เนื้อหาที่สนับสนุน: รับการป้องกัน ESD ที่ถูกต้องสำหรับ CAN-FD

อัปเดต: 6 สิงหาคม 2023

ความคาดหวังของการเดินทางและการมีปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์กับยานพาหนะกำลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ กระแสแห่งการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้น การขับขี่แบบอัตโนมัติ และการใช้ไฟฟ้ากำลังผลักดันให้เกิดวิวัฒนาการของชุดสายไฟในรถยนต์ และผลักดันความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงและแบนด์วิดท์เพื่อให้ตระหนักถึงระบบผู้ช่วยคนขับขั้นสูง ทั้งหมดนี้จำเป็นต้องได้รับการปกป้องจาก ESD spikes และ surges

เครื่องทอสายไฟแบบดั้งเดิมและเครือข่ายในรถยนต์กำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ ชุดสายไฟสถาปัตยกรรมแบนแบบคลาสสิกกำลังเปลี่ยนเป็นสถาปัตยกรรมโดเมนและโซนที่มีอีเทอร์เน็ตสำหรับยานยนต์เป็นแกนหลัก (ดู SEED นำเสนอการป้องกัน ESD ตามมาตรฐาน OPEN Alliance) อย่างไรก็ตาม รถโดยสารต่อพ่วงยังคงต้องส่งข้อมูลมากขึ้น ดังนั้นเวอร์ชันใหม่ของโปรโตคอลที่มีอยู่จึงกำลังหาทางเข้าสู่เครือข่ายรถยนต์ CAN บัสมีความหมายเหมือนกันกับเครือข่ายในรถยนต์ แต่ถูกจำกัดไว้ที่ 1 Mbit/s จนกว่าจะมีการเปิดตัว CAN-FD (Flexible Data) ซึ่งครอบคลุมความเร็วสูงสุด 12 Mbit/s และมีข้อได้เปรียบที่สำคัญซึ่งจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชัน ADAS ในอนาคต

สถาปัตยกรรมแบบโซนของเครือข่ายในรถยนต์
2 Mbit/s เป็นขีดจำกัดการใช้งานทั่วไปซึ่งเหมาะสำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมากที่ไม่ต้องการอัตราข้อมูลที่สูงกว่า CAN-FD ใช้ระดับสัญญาณที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับ CAN ความเร็วสูง อัตราข้อมูลที่เพิ่มขึ้นทำได้โดยการลดสถานะที่โดดเด่นและด้อยของข้อความส่ง เทคนิคนี้เพิ่มข้อกำหนดในฟิสิคัลเลเยอร์ และเนื่องจากระบบมีความละเอียดอ่อนมากขึ้นเกี่ยวกับ EMC และ ESD จึงจำเป็นต้องมีการป้องกัน ESD แบบไม่ต่อเนื่องเพิ่มเติม เพื่อปรับปรุงความทนทาน ESD ของระบบให้อยู่ในระดับที่เชื่อถือได้

นอกจากข้อกำหนดของ OEM รถยนต์แล้ว อุปกรณ์ป้องกัน ESD ยังต้องเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น IEC61000-4-2 หรือ ISO10605 สำหรับยานยนต์ สำหรับบัส CAN (FD) อุปกรณ์ ESD จะต้องใช้แบตเตอรี่แบบสั้นและสตาร์ทแบบจั๊มพ์สตาร์ทได้อย่างแข็งแกร่งตามมาตรฐาน ISO16750-2 (26 V) หรือบรรทัดฐานภายใน (28 V) การปฏิบัติตาม IEC62228-3 ร่วมกับตัวรับส่งสัญญาณ CAN (การปล่อย, ภูมิคุ้มกัน: DPI, พัลส์, ESD) ก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน นอกจากนี้ ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับ CAN คือความจุไดโอดสูงสุด 17 pF ถึง 30pF และสำหรับ CAN-FD 6 pF ถึง 10 pF เนื่องจากความเร็วของข้อมูลสูงกว่าและความสมบูรณ์ของสัญญาณมีความสำคัญมากกว่า เช่นเดียวกับการจับคู่ความจุ ดังนั้น Nexperia ได้ปรับปรุงชุดผลิตภัณฑ์ IVN และพัฒนาเจเนอเรชันใหม่ที่ปรับให้เข้ากับข้อกำหนด CAN-FD ซีรีย์ PESD2CANFDx ใหม่มาในการกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้า ความจุ และแพ็คเกจที่แตกต่างกัน ในขณะที่มีคุณสมบัติ 2x AEC-Q101

ข้อดีของการไร้สารตะกั่ว
ข้อดีของ CAN-FD ไร้สารตะกั่วในแพ็คเกจ DFN เหนือแพ็คเกจ SOT แบบคลาสสิก ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดพื้นที่ PCB ได้อย่างมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกัน SSD เพื่อความสมบูรณ์ของสัญญาณ การกำหนดเส้นทางเป็นจุดสำคัญ แม้ว่าความจุของปรสิตจะทำให้คุณภาพสัญญาณแย่ลง แต่ด้วยความจุที่ต่ำมาก การกำหนดเส้นทางที่ทำเพื่อเชื่อมต่อแพ็คเกจก็มีบทบาทสำคัญ การค้นหาทั่วไปที่สำคัญที่สุดเป็นไปตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการออกแบบความสมบูรณ์ของสัญญาณ: หลีกเลี่ยงการสลับเลเยอร์ หลีกเลี่ยงการใช้สตับ

พารามิเตอร์ S เป็นวิธีการทั่วไปในการวัดความสมบูรณ์ของสัญญาณ พารามิเตอร์ที่แสดงคือการสูญเสียการแทรกส่วนต่าง (S21dd), การสูญเสียผลตอบแทน (S11dd) และการแปลงค่าส่วนต่างเป็นโหมดทั่วไป (S21dc) การวัดต่อไปนี้ดำเนินการด้วย VNA และระบบได้รับการปรับเทียบที่ปลายโพรบ ดังนั้นร่องรอยก่อนและหลังรอยเท้าจะไม่ถูกถอดออก รูปที่ 3 แสดงรูปแบบการกำหนดเส้นทางเดียวกันกับ PESD2CANFD24V-T ใน SOT23, PESD2CANFD24V-QB ใน DFN1110D-3 ทั้งคู่มีค่าสูงสุด ความจุไดโอด 6 pF และเส้นประหมายถึงกรณีของเส้นตรงที่ไม่มีรอยเท้า จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพที่คล้ายกันมากของรอยเท้าเปล่าเริ่มเบี่ยงเบนเมื่อติดตั้งอุปกรณ์ ที่นี่ ลีดของแพ็คเกจ SOT23 ปรากฏเป็น stub และโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นภายในแพ็คเกจจะเพิ่มปรสิตที่มากขึ้น ด้วยเหตุนี้ โซลูชัน DFN แสดงความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดีขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสูญเสียการแทรก (IL) และการแปลงโหมดทั่วไป (MC) ที่เปรียบเทียบกับทางเลือกที่มีสารตะกั่ว

การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ S ของการไม่มีรอยเท้า PESD2CANFD24V-T และ PESD2CANFD24V-QB
สำหรับข้อมูลผลิตภัณฑ์และเอกสารข้อมูลที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น โปรดดูที่ตารางการเลือกล่าสุด