湖南静芯推出用于CAN芯片的车规级防护器件ASENC23T27V2BC、ASENC3D27V1BC、ASENC2F27V1BC。和业内竞品相比,通流能力显著提升,钳位电压显著下降,性价比极高,能为 CAN BUS 芯片提供更好的静电和浪涌防护,可直接替代多款安世型号。
CAN 总线 ESD 保护要求
CAN 总线广泛应用于汽车、工业控制、轨道交通等强电磁干扰、多静电环境的场景,但是工业现场的电机启停、继电器切换,汽车的点火系统、电瓶插拔等操作都可能会产生电快速瞬变脉冲群(EFT) 或浪涌电压,这些瞬态干扰会通过 CAN 总线的线缆耦合,干扰通信甚至损坏收发器。且CAN 总线常需长距离布线,线缆暴露在复杂电磁环境中,更容易受到外界静电、浪涌的冲击。
现实中,许多 CAN 总线收发器都具有内置的 ESD 保护单元,但考虑到芯片整体尺寸大小,内置ESD 保护单元的最高能抵御约±8kV的静电冲击。在不同的应用场景下,CAN 芯片实际遭遇的 ESD 冲击可能远远高于内置ESD 保护单元的承受能力。为了提升系统整体的 ESD 防护能力,避免干扰影响通信,需要使用外部 ESD 保护二极管对 CAN 芯片进行 ESD 防护。在评估和选择ESD防护器件时,以下是需要考虑的主要参数:
1.工作电压和极性
在车载环境中,ESD 二极管的 Vrwm需考虑电池电压(12V/24V)及潜在电压倍增(如借电错误串联至 24V/48V)。为确保 CAN 芯片安全,12V 系统需用工作电压高于24V的器件,24V用工作电压高于36V的器件。且为防线路故障或误接,应选用双向 ESD二极管。
2.防护等级
需满足 IEC 61000-4-2 (静电)、IEC 61000-4-5(浪涌)和 IEC 61000-4-4(EFT)标准,器件本身要能承受一定能量的瞬态脉冲冲击,覆盖工业、汽车等场景的静电防护需求,建议接触放电等级为±15kV以上的 ESD 二极管。
3.封装和温度范围
CAN 总线节点通常空间紧凑,优先选择小型化封装;对于汽车等高温场景,需选择耐高温封装。器件的工作温度范围需满足不同场景的规定温度,且具备宽温稳定的电气性能。
4.电容值
ESD 器件结电容不能过大,否则会降低总线的通信速率,增加信号衰减和畸变,导致通信误码。
CAN 总线推荐ESD 保护器件
湖南静芯推出多款用于CAN芯片的车规级防护器件,型号为ASENC23T27V2BC、ASENC3D27V1BC、ASENC2F27V1BC,其工作电压都为27V,能有效防护12V系统下的CAN芯片免受静电或浪涌的干扰。三款器件的寄生电容都为10pF以内,IPP(峰值脉冲电流)为4A,钳位电压为49V以下,且符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4规范,在 ±30kV(空气)和 ±30kV(接触)下提供瞬变保护,客户可根据PCB板实际情况进行选取。

表1 参数对比表
此三款产品可直接替代安世常用CAN芯片防护器件:PESD27VV1BA、PESD27VV1BAX、PESD1IVN27-LS、PESD27VV2BT-Q、PESD2IVN27-U、PESD2IVN27-T、PESD27VV2BT、PESD2CANFD27L-TR。充分匹配汽车、工业领域 CAN 总线的高可靠性和宽温域的应用需求,通过车载严苛环境测试与工业电磁兼容认证,供货稳定且性价比突出,可提供免费样品测试与技术支持。
应用场景
为了进一步确保信号传输的稳定性和减少信号反射及高频噪声的干扰,ISO 11898-2 标准推荐使用阻值为120Ω的分裂终端电阻(120Ω被分成两个60Ω电阻,再加上一个电容形成 RC 并联的结构)来端接 CANH 和 CANL 线路。这种终端电阻的设置方法共模抑制更好,高频性能更优,提高通信的可靠性和稳定性。因此,在设计和部署 CAN 网络时,合理配置终端电阻是一个重要的考虑因素。
CAN 总线保护器件的典型应用如图所示:
应用一:

图1 双通道器件保护应用
应用二:

图2 单通道器件保护应用
总结与结论
在汽车与工业领域,CAN 总线承担着设备间数据传输的关键功能,其通信稳定性直接关系到车载控制系统、工业工控设备的运行安全,因此为 CAN 芯片配备高可靠性的专业防护器件至关重要。湖南静芯推出用于CAN芯片的车规级防护器件ASENC23T27V2BC、ASENC3D27V1BC、ASENC2F27V1BC,可直接替代多款安世型号并提供相应解决方案。
湖南静芯ESD器件工作电压涵盖1.0~72V,电流涵盖4~30A,电容最低至0.08pF,封装涵盖CSP、FC及各类封装形式。同时推出22V&33V TDS平缓浪涌抑制器,可用于保护工作电压为20V、24V、28V、36V的系统,具有精准且恒定的触发电压、优异的钳位性能及稳定的温度特性,可为系统提供更全面保护。结合TDS器件与深回扫ESD优势,湖南静芯是国内首家推出USB4.0完整解决方案的公司。