3 ESD 保護要求

許多 CAN 收發(fā)器具有內(nèi)置的 ESD 保護單元，但是為了減小芯片尺寸，它們大多數(shù)只能保護到 8kV。如前文所述，根據(jù)不同環(huán)境，某些 ESD 沖擊可能高達 30kV。因此，需要使用外部 ESD 保護二極管來提高系統(tǒng)級的 ESD 性能。以下是在選擇正確的 ESD 保護二極管時需要考慮的主要事項和參數(shù)：

• 工作電壓 (Vrwm) 和極性
  • 二極管的 Vrwm 取決于使用它們的應(yīng)用。在理想條件下，CAN 總線電壓電平在 CANH 的 Vcc（5V 或 3.3V）和 CANL 的 0V 之間擺動。但是，在車輛中有一種取決于電池電壓的共模電壓。小型車輛將使用 12V 電池，大型車輛，比如 18 輪車，將使用 24V 電池。除了共模電壓外，如果汽車電池幾乎沒有電量，還會出現(xiàn)不正常的借電啟動風險。要正確地借電啟動車輛，需將另一輛車的電池與無電電池并連。不了解這點的人可能會將兩個電池串連，將汽車的整體電壓加倍。在 12V 電池的情況下，需要使用 24V ESD 二極管，以確保在這種串聯(lián)借電啟動的情況下，它不會燒掉。在使用由兩塊 12V 單元組成的 24V 電池時，需要使用一個 36V 二極管，因為這兩個電池單元將分別充電?？紤]到線路故障和誤接線，所有二極管都需要是雙向二極管。
• IEC 61000-4-2 等級
  • IEC 61000-4-2 標準定義了模擬現(xiàn)實 ESD 沖擊的波形，與模擬受控環(huán)境中 ESD 事件的人體放電模型 (HBM) 和充電器件模型 (CDM) 等波形相反。因為某些環(huán)境因素（比如濕度和溫度）會使 ESD 沖擊更加劇烈，建議至少使用最小接觸等級為 15kV 的 ESD 二極管。
• ISO 10605 等級
  • ISO 10605 標準定義了一種模擬汽車環(huán)境中現(xiàn)實 ESD 沖擊的波形。此波形定義了許多不同的電容和電阻組合，與只需要 150pF/330? 的 IEC 61000-4-2 相反。這些組合的最大強度為 330pF/330?，這比 IEC 61000-4-2 波形更加強勁。要在嚴酷的汽車環(huán)境中經(jīng)受住 ESD 沖擊，建議 ESD 二極管的最小接觸等級為 15kV。
• 電容
  • ESD 二極管應(yīng)具有低電容，以盡可能減少信號衰減。二極管最大許用電容可能因信號速度（LS CAN 與 CAN FD）、收發(fā)器電容、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和 CANH 與 CANL 線路上的其他器件（如濾波電容器）而異。通常，建議將二極管電容保持在 15pF 以下。但是，系統(tǒng)架構(gòu)師們一直在尋找電容盡可能低的二極管，以盡可能提高系統(tǒng)的總電容預算。
• 鉗位電壓
  • 鉗位電壓要求可能因使用的 CAN 收發(fā)器而異。務(wù)必注意，鉗位電壓應(yīng)當?shù)陀?CANH 和 CANL 引腳的絕對最大等級。
• 封裝
  • 對于 CAN 應(yīng)用，許多系統(tǒng)需要對其電路板進行自動光學檢查，以確認所有器件都已正確焊接?？紤]到這一點，建議對 ESD 二極管使用引線式封裝，如 SOT-23 和 SC70。