車載Tyco信息中心電路保護方法
CAN 拓撲:電路保護措施
CAN (控制域) 標準具有中速的特點(高速CAN達到1Mbps)。單通道、雙線且容錯,此協(xié)議是最普遍使用的車載總線設(shè)計,但是也應(yīng)用到許多其他產(chǎn)業(yè)中。
CAN總線收發(fā)器可允許總線供電電壓高達+/-80V直流電。然而,甩負荷浪涌會產(chǎn)生出比ISO-7637-2標準(最大86.5V)中規(guī)定的更高瞬態(tài),可能會損傷收發(fā)器。收發(fā)器的操作電流也因供貨商的不同而有所差異。
圖5顯示了如何在電源輸入端應(yīng)用可復(fù)位PolySwitch設(shè)備和MOV(金屬氧化電壓敏電阻器)從而避免因車載供電系統(tǒng)中心的浪涌電流和電壓異常而產(chǎn)生的損傷。
CAN 接收器I/O上的兩個MLV可提供較低電容分路防護,避免共模電壓階躍而產(chǎn)生的電磁輻射(EME)的影響。
泰科車載級PolySwitch 設(shè)備達到AEC-Q200和SAE2685的嚴格要求,且具有大范圍的電氣特征和結(jié)構(gòu)因子從而提供最有效的保護方案。
PolySwitch 設(shè)備如同傳統(tǒng)保險絲一樣在出現(xiàn)故障時阻斷危險的高電流。但是與傳統(tǒng)保險絲不同的是它可以在故障排除,電路重啟后自動恢復(fù)。它的另外一個優(yōu)點是具有相對靈活的結(jié)構(gòu)因子,使其可以直接安裝到電路板上和設(shè)置在電子模塊、接線箱和配電中心內(nèi)部。
泰科電子的MOV設(shè)備可以與設(shè)備或被保護元件平行安裝。如果出現(xiàn)過電壓情況,MOV設(shè)備迅速從高阻狀態(tài)轉(zhuǎn)入低阻狀態(tài),從而將元件上的瞬態(tài)電壓降至安全的工作電平。正常工作情況下,過電壓設(shè)備為高阻設(shè)備,不應(yīng)對常規(guī)系統(tǒng)操作產(chǎn)生影響。該設(shè)備的低漏電功能也可改善電池的放電率。
MOST拓撲:電路保護措施
MOST (媒體導(dǎo)向系統(tǒng)傳輸)可為塑料光纖同步和異步數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊曨l和音頻功能和支持速度高達40+Mbps。MOST收發(fā)器適用于需要進行實時處理的高寬帶設(shè)備,如DVD播放器、耳機、GPS設(shè)備和聲音控制。
實際上,MOST是一個節(jié)點網(wǎng)絡(luò),用于傳輸車載多媒體和信息娛樂系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種不同信號和數(shù)據(jù)流。
MOST標準支持多種物理接口,如圖6所示。MOST標準中,這些應(yīng)用可參考功能塊。每個功能塊包括幾種功能(如一個CD播放器可以包括播放、停止、彈出和播放時間等功能)。
MLV通常用于ESD保護的供電總線,連同可復(fù)位過電流保護的PolySwitch設(shè)備。低電容PESD設(shè)備或 PESD陣列可安裝在ESD保護的數(shù)據(jù)線路上。
IDB- 1394拓撲:電路保護措施
IDB-1394車載結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)和客戶便利端口,簡稱CCP,如圖7所示。該標準顯示了一種類似于現(xiàn)有MOST標準的一種內(nèi)置塑料光纖(POF)車載網(wǎng)絡(luò)。然后,該網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)固且更易使用。多種電子元件可以連接到此網(wǎng)絡(luò),如DVD播放器、視屏顯示器、導(dǎo)航系統(tǒng)、無線電主機以及通訊設(shè)備。
CCP 端口包括一個車載等級1394b的物理層和連接器,允許用戶將便攜式設(shè)備連接到車輛,通過IDB-1394接口獲取音頻和視頻服務(wù)。CCP端口采用標準連接器,專為該設(shè)備供電而設(shè)計。
其供電特點無需額外電池或單獨電源線,讓客戶無需為插入的設(shè)備是否已經(jīng)通電而擔憂。
IDB-1394 為高速多媒體應(yīng)用而設(shè)計,總線速度高達800Mbps且要求通電端口具有可復(fù)位過電流保護。如圖8所示,PolySwitch設(shè)備可用于在出現(xiàn)故障時限制危險高電流。MLV可安裝到供電總線上避免ESD浪涌和過電壓瞬態(tài)所產(chǎn)生的損害。低電容PESD設(shè)備或PESD陣列也可安裝在數(shù)據(jù)線路上幫助提供ESD保護。
FlexRay 拓撲:電路保護措施
FlexRay協(xié)議專為線控應(yīng)用所設(shè)計,如線控剎車和線控方向盤。該線控網(wǎng)絡(luò)方式支持同步和異步數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)傳輸率約為10Mb/s,具有時間觸發(fā)和事件觸發(fā)行為、冗位和容錯的特點。
該結(jié)構(gòu)支持一“束”2個節(jié)點至64個節(jié)點,其功能主要依靠于兩種類型的處理器—ECU和“活動星”。 FlexRay通訊通過一個常用總線或一個星形連接在ECU之間進行。FlexRay元件的總線輸入必須避免在總線路和系統(tǒng)供電電壓或地電位之間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。
圖9顯示了ECU的調(diào)整后過電流/過電壓保護方案。該方案利用一個PolySwitch設(shè)備進行過電流保護。
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