汽車電子新利器：TCAN241x-Q1 CAN FD系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片全解析

各位電子工程師們，在汽車電子領(lǐng)域不斷發(fā)展的今天，對(duì)于高性能、高可靠性芯片的需求愈發(fā)迫切。今天我要給大家詳細(xì)介紹一款德州儀器（TI）推出的強(qiáng)大芯片——TCAN241x-Q1，它是具有集成式穩(wěn)壓降壓器和看門狗的汽車類CAN FD系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC），為汽車電子設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的解決方案。

文件下載：tcan2411-q1.pdf

一、特性亮點(diǎn)

1. 標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性

它符合面向汽車應(yīng)用的AEC - Q100標(biāo)準(zhǔn)，并且滿足ISO 11898 - 2:2024對(duì)CAN - FD的要求，這為其在汽車電子環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障，讓我們?cè)谠O(shè)計(jì)汽車相關(guān)產(chǎn)品時(shí)更加放心。

2. 電源集成

集成了具有1A輸出能力的3.3V或5V降壓穩(wěn)壓器（VCC1），通過(guò)VSEL引腳連接可實(shí)現(xiàn)引腳可選輸出。這種設(shè)計(jì)靈活性使得它能更好地適配不同的電路需求，同時(shí)1.8MHz到2.4MHz的開(kāi)關(guān)頻率選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)更小的板載電感器，有助于縮小電路板尺寸。而且降壓穩(wěn)壓器集成了展頻調(diào)制功能，有效改善了EMC性能，減少電磁干擾。

3. 多電源輸出

除了VCC1，還有5V LDO穩(wěn)壓器（VCC2），最高支持200mA，并且具有非板載功能和電池短路保護(hù)，為不同負(fù)載提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

4. 喚醒方式多樣

具備多種從睡眠模式喚醒的方法，包括CAN總線喚醒模式（WUP）、通過(guò)四個(gè)WAKE端子實(shí)現(xiàn)本地喚醒（LWU）、采用高側(cè)開(kāi)關(guān)（HSS4）的循環(huán)檢測(cè)喚醒以及使用SW引腳實(shí)現(xiàn)數(shù)字喚醒等。其中，TCAN2411 - Q1還支持選擇性喚醒/局部聯(lián)網(wǎng)功能，這在實(shí)際應(yīng)用中可以大大降低系統(tǒng)功耗，提高能源效率。

5. 故障保護(hù)與診斷

擁有±58V總線故障保護(hù)和高級(jí)CAN總線故障診斷功能，同時(shí)支持超時(shí)、窗口和Q&A看門狗，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理各種異常情況，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

6. 配置存儲(chǔ)

提供EEPROM來(lái)存儲(chǔ)特定器件配置信息，避免了在電源波動(dòng)后進(jìn)行大量重新編程，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)過(guò)程。

7. 封裝優(yōu)勢(shì)

采用32引腳無(wú)引線封裝，具有可濕性側(cè)面，提高了自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）能力，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)。

二、應(yīng)用范圍廣泛

TCAN241x - Q1的應(yīng)用場(chǎng)景十分豐富，涵蓋了汽車的多個(gè)領(lǐng)域。在車身電子裝置和照明方面，它可以為各種燈光控制、門窗控制等提供穩(wěn)定的通信和電源支持；在汽車門禁或安全系統(tǒng)中，保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和數(shù)據(jù)傳輸。此外，混合動(dòng)力、電動(dòng)和動(dòng)力總成系統(tǒng)，以及工業(yè)運(yùn)輸領(lǐng)域也都能看到它的身影，為不同場(chǎng)景下的應(yīng)用提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

三、引腳配置與功能詳解

芯片的每個(gè)引腳都有其特定的功能，了解這些引腳配置對(duì)于我們進(jìn)行電路設(shè)計(jì)至關(guān)重要。下面為大家簡(jiǎn)要介紹一些重要引腳：

• WAKE引腳（WAKE1 - 4）：支持高電壓（HV），作為本地喚醒輸入端子，并且可配置為ID引腳，用于識(shí)別車輛中的ECU位置。
• LIMP/LSS引腳：支持HV，行回家模式輸出（低電平有效；開(kāi)漏輸出），也可選擇用作低側(cè)開(kāi)關(guān)。
• HSS引腳（HSS1 - 4）：HV高側(cè)開(kāi)關(guān)輸出，可由開(kāi)/關(guān)、10位PWM或計(jì)時(shí)器控制，支持多個(gè)負(fù)載并實(shí)現(xiàn)循環(huán)檢測(cè)喚醒。
• VCC1引腳：降壓穩(wěn)壓器輸出3.3V或5V，通過(guò)連接優(yōu)質(zhì)電容器到GND來(lái)保證輸出穩(wěn)定。
• VSEL引腳：用于選擇VCC1的輸出電壓，連接到GND時(shí)VCC1 = 5V，懸空時(shí)VCC1 = 3.3V。

四、器件和文檔支持

1. 文檔支持

該器件遵循一系列CAN標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求，如CAN收發(fā)器物理層標(biāo)準(zhǔn)（ISO 11898 - 2:2024、ISO 8802 - 3、SAE J2284 - 2等）、EMC要求（SAEJ2962 - 2、ISO 10605等）、符合性測(cè)試要求（HS_TRX_Test_Spec_V_1_0、ISO/DIS 17987 - 7.2等）。同時(shí)還推薦了一些相關(guān)文檔，如“A Comprehensible Guide to Controller Area Network”等，這些資源對(duì)于我們深入了解CAN協(xié)議和芯片的使用非常有幫助。

2. 接收文檔更新通知

我們可以導(dǎo)航至ti.com上的器件產(chǎn)品文件夾，點(diǎn)擊通知進(jìn)行注冊(cè)，每周接收產(chǎn)品信息更改摘要，及時(shí)掌握最新的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)。

3. 支持資源

TI E2E?中文支持論壇是我們獲取幫助的重要渠道，在這里可以直接從專家處獲得快速、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的解答和設(shè)計(jì)幫助，遇到問(wèn)題時(shí)不妨去論壇上搜索一下或者提出自己的疑問(wèn)。

4. 靜電放電警告

靜電放電（ESD）會(huì)損壞這個(gè)集成電路，我們?cè)谔幚砗桶惭b過(guò)程中一定要采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，避免因?yàn)殪o電問(wèn)題導(dǎo)致芯片損壞。

五、機(jī)械、封裝和可訂購(gòu)信息

1. 卷帶包裝信息

了解了不同器件型號(hào)（PTCAN2410RHBRQ1、PTCAN2411RHBRQ1）的卷帶包裝參數(shù)，如卷帶直徑、帶寬度、A0、B0、KO、P1、W等，這對(duì)于物料的存儲(chǔ)和使用有很大的幫助。

2. 機(jī)械數(shù)據(jù)

包括封裝的尺寸、外形圖等信息，并且在設(shè)計(jì)電路板時(shí)需要注意一些要點(diǎn)，如封裝的熱焊盤必須焊接到印刷電路板上以保證熱性能和機(jī)械性能，通孔的選擇和處理等。

3. 可訂購(gòu)信息

提供了詳細(xì)的可訂購(gòu)部件編號(hào)、狀態(tài)、材料類型、封裝、引腳數(shù)等信息，方便我們進(jìn)行采購(gòu)和選型。

總體而言，TCAN241x - Q1芯片憑借其豐富的特性、廣泛的應(yīng)用范圍和完善的技術(shù)支持，是汽車電子設(shè)計(jì)中一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。各位工程師朋友們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，不妨考慮一下這款芯片，說(shuō)不定會(huì)給您的項(xiàng)目帶來(lái)意想不到的效果。大家在使用過(guò)程中有什么問(wèn)題或者經(jīng)驗(yàn)，也歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。