車載信息中心電路保護措施的介紹與分析

時的點火程序所產生的。峰電位的頻率決定于汽缸的　　數量和發(fā)到發(fā)動機的轉速。

　　超出電池電壓的過電壓突然變更會導致24V的跨接起動瞬態(tài)。電池顛倒瞬態(tài)是由無意的顛倒電池而產生的。

　　圖2顯示數據線路上產生的瞬態(tài)主要是ESD浪涌。盡管此類浪涌為低能量，但是會產生強大的電磁場。

　　表1列出了幾種網絡應用以及常用于防止電路損傷的泰科電子的設備。

數據線路可以包括媒體傳輸線、數據總線和傳感器數據線路，應特別注意是否符合AEC-Q和ISO 10605標準。ISO10605 ±25kV的ESD浪涌測試可應用于整個系統(tǒng)，并可模仿人體接觸周圍電子模塊所產生的ESD影響。AEC-Q標準注重設備強度，包括人體模型測試、機械模型測試和充電設備模型測試（AEC-Q200針對無源元件而AEC-Q101適合分立的半導體）。

　　避免網絡和聯(lián)接元件受上述各種過電流、過電壓或過熱情況的影響而產生損傷，對于汽車制造商和元件供應商都提出了復雜的設計要求。

LIN拓撲：電路保護措施

　　12V直流電情況下單線運行的總線速度達到20kbps，LIN（本地互聯(lián)網）提供低成本的車載網絡并補充了現有的車載服用網絡。LIN的典型應用包括開關、驅動器（如抬窗鎖門模塊）、調整舒適度的身體控制電子元件（如門、方向盤、座位和視鏡模塊）、以及電動機和傳感器（如恒溫空調、照明、雨刷感應器、智能雨刷、智能交流發(fā)電機和開關面板）。

　　LIN總線拓撲利用一臺獨立主機或ECU（電子控制單元）以及多個節(jié)點，如圖3所示。連接應用模塊至車載網絡使其可進行診斷和提供服務。

除非在LIN標準中明確說明以外，所有電壓可參照當地ECU接地且正電流流入ECU。如果存在一個集成電阻/二極管網絡，總線路和ECU內部供電（VSUP）之間不可形成寄生電流通路。這會對電路中的ESD浪涌遏制設備產生影響。

　　LIN總線標準要求當LIN總線路因正電壓小于26.5V或接地而出現短路時，網絡應恢復正常工作。物理層上的ESD浪涌電阻根據IEC61000-4-2要求必須符合最低放電電壓電平±2kV。然而，ECU連接器上可能會出現達到±8kV的電平。

　　需要通過過電流保護對出現故障或過載現象時進行過電流限制。同時也需要通過電路保護設備限制電壓尖峰或處于穩(wěn)定的過電壓狀況。

　　圖4為協(xié)同的電路保護圖，顯示出一個設置在功率輸入的可復位PolySwitch器件如何在電源輸入端保護ECU和LIN節(jié)點連接器免受過電流情況的損傷，以及一個MLV（多層電壓敏電阻器）如何為車載網絡應用提供所需的高電流處理和能量吸收的過電壓保護。

CAN拓撲：電路保護措施

　　CAN (控制域) 標準具有中速的特點 (高速CAN達到1Mbps)。單通道、雙線且容錯，此協(xié)議是最普遍使用的車載總線設計，但是也應用到許多其他產業(yè)中。

　　CAN總線收發(fā)器可允許總線供電電壓高達+/-80V直流電。然而，甩負荷浪涌會產生出比ISO-7637-2標準（最大86.5V）中規(guī)定的更高瞬態(tài)，可能會損傷收發(fā)器。收發(fā)器的操作電流也因供貨商的不同而有所差異。

　　圖5顯示了如何在電源輸入端應用可復位PolySwitch設備和MOV（金屬氧化電壓敏電阻器）從而避免因車載供電系統(tǒng)中心的浪涌電流和電壓異常而產生的損傷。