上海雷卯:LIN数据总线ESD保护方案

Release time:2024-05-17
author:AMEYA360
source:上海雷卯
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  LIN数据总线ESD保护方案

  LIN总线(Local Interconnect Network)是一种用于车辆电子系统中的串行通信协议。LIN接口与其他外露的接口一样,也会受到静电放电 (ESD) 的影响。电子工程师需设计具有保护二极管的LIN 接口可为 LIN 收发器本身和相应的下游总线元件提供保护。

上海雷卯:LIN数据总线ESD保护方案

  什么是LIN总线

上海雷卯:LIN数据总线ESD保护方案

  LIN总线它主要用于连接车辆中的各种控制单元,如传感器、执行器和其他电子设备。LIN总线通常用于低速、低成本的应用,例如车辆内部的一些基本功能,比如门控制、窗户控制、座椅控制等。它适用于一些对速度和带宽要求不高的应用场景。LIN总线通常运行在比较低的数据传输速率,最高速率为 20Kbit/s。LIN总线是基于SCI(UART)数据格式,采用单主控制器/多从设备的模式,从点最多可达15个。这些节点按 ISO 17897 标准连接到单条 LIN 线路上。LIN总线偏置到汽车电池,通常为 12V。由于同车LIN网络存在与电压源发生短路的可能性,如果要跨接启动,就需通过24V电池完成,图 1 展示了一个 LIN 收发器节点,该节点由汽车电池供电并连接到单条LIN线路。

  LIN总线产生静电原因

  LIN总线接口连接器外露与外部环境中,当 LIN 总线与外界接触时,总线存在高压冲击风险。这种高压冲击或瞬态会损坏 LIN 收发器和后端元件。

  产品在工厂产线的装配后,电缆可能会积累过多的电荷。一旦将电缆连接到 LIN 总线,多余的电荷就会流入电路,从而造成永久性损坏。

  对汽车进行维护时,如果断开并重新连接电缆,也可能发生 ESD 事件。此外,多个电子控制单元 (ECU) 相互靠近,可能会引发 ESD 冲击。总之,LIN 总线会在各种情况下受到 ESD 影响,因此必须予以考虑。

  上海雷卯LIN总线接口ESD保护方案

  雷卯LIN总线接口ESD保护采用:PESD1LIN ESD二极管

  方案图如下:

上海雷卯:LIN数据总线ESD保护方案

  方案优势:

  PESD1LIN 采用小型封装SOD-323如下:

上海雷卯:LIN数据总线ESD保护方案

  每个器件可以保护单条汽车LIN总线。为汽车网络提供了灵活的单条数据线静电保护方案。

  IEC 61000-4-2 (静电保护)±23kV (空气/接触) ,满足IEC 61000-4-2等级4。

  IEC 61000-4-5(浪涌保护): 5A (8/20μs)

  低结电容 15PF(典型值),满足信号完整性传输要求

  获汽车AEC-Q101认证

  PESD1LIN 参数表如下

上海雷卯:LIN数据总线ESD保护方案

  PESD1LIN 电路布局及器件放置建议

  1.将PESD1LIN放置在尽可能靠近输入端子或连接器的位置。2 .应尽量减少PESD1LIN与保护线之间的路径长度.3. 将并行信号路径保持在最低限度。4. 避免将保护导体与未受保护的导体并联运行。5. 尽量减少所有印刷电路板(PCB)导电回路,包括电源和接地回路。6.最小化到接地的瞬态返回路径的长度7. 避免使用共享的瞬态返回路径到公共接地点。8. 应尽可能使用接地平面。对于多层 PCB使用接地过孔。

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上海雷卯电子赋能储能安全:构建全链路防护体系
  雷卯赋能储能安全 —— 防静电浪涌保护专家  在新能源产业爆发的今天,储能系统的安全性成为行业核心命题。作为储能系统的“心脏”,电池管理系统(BMS)面临着浪涌冲击、静电干扰、通信稳定性等多重挑战。雷卯作为专业的防护方案和元器件供应商,以专业技术为BMS构建三重安全屏障:  - 电源防护:采用大功率TVS二极管,实现毫秒级响应浪涌冲击,确保BMS供电稳定,即便在电网波动或雷击场景下也能保障系统运行连续性。  - 信号防护:ESD静电保护器件为CAN、RS485等信号总线提供抗静电能力,满足接触放电±15kV、空气放电±25kV的严苛标准,保障通信信号零失真传输。  - 全链路EMC解决方案:雷卯提供覆盖电源、信号、接口的全场景防护,助力客户通过ISO 10605等国际认证,实现安全与能效的双重突破。  雷卯拥有行业领先的EMC电磁兼容设计整改专家团队。能够提供EMC培训,EMC整改,EMC免费测试,EMC器件选型供应。  雷卯成功经验,帮客户整改通过《GB/T37408-2019 光伏发电并网逆变器技术规范》。  场景化解决方案:精准适配多元储能需求  雷卯针对不同应用场景的差异化需求,定制化开发防护方案,推动储能技术落地:  - 新能源汽车领域:通过ISO 10605标准认证,防护方案可承受极端静电环境,适配车载BMS高频通信与高可靠性要求,为动力电池安全保驾护航。  - 工商业储能场景:采用低漏流设计(如SM8S系列),将待机功耗降至微安级,匹配长时间储能的低自放电需求,尤其适合光伏储能、数据中心备用电源等场景。  储能行业法规图谱:中欧标准对照与合规指南  储能产品全球化布局需跨越复杂的法规门槛。雷卯整理了核心产品的中欧法规对照,助企业快速把握合规要点:  合规要点解析:  - EMC测试:欧盟EN 55032/55035对应中国GB/T 9254.1(EMI)与GB/T 17626系列(EMS),需重点关注电磁辐射与抗干扰能力。  - 并网要求:欧盟EN 50438与中国GB/T 19939(光伏)、GB/T 36547(储能)直接对接,涉及电能质量、保护功能等技术细节。  电池技术全景透视:成本、性能与应用场景大比拼  储能技术路线的选择需综合考量成本、寿命、安全性等多维度指标。以下为主流电池类型对比:  技术趋势洞察:  - 磷酸铁锂凭借低成本、长寿命优势,仍是当前储能市场的主力选择;  - 固态电池虽成本高昂,但500Wh/kg+的能量密度与超长寿命,预示着其将成为下一代储能技术的颠覆者;  - 钠电池在-40℃低温环境下的优异表现,为北方地区储能应用提供了新可能。  结语:从防护到赋能,雷卯助力储能安全  在“双碳”目标驱动下,储能产业正从“技术验证”迈向“规模化应用”。雷卯以全链路EMC解决方案为支点,不仅为BMS提供从器件到系统的防护能力,更通过深度解读法规标准、前瞻布局技术路线,助力客户在安全合规的基础上实现技术创新。未来,随着固态电池、钠离子电池等新技术的成熟,雷卯将持续迭代防护方案,与行业共探储能安全与能效的终极答案。  Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌,供应ESD,TVS,TSS,GDT,MOV,MOSFET,Zener,电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队,能够根据客户需求提供个性化定制服务,为客户提供最优质的解决方案。
2025-06-06 11:37 reading:212
上海雷卯电子:48V带极性反接保护-差共模浪涌防护方案
  在工业自动化(电动机驱动 / 工业机器人)、交通基础设施(充电桩 / 车载电子)、安防系统(监控摄像头 / 门禁)、储能设备(BMS / 离网控制器)等领域,DC48V 电源因安全特低电压(SELV,≤60V)特性被广泛应用。  上海雷卯电子基于 IEC 61000-4-2、EN 61000-4-2、GB/T 17626.2、IEC 61000-4-5、EN 61000-4-5、GB/T 17626.5等标准,定制化开发带极性反接保护的差共模浪涌防护方案,避免设备因静电、浪涌、极性反接等造成的故障。  核心方案架构三级防护层层递进  雷卯采用电压精度 ±5%、响应时间<1ns的TVS器件对后端电路的精准过压保护,可将8/20μS浪涌峰值钳位至≤93.6V(典型值),避免后端 MCU、传感器等精密器件因过压击穿失效。支持400W~15kW多功率等级选型,适配室内外不同风险场景。  TVS管后级串接PMOS 管或低压降肖特基二极管进行极性防反接保护,低内阻 PMOS 管功率损耗较传统二极管降低 60%,适合20A以上大功率系统;靠近芯片端并联低VF肖特基二极管进行负压浪涌防护。  雷卯通过在GND与PE之间并接陶瓷气体放电管,为浪涌电流提供高效泄放路径;若产品涉及绝缘耐压测试,可提升GDT额定电压,同步满足耐压与浪涌防护需求。  在芯片电源输入端并联低VF肖特基二极管,针对负压干扰提供快速泄放路径。  雷卯自建 EMC 实验室,提供静电、浪涌、EFT 等免费测试,加速方案验证;针对高压、高频等特殊场景,可定制参数与封装;针对“零故障”场景推出PTC+TVS+ESD 组合方案,覆盖过压、过流、静电等多重风险。  Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌,供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队,能够根据客户需求提供个性化定制服务,为客户提供最优质的解决方案。
2025-06-04 10:41 reading:226
上海雷卯电子EMC 设计避坑指南:四不口诀
  你的产品明明设计得很好,为什么一做EMC测试就失败?上海雷卯电子教大家4个超实用的EMC设计技巧四不口诀,帮你避开常见的坑!  准则1 让电流“走捷径”,不绕远路  核心逻辑:高频电流走 “电感最小路径”,环路越大→辐射越强!  雷卯实验室关键知识点:  · 信号电流必成环路,回流路径紧贴流出路径  · 低频(kHz 级)走 “电阻最小路径”,回流可能分散;高频(MHz 级)走 “电感最小路径”,回流紧贴主线  · 设计技巧:高速信号与回流平面紧邻,缩短信号层与地平面间距  准则2 不要分割信号返回平面  雷卯 EMC 工程师的安全经验法则是:为所有信号电流提供一个完整的返回平面。若某低频信号易受干扰或可能干扰电路板上的电路,应使用单独层的走线将其电流回流至源端,而非分割平面。随意开槽 / 分割地平面,导致回流路径突变→EMI 激增!  例外情况:仅当低频敏感信号需隔离时(如音频电源),可采用独立回流走线,但需满足:  1. 独立层单独回流,不与高频平面交叉  2. 可咨询雷EMC专家,避免照搬案例  警示:99% 场景下,完整平面是最优解!  准则3 不要在连接器之间布置高速电路  在雷卯实验室评估过的电路板设计中,这是最常见的问题之一。许多本可轻松满足EMC要求(无需额外成本或精力)的简单设计,最终却因违反这一规则而不得不增加大量屏蔽和滤波措施。  为何连接器的位置如此重要?在几百兆赫兹以下的频率,波长可达米级或更长,印刷电路板本身的“天线”因电尺寸小而效率低,但连接到电路板的电缆或其他设备却可能成为高效天线。  信号电流在走线上流动并通过完整平面回流时,平面上任意两点的电压差通常与平面内的电流成正比。当所有连接器沿电路板一侧排列时,它们之间的电压差可忽略不计;但如果连接器之间布置了高速电路,连接器之间可能产生几毫伏或更高的电位差,这些电压会驱动电流流入连接的电缆,导致产品超出辐射发射要求。  准则4 不盲目追求最快边沿,控制好信号转换时间  核心逻辑:高频电流走 “电感最小路径”,环路越大→辐射越强!  雷卯推荐控制手段对比表:  推荐黄金比例:转换时间≈20% 位周期(如 100MHz 时钟,边沿控制在 2ns 以内)  总结 四不口诀速记表
2025-05-30 10:33 reading:266
上海雷卯电子:DFN1006和DFN0603 封装——5V 超低电容带回扫ESD
  上海雷卯电子推出两款5V,小封装(DFN1006和DFN0603),带回扫,低钳位电压VCmax的防静电二极管:ULC0521CLV、ULC0542CLV。  带回扫ESD和普通ESD二极管电性参数图如下:  我们可以看到,普通的ESD 是随着IPP的增加VC 在逐渐增大,而带回扫的ESD 会在击穿以后有个回转,即把VC 降低到一个更低基点后再慢慢升高。所以回扫的ESD二极管的VC是明显的比普通的VC 要低很多,可以参看下表参数对比。  下表两款回扫型号和普通型号参数做对比:  表格参数介绍  Vrwm:反向关断电压,TVS管可承受的反向电压,在该电压下TVS管不导通。  VBR:击穿电压,ESD防护开始工作的电压,通常是TVS通过1 mA时的电压。  VC : 钳位电压  VCmax@A: Vcmax@IPP, 8/20us 最大峰值电流对应的钳位电压。  Cj : 结电容,TVS中的寄生电容,影响信号质量。  可以看到表格上两行带回扫ULC0521CLV、ULC0542CLV,在Ipp 是6A时钳位电压VC为8V ,下面两款普通ESD二极管,在IPP 是4A 或者5A 时 ,钳位电压VC 为25V ,远远高于带回扫的。  对于所要保护的IC来说,ESD二极管的钳位电压越低,越能更好的保护集成电路,提高集成电路的抗静电能力。所以对于选型工程师来说,更愿意选择带回扫型ESD二极管。ULC0521CLV、ULC0542CLV 低容,VC 低,高速信号静电防护最佳选择,比如可以应用于 USB3.0,RF信号等。  Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌,供应ESD,TVS,TSS,GDT,MOV,MOSFET,Zener,电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队,能够根据客户需求提供个性化定制服务,为客户提供最优质的解决方案。
2025-05-26 14:10 reading:719
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