适合CAN-FD的ESD保护

人们对驾驶旅行和人车交互的预期发生了显著变化。因此，连接增加、自动驾驶、电气化等大趋势推动了汽车线束的革新，也增加了对高速数据传输和带宽的需求，旨在实现高级驾驶员辅助系统。所有这些线束必须受到保护，防止受到ESD尖峰和电涌损坏。

传统的集线器和车载网络经历了一场重大革新。经典的平坦架构线束正在转变为领域和区域架构，以汽车以太网作为骨干网（请参见“SEED提供符合开放威廉希尔官方网站 联盟标准的ESD保护”）。但是，外设总线仍然需要传输更多数据，因而新版本的现有协议被应用到车载网络中。CAN总线与车载网络密不可分，但在CAN-FD（灵活数据）发布之前，CAN仅能达到1 MB/s的数据传输速率，而CAN-FD的数据传输速率则达到12 MB/s，提供未来ADAS应用必需的关键优势。

车载网络的区域架构

2 Mbit/s是典型的数据传输速率限制，适用于不需要更高数据速率的许多应用。CAN FD使用的差分信号电平与高速CAN相同。通过缩短发送消息中的显性和隐性状态，可以提高数据速率。此威廉希尔官方网站 增加了对物理层的要求，随着系统在EMC和ESD方面变得更加敏感，它需要更多的分立式ESD保护器件，将系统ESD稳健性提高到可靠的水平。

除了达到汽车OEM的要求之外，ESD保护器件还必须符合IEC61000-4-2或ISO10605等针对汽车的行业标准。对于CAN (FD)总线，ESD保护器件必须能够耐受电池短路和跳线，符合ISO16750-2标准(26 V)或内部规范(28 V)。CAN收发器也必须符合IEC62228-3标准（辐射、抗扰：DPI、脉冲、ESD）。此外，CAN还要符合一些常见要求，例如二极管电容为17 pF至30pF（最大值），CAN-FD二极管电容为6 pF至10 pF，因为数据速率更高，信号完整性更高，另外还有电容匹配。因此，Nexperia对IVN产品系列进行了改进，开发了专门针对CAN-FD要求量身定制的新一代产品。新的PESD2CANFDx系列提供不同的电压、电容和封装配置，达到AEC-Q101标准的2倍。

无引脚的优势

与经典SOT封装相比，采用DFN封装的无引脚CAN-FD的优势不仅只是节省大量PCB空间，还在于改进信号完整性，这一点对于SSD保护至关重要。对于信号完整性而言，布线是一个关键点。虽然寄生电容会降低信号质量，但在电容非常小的情况下，用于连接封装的布线将起到重要作用。根据符合信号完整性设计的最佳实践得到的最重要的结论是：避免开关层，避免使用短截线。

S参数是衡量信号完整性的常见方式。所示参数为差分插入损耗(S21dd)、回波损耗(S11dd)和差模共模转换(S21dc)。以下测量是使用VNA进行的，系统已对探头尖进行了校准，因此未对引脚封装前后的走线去嵌。图3显示了相同的布线方案，其中PESD2CANFD24V-T采用SOT23封装，PESD2CANFD24V-QB采用DFN1110D-3封装，二者的最大二极管电容均为6 pF，虚线表示未封装时的直接走线用例。可以看到，封装为空时非常相似的性能，在安装了器件之后开始出现偏差。此处的SOT23封装的引脚为短截线，封装内部的结构更大，从而增加了寄生效应。因此，与有引脚封装相比，DFN解决方案展示了更好的信号完整性，特别是在插入损耗(IL)和差模共模转换(MC)方面。

无引脚PESD2CANFD24V-T和PESD2CANFD24V-QB的S参数比较。

审核编辑：郭婷