【应用】AR0521P1LV、AR1511D3、AR1811D3、AR2411D3汽车ADAS数字高清摄像头ESD保护

时间： 2023-09-19 来源：应能微电子公众号

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近年来智能汽车越来越成为主流，ADAS高级驾驶辅助系统更是成为智能汽车的必备选项，随着越来越多的数字高清摄像头被集成到车上，车载系统的数据传输量越来越大，而且对图像质量要求也越来越高。目前常见的ADAS数字高清摄像头有:前置摄像头，后置摄像头，侧置摄像头，电子后视镜CMS，AVM 360°环景摄像头等。

尽管视频数据在汽车领域的使用和重要性与日俱增，但仍然缺少全球公认的标准来定义视频数据在车辆共享的方式。汽车厂商将自行选择自己偏好的解决方案，其中包括专有标准，例如APIX、GSML和FPD-Link，分别支持6GB/秒、10GB/秒和13.3GB/秒速度。此外速度高达1GB/秒的汽车千兆以太网(1000BASE-T1)的使用也与日俱增。

汽车视频数据专有标准

a、APIX-汽车像素链路

汽车像素链路(APIX)由Inova Semiconductors设计，并于2008年由 Fujitsu授予许可。它可用于在长达15m的距离内传输数字视频信号。第三代APIX3已于2016年发布，数据速率最高达到6GB/秒。

b、GMSL-千兆多媒体串行链路

GMSL 是Maxim Integrated专有的SerDes接口，主要用于摄像头应用。第三代GMSL将数据速率提高至10GB/秒以上，还可支持PoC。

c、FPD-Link-平板显示器链路

FPD-link最初是为视频显示而设计的，但将摄像头连接到ADAS计算单元也很常见。如今，FPD-link由TI拥有，在汽车ADAS应用中非常受欢迎。FPD-Link 支持通个单个链路实现高达13.3GB/秒的数据速率和双向通信。此外，FPD-LinkII允许在单端链路中使用同轴电缆和PoC。APPLIED POWER AR0521P1LV AR1511D3,AR1811D3AR2411D

摄像头视频链路的ESD要求

上文介绍的三种视频链路接口对外部保护有相似的要求。在选择合适的ESD保护器件时，应该重点关注两个主要参数:ESD电压等级和信号完整性。下面我们将对这两个参数进行论述。

为了实现±15kV或更高的ESD电压等级，并在实际应用中构建非常稳健的系统，必须采用先进的ESD保护技术。如图1所示，ESD保护器件有两个可能位置:ESD1和ESD2。要达到最佳ESD保护性能，建议的位置是ESD1，这样就会直接在远离敏感的PHY和电路的连接器处钳住ESD脉冲。

通常，在汽车测试中，还要为视频链路执行“电池短路”测试。在这种情况下，要求ESD1保护器件的关态电压(VRWM)高于13.5V。如果不执行电池短路测试，则可以选择5V或更低的VRWM。

由于在电路中电容具有"隔直"作用，因此ESD2位置不受电池短路测试的影响。在这种情况下，ESD2可以使用5V或更低的关态电压(VRWM)。某些情况下，需要有带屏蔽层电缆的电容耦合，可看作是ESD保护器件的可能接地参考。

当今汽车视频链路的数据速率日益加快，新一代视频链路已经达到了13.3Gbps的高数据速率，今后还可能提高到16Gbps。在此类场景下，对于设计工程师而言，信号完整性(SI)扮演着非常关键的角色。正常工作过程中，ESD保护器件两端的电压非常小，差分视频电压通常低于1V。在这种情况下，ESD保护器件等效为一个小电容，并联在信号传输路径上。对于信号完整性而言，ESD器件结电容Cj是最重要的参数之一。由于数据速率高达16GB/秒因此必须达到小于1pF的超低Cj值，这一点非常关键。结电容Cj对散射参数S21的影响如图2所示，最高频率6GHz。

在6GHz的频率下，低于1.0pF的电容值的曲线在-3dB极限值上方，0.5pF的电容值的曲线甚至在-1dB上方。因此，在最高6GHz的频率下，低于1pF甚至低于0.5pF的电容值都允许很好的信号传输。

另外，封装及其对信号线路布线的影响，可能对信号完整性产生很大影响。一般来说最佳选择是紧凑型无引脚封装，例如DFN(Dual Flat No-lead package双侧扁平无引脚封装)，与有引脚封装相比，它的寄生效应比较小。此外，它们通常具有很小的管脚尺寸，对信号线路的布线产生的影响很小，因而对PCB线路阻抗的影响也非常小。

结论

现代汽车系统对数字高清摄像头、信息娱乐和安全性的需求急剧增长，因而我们需要非常先进的高速ESD解决方案，可以通过EMC合规性测试，并在实际应用中保持稳健可靠。 ESD可能导致出现故障，甚至导致对系统的不可逆破坏，这正是汽车厂商会花费大量成本召回产品的原因所在。ESD保护器件是避免这些故障、保持系统高度稳健可靠所必需的。

APM应能微针对数字高清摄像头设计提供的ESD器件，兼具低电容和高ESD鲁棒性优势。结电容Cj可选03pF-1.0pF，器件可承受高达8A(8/20μs)的浪涌电流，和±20kVESD脉冲电压，采用非常紧凑的DFN1006-2或SOD-323封装。

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阿尼古 Lv8. 研究员 2023-09-21

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2024/3/6 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【产品】5V双向TVS二极管AR0511D3 ，电容典型值为1pF

应能微推出5V双向TVS二极管AR0511D3，利用领先的单片硅技术提供快速响应时间和低ESD位电压，使该器件成为保护电压敏感高速数据线的理想解决方案。AR0511D3具有低电容，典型值为1pF，符合IEC61000-4-2（ESD）标准，采用SOD-323无铅封装，具有体积小、电容低、ESD浪涌保护能力强等特点，是保护手机、无线系统和通信设备的理想选择。

2021-06-01 - 产品代理服务技术支持采购服务

【产品】用于ESD保护的低结电容双向TVS二极管AU0511P1，最高工作电压为5V

应能微推出的AU0511P1是一款双向TVS二极管，利用领先的单片硅技术提供快速响应时间和低ESD钳位电压，使该器件成为保护电压敏感数据和电源线的理想解决方案，具有±25kV空气和±22kV接触放电的ESD防护等级。

2022-03-24 - 产品代理服务技术支持采购服务

【产品】具有nA级超低漏电流的单线双向低电容TVS二极管AU0561P0，可用于保护电压敏感数据和电源线

AU0561P0是应能微推出的一款单线双向低电容TVS二极管，采用先进的单片硅技术可提供快速响应时间和低ESD钳位电压，使该器件成为保护电压敏感数据和电源线的理想解决方案。AU0561P0符合IEC 61000-4-2（ESD）标准。

2022-04-07 - 产品代理服务技术支持采购服务

USB Type-C 接口 ESD & EOS 设计参考应用笔记

本文档为应用笔记，主要针对USB Type-C接口的静电放电（ESD）和浪涌冲击（EOS）保护设计提供参考。内容涵盖USB Type-C接口的硬件接口、数据传输标准、ESD和EOS保护方案等。重点介绍了USB Type-C接口的ESD和EOS保护设计要点，包括VBUS防EOS浪涌冲击、USB2.0差分对ESD防护、高速数据发送/接收对ESD防护等。同时，提供了应能微（APM）针对不同VBUS电压的ESD/EOS浪涌防护TVS器件的产品信息。

应能微 - ESD/EOS 浪涌防护 TVS 器件,AU1271P6,AU1271D1F-T,AU1501P4-3,AR0521P0LV,AU0701P4-3A,AU2881D1F-T,AU1201P4-3,AU1201P4-6,AU2201P4-6,AR0544P5LV,AU1571D1F-T,AU0561P1,AR3341P1SC,AU0581P1A,AR0541P0SC,AU2203P4H,AR0511P1LV,AU0521P4-3,AU2481D1F-T,AR0524P5B,AU0571P6H,AU2401P4-3H,AU1801P4-3,AU2401P4-3F,AU1581D1F-T,AU2401P4-3D,AU1831D1F-T,AU2001P4-3,AU1261D1F-T,AR0521P1L,AR0552S2,AU1221P4-3,AU2471D1F-T,AU0701P4-3,AU1271D3H,AU1801P4-3A,AU1581P4-3,AU0581P6,AR0511P1S,AR3311P0LV,AU0771P6,AU2401P4-3,AR3341P0SC,AR0541P1SC,AU1281D1F-T,AR0511P0LV,AR3324P5L,AU0501P4-3F,AU1521P4-3,AU0571P6,AU1301P4-6,AU1881D1F-T,AU0721P4-3,AU2461D1F-T,AU6381P1A,TWS 耳机,主动式电容笔,医疗设备,电子烟,平板电脑,摄像头,电子广告机,智能音箱,大显示器,智能穿戴类手表手环,美容仪,智能手机,笔记本电脑,电动牙刷,电子游戏机,游戏本

2023/12/27 - 应用笔记或设计指南 - Revision_1.0 代理服务技术支持采购服务

AU3321D5单线双向3.3V ESD保护二极管

AU3321D5是一款3.3V双向ESD保护二极管，采用先进的单晶硅技术，提供快速响应时间和极低的ESD钳位电压。该器件符合IEC 61000-4-2（ESD）标准，具有±30kV空气放电和±30kV接触放电能力。它采用超小型1.0x0.6x0.5mm DFN无铅封装，适用于手机、数码相机、音频播放器等多种便携式设备。

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2022/11/30 - 数据手册 - Revision_1.0 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

应能微 APM TWS 蓝牙耳机 ESD&EOS 整体解决方案应用笔记

本文介绍了应能微（APM）为TWS蓝牙耳机提供的ESD（静电）和EOS（电涌）整体解决方案。文章首先概述了TWS耳机市场的发展趋势和面临的挑战，随后详细介绍了APM针对TWS耳机和充电仓的ESD和EOS保护方案，包括使用的元件、封装形式以及测试整改服务。文章强调了ESD和EOS保护的重要性，并介绍了APM在提供高可靠性保护器件方面的优势。

应能微 - MOSFET,回扫 ESD 器件,USB TYPE-C 浪涌保护器件,AR0521P0LV,AU4581D3,CM1601A,AU6351P1,CM2302B,AU0521PZ,AU0701P4-3,AU4581P6,APO3605A,AU1201P4-3,AU4581P1,AU0521P0,CM3134AK,AU0581P1,AU0771P6,AU0791P1,AU2401P4-3,AU0541P1,AU0561P1,AR3341P0SC,AR3341P1SC,AU0581P1A,CM1602A,AU0771D3,AR0541P1SC,CM1662,APO2003H,AR0541P0SC,APO2003D,CM2301A,AU0561M1,AU0521M1,CM1623T,AU3321P0,AU1261D1F-T,AR0521P1LV,AU0721P1,AR3321P1S,AU3321P1,TWS,蓝牙耳机,可穿戴类产品,耳机

231103 - 应用笔记或设计指南 - Revision_1.0 代理服务技术支持采购服务