Canbus芯片靜電浪涌擊穿整改方案

在現代電子系統中，CAN Bus（Controller Area Network Bus，控制器局域網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)）作為一種常用的通信協(xié)議，標準CAN通常指的是CAN 2.0A和CAN 2.0B協(xié)議，其最大通訊速率為1Mbps。 而高速CAN通常指的是CAN FD（CAN Flexible Data-rate）協(xié)議，大家都知道工作環(huán)境中可能面臨靜電放電（ESD EOS）的威脅，因此在CAN BUS電路中工程師們都放置ESD二極管以作靜電浪涌防護用，但還會(huì )出現IC被靜電浪涌打壞，造成不能正常工作，這是什么原因？

一、 放置ESD二極管為什么后端還會(huì )損壞原因

上海雷卯EMC小哥根據自己多年ESD 器件選型整改經(jīng)驗 分析如下：

1. 靜電放電浪涌能量過(guò)大：如果遇到的靜電放電能量超出了防靜電二極管的承受能力，仍可能有部分能量傳導到器件上，導致器件燒毀。所以各個(gè)ESD器件的抗浪涌能力不相同，盡可能復現浪涌水平，并評估選擇合適器件。

2. 鉗位電壓VC 過(guò)高 ，超過(guò)了后端IC 的承受電壓范圍，因此導致?lián)p壞，這種情況非常普遍。

3. 布線(xiàn)或接地問(wèn)題：CAN 總線(xiàn)的布線(xiàn)不合理，例如線(xiàn)路過(guò)長(cháng)、走線(xiàn)過(guò)于靠近干擾源，或者接地不良，都可能導致靜電無(wú)法及時(shí)有效地通過(guò)二極管泄放，從而對器件造成損害。

以上這三種情況比較常見(jiàn)。

因此，選擇合適的靜電保護器件至關(guān)重要，正確選擇 CAN Bus 靜電保護器件不僅能夠保障系統的穩定運行，還能有效延長(cháng)設備的使用壽命，降低維護成本。

二、 如何更選擇更好的CAN Bus 靜電保護器件

第一、CAN Bus 工作的電氣特性需深入了解。CAN Bus 通常在特定的電壓范圍內工作，比如常用的24V，因此所選的靜電保護器件必須能夠在這個(gè)電壓范圍內正常運行。這要求我們對 CAN Bus 標準的工作電壓、信號幅度、傳輸速率等參數有清晰的認識。

第二、靜電防護等級是選擇靜電保護器件的關(guān)鍵指標。確保所選器件能夠提供足夠高的靜電放電（ESD）防護能力，以應對可能出現的靜電沖擊。常見(jiàn)的防護等級標準如 IEC 61000-4-2 等。一般來(lái)說(shuō)，防護等級越高，器件對靜電的抵御能力就越強。

第三、電容值也是一個(gè)不容忽視的因素。由于 CAN Bus 對信號完整性要求較高，靜電保護器件的電容值如果過(guò)大，可能會(huì )導致信號失真、延遲增加等問(wèn)題，從而影響通信質(zhì)量。因此，應優(yōu)先選擇電容值較低的保護器件，以最大限度地減少對 CAN Bus 信號傳輸的影響。

第四、工作電壓和鉗位電壓也是重要的考量參數。靜電保護器件的工作電壓應大于等于 CAN Bus 正常工作時(shí)的電壓24V，以確保在正常工作條件下器件不會(huì )誤觸發(fā)。同時(shí)，鉗位電壓應足夠低，以便在靜電放電發(fā)生時(shí)能夠迅速將過(guò)高的電壓限制在安全范圍內，從而保護后端的電路元件。

了解到上面這幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后，在選擇CAN BUS 防靜電ESD二極管時(shí)我們就會(huì )做出正確的選擇。

三、 常見(jiàn)幾種CAN BUS 靜電二極管參數比較

以下是CAN BUS 總線(xiàn)ESD保護電路及常見(jiàn)的知名品牌CAN BUS 靜電二極管幾種型號參數列表

CAN BUS 靜電保護電路

我們對這個(gè)表來(lái)進(jìn)行詳細觀(guān)察，發(fā)現有幾點(diǎn)不同： IEC 61000-4-2防靜電能力，功率，VB,VC IPP, Cj 。

在此特別把上海雷卯的三款低鉗位電壓（表中VC） CAN BUS 靜電二極管放入表中做比較：SMC24XQ，SMC24LVQ，SMC24HQ。

l 根據前面分析我們知道 要選擇靜電高的比低的好，上海雷卯的三款SMC24系列都是30KV, 達到靜電防護最高級。

l 防靜電能力：上海雷卯的SMC24XQ，SMC24LVQ，SMC24HQ關(guān)鍵是低VC ，三款VC 都在32V-34V 之間,是這些列表里面最低的VC值，這是選擇ESD二極管的最重要參數。

l 鉗位電壓VC: 上海雷卯SMC24低VC系列三款電流又5A , 10A,13A 可以根據實(shí)際電路情況選擇，當然電流越大越好，另外推出低箝位電壓，VC的產(chǎn)品。

l 結電容 Cj : 也是表里最低的，5PF,15PF ,不影響信號傳輸，完全可以保證信號完整性。

l 下面對其中一款SMC24LVQ測試圖做展示

如果您現在正在為CAN BUS 靜電二極管選型或者遇到后端芯片被靜電損壞的問(wèn)題，都可以聯(lián)系上海雷卯EMC小哥進(jìn)行選型指導和進(jìn)一步探討。