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典范转移 EV全生态系商机

  • 尤嘉禾台北

图一、比对CAN FD与CAN SIC收发器在1Mbps与8Mbps传输环境下的抑制振铃效果。晶焱
图一、比对CAN FD与CAN SIC收发器在1Mbps与8Mbps传输环境下的抑制振铃效果。晶焱

在IEA报告分析中得知,2023年全球有将近1400万辆电动车被消费者购买。在各国政策推动下,预估到2035年其全球电动车的保有量将成长12倍。随着电动车智能化需求提升将使内部网络架构产生改变,于下个新时代将走向软件定义汽车(Software Defined Vehicle, SDV)架构,将需要更大的数据传输带宽来满足使用者体验和处理智能的无人驾驶技术升级。

CAN SIC Transceiver

软件定义汽车架构的导入可使车内ECU数量减少约30%。新一代汽车架构导入后,此复杂的网络连接方式将会使得通讯总在线看到信号反射的问题,导致已广泛使用的CAN FD物理层技术无法满足应用升级。AZKN9325P是内建抑制振铃技术的CAN SIC总线收发器,满足CiA 601-4以及ISO 11898-2:2024标准。在以下两种情境应用下建议选择CAN SIC应对,首先针对欲提升网络拓朴架构成为星型,或是菊花链加双星型架构应用,透过抑制振铃技术可应对此复杂拓朴类型导致信号严重反射的问题。第二,欲在现有硬件架构下提升更高的传输带宽,如通讯封包速度由2Mbps提升到5Mbps或更高速的应用。

AZKN9325P原理是当发送器输出由低阻抗状态,转换成高阻抗状态时候,透过芯片内部电路适当控制总线阻抗匹配的技术,来侦测复杂网络拓朴下可能造成的信号反射现象而进行抑制。透过TX-based方式来实现信号优化技术,把TXD 信号上升缘到信号改善阶段结束的时间控制在最大值530ns以内.并且,以TX-based基础来设计的CAN SIC,以车厂网络节省电源角度来看是符合期望的架构。操作模式支持STB模态,可依据ECU功能定义在待机模式下,透过关闭收发器内部高速接收器来达到省电的机制。

关于基本电性参数在通讯线可承受最高电压达±42V,并可支持1.8V SoC和FPGA直接连接信号。在防御性能部分,ISO 7637, HBM与CDM等级也都超过德国车厂的内部标准。更在对外的通讯总线提供符合IEC 62228-3标准定义的静电防御等级达±8kV。也可提供一级供应商在设计控制器电路时,依据不同车厂测试要求来评估取消外部保护元件的可行性。

严谨的测试评估

评估CAN SIC总线收发器是否符合汽车环境的使用,可参考收发器供应商提供的ISO16845-2一致性测试和IEC 62228-3:2019电磁兼容测试报告。一致性测试计划定义出检测的类型与架设方式,其内容包含静态与动态测试。而电磁兼容测试的报告中须满足最高速度和最高等级要求,才能确保符合汽车在不同种类控制器与传输速度的应用。在CAN SIC评估方面,还须执行特别针对抑制振铃技术是否符合时序要求的单体元件测试(Single Device Test)规划。

图一是CAN FD与CAN SIC分别模拟在1Mbps与8Mbps传输环境下,由TXD输入原始信号再搭配振铃网络下所呈现的抑制振铃效果比对。在总线由显性状态转换到隐性状态时,相较于无抑制振铃技术的AZKN9125P,可观察到当使用带有抑制振铃技术的AZKN9325P,其RXD信号并没有产生错误的转态行为,证明可保证通讯的可靠度与稳定性。

结论

AZKN9325P CAN SIC预期将在软件定义汽车架构中得到广泛应用,并逐步扩展至工业自动化和现场硬件升级。面对智能化的未来,我们将从网络角度出发,针对特定控制器实现节能,稳步推出符合车厂需求的产品,并持续推动汽车产业的创新。

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