LIN总线在汽车中的应用

时间： 2016-09-14 来源：世强

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待机状态仅耗15μA！一款超节约的LIN收发器

LIN（Local Interconnect Network）是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制，它是现有汽车CAN网络功能的补充（如图1）。在现代汽车中，LIN也是一种较为普遍使用的一种总线，有效降低了汽车制造成本，提升了系统机构的灵活性，并且无论从硬件还是软件的角度而言，都为网络节点提供了相互操作性。LIN总线主要用于汽车外围设备的网络连接，应用最多的是灯光照明，车窗座椅，汽车天窗等的控制传输（如图2）。

LIN的主要特点有：

• 成本低，基于通用UART/SCI接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件；
• 极少的信号线就可实现ISO9141标准；
• 传输速率最高可达20Kb/s，最大总线长度40m；
• 单主机/多从机模式，无需总线仲裁；从机节点不需石英或陶瓷振荡器就能实现自同步；
• 不需要改变LIN，从机节点的硬件和软件就可以在网络上增加或删除节点等。

图1：汽车中的CAN总线和LIN总线

图2：LIN总线在汽车中的应用

汽车应用领域世界领先制造商MELEXIS公司推出了一款车规级LIN系统基础集成电路收发器（SBC），产品型号为MLX80050。该产品通过集成LIN总线收发器、低压降线性稳压器、看门狗时钟单元，实现了低成本、高功效的LIN总线系统从节点装置（如图3和图4所示）。

Melexis公司全新的MLX80050 LIN收发器采用紧凑型SOIC8封装，来满足不断增长的对LIN总线的需求。MLX80050还是用于更加简易和高效地开发LIN从节点（slaves）的下一代系统基础芯片。同时，该IC把物理层LIN收发器（根据LIN2.x和SAEJ2602）和一个5V电压调节器集成在一起，并具有一个用于系统微控制器的RESET输出（如图5所示）。MLX80050与已有的ATA6620/25/31和TJA1028LIN器件为引脚对引脚兼容。

图3：MLX80050-SOIC8

图4：MLX80050内部电路图

图5：MLX80050的应用电路图（从节点模式）

MLX80050收发器采用0.35微米HV-CMOS工艺技术制造，工作模式有三种：正常、待机和睡眠模式，能最大程度减少电流的消耗，降低了其应用成本。并且专为最小的电流消耗而优化设计，在待机模式下电流消耗仅15μA。集成的待机模式管理可以确保通过LIN总线本身、或直接从所连的微控制器、或其他外部电路启动“唤醒”功能，通过产生一个RESET输出信号，可以最大限度地减少微控制器所需的外部电路。

MLX80050能够满足市场不断增加的对单线总线系统（single wire bus systems）电磁兼容性（EMC）的要求，同时它也达到世界领先的静电保护（ESD）稳健性，可进一步简化应用于严酷汽车环境中的网络通信设计挑战。出于自我保护的目的，该IC配有一个集成的负载电流限制和过温关断，以及40V的负载突降（load dump）保护功能。此外，它还实现了高于20kV静电放电（ESD）的直接放电以及15KV间接放电（根据IEC61000-4-2）可靠性。

MLX80050的特点与优势：
• 兼容LIN 2.x 和 SAE J2602 规范的LIN总线系统
• 集成线性低降压稳压器LDO和LIN总线收发器
• 增强的ESD鲁棒性，且符合IEC 61000-4-2标准
• 供应电压：2.7-5 V；输出电压：5 V ；输出电流：70 mA
• 波特率高达20 KBaud
• 总线输入电压从 - 24 v 至 30 v ，Vres阈值电压为4.1V
• 汽车温度范围：–40°C至125°C
• REEL SOIC封装
• 具有AECQ-100合格证
• 3种工作模式：正常、待机和睡眠，正常工作5 V/ 70 mA ±2%；待机模式5 V/ 20 mA ±2%
• 低定速驱动模式，可优化SAE J2602传输
• VSUP低压检验测定，超过正常温度范围时会关机　　
• 在NRES输出端口，具有VCC欠压检测(启动延迟4 ms)
• TxD主导超时功能，待机模式在350毫秒后超时
• 高阻抗LIN引脚，I / O接口独立于电压调节器输出
• 直接静电放电pin LIN > 20 kV 和pin VBAT > 15 kV；直接静电放电pin LIN > 15 kV

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