【導(dǎo)讀】典型的BMS控制板，基于NXP核心汽車(chē)級(jí)器件。作為板級(jí)ESD控制的主要部位為3路的CAN通信和對(duì)外通信接口，此方案內(nèi)置了高可靠性的ESD防護(hù)，支持熱插拔和隨機(jī)的電池連接防護(hù)。
圖例是典型的BMS控制板，基于NXP核心汽車(chē)級(jí)器件。
作為板級(jí)ESD控制的主要部位為3路的CAN 通信和RS485 RS232的對(duì)外通信接口，此方案內(nèi)置了高可靠性的ESD 防護(hù)，支持熱插拔和隨機(jī)的電池連接防護(hù)。
以下是雷卯為上述三種接口設(shè)計(jì)的防護(hù)方案。
1、CAN 接口
在對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的綜合比較中，基于CAN總線(xiàn)構(gòu)建的通信系統(tǒng)具有很多優(yōu)異的特性：數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分電壓傳輸；總線(xiàn)傳輸介質(zhì)可用雙絞線(xiàn)、同軸電纜和光纖；可以多主方式工作，通信方式靈活；可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播方式傳送接收數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息可分成不同的優(yōu)先級(jí)，滿(mǎn)足不同的實(shí)時(shí)要求。
在設(shè)備工作中，CAN協(xié)議作為控制單元交互通信的主通道，其通訊速率高達(dá)1Mbps，寬輸入的共模范圍和差動(dòng)信號(hào)技術(shù)使其像人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所以對(duì)CAN的保護(hù)變得至關(guān)重要。
對(duì)于汽車(chē)級(jí)的保護(hù)，ESD抗靜電能力需要達(dá)到滿(mǎn)足等同于IEC61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的接觸和空氣都要達(dá)到30KV的測(cè)試。
基于CAN的保護(hù)需求，雷卯開(kāi)發(fā)的SMC24 靜電保護(hù)器件，采用SOT-23封裝，工作電壓24V，滿(mǎn)足12V汽車(chē)系統(tǒng)產(chǎn)品的24V保持 1分鐘的測(cè)試，同時(shí)可以同時(shí)保護(hù)2路CAN信號(hào)，由于其本身低結(jié)電容的特點(diǎn)，可以滿(mǎn)足CAN通信時(shí)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟包。
2、RS485接口
對(duì)RS485接口的特點(diǎn)是收發(fā)電平的不對(duì)稱(chēng)，為7V 和12V，所以需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)不對(duì)稱(chēng)的保護(hù)芯片，而SM712 SOT-23封裝，專(zhuān)為保護(hù)具有非對(duì)稱(chēng)工作電壓（-7V至12V）的RS-485應(yīng)用而設(shè)計(jì)，使其免受靜電放電（ESD）、電氣快速瞬變（EFT）和雷電引致的浪涌電流帶來(lái)的危害。 它能吸收高于IEC 61000-4-2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之最高級(jí)別的反復(fù)性ESD放電 30KV，無(wú)需擔(dān)心其性能發(fā)生減退，并可在極低的箝位電壓下安全地耗散19A的8/20μs波形浪涌電流（IEC61000-4-5）。
3、RS232接口
RS232接口一般為內(nèi)部配置接口，或短距離低速通信口，但此接口經(jīng)常插拔，需要采用功率300W以上產(chǎn)品進(jìn)行靜電和浪涌保護(hù)，所以需采用SOD-323封裝的SD12C或SD15C（根據(jù)客戶(hù)芯片的工作電壓波動(dòng)不同）來(lái)保護(hù)收發(fā)2路信號(hào)。
4、ESD器件的布置建議
a)將設(shè)備盡可能靠近輸入端或連接器。
b)最小化設(shè)備與受保護(hù)線(xiàn)路之間的路徑長(zhǎng)度。
c)將并行信號(hào)路徑保持在最低限度。
d)避免運(yùn)行受保護(hù)的導(dǎo)體與未受保護(hù)的導(dǎo)體并聯(lián)。
e)最小化所有印刷電路板（PCB）的導(dǎo)電回路，包括電源和接地回路。
f)最小化對(duì)地的瞬態(tài)返回路徑長(zhǎng)度。
g)避免使用共享的瞬態(tài)返回路徑到公共接地點(diǎn)。
h)盡可能使用地平面，多層印刷電路板，使用地面通孔。
