汽車網(wǎng)絡(luò)ESD防護(hù)利器：ESD772詳解

在汽車電子設(shè)備中，靜電放電（ESD）等瞬態(tài)事件可能對(duì)敏感電子元件造成損壞，影響系統(tǒng)的可靠性和安全性。因此，選擇合適的ESD防護(hù)器件至關(guān)重要。本文將詳細(xì)介紹德州儀器（TI）推出的一款適用于汽車網(wǎng)絡(luò)的ESD防護(hù)二極管——ESD772。

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產(chǎn)品概述

ESD772是一款雙向ESD保護(hù)二極管，專為控制器局域網(wǎng)（CAN）接口保護(hù)而設(shè)計(jì)。它采用DFN1110（DXA）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝，尺寸小巧，僅為1.1mm × 1.0mm，卻具備強(qiáng)大的ESD防護(hù)能力，能為汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)提供可靠的保護(hù)。

產(chǎn)品特性

高等級(jí)ESD防護(hù)

ESD772符合IEC 61000 - 4 - 2標(biāo)準(zhǔn)的4級(jí)ESD防護(hù)要求，能夠承受±23kV的接觸放電和±23kV的空氣間隙放電，同時(shí)也通過了IEC 61000 - 4 - 5標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。這種高等級(jí)的防護(hù)能力確保了設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定性，能有效抵御常見的ESD沖擊。

寬工作電壓范圍

該器件的工作電壓為24V，可滿足大多數(shù)汽車電子系統(tǒng)的電壓需求。其雙向ESD保護(hù)特性能夠同時(shí)保護(hù)正負(fù)極性的電壓，為CAN總線提供全面的防護(hù)。

多通道集成設(shè)計(jì)

ESD772是一款雙通道器件，只需單個(gè)元件就能為CANH和CANL兩條總線提供完整的ESD保護(hù)。這種集成設(shè)計(jì)不僅減少了電路板的空間占用，還降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成本。

低鉗位電壓與電容

在ESD事件發(fā)生時(shí)，低鉗位電壓可以保護(hù)下游組件免受過高壓的影響。ESD772的動(dòng)態(tài)電阻低，能夠?qū)㈦妷貉杆巽Q位在安全范圍內(nèi)。此外，其典型的I/O電容僅為2pF，對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憳O小，適合高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用，最高可支持10Mbps的數(shù)據(jù)速率。

應(yīng)用領(lǐng)域

汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

ESD772適用于各種汽車CAN網(wǎng)絡(luò)，包括傳統(tǒng)的CAN、CAN - FD、低速容錯(cuò)CAN和高速CAN等。在汽車電子系統(tǒng)中，CAN總線用于連接各個(gè)電子控制單元（ECU），傳輸關(guān)鍵的控制和監(jiān)測(cè)信息。ESD772能夠有效保護(hù)這些總線免受ESD和其他瞬態(tài)事件的影響，確保汽車電子系統(tǒng)的可靠性和安全性。

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)

在工業(yè)控制領(lǐng)域，ESD772也有廣泛的應(yīng)用，如DeviceNet、CANopen等工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)通常在惡劣的電磁環(huán)境中運(yùn)行，容易受到ESD干擾。ESD772的高防護(hù)等級(jí)和低電容特性使其成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中理想的ESD防護(hù)解決方案。

規(guī)格參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

• 峰值脈沖功率：在25°C時(shí)，IEC 61000 - 4 - 5標(biāo)準(zhǔn)下，tp = 8/20μs時(shí)可達(dá)133W。
• 峰值脈沖電流：同樣條件下，電流為3A。
• 工作溫度范圍：-55°C至150°C。
• 存儲(chǔ)溫度范圍：-65°C至155°C。

ESD評(píng)級(jí)

• JEDEC規(guī)格：人體模型（HBM）下為±2500V，帶電設(shè)備模型（CDM）下為±1000V。
• IEC規(guī)格：IEC 61000 - 4 - 2標(biāo)準(zhǔn)下，接觸放電和空氣間隙放電均為±23000V。

推薦工作條件

• 輸入電壓：-24V至24V。
• 工作溫度：-55°C至150°C。

熱特性

器件提供了多種熱阻參數(shù)，如結(jié)到環(huán)境熱阻（RθJA）為318.5°C/W，結(jié)到頂部熱阻（RθJC(top)）為174.2°C/W等，有助于工程師進(jìn)行熱設(shè)計(jì)和散熱優(yōu)化。

引腳配置與功能

典型特性曲線

文檔中提供了多個(gè)典型特性曲線，包括+8kV和-8kV的鉗位IEC波形、正負(fù)TLP曲線、DC I - V曲線、偏置電壓與電容曲線以及8/20μs浪涌響應(yīng)曲線等。這些曲線直觀地展示了ESD772在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，為工程師的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證提供了重要參考。

應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

典型應(yīng)用電路

ESD772通常用于CAN總線的ESD防護(hù)，典型應(yīng)用電路中，器件靠近CAN收發(fā)器和連接器放置，為CANH和CANL總線提供ESD保護(hù)路徑。當(dāng)ESD事件發(fā)生時(shí)，電流通過ESD772流向地，使受保護(hù)的IC兩端的電壓保持在安全范圍內(nèi)。

布局指南

• 最優(yōu)放置位置：器件應(yīng)盡可能靠近連接器，以減少ESD事件期間的電磁干擾（EMI）耦合。
• 布線要求：受保護(hù)的跡線應(yīng)盡量筆直，避免尖銳角落，以降低電場(chǎng)積聚和EMI耦合的風(fēng)險(xiǎn)。
• 接地處理：引腳3連接到地時(shí)，應(yīng)使用粗而短的跡線，以減小接地阻抗。

支持與資源

文檔支持

TI提供了豐富的相關(guān)文檔，如ESD布局指南、ESD保護(hù)二極管評(píng)估模塊用戶指南等，幫助工程師更好地理解和使用ESD772。

文檔更新通知

工程師可以通過ti.com上的設(shè)備產(chǎn)品文件夾注冊(cè)通知，每周接收產(chǎn)品信息的更新摘要。

技術(shù)支持論壇

TI的E2E?支持論壇是工程師獲取快速、準(zhǔn)確答案和設(shè)計(jì)幫助的重要渠道，工程師可以在論壇上搜索已有答案或提出自己的問題。

ESD772憑借其出色的ESD防護(hù)能力、低電容特性和小巧的封裝，成為汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中理想的ESD防護(hù)解決方案。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求，合理選擇和使用該器件，并遵循布局指南，以確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。大家在實(shí)際應(yīng)用中是否遇到過ESD防護(hù)相關(guān)的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。