Infineon TLE9250高速CAN FD收发器：汽车与工业应用的理想之选

在汽车和工业应用领域，高速CAN FD收发器扮演着至关重要的角色。英飞凌（Infineon）推出的TLE9250高速CAN FD收发器，凭借其卓越的性能和丰富的功能，成为众多工程师的首选。本文将详细介绍TLE9250的特点、应用、电气特性等方面，希望能为电子工程师们在设计中提供有价值的参考。

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一、TLE9250概述

TLE9250是英飞凌最新一代高速CAN收发器，适用于汽车和工业领域的HS CAN网络。它完全符合ISO 11898 - 2（2016）和SAE J2284 - 4 / - 5标准，是CAN收发器互操作性测试规范的参考设备。该收发器有PG - DSO - 8和小型无引脚PG - TSON - 8两种封装，均符合RoHS标准且无卤。PG - TSON - 8封装支持自动光学检测（AOI）的焊点要求。

二、关键特性

2.1 标准兼容性

TLE9250严格遵循ISO 11898 - 2（2016）和SAE J2284 - 4 / - 5标准，确保了在不同系统中的兼容性和互操作性。

2.2 低电磁发射（EME）

其CANH和CANL输出信号具有高度对称性，在宽频率范围内实现了极低的电磁发射。这使得它在使用时无需额外的共模扼流圈，降低了设计成本和复杂度。

2.3 高电磁抗扰度（EMI）

具备宽共模范围，能有效抵抗电磁干扰，保证在复杂电磁环境下的稳定工作。

2.4 出色的ESD鲁棒性

ESD抗扰度高达±8kV（HBM）和±11kV（IEC 61000 - 4 - 2），无需额外的保护器件，如抑制二极管，即可应用于汽车环境。

2.5 多种保护功能

• 短路保护：CAN总线引脚具备短路保护功能，可防止接地、电池和(V_{CC})短路。
• TxD超时功能：防止CAN总线因TxD引脚持续低电平而永久阻塞。
• 过温保护：当检测到过热时，自动关闭发射器，保护设备和外部电路。

2.6 低功耗模式

支持接收模式和节能模式，在不同工作场景下优化功耗。

三、潜在应用

TLE9250适用于多种汽车和工业应用，包括：

• 发动机控制单元（ECUs）：实现发动机的精确控制和监测。
• 电动助力转向：确保转向系统的高效和稳定运行。
• 变速器控制单元（TCUs）：优化变速器的换挡逻辑和性能。
• 底盘控制模块：提升车辆的操控性和安全性。

四、产品验证

TLE9250经过AEC - Q100认证，符合汽车应用的严格要求，确保了产品的可靠性和稳定性。

五、功能模块与引脚配置

5.1 功能模块

TLE9250的功能框图包含发射器、接收器、超时控制、温度保护等模块，实现了数据的发送、接收和保护功能。

5.2 引脚配置

引脚编号	符号	功能
1	TxD	发送数据输入，内部上拉至(V_{CC})，低电平表示显性状态
2	GND	接地
3	(V_{CC})	发射器电源电压，需连接100nF去耦电容到地
4	RxD	接收数据输出，显性状态为低电平
5	NRM	非仅接收输入，用于选择仅接收模式，内部上拉至(V_{CC})，低电平为仅接收模式
6	CANL	CAN总线低电平输入/输出，显性状态为低电平
7	CANH	CAN总线高电平输入/输出，显性状态为高电平
8	NEN	非使能输入，内部上拉至(V_{CC})，低电平用于正常工作模式或仅接收模式
PAD	–	连接到PCB散热区域，仅接地

六、工作模式

TLE9250支持四种工作模式：

6.1 正常工作模式

发射器和接收器均处于激活状态，可实现数据的收发。总线偏置连接到(V_{CC}/2)，TxD超时和过温保护功能启用。

6.2 仅接收模式

发射器禁用，接收器启用，可接收总线上的数据，但不能发送消息。

6.3 节能模式

发射器和接收器均禁用，RxD输出引脚永久设置为高电平，总线偏置浮空，功耗最低。

6.4 掉电状态

当(V_{CC})低于欠压检测阈值时，设备进入掉电状态。此时接收器的差分输入电阻关闭，CANH和CANL总线接口浮空，呈高阻抗输入，泄漏电流极小。

七、电气特性

7.1 电流消耗

• 正常工作、隐性状态下，(V_{CC})电流消耗典型值为2mA。
• 正常工作、显性状态下，(V_{CC})电流消耗典型值为38mA。
• 节能模式下，(V_{CC})电流消耗典型值为5µA。
• 仅接收模式下，(V_{CC})电流消耗最大值为2.5mA。

7.2 信号阈值

• TxD高电平输入电压阈值为(0.5×V{CC}) - (0.7×V{CC})。
• TxD低电平输入电压阈值为(0.3×V{CC}) - (0.4×V{CC})。

7.3 传播延迟

TxD到RxD的传播延迟典型值为80ns，在增加负载时，传播延迟最大值为330ns。

八、应用信息

8.1 ESD鲁棒性

根据IEC61000 - 4 - 2标准进行的ESD测试表明，CANH和CANL引脚相对于地的静电放电电压可达±11kV。

8.2 应用示例

文档中给出了TLE9250在ECU设计中的应用电路示例，包括电源滤波电容、终端电阻和可选的共模扼流圈等。

九、总结

英飞凌TLE9250高速CAN FD收发器以其卓越的性能、丰富的功能和可靠的保护机制，为汽车和工业应用提供了理想的解决方案。无论是在标准兼容性、电磁兼容性还是功耗优化方面，TLE9250都表现出色。电子工程师们在设计相关系统时，可以充分考虑TLE9250的优势，以提高系统的性能和可靠性。你在使用TLE9250的过程中遇到过哪些问题？或者对它的哪些特性最感兴趣呢？欢迎在评论区分享你的经验和想法。