CAN BUS芯片静电浪涌击穿整改方案

 

Canbus芯片静电浪涌击穿整改方案

 

在现代电子系统中，CAN Bus(Controller Area Network Bus，控制器局域网络总线)作为一种常用的通信协议，标准CAN通常指的是CAN 2.0A和CAN 2.0B协议，其最大通讯速率为1Mbps。而高速CAN通常指的是CAN FD(CAN Flexible Data-rate)协议，大家都知道工作环境中可能面临静电放电(ESD EOS)的威胁，因此在CAN BUS电路中工程师们都放置ESD二极管以作静电浪涌防护用，但还会出现IC被静电浪涌打坏，造成不能正常工作，这是什么原因?

 

一.放置ESD二极管为什么后端还会损坏的原因

上海雷卯EMC小哥根据自己多年ESD 器件选型整改经验分析如下：

1.静电放电浪涌能量过大：如果遇到的静电放电能量超出了防静电二极管的承受能力，仍可能有部分能量传导到器件上，导致器件烧毁。所以各个ESD器件的抗浪涌能力不相同，尽可能复现浪涌水平，并评估选择合适器件。

2. 钳位电压VC 过高 ，超过了后端IC 的承受电压范围，因此导致损坏，这种情况非常普遍。

3. 布线或接地问题：CAN 总线的布线不合理，例如线路过长、走线过于靠近干扰源，或者接地不良，都可能导致静电无法及时有效地通过二极管泄放，从而对器件造成损害。

以上三种情况比较常见。因此，选择合适的静电保护器件至关重要，正确选择 CAN Bus 静电保护器件不仅能够保障系统的稳定运行，还能有效延长设备的使用寿命，降低维护成本。

二.如何选择更好的CAN BUS静电保护器件

 

   第一、CAN Bus 工作的电气特性需深入了解。CAN Bus 通常在特定的电压范围内工作，比如常用的24V，因此所选的静电保护器件必须能够在这个电压范围内正常运行。这要求我们对 CAN Bus 标准的工作电压、信号幅度、传输速率等参数有清晰的认识。

   第二、静电防护等级是选择静电保护器件的关键指标。确保所选器件能够提供足够高的静电放电(ESD)防护能力，以应对可能出现的静电冲击。常见的防护等级标准如 IEC 61000-4-2 等。一般来说，防护等级越高，器件对静电的抵御能力就越强。

   第三、电容值也是一个不容忽视的因素。由于 CAN Bus 对信号完整性要求较高，静电保护器件的电容值如果过大，可能会导致信号失真、延迟增加等问题，从而影响通信质量。因此，应优先选择电容值较低的保护器件，以最大限度地减少对 CAN Bus 信号传输的影响。

   第四、工作电压和钳位电压也是重要的考量参数。静电保护器件的工作电压应大于等于 CAN Bus 正常工作时的电压24V，以确保在正常工作条件下器件不会误触发。同时，钳位电压应足够低，以便在静电放电发生时能够迅速将过高的电压限制在安全范围内，从而保护后端的电路元件。

   了解到上面这几个关键点后，在选择CAN BUS 防静电ESD二极管时我们就会做出正确的选择。

三.常见几种CAN BUS静电二极管参数比较

以下是CAN BUS 总线ESD保护电路及常见的知名品牌CAN BUS 静电二极管几种型号参数列表

我们对这个表来进行详细观察，发现有几点不同：IEC 61000-4-2防静电能力，功率，VB,VC IPP, Cj 。

在此特别把上海雷卯的三款低钳位电压(表中VC) CAN BUS 静电二极管放入表中做比较：SMC24XQ，SMC24LVQ，SMC24HQ。

 根据前面分析我们知道 要选择静电高的比低的好，上海雷卯的三款SMC24系列都是30KV,  达到静电防护最高级。

 防静电能力：上海雷卯的SMC24XQ，SMC24LVQ，SMC24HQ关键是低VC ，三款VC 都在32V-34V 之间,是这些列表里面最低的VC值，这是选择ESD二极管的最重要参数。

钳位电压VC: 上海雷卯SMC24低VC系列三款电流有5A , 10A,13A 可以根据实际电路情况选择，当然电流越大越好，另外推出低箝位电压，VC的产品。

结电容 Cj : 也是表里最低的，5PF,15PF ,不影响信号传输，完全可以保证信号完整性。

 下面对其中一款SMC24LVQ测试图做展示。

如果您现在正在为CAN BUS 静电二极管选型或者遇到后端芯片被静电损坏的问题，都可以联系上海雷卯EMC小哥进行选型指导和进一步探讨。