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FPD-LinkⅢ ESD保护方案推荐

2021/06/24 - 尤嘉禾

随着汽车智能化程度逐渐提升,高清摄影镜头和中控仪表的普及,对影音数据的传输速率和稳定度有了更高的要求。FPD-Link和GMSL类型的传输信号是目前广泛应用的传输方案,两者的架构相似,本文内推荐的ESD防护方案也适用於美信公司的GMSL信号。

FPD-LinkⅢ是TI公司推出的传输信号,最高传输速率为4Gbps,线缆上可以同时传输影音信号和控制信号,并且支持POC。在传输高速影音信号和控制信号的同时,还要传输电源,对系统的稳定度提出了非常高的要求。

FPD-LinkⅢ包含两种模式(参考图一):单端系统模式以及差分系统模式。单端系统模式是由1根同轴电缆组成,这种模式可以将信号和电源整合在一条线缆上,显着降低了线缆成本,主要应用於车载摄影镜头。差分系统模式是由2对差分线组成,主要应用於车内的高清中控显示。

无论单端系统模式还是差分系统模式,传输的都是高速信号,在复杂的电磁环境下,除了要维持电源稳定还要保证数据不被干扰,所以ESD防护要求也非常严格,车载系统主要遵循ISO10605国际标准来进行ESD耐受度的评估。对於TVS组件来说,首先需要取得AEC-Q101的认证。晶焱科技(Amazing)的车载系列TVS已经通过AEC-Q101标准认证并且能够提供优秀的防护性能。

FPD-LinkⅢ单端系统模式的ESD防护,推荐使用的TVS参数应该符合Cj≤0.5pF, Vbr(Breakdown Voltage)≥13.2V,例如晶焱科技的AZ9817-01F,Cj=0.4pF(Typ.),不会影响高速信号传输,能够帮助系统在遭遇ESD时保持良好的稳定性。同时,AZ9817-01F的封装为DFN1006,能够节省PCB面积。依据每家主机厂要求不同,客户可能会提出更高的DC耐压需求,建议在选择TVS规格时参照Cj≤0.5pF,Vbr≥1.1*VDC的标准来选择。

对於差分系统模式的FPD-LinkⅢ应用,更推荐AZ9143-04F整合式TVS,封装为DFN2510,支持直穿式Layout。需要注意的是,AZ9143-04F要放置在隔直电容之後。这颗TVS的Cj= 0.45pF(Typ.),在ESD=8kV时,钳位电压仅有9V。在国内某Top Panel客户项目上已经得到验证。目前,也有客户提出直接将TVS放置在connector侧,推荐的TVS规格亦参考Cj≤0.5pF, Vbr≥1.1*VDC的标准。晶焱科技的车载TVS产品能够帮助系统在复杂的电磁环境下保持稳定,并且仍持续关注客户的需求,不断推出新产品。


图说:图一:FPD-LinkⅢ架构总览。(晶焱)