汽車總線保護

　　目前最流行的通信總線標準是CAN和LIN母線。

　　CAN總線（控制區域網絡）是一種汽車總線標準，旨在允許微控制器和設備在車輛內相互通信，而勿須主機。

　　CAN 總線是一種以信息為導向的協議，專門為汽車應用程序設計，但目前同樣在其它區域使用，如航空航天、工業自動化和醫療設備。

　　流行的高速CAN總線協議屬于ISO11898-2，在嚴酷環境下，該區別協議適用于高速（1.0Mbps）和中速（125Kbps）的應用程序。

　　ISO11898-2母線由CAN_H 和 CAN_L數據線以及共同接地信號組成。其有12V和24V系統，配備不同的總線電壓。

　　表 2 高速 CAN 規范

　　LIN （本地連接網絡）總線標準是串行網絡協議，用于車輛元件之間的通信。隨著車輛中技術和設施實現的增長，引發對廉價串行網絡的需求，因為使用CAN母線實現汽車中各元件的通信太昂貴。歐洲汽車制造商開始使用不同串行通信拓撲，導致兼容性問題。

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

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

　　表 3 LIN 母線應用程序

　　CAN 和 LIN母線應用程序之間的差異

　　控制區域網絡（CAN）系統處理自動力方向盤到臨界驅動列車引擎計算機和傳輸間通信的所有事務。

　　本地網絡連接（LIN）系統處理簡單的機電功能，如移動電動座椅和切換巡航控制。

　　汽車世界中，對CAN/LIN 母線的威脅

　　由于CAN/LIN母線是汽車內各類控制和監控功能的雙線式通信總線，浪涌進入兩條電線中的可能性極大，從而造成CAN/LIN收發器故障。以下是這兩個總線的保護方法。

　　CAN 母線保護示意圖

　　圖 4 CAN 總線保護

　　如圖4所示，TPSMB30CA瞬態電壓抑制二極管目的是在共模（配備24V系統）中保護兩條CAN母線，免受浪涌事件影響。TPSMB24CA是一根600W雙向瞬態電壓抑制二極管，25.6V反向平衡電壓和41.4V最大嵌位電壓。保護CAN母線而勿須削弱CAN信號是非常理解的。12V CAN系統中，使用兩根TPSMB15CA瞬態電壓抑制二極管，而不使用TPSMB24CA。

　　LIN 母線保護示意圖

　　圖5 LIN 總線保護

　　LIN收發器的信號范圍是+24 /–15V，數據率是2.4kbps 至 20kbps。如圖5所見，需要雙向非對稱瞬態電壓抑制二極管配置，從而在不同模式中，保護兩根電線。

　　TPSMA6L24A/TPSMA6L15A 瞬態電壓抑制二極管連接反串行模式中，以便出現浪涌事件時，保護兩根電線。TPSMA6L瞬態電壓抑制二極管是一個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是增加一個TPSMB30CA（雙向），以保護LIN總線。