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認識ESD規范在轎車電子規劃中的主要性

發布時間:2016-06-12 丨 閱讀次數:952

在曩昔的十年中,轎車電子安全性和牢靠性規范跟著新技能的開展發生了明顯的改變。曩昔常常被當作可選項出售的技能,包含電動門鎖、安穩操控和防抱死制動,目前卻是大多數車輛的規范裝備?,F在,那些被用于車道違背正告、車載通訊和夜視的轎車電子被認為是立異的技能。

規劃和制作上的這種現代化改變請求規劃人員應徹底認識超出花費性電子商品維護請求的轎車認證規范的請求。但是,依照轎車規范的規劃觸及多項技能應戰。例如,最前沿轎車電子商品中所運用的半導體依賴于商場上最新的集成電路(IC)技能。由于這些集成電路不斷變得更小并且更快,也因而愈加簡略遭到靜電放電(ESD)的損害。此外,轎車環境的嚴格性是以惡劣的電氣瞬變為象征的,在轎車認證測驗中也會對此進行模仿。 


1:需求思考 ESD 防護的體系。

這篇文章探討了轎車規范、電路和解決方案的實習運用,以協助轎車電路規劃人員創造出穩健牢靠的規劃。首要,這篇文章要點介紹了 ISO 10605 規范對 ESD 的測驗請求與 AEC-Q101 規范對轎車商場中所用的分立半導體器材的測驗請求。其次,評論了轎車中需求維護的最多見的電路類型。第三,關于多種轎車運用斷定了為保證安全性和牢靠性應該在規劃階段前期予以施行的搶先的電路維護技能。

契合轎車測驗規范

電路規劃人員有必要在老板們搶先的轎車電子規劃中思考 ISO 10605 和 AEC-Q101 測驗規范的請求,到達轎車商場請求的合格質量。這些規范要點重視轎車中普遍存在的電氣和環境損害,以及所運用的分立半導體的牢靠性。

ISO 10605

本規范規則了用以評價為車輛而定制開發的電子模塊的 ESD 測驗辦法。這些模塊有必要可以管理由拼裝、養護/修理以及操作所形成的電氣攪擾。ISO 10605 添加了車輛專用的測驗請求,相關于 IEC 61000-4-2 這一花費電子和電信的運用級規范來說更進一步。該規范請求制作商在比 IEC 規范更高的水平上去測驗這些電子模塊,為轎車電路維護供給更為強大和牢靠的規范。

關于 ISO 10605 規范的合規性,每個電路和模塊在被裝置到車輛中之前有必要進行預先測驗。一旦車輛拼裝結束,還有必要再進行測驗以保證安全性和牢靠性。因而,轎車內部電子商品的每一層都需求搶先的電路維護以抵擋轎車中多見的嚴格的 ESD 瞬變。
AEC-Q101

本規范描繪了保證轎車環境中根據半導體的組件的長時間牢靠性一系列認證試驗。關于在車輛中添加 ESD 維護器材(如瞬態電壓按捺(TVS)二極管和 TVS 二極管陣列)的轎車制作商來說,這些器材有必要要逐漸的接納契合 AEC-Q101 規范。

ISO 10605 偏重的是電氣風險,而 AEC-Q101 則是一項環保規范。契合 AEC-Q101 規范的元件有必要可以應對轎車環境的損害,包含熱沖擊和熱循環、極點溫度和高濕度。滿意該規范的請求可以保證元件被裝置在車輛中以后不會因其本身固有的缺點而呈現毛病。

斷定需求維護的轎車電路

轎車內部的一切電路和元件均易遭到電氣瞬變的損害,不管其在車輛中所在的方位。下表列出了需求維護的五個最為多見的轎車電路:

1.老得模式通訊總線:作為最盛行的通訊總線規范,老得模式通訊總線覆蓋了車內電路的 50% 到 75%。

a.區域互聯網操控器(CAN):該規范答應微操控器和設備可以在車內進行通訊,而無需運用主機。它是專為轎車運用而規劃的根據音訊的協議。CAN 體系可處理多種功用,從動力轉向到發動機計算機和變速箱之間的要害傳動體系通訊。

b.局域互聯互聯網(LIN):LIN總線規范是用于車輛各組件之間通訊的串行互聯網協議。LIN 總線也可通過特別的DC-LIN收發器在車輛的蓄電池電力線上運用,這也是當今轎車界所多見的做法。LIN 體系可以處理簡略的機電功用,如移動電動座椅和切換巡航操控。

CAN/LIN 總線是規劃用于車內操控和監控功用的雙線通訊總線。它們的線路有很大的也許性會露出于瞬態浪涌,從而會致使未受維護的 CAN/LIN 收發器呈現毛病。圖2說明晰 CAN 和 LIN 總線維護的實習戰略,力特企業 SM24CANA TVS 二極管陣列可維護 CAN 總線并供給商場搶先的鉗位維護(圖3)。


圖 2:CAN 和 LIN 總線維護原理圖。


圖 3:力特企業 SM24CANA TVS 二極管陣列可維護 CAN 總線并供給商場搶先的鉗位維護。

2.高速數字總線:USB/HDMI 端口支持車內的花費者運用軟件。例如,儀表板也許會設有一個 USB 端口,乘客可用它來為手機或平板電腦充電,或許在車內播映音樂。HDMI 端口被用于車輛中的備份和前視攝像頭。不同于舊的攝像頭技能,這些高清機型選用更高圖畫速率,運轉時需求更高的數據速率。由于具有更快的吞吐率和更大的芯片靈敏度,這些端口請求有超卓的信號完整性和體系牢靠性。USB/HDMI 端口也許會因車內相對較小的 ESD 事情和短路而損壞。

3.Wi-Fi 通訊/SIM 插槽:這項技能使車輛可以為乘客供給移動 3G 或 LTE 通訊。SIM 卡模塊是將 LTE 轉換為 Wi-Fi 的電路的中心有些,運用戶可以銜接到手機、平板電腦和筆記本電腦。SIM 卡插槽需求 ESD 維護是由于在車內裝置或替換模塊時它會遭到人機交互的影響。

4.通訊/播送接納用的高頻天線:這項技能的支持是短程射頻電路。這種電路可以完成車輛對車輛或車輛與路途的通訊,這也是轎車商場中最熱的開展趨勢之一。這種互聯網可以使轎車相互“看到”對方,并能在車輛之間進行通訊。與路途之間的通訊有助于避免磕碰,完成功能交通體系。由于射頻放大器的前端對 ESD 十分靈敏,因而應運用雙向、低電容的 ESD 二極管。無偏置的射頻信號會在天線電路上生成正負極性的電壓。深圳深東升環保設備有限公司雙向二極管將可以保證信號的負向有些不會被減少。

5.電源總線:這些總線的電壓在 12 伏或更高,從而為車內的電子模塊供給電力。在拼裝或車輛運轉過程中會使它們露出于很多的 ESD 和浪涌瞬變之下。瞬變維護選項既有車內深嵌模塊的簡略的 ESD 二極管,也有具有處理負載突降事情的高浪涌耐受的 TVS 二極管。        

為轎車運用挑選適宜的電路維護解決方案

轎車電路規劃人員也許很難找到高質量的電路維護解決方案,由于有才能定制開發契合 AEC-Q101 規范的商品的企業對全部商場而言百里挑一。在挑選電路維護器材的制作商時,主要的是要去核實企業的天資,以保證它們可以供給契合 AEC-Q101 規范請求以及其老板業界規范的經證明的高牢靠性商品。該企業還應沿用商品規劃上的最優辦法,并選用高質量的制作技術。

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