‌TLIN1431-Q1汽车LIN系统基础芯片(SBC)技术解析

科技观察员 2025-08-27 717

描述

Texas Instruments TLIN1431x-Q1汽车LIN SBC是一款本地互联网络 (LIN) 系统基础芯片 (SBC)，集成了看门狗、高侧开关、跛行回家功能和高度可配置的WAKE输入引脚。TLIN1431x-Q1在上电时自行确定控制方法、引脚或串行外设接口 (SPI)。看门狗默认为适合两种控制方法的窗口看门狗，但为了实现灵活性，在使用SPI控制时，TI TLIN1431x-Q1可配置为具有超过20个不同时间窗口的窗口看门狗或超时看门狗。LIN收发器为终端编程提供200kbps快速模式。为板载LED提供带诊断功能的高侧开关。可灵活配置的WAKE引脚能够与高侧开关配合使用实现循环检测、降低ECU睡眠电流。WKRQ/INH引脚可配置用于数字唤醒输出(WKRQ) 或用于外部电源基于V~~SUP~~ 是否禁止 (INH) 其使用的使能引脚。

数据手册：*附件：Texas Instruments TLIN1431x-Q1汽车LIN SBC数据手册.pdf

特性

符合汽车应用类AEC-Q100标准（一级）：
支持功能安全
- 来辅助功能安全系统设计的文档
支持12V应用的增强功能
- ±58V LIN总线故障保护
- 采用12V电源供电时支持125mA电流的3.3V ( TLIN14313-Q1) 或5V ( TLIN14315-Q1) LDO输出
- 开路负载和短路检测由10位PWM或计时器控制的高侧开关
- 可配置为高侧开关的LIMP引脚
- 支持不同输入阈值或方法的可配置WAKE引脚
- 睡眠模式：超低电流消耗支持以下类型的唤醒事件：
  - LIN总线
  - 通过WAKE引脚实施的本地唤醒
    - 循环和静态感测
符合本地互连网络 (LIN) 物理层规范LIN 2.2A、ISO 17987–4:2016和SAE J2602:2021要求
由引脚或串行外设接口SPI配置的集成看门狗监控器
保护特性：
- ESD 保护
- V~~SUP~~ 和VCC 上欠压保护
- TXD显性超时 (DTO) 保护
- 热关断保护
集成电池电压监控器
采用无引线QFN (20) 封装，具有改善的自动光学检测 (AOI) 功能

SPI控制简化示意图

SBC

引脚控制简化示意图

SBC

高级框图

SBC

‌TLIN1431-Q1汽车LIN系统基础芯片(SBC)技术解析‌

‌一、产品概述‌
TLIN1431x-Q1是德州仪器(TI)推出的符合AEC-Q100 Grade 1标准的汽车级LIN系统基础芯片，集成高边开关和看门狗功能，支持LIN 2.2A/ISO 17987-4:2016/SAE J2602:2021协议。其核心特性包括：

‌高集成度‌：单芯片整合LIN收发器、3.3V/5V LDO（125mA输出）、可配置看门狗、高边开关（HSS）及电压监测功能
‌安全合规‌：±58V LIN总线故障保护，支持功能安全文档（ISO 26262）
‌低功耗设计‌：睡眠模式电流低至20μA（典型值），支持本地/远程唤醒

‌二、关键技术创新‌

‌智能电源管理‌
集成LDO支持5.5-28V宽输入范围，具备：
- 热关断（TSD）保护（160-185℃触发）
- 短路/过压/欠压保护（OVCC/UVCC阈值可编程）
- 电源轨监测功能（通过PV引脚输出VBAT分压值）
‌双模式看门狗‌
- ‌引脚控制模式‌：通过WDT引脚选择窗口时间（32ms-7.2s）
- ‌SPI控制模式‌：支持窗口/超时两种模式，可配置误差计数器（1-15次触发阈值）
- 看门狗故障触发LIMP-home功能（60mA高边输出）
‌增强型LIN接口‌
- 200kbps快速模式（用于产线编程）
- 总线故障保护：
  - 显性超时保护（DTO，20-80ms可调）
  - 假唤醒锁定机制（需25-150μs隐性清除时间）

‌三、EMC设计要点‌

布局建议：
- VSUP引脚100nF陶瓷电容距器件<3mm
- LIN走线加220pF对地电容（ISO 17987-4要求）
- 热焊盘需至少2个过孔接地
通过认证：
- IEC 62228-2 ESD：±8kV（接触放电）
- ISO 7637-3脉冲：±30V（100nF耦合）

‌四、选型指南‌

型号	VCC输出	封装	温度范围
TLIN14313RGYRQ1	3.3V	20-pin QFN	-40~125℃
TLIN14315RGYRQ1	5V	20-pin QFN	-40~125℃

该器件特别适用于：

车身控制模块（BCM）
智能执行器（如车门/座椅控制）
新能源车低压通信网络

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