燃油車朝電動(dòng)車轉(zhuǎn)型的腳步

自2005年以來(lái)，各國(guó)已相繼公告禁售燃油車政策，希望達(dá)成改善空氣污染以及減緩全球暖化等目的。例如: 歐盟部分[1]: 2023年2月14日歐洲議會(huì)通過(guò)法案，要求最晚從2035年起在歐盟境內(nèi)禁止販賣汽柴油新車。美國(guó)部分[2]: 美國(guó)加州主管機(jī)關(guān)表決通過(guò)從 2035年起禁售燃油車的計(jì)劃，其他十六個(gè)州擬跟進(jìn)。以上案例直接或間接的加速了燃油車朝電動(dòng)車轉(zhuǎn)型的腳步。

相比燃油車，電動(dòng)車和其相關(guān)設(shè)備新增的系統(tǒng)

主要會(huì)新增下列幾種系統(tǒng) (如Fig. 1所示)，這些系統(tǒng)萬(wàn)一受到 ESD/EOS的能量沖擊，將導(dǎo)致設(shè)備的不穩(wěn)定或是故障隱患。有鑒于此，晶焱科技有針對(duì)電動(dòng)車相關(guān)的通信介面設(shè)計(jì)和推出ESD/EOS防護(hù)的TVS元件，可參考以下整理。

1. Traction Inverter (牽引馬達(dá)逆變器)

牽引馬達(dá)逆變器是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車移動(dòng)馬達(dá)的DC to AC車載電源系統(tǒng)。牽引馬達(dá)逆變器通信接口的TVS保護(hù)元件如下所示:

        ● CAN BUS: AZ9424-02S     

        ● Ethernet: AZ9515-02F, AZ9565-01F, AZ9400-02S, AZ9400-01F, AZ5515-02F, AZ5325-01F

2. OBC (On-Board Charger 車載充電器)

車載充電器的功能是提供電動(dòng)車充電的AC to DC車載電源設(shè)備，通常須搭配交流充電樁作為輸出來(lái)進(jìn)行充電。車載充電器通信接口的TVS保護(hù)元件如下所示:

        ● CAN BUS: AZ9424-02S

3. AC Charging Station  (交流充電樁)

交流充電樁是一種設(shè)計(jì)適用于住宅環(huán)境或公共環(huán)境使用的充電樁，相較于直流充電樁，交流充電樁的輸出功率通常較小， 電動(dòng)車充電速度較慢。交流充電樁通信接口的TVS保護(hù)元件如下所示:

        ● Ethernet: AZ9515-02F, AZ9565-01F, AZ9400-02S, AZ9400-01F, AZ5515-02F, AZ5325-01F 

        ● I2C: AZ9515-02F, AZ5525-01F, AZ5015-01F     

        ● Wi-Fi: AZ9565-01F, AZ9568-01F, AZ5325-01F, AZ5323-01F

4. DC Charging Station (直流充電樁)

直流充電樁是一種設(shè)計(jì)偏向給公共環(huán)境使用的充電樁，相較于交流充電樁，直流充電樁的輸出功率通常較大，電動(dòng)車充電速度較快。直流充電樁通信接口的TVS保護(hù)元件如下所示:

        ● CAN BUS: AZ9424-02S     

        ● Ethernet: AZ9515-02F, AZ9565-01F, AZ9400-02S, AZ9400-01F, AZ5515-02F, AZ5325-01F 

        ● I2C: AZ9515-02F, AZ5525-01F, AZ5015-01F     

        ● RS-485: AZ9812-01F, AZ4212-01G, AZ4212-01F     

        ● Wi-Fi: AZ9565-01F, AZ9568-01F, AZ5325-01F, AZ5323-01F

以CAN BUS為例，CAN BUS為目前汽車主要的通信接口總線，汽車的ECU (Electronic Control Unit) 節(jié)點(diǎn)會(huì)透過(guò)CAN BUS的CANH和CANL兩條信號(hào)線與總線其他ECU節(jié)點(diǎn)通信以交換各節(jié)點(diǎn)的信息或是讀取節(jié)點(diǎn)中Sensor的數(shù)據(jù)。根據(jù)ISO 11898-2的標(biāo)準(zhǔn)，Classical CAN 最高傳輸速度可達(dá)1Mbps，對(duì)于Classical CAN，晶焱科技的TVS AZ9424-02S可滿足1Mbps的通信速度以外也符合SAE J2962™-2之中對(duì)于TVS元件性能的Optional B等級(jí)需求 (SAE J2962™-2 中的 Parameters for TVS component performance, AZ9424-02S皆符合其Optional B要求的CMAX, VRM, VBR, Directionality, TLP VCL & ESDMAX規(guī)格規(guī)范)。在ESD耐受度上可超過(guò)IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的±30kV (Air/Contact) 水平，此外其也擁有極低的鉗制電壓 (Clamping Voltage) 可使ESD的能量被鉗制在低電壓，以防止CAN Transceiver IC受到ESD干擾而不穩(wěn)定或是損壞。實(shí)測(cè)在IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)8kV (對(duì)應(yīng)TLP電流16A) 的ESD沖擊下，可以將ESD電壓鉗制在約31V的低電壓水平，以保護(hù)CAN Transceiver IC。再者，晶焱科技的AZ9424-02S是以一顆料件可同時(shí)防護(hù)CANH以及CANL總線的雙通道集成方案 (如Fig. 2所示)，相較于CANH以及CANL分別設(shè)計(jì)單通道防護(hù)元件的方案，只使用一顆雙通道集成方案可能減少PCB擺放空間及SMT打件成本。

晶焱科技的TVS能提供優(yōu)秀的ESD/EOS防護(hù)性能，并且車規(guī)品可滿足AEC-Q101的可靠度測(cè)試規(guī)范，若有ESD/EOS防護(hù)相關(guān)需求，歡迎洽詢。

Reference: 

[1] https://zh.wikipedia.org/zh-tw/廢止燃油車

[2] https://tw.news.yahoo.com/news/美國(guó)加州開(kāi)第-槍-2035年全面禁售燃油車-102738744.html