【技術(shù)分享】ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)的ESD防護(hù)

【技術(shù)分享】ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)的ESD防護(hù)

隨著近年來ADAS市場的迅速增加，原來這類僅局限于高端市場的系統(tǒng)越來越多的出現(xiàn)在中低端市場上。高級駕駛輔助系統(tǒng)是利用安裝在車上的各式各樣的傳感器，在汽車行駛過程中隨時(shí)來感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體的識別、偵測與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者感覺到可能發(fā)生的危險(xiǎn)，有效增加汽車駕駛的舒適性與安全性。然而在安全與舒適性的背后如何防止ADAS不受靜電的侵害成為了人們熱議的話題。

早在西元前640年希臘哲學(xué)家Thaces把琥珀摩擦后發(fā)現(xiàn)可以吸附皮毛，而開始知道靜電的存在。靜電放電是具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸所引起的電荷轉(zhuǎn)移。靜電對系統(tǒng)的影響可以分為三類：

1、放電過程之前，靜電場產(chǎn)生的影響；

2、放電過程中，靜電注入電流造成的影響；

3、放電過程中，輻射場產(chǎn)生的影響；

由于ESD會(huì)使電路上的分布電感和分布電容產(chǎn)生電壓及電流，因而導(dǎo)致地與地之間存在電位差。

ESD能夠由分布電容從電路上的元件流至信號線上，其電流值可表示為：I=C×dV/dt（假設(shè)ESD產(chǎn)生的脈沖電流在1ns內(nèi)使5pf的分布電容有200V的電壓變化，這時(shí)注入到電路里的電流大概會(huì)有1A左右）；

ESD電流在長度為L的導(dǎo)線上產(chǎn)生的電壓值可表示為：V=L×dI/dt（假設(shè)導(dǎo)線的電感量為10nH/cm，而ESD產(chǎn)生的電流可在1ns內(nèi)達(dá)到10A，所以在最短的上升時(shí)間內(nèi)單位長度所感應(yīng)的電壓為100V/cm）。

像這種在短時(shí)間可以到達(dá)一個(gè)高電壓高電流的脈沖對于ADAS的損害的可想而知的，在正常行駛過程中遭遇這種破壞對于人身安全也是不可估量的�；�于此ADAS的靜電防護(hù)變得至關(guān)重要。

在ADAS的工作中通訊和人機(jī)界面的交互是非常重要的兩部分。ADAS的通訊采用一款雙線容錯(cuò)差動(dòng)CAN總線，其通訊速率高達(dá)1Mbps，寬輸入的共模范圍和差動(dòng)信號技術(shù)使其像人體神經(jīng)一樣分布于車內(nèi)各個(gè)電子模塊之間。其重要性不言而喻。怎樣保護(hù)我們的“神經(jīng)”呢？

基于ADAS要求的高速通訊的要求，我們采用LBT23C24L02靜電保護(hù)器作為CAN總線的守衛(wèi)：

我們選擇的這款靜電保護(hù)器采用SOT-23的封裝形式，完美契合與CAN-H、CAN-L，同時(shí)其結(jié)電容達(dá)低致12pf，充分保證了傳輸信號的完整性。24V的截止電壓保證了在ISO16750-2中的DC24V、保持1min過電壓測試。在CAN通訊正常工作時(shí)靜電保護(hù)器件處于高阻態(tài)不影響信號的傳輸，當(dāng)有外部靜電或者異常過電壓產(chǎn)生時(shí)LBT23C24L02迅速由高阻態(tài)突變?yōu)榈妥钁B(tài)，泄放由靜電導(dǎo)致的瞬時(shí)過電流到地，同時(shí)把異常電壓限制在一個(gè)安全范圍內(nèi)，從而保證了CAN總線的收發(fā)芯片的安全可靠性。