汽車總線保護(hù)

　　目前最流行的通信總線標(biāo)準(zhǔn)是CAN和LIN母線。

　　CAN總線（控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）是一種汽車總線標(biāo)準(zhǔn)，旨在允許微控制器和設(shè)備在車輛內(nèi)相互通信，而勿須主機(jī)。

　　CAN 總線是一種以信息為導(dǎo)向的協(xié)議，專門(mén)為汽車應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，但目前同樣在其它區(qū)域使用，如航空航天、工業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)療設(shè)備。

　　流行的高速CAN總線協(xié)議屬于ISO11898-2，在嚴(yán)酷環(huán)境下，該區(qū)別協(xié)議適用于高速（1.0Mbps）和中速（125Kbps）的應(yīng)用程序。

　　ISO11898-2母線由CAN_H 和 CAN_L數(shù)據(jù)線以及共同接地信號(hào)組成。其有12V和24V系統(tǒng)，配備不同的總線電壓。

　　表 2 高速 CAN 規(guī)范

　　LIN （本地連接網(wǎng)絡(luò)）總線標(biāo)準(zhǔn)是串行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于車輛元件之間的通信。隨著車輛中技術(shù)和設(shè)施實(shí)現(xiàn)的增長(zhǎng)，引發(fā)對(duì)廉價(jià)串行網(wǎng)絡(luò)的需求，因?yàn)槭褂肅AN母線實(shí)現(xiàn)汽車中各元件的通信太昂貴。歐洲汽車制造商開(kāi)始使用不同串行通信拓?fù)洌瑢?dǎo)致兼容性問(wèn)題。

　　新LIN規(guī)范首次完全執(zhí)行版本（LIN版本1.3）于2002年11月出版。2003年9月，引入版本2.0擴(kuò)張其兼容性，并提供額外的診斷特點(diǎn)。

　　LIN同樣可被用在車輛電源線，配備特殊DC-LIN收發(fā)器，這在目前汽車世界中很常見(jiàn)。

　　表 3 LIN 母線應(yīng)用程序

　　CAN 和 LIN母線應(yīng)用程序之間的差異

　　控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN）系統(tǒng)處理自動(dòng)力方向盤(pán)到臨界驅(qū)動(dòng)列車引擎計(jì)算機(jī)和傳輸間通信的所有事務(wù)。

　　本地網(wǎng)絡(luò)連接（LIN）系統(tǒng)處理簡(jiǎn)單的機(jī)電功能，如移動(dòng)電動(dòng)座椅和切換巡航控制。

　　汽車世界中，對(duì)CAN/LIN 母線的威脅

　　由于CAN/LIN母線是汽車內(nèi)各類控制和監(jiān)控功能的雙線式通信總線，浪涌進(jìn)入兩條電線中的可能性極大，從而造成CAN/LIN收發(fā)器故障。以下是這兩個(gè)總線的保護(hù)方法。

　　CAN 母線保護(hù)示意圖

　　圖 4 CAN 總線保護(hù)

　　如圖4所示，TPSMB30CA瞬態(tài)電壓抑制二極管目的是在共模（配備24V系統(tǒng)）中保護(hù)兩條CAN母線，免受浪涌事件影響。TPSMB24CA是一根600W雙向瞬態(tài)電壓抑制二極管，25.6V反向平衡電壓和41.4V最大嵌位電壓。保護(hù)CAN母線而勿須削弱CAN信號(hào)是非常理解的。12V CAN系統(tǒng)中，使用兩根TPSMB15CA瞬態(tài)電壓抑制二極管，而不使用TPSMB24CA。

　　LIN 母線保護(hù)示意圖

　　圖5 LIN 總線保護(hù)

　　LIN收發(fā)器的信號(hào)范圍是+24 /–15V，數(shù)據(jù)率是2.4kbps 至 20kbps。如圖5所見(jiàn)，需要雙向非對(duì)稱瞬態(tài)電壓抑制二極管配置，從而在不同模式中，保護(hù)兩根電線。

　　TPSMA6L24A/TPSMA6L15A 瞬態(tài)電壓抑制二極管連接反串行模式中，以便出現(xiàn)浪涌事件時(shí)，保護(hù)兩根電線。TPSMA6L瞬態(tài)電壓抑制二極管是一個(gè)600W器件，安置在小型DO-221AC包裝中。相同功率處理能力的可選解決方案應(yīng)是增加一個(gè)TPSMB30CA（雙向），以保護(hù)LIN總線。