從前兩篇的內(nèi)容中我們可以看出，CAN總線會(huì)面臨各種各樣的浪涌沖擊，瞬態(tài)電壓變化，錯(cuò)誤的電源搭接等問(wèn)題。因此如何選擇一款合適的TVS來(lái)滿足所有的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于保護(hù)CAN總線免受這些異常問(wèn)題的影響是十分重要的。OK，那下面我們就一起來(lái)討論下這個(gè)問(wèn)題。

1.Breakdown Voltage（VBR）

TVS的作用是抑制瞬態(tài)的浪涌電壓，所以它不應(yīng)該在長(zhǎng)時(shí)間的直流工作電壓下處于動(dòng)作狀態(tài)，以避免TVS因?yàn)闊崾Э囟鵁龤?。這里主要需要考慮前篇測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中所提到的：4.穩(wěn)壓器故障（Regulator failure）、5.搭接啟動(dòng)（Jump start）、6.反向電壓（Reverse voltage）。這些都是長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試（從1分鐘到1小時(shí)），TVS不能在這些測(cè)試中處于動(dòng)作狀態(tài)，所以TVS的VBR需要大于其中的最大直流電壓。

如上表總結(jié)來(lái)說(shuō)，12V系統(tǒng)的VBR>24V；24V系統(tǒng)的VBR>36V。某CAN總線保護(hù)TVS的參數(shù)如下表，我們可以很容易地看出，A、B、C適用于12V系統(tǒng)；D、E適用于24V系統(tǒng)。

值得注意的是，VBR是1mA電流下測(cè)得的電壓值。如果在某些情況下需要TVS的漏電流更小，那可以參考VRM的值來(lái)做選型，VRM一般是幾十或者幾百nA下測(cè)得的電壓值。另外，還需要考慮溫度漂移的影響，上表中ɑT=9x10^-4是溫漂系數(shù)，可以通過(guò)如下公式來(lái)計(jì)算VBR在某個(gè)溫度下的值。

VBR@Tj = VBR@25°C × (1 + αT × (Tj ? 25°C)) 這里主要考慮低溫的影響，看VBR在低溫下的值是否也能滿足要求。這里以Tj=-10℃，選擇A器件為例，來(lái)計(jì)算一下看看。

VBR@-10℃ = 28.5(min) x (1 + 9x10^-4 x (-10-25)) = 27.60V計(jì)算結(jié)果顯示，在Tj=-10℃的時(shí)候，VBR依然能滿足>24V的要求。

2.Clamp voltage（VCL）

這里主要參考TVS規(guī)格書(shū)中的TLP曲線。目前主要有兩種TVS，一種是普通的TVS不帶折回特性；還有一種是帶折回特性的TVS。為了方便說(shuō)明，網(wǎng)上找了個(gè)比較清晰的圖如下。

四種顏色分別代表四顆不同的TVS。在TLP曲線的拐點(diǎn)處，綠線有比較明顯的先折回一小段后再上升的現(xiàn)象，而紅、藍(lán)、黑線則在拐點(diǎn)處直接上升，并沒(méi)有折回的現(xiàn)象。這就是兩種TVS之間的區(qū)別。那為什么要這么做呢？

因?yàn)檎刍靥匦缘暮锰幨秋@而易見(jiàn)的。由于折回特性的存在，在同樣Ipp=10A的條件下，紅線的VCL=32V左右，而黑線的VCL=42V左右。（見(jiàn)上圖虛線標(biāo)注）因此，帶折回特性的TVS可以顯著地降低VCL。另外，如果選用帶折回特性的TVS，需要額外關(guān)注規(guī)格書(shū)中Vtrig、VH這兩個(gè)參數(shù)（不同廠家的規(guī)格書(shū)，命名可能會(huì)有所不同），如下圖：

如果以12V系統(tǒng)為例，那么Vtrig、VH都需要>24V。Vtrig：觸發(fā)電壓。大于這個(gè)值TVS會(huì)開(kāi)啟進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。因?yàn)?2V系統(tǒng)的最大電壓為24V，所以Vtrig>24V可以保證正常工作時(shí)候的電壓不會(huì)觸發(fā)TVS動(dòng)作。VH：折回電壓。小于這個(gè)值TVS會(huì)進(jìn)入斷開(kāi)狀態(tài)。因?yàn)?2V系統(tǒng)的最大工作電壓為24V，所以VH>24V可以保證TVS動(dòng)作后，不會(huì)因?yàn)閂H電壓過(guò)低而進(jìn)入閂鎖狀態(tài)，導(dǎo)致TVS燒毀。下圖是一顆可以滿足要求的帶折回特性的TVS給大家參考。

3.Junction Capacitance（Cj）

TVS的結(jié)電容（Cj）對(duì)CAN總線數(shù)據(jù)傳輸速率的影響至關(guān)重要，如下圖所示：

很明顯，根本的原因是Cj會(huì)影響CAN信號(hào)的上升沿和下降沿。如果Cj太大，波形會(huì)發(fā)生畸變，信號(hào)的完整性會(huì)降低，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)造成數(shù)據(jù)丟包，并且越是高速的信號(hào)越容易產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題，所以高速信號(hào)需要選擇Cj盡量小的TVS來(lái)保證信號(hào)傳輸質(zhì)量。 在SAE J2962-2的標(biāo)準(zhǔn)中，要求CAN總線每條線（CAN_H、CAN_L）的最大對(duì)地電容為100pf。這個(gè)100pf指的是線路中所有電容的總和，包含TVS的Cj，PCB layout的寄生電容，回路中其他元器件的等效電容等等。所以TVS的Cj越小，留給其他部分的余量就可以更大。 下圖是Littelfuse的一些用于CAN總線保護(hù)的TVS，Cj在10~20pf左右。

4.Peak pulse power（PPK）

和 Peak pulse current（IPP）

這兩個(gè)參數(shù)可以用來(lái)評(píng)估TVS能夠承受的浪涌的嚴(yán)重程度。參考下圖Littelfuse的TVS型號(hào)，在規(guī)格書(shū)中都有給出PPK和IPP的值。

ESD所產(chǎn)生的能量是比較小的，所以浪涌能力一般都會(huì)采用8/20us的Surge波形來(lái)評(píng)估。

CAN總線比較常用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是Class1=500V，Class2=1000V，測(cè)試內(nèi)阻為42Ω，所以針對(duì)Class1我們需要選擇IPP>12A的TVS；Class2我們需要選擇IPP>24A的TVS。

當(dāng)然，這是理論計(jì)算值，在實(shí)際的應(yīng)用中，由于回路中也存在阻抗，所以采用更低Ipp的TVS也可能滿足要求。

OK，完結(jié)撒花！其實(shí)大部分的內(nèi)容都是一些網(wǎng)上資料的總結(jié)和自己工作中的一些感悟，難免會(huì)有一些錯(cuò)漏，歡迎交流指正！

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