LIN數(shù)據(jù)總線ESD保護(hù)方案

LIN總線(Local Interconnect Network)是一種用于車輛電子系統(tǒng)中的串行通信協(xié)議。LIN接口與其他外露的接口一樣，也會(huì)受到靜電放電 (ESD) 的影響。電子工程師需設(shè)計(jì)具有保護(hù)二極管的LIN 接口可為 LIN 收發(fā)器本身和相應(yīng)的下游總線元件提供保護(hù)。

什么是LIN總線

LIN總線它主要用于連接車輛中的各種控制單元，如傳感器、執(zhí)行器和其他電子設(shè)備。LIN總線通常用于低速、低成本的應(yīng)用，例如車輛內(nèi)部的一些基本功能，比如門控制、窗戶控制、座椅控制等。它適用于一些對(duì)速度和帶寬要求不高的應(yīng)用場(chǎng)景。LIN總線通常運(yùn)行在比較低的數(shù)據(jù)傳輸速率，最高速率為 20Kbit/s。LIN總線是基于SCI(UART)數(shù)據(jù)格式，采用單主控制器/多從設(shè)備的模式，從點(diǎn)最多可達(dá)15個(gè)。這些節(jié)點(diǎn)按 ISO 17897 標(biāo)準(zhǔn)連接到單條 LIN 線路上。LIN總線偏置到汽車電池，通常為 12V。由于同車LIN網(wǎng)絡(luò)存在與電壓源發(fā)生短路的可能性，如果要跨接啟動(dòng)，就需通過24V電池完成，圖 1 展示了一個(gè) LIN 收發(fā)器節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)由汽車電池供電并連接到單條LIN線路。

LIN總線產(chǎn)生靜電原因

LIN總線接口連接器外露與外部環(huán)境中，當(dāng) LIN 總線與外界接觸時(shí)，總線存在高壓沖擊風(fēng)險(xiǎn)。這種高壓沖擊或瞬態(tài)會(huì)損壞 LIN 收發(fā)器和后端元件。

產(chǎn)品在工廠產(chǎn)線的裝配后，電纜可能會(huì)積累過多的電荷。一旦將電纜連接到 LIN 總線，多余的電荷就會(huì)流入電路，從而造成永久性損壞。

對(duì)汽車進(jìn)行維護(hù)時(shí)，如果斷開并重新連接電纜，也可能發(fā)生 ESD 事件。此外，多個(gè)電子控制單元 (ECU) 相互靠近，可能會(huì)引發(fā) ESD 沖擊?？傊?，LIN 總線會(huì)在各種情況下受到 ESD 影響，因此必須予以考慮。

上海雷卯LIN總線接口ESD保護(hù)方案

雷卯LIN總線接口ESD保護(hù)采用：PESD1LIN ESD二極管

方案圖如下：

方案優(yōu)勢(shì)：

PESD1LIN 采用小型封裝SOD-323如下：

每個(gè)器件可以保護(hù)單條汽車LIN總線。為汽車網(wǎng)絡(luò)提供了靈活的單條數(shù)據(jù)線靜電保護(hù)方案。

IEC 61000-4-2 (靜電保護(hù))±23kV (空氣/接觸)，滿足IEC 61000-4-2等級(jí)4。

IEC 61000-4-5(浪涌保護(hù)): 5A (8/20μs)

低結(jié)電容 15PF(典型值)，滿足信號(hào)完整性傳輸要求

獲汽車AEC-Q101認(rèn)證

PESD1LIN 參數(shù)表如下

PESD1LIN 電路布局及器件放置建議

1.將PESD1LIN放置在盡可能靠近輸入端子或連接器的位置。2 .應(yīng)盡量減少PESD1LIN與保護(hù)線之間的路徑長度.3. 將并行信號(hào)路徑保持在最低限度。4. 避免將保護(hù)導(dǎo)體與未受保護(hù)的導(dǎo)體并聯(lián)運(yùn)行。5. 盡量減少所有印刷電路板(PCB)導(dǎo)電回路，包括電源和接地回路。6.最小化到接地的瞬態(tài)返回路徑的長度7. 避免使用共享的瞬態(tài)返回路徑到公共接地點(diǎn)。8. 應(yīng)盡可能使用接地平面。對(duì)于多層 PCB使用接地過孔