Littelfuse针对自动驾驶汽车（AV）控制电路提供一站式保护方案

时间： 2021-03-05 来源：Littelfuse

技术问答

只有车辆的电子电路具有高度的可靠性和抗电冲击能力，否则自动驾驶汽车（AV）所提供的安全性和便利性就无法实现。通过提供过流保护，瞬态浪涌保护，静电放电（ESD）保护和反极性保护，设计人员可以大大降低电路故障的风险。电路保护的策略应从三个关键的AV子系统开始：相机，雷达和ADAS。

保护相机子系统

在AVs系统中，多个相机提供基本的前向和后向视觉，共同提供深度感知，并通过CCD/CMOS（电荷耦合器件/互补金属氧化物半导体）图像传感器将可见光转换为发送到通信和控制电路的电子信号。图2示出了相机子系统中的电路块，需要保护元件的关键模块是与外部电路连接的模块。

图2 相机子系统中的电路块

相机电源子系统需要保护免受三种潜在损坏源的影响：过电流，高能量瞬变和ESD。保险丝提供过电流保护。设计人员可以选择传统的一次性熔断陶瓷保险丝，也可以选择基于聚合物的正温度系数可复位保险丝（PPTC）。两种组件均可满足汽车的宽额定温度要求。

PPTC的优点是，如果发生过电流情况，则无需更换。这种专用保险丝在响应过电流产生的热量时，电阻显著增加。消除过电流后，PPTC恢复到低电阻并重置电路。两种组件都具有表面贴装封装，以节省宝贵的PC板空间。

除了过电流之外，电源电路还需要保护，以防止由车内电源（例如，电动机通电和断电）引起的高能量瞬变。该电路必须能够承受ISO标准7637和16750定义的瞬变。兼容的组件包括瞬态电压抑制器（TVS）二极管，它可以安全地吸收上述参考标准中脉冲1、2、3和5中规定的低能瞬变和高能瞬变。

收发器解决方案

为了避免灾难性的故障，如果电源电压的极性意外颠倒，设计人员可以在保险丝中串联一个肖特基二极管。在提供反极性保护的同时，二极管的低正向压降对电源性能的影响最小。

控制器局域网（CAN）协议收发器需要针对ESD，快速电气瞬变和其他过电压瞬变的保护。二极管阵列具有30 kV空气和30 kV接触放电能力，具有较高的ESD鲁棒性，用于帮助设计人员满足道路车辆ESD的ISO 10605标准。此外，凭借约15 pF的电容和1 µA以下的漏电流，二极管阵列不会干扰协议传输。这些器件还可以在-40°C至+ 150°C的温度范围内工作，以适应汽车环境。

推荐的用于保护CAN收发器的电路如图3所示。双通道二极管阵列保护高低压线路。单个保护组件有助于降低生产中的取放成本。像CAN收发器一样，以太网收发器也需要ESD保护。二极管阵列和聚合物ESD抑制器可为高速差分数据线提供必要的保护，这些二极管阵列的型号可以提供高达±30 kV的ESD保护，并能在单个封装中保护差分线对，以节省空间。还可以提供0402封装作为分立组件，以实现PC板布局的灵活性。

图3 保护CAN收发器的电路

在电容必须绝对最低的系统中，可以考虑使用0.04pF的聚合物ESD抑制器（AXGD1系列）。电容如此之低，因此不会阻碍1 Gbit以太网的传输速率。

最重要的电路模块是图像传感器模块-双极性，低电容保护组件。该二极管可承受高达±30 kV的ESD冲击，并具有极低的漏电流（典型值低于10 nA）和约0.35 pF的电容。为了节省空间，该ESD二极管采用1.0mm x 0.5mm超小尺寸SOD882封装。

保护相机子系统的四个与外部电路和外部环境相连接的电路块，将确保一个可靠的可见光检测系统。尽可能在电路输入端附近使用推荐的组件，以防止多余的能量损坏关键电路。

保护雷达子系统

雷达子系统为重要的前进和后方行人检测以及避免碰撞功能提供输入。如图5框图所示，雷达子系统电路具有两个DC电源。低噪声电源为模拟雷达发射机和雷达接收机电路模块供电。常规电源为逻辑和通信电路供电。像相机子系统电源一样，雷达子系统电源也需要过流保护，瞬态浪涌保护，反极性和ESD保护。

一组元件可以保护两个电源免受过电流和反极性的影响。同样，设计者可以从传统的表面贴装保险丝或PPTC可复位保险丝中进行选择。低正向电压肖特基二极管与两个电源的输入线串联，将为电源和所有雷达子系统电路块提供反极性保护。设计人员应在每个电源的输入端为每个电源提供浪涌保护。

TVS二极管是推荐的电涌保护组件。设计人员根据瞬态功率额定值（低功率瞬态为400W / 600W，高功率瞬态为1,500W至7,000W）选择TVS二极管来保护电源。波形发生器和模拟前端分别是雷达发射器和雷达接收器的一部分。它们与发送器和接收器模块分开（图4中），因为在发送器输出和接收器输入模块上添加保护组件会改变其发送和接收阻抗。保护元件可以保护尽可能多的电路。

图4 雷达子系统电路

一个类似于ESD二极管的双极元件推荐用于相机子系统中的图像传感器，将提供必要的ESD保护。与相机子系统一样，雷达子系统将其信息传输到车辆的中央处理子系统。双极二极管阵列为CAN I/O线的高侧和低侧均提供ESD保护。以太网收发器可以使用二极管阵列或聚合物ESD抑制器来最大程度地减少信号失真，并且不会影响以太网传输速率。

保护ADAS通讯和控制

信号处理，通信和控制子系统（图5）操作车辆。该电路必须识别出正在行驶的其他车辆，可能由于动物或人阻塞车辆的路径而需要快速停车，并且需要对故障传感器做出故障安全响应。故障安全固件至关重要，但能够承受瞬态能量冲击的硬件也至关重要，向控制器提供信息的所有电路模块都需要防静电保护。

图6 车辆信号处理，通信和控制子系统

电源需要过流保护，电涌保护和反极性保护。此电源的保险丝可以位于模块内，也可以位于车辆低压接线盒的更上游。通过浪涌功率额定值选择的TVS二极管可提供必要的浪涌瞬变保护。与电源输入线串联的肖特基二极管可提供反向电压极性保护。

每个通信链路都需要ESD保护，该保护针对每个端口的独特性能和配置而设计。下表列出了ADAS通信和控制子系统中使用的通信协议及其不同的数据速率。设计人员可以从各种具有独特特性的二极管阵列和聚合物ESD抑制器中进行选择，以保护每个通信链路，而不会影响其数据速率或其高低压差。

直接连接至DSP电路块的任何信号线均应具有ESD保护。设计人员可以使用二极管阵列或聚合物ESD抑制器，为高信号线路和低信号线路提供双极性保护。设计人员拥有广泛的组件，他们可以使用这些组件来保护电路免受上述潜在压力的影响。依赖AEC-Q认证组件既可以加速符合认证机构的标准，又可以让设计师相信组件将提供必要的保护级别。

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取个名噶那 Lv4 2021-09-11

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Downstream Manufacturing Site Change for PolySwitch® Surface Mountable PPTC (41429)

型号- NANOASMDC010F-2,TS SERIES,RF4927-000,RF1694-000,MICROASMDCH125F-2,E72246-000,D48481-000,RF0315-000,ASMDC030F-2,SETP0805-100-SE-2,RF1406-000,RF0323-000,E44331-000,RF4919-000,SMD300F-2,PICOASMDC,MICROASMD005F-2,RF2149-000,RF1348-000,RF1518-000,RF4564-000,AHS200-2,TSM600-250F-RA-2,RF5051-000,NANOSMDC050F/13.2-2,SMD300F/15-2,TS600-170F-2,MINISMDC110H/24-2,RF1511-000,MICROSMD050F-2,RF2150-000,RF5027-000,RF2494-000,RF1905-000,PICOASMDCH020F-2,SMDH160-2,MICROASMD,RF4920-000,PSR-28038-2,RF3182-000,RF1179-000,RF1437-000,MICROSMD200F-2,RF4572-000,RF2285-000,RF2157-000,RF4525-000,MINI 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0201,RF3927-000,RF4570-000,RF4562-000,RF0317-000,RF2287-000,AHS,RF0309-000,RF1358-000,SMDC030F-2,NANOASMDCH035F-2,MICROSMD110F-2,MINIASMDC014F-2,RF5005-000,MINISMDC260F/13.2-2,RF3102-000,RF1696-000,RF1238-000,RF5033-000,RF0313-000,NANOSMDC035F-2RF4520-000,ASMDC050F-2,RF4821-000,SMD,RF3696-000,RF5064-000,TS250-130F-RA-2,RF2151-000,MINISMDC100F-2,SMD150F/33-2,RF1351-000,RF2147-000,RF0422-000,SMD200F-2,PICOSMDC110S-2,MICROSMD035F-2,RF1185-000,SMDC075F-2,MINIASMDC200F/16-2,RF2159-000,PSR-27331-L-2,RF2573-000,ASMD,PSR-24703F-2,AHS160-2,RF0322-000,PSR-29460,RF3835-000,PSR-29340,RF4929-000,PSR-29464,PSR-29465,RF1467-000,PSR-29466,RF1471-000,RF1644-000,RF1343-000,SMDC185F/33-2,TS250-130F-RB-2,PSR-29467,PSR-29468,PSR-29469,MINISMDC010F-2,MINIASMDC075F/33-2,TSL250-080F-B-0.5-2,RF1359-000,TS250-130F-B-0.5-2,RF5006-000,RF3677-000,MICROASMD010F-2,RF0308-000,TS600-400F-2,MICROSMD175F-2,RF1350-000,RF2146-000,ZEPTOSMDC0015F,TERMINAL SMD,E07878-000,NANOASMDC020F-2,RF5040-000,SMD050F-2,TSM600-250F-2,RF0314-000,RF1989-000,MINISMDC150F/12-2,PICOASMDC110S-2,RF5029-000,RF5034-000,MINISMDC125F-2,MICROSMD050H-2,RF1695-000,RF4914-000,RF2926-000,RF4563-000,AHS300-2,RF4520-000,MINISMDC110F/16-2,PSR-29326,RF4820-000,A05570-000,RF2152-000,FEMTOSMDC020F-2,PICOASMDC050S-2,TS250-130F-RC-B-0.5-2,NANOSMDC110F-2,RF1639-000,MINISMDC020F-R-2,PICOASMDCH010F-2,RF4921-000,MINISMDC020F-2,RF4778-000,SMDH120-2,DECASMDC050F/60-2,RF4441-000,RF1344-000,RF4915-000,MINIASMDC075F/24-2,FEMTOSMDC008F-2,MINIASMDC050F-2,PICOSMDC,D83387-000,MINISMDC300F-2,RF4298-000,ASMD050F-2,A88766-000,MINIASMDC260F/16-2,RF0321-000,NANOSMDC016F-2,MINIASMDC150F/16-2,RF4161-000,RF1338-000,MICROASMDCH075F-2,PSR-29264-C,RF4439-000,TS600-200F-RA-B-0.5-2,MICROSMD010F-2,RF5031-000,RF5112-000,NANOASMDCH050F/24-2,RF4897-000,ZEPTOSMDC0011F,RF5023-000,RF4560-000,RF2145-000,RF2587-000,PICOSMDC050S-2,RF4269-000,SMD250F/15-2920-2,MINISMDC075F/33-2,MINISMDC075F-2,SMD200F-2018-2,RF2153-000,RF0319-000,RF5062-000,FEMTOASMDC010F/15-2,RF4559-000,MINISMDC260F/12-2,SMDC050F-2,MINISMDC125F/16-2,MINISMDC030F-2,MINIASMDC125F/16-2,MINISMDC150F/24-2,MINISMDC200F-2,RF0320-000,NANOSMDC020F-2,RF1345-000,SMD075F/60-2,FEMTOSMDC010F-2,RF0311-000,NANOASMDCH010F-2,RF1689-000,AHS300F/24-2,MINISMDC110F/24-2,RF4818-000,SMD260F-2,RF5055-000,RF1411-000,RF1691-000,RF2161-000,RF1183-000,RF4568-000,RF4916-000,NANOASMDC016F-2,NANOASMDC050F/13.2-2,FEMTOASMDC008F-2,TS,RF4561-000,MINIASMDC030F-2,SMD030F-2,RF1464-000,PICOASMDCH035F-2,FEMTOSMDC,TLINE,SETP0805-100-CC-2,DECASMDC,NANOSMDC010F-2-S,RF0318-000,RF1403-000,RF2154-000,MINISMDC150F/16-2,RF1636-000,RF1352-000,RF3101-000,RF4938-000,RF5032-000,RF1409-000,RF3695-000,RF4576-000,RF0312-000,PICOASMDC075S-2,RF4558-000,RF1346-000,ASMD185F-2,RF4575-000,MICROSMD150F-2,MINISMDC110F-2,SMD250F-2,MINIASMDC150F/24-2,PICOSMDC075S-2,RF1336-000,RF1184-000,TS250-130F-RA-N-2,RF1353-000,MICROASMDCH110F-2,C27178-000,MINIASMDC075F-2,FEMTOSMDC010F/15-2,RF1410-000,SMDC125F/33-2,SMD150F/33-2920-2,RF4793-000,RF5105-000,MINISMDC260F-2,SMD100F-2,RF1479-000,MINIASMDC150F/12-2,RF4917-000,NANOASMDCH035F/30-2,A88390-000,RF2160-000,MINIASMDC260F/12-2,RF5054-000,NANOSMDC,F59779-000,TSV250-130F-B-0.5-2,RF2169-000,RF4898-000,PICOASMDCH016F-2,MINIASMDC110F/16-2,TSM600-400F-2,FEMTOSMDC035F-2,RF1404-000,RF2376-000,FEMTOSMDC012F-2,AHS120F/33-2,RF1633-000,NANOSMDC150F-2,RF1181-000,RF2155-000,RF3692-000,RF1641-000,RF1692-000,RF4569-000,FEMTOASMDC005F-2,RF1335-000,RF1378-000,PICOSMDC012S-2,SMD030F-2018-2,RF1432-000,RF1408-000,PICOSMDC110S-A-2,NANOSMDC035F-2,RF0325-000,MINIASMDC020F-2,MINISMDC200F/16-2,MINISM

产品变更通知及停产信息 - LITTELFUSE - Mar 1st 2022 PDF 英文下载

2920L Series Surface Mount PolySwitch® Resettable PPTC Datasheet

型号- 2920L185DR,LF075-60,2920L110/60MR,LF500-16,2920L400/15MR,2920L250DR,2920L250,2920L300/15,LF260-24,2920L050,2920L200/24DR,LF110,LF075,LF030,LF150,2920L075/72,LF075-72,2920L200/24,2920L330/24,2920L700/12,2920L300DR,2920L400/15,2920L185,2920L260,2920L030DR,LF125,LF400,LF200,LF300-15,LF600-16,2920L300,2920L200DR,LF600-12,2920L100,2920L260/24DR,2920L075/60,2920L600/12MR,2920L700/12MR,2920L500/16,2920L600/16MR,2920L500/16MR,2920L075,2920L600/16,2920L030,2920L150,2920L075/60MR,LF700-12,2920L600/12,2920L100PR,LF330,2920L125PR,2920L110/60,2920L330/24MR,LF250,LF050,2920L SERIES,2920L260PR,2920L150DR,2920L380/12THYR-A,LF200-24,LF300,2920L300/15DR,LF100,2920L125,2920L260/24,2920L050DR,LF185,2920L,2920L200,2920L075DR,LF260,2920L075/72MR

数据手册 - LITTELFUSE - 01/10/23 PDF 英文下载查看更多版本

In-Vehicle Communication Passenger Vehicle

型号- AQ24COM-01,SESD,440A,MINIASMD,AXGD,MLA AUTO,AUML,AQ3118,TP6KE,SZSMF4L,SLD8S,SZ1SMA,AQ3130,ASMD,AQ24ETH-02HTG,AQ24CANFD,AQ1005,DST,AQ1003,441A,TPSMC,TPSMB,AQ3400,AQ3522,AQ24-01FTG,437A,AQ24CANA-02HTG,AQ24COM-02

应用及方案 - LITTELFUSE - REV0124 - 0124 PDF 英文下载

1206L Series Surface Mount PolySwitch® Resettable PPTC Datasheet

型号- 1206L010/60,1206L025YR,1206L035/16YR,1206L,1206L110THYR,1206L005/60WR,1206L110/16WR,1206L025,1206L075/16,1206L020,1206L0501,1206L075/16WR,1206L035YR,1206L020/30,1206L050/15YR,1206L010/30WR,1206L005/60,1206L200PR,1206L SERIES,1206L035/30WR,1206L110/16,1206L035,1206L050/24,1206L020/30YR,1206L010/60WR,1206L020YR,1206L075/13.2,1206L050/24WR,1206L380/12THYR-A,1206L035/16,1206L050/15,1206L200,1206L050YR,1206L175PR,1206L010/30,1206L035/30,1206L012/48WR,1206L016,1206L012WR,1206L075THYR,1206L016WR,1206L150TH,1206L025/24,1206L110TH,1206L050,1206L150THWR,1206L012/48,1206L025/24YR,1206L012,1206L075/13.2WR,1206L175,1206L075TH

数据手册 - LITTELFUSE - 01/10/23 PDF 英文下载

LFPCN# 41490：Product End of Life Notification for 4 Low Rho SMD PPTC Part Numbers

型号- 1210L175SLYR,1210L380SLYR,1812L370SLPR,1812L350SLPR,1812L260SLPR,1812L270SLPR,1210L200SLYR,1210L400SLWR

产品变更通知及停产信息 - LITTELFUSE - September 26, 2023 PDF 英文下载

Success Stories Q4 2022

型号- SP4322 SERIES,V20E625P,438 SERIES,LS2406ERQ23,1206L,PGB10402,KSC1001J LFS,PGB10603,01250004H,KSC201J LFS,TSV250 SERIES,SMAJ16A,KLKD,438,0603,2920L SERIES,SP712-02HTG,SMAJ,TSV250,SD12-01FTG,SMF,PSR,0603 SERIES,SDXX SERIES,0438.750WRA,SP4322-01ETG,125,TSV250-130F-2,1206L SERIES,KLKD030,SDXX,SP40XX,SP15-01WTG-C-HV,600R150F,125 SERIES,2920L,SP4322,CPC1393

成功案例 - LITTELFUSE - 2023/3/15 PDF 英文下载

Littelfuse的TVS二极管5.0SMDJ90CA峰值功率测试条件10/1000us是代表什么意思？

Littelfuse的TVS二极管5.0SMDJ90CA峰值功率测试条件10/1000us是代表测试波形上升时间10us,从峰值下降时间为1000us。

技术问答发布时间 : 2019-05-21

Connectivity and Autonomous Driving

型号- AQ24COM-01FTG,AQ24COM-01,AQ24CANFD-02HTG,AQ3045-01ETG,SESD,440A,MINIASMD,AXGD,AQHV15-01ETG,AUML,AQ7538-08UTG,438A,SZ1SMB,AQ24CANA,SZSMF4L,SLD8S,SZ1SMA,501A,AQ3102-02HTG,ASMD,AXGD10402,AQHV12-01ETG,AQ24CANFD,SP3522,AXGD1,AQ24COM-02HTG,AQ1205,AQ3118E,AQ1005,AQ3400-02UTG,DST,AQ2555,RF2943,AQ3102,441A,AQ3400,AQ3130E,AQ1003-01ETG,AQHV24-01ETG,437A,881,AQ3045,BATTERY STRAP,AQ24COM-02,AQ2555NUTG

应用及方案 - LITTELFUSE - 2023/7/6 PDF 英文下载

Manufacturing Site Extension for PolySwitch® China Made Surface Mountable PPTC (41443)

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