保障车载通讯安全，Littelfuse重磅推出新品

过去几年，汽车革命汹涌袭来。
 
这一方面给终端消费者带来了目不暇接的新体验。与此同时，前所未见的技术新挑战也正在考验着每一个开发者。例如，汽车的E/E架构从过往的分布式ECU，走向DCU，然后继续演变到中央计算架构。
 
于是，围绕着这些转变做布局，就成为了厂商绕不开的一个重要话题。
 
从ECU到ZCU，汽车架构的转变
 
力特（Littelfuse）高级应用工程师戴泰初先生在早前于广州AUTO TECH上的采访也告诉笔者，如下图所示，汽车E/E架构在一开始采用分布式的结构，让每个ECU通过类似CAN\LIN\Flexray这样的低速总线网络去控制不同的部件，这在汽油车时代是行得通的，因为当时的汽车功能单一，而且需要传输的数据包也不大。
 

 
但是，进入到了新能源车时代，智能化座舱和智能驾驶成为了厂商发力的重点，突然增多的传感器和高品质的智能座舱让传统的E/E架构疲于奔命。这就推动行业走向了域处理器DCU（Domain Control Unit）的时代。
 
据戴泰初先生介绍，根据功能的不同，现在智能汽车主要分为动力域、智能驾驶域、座舱域、底盘域和车身域这五大经典功能域。当中的每个功能域都对应推出相应的域控制器，最后再通过 CAN或者汽车以太网等通讯方式连接至主干线，从而实现整车信息数据的交互。
 
虽然这种方式进一步简化了汽车的设计，优化了线束的布线，但在戴泰初看来，这依然有着提升的空间。这也就是他认为ZCU（Zonal Control Unit）会成为未来选择的原因之一。据他介绍，这是一种按照位置划分的域处理器，能在整车物理区域的不同种类传感器采集/执行器驱动中发挥中心枢纽和区域数据中心的作用。
 
从相关资料可以看到，作为一种承载“多域+中央计算”的重要性部件，ZCU能够有效承接整车的物理接口，分配区域分布的电源，平衡不同的输入输出控制等，以此来支持智能汽车内部的跨域融合。然后，再通过车载网络和通信协议与其他控制单元和传感器进行通信，从而实现对车辆各个区域的控制和管理。
 

 
“作为一种基于软件化的域控制器，可以简便地实现软件定义汽车，且能够轻易地实现汽车OTA功能。与此同时，会需要一个高速的通信主干网络——以太网。当然，以前使用的CAN总线还是需要使用，因为在系统中还有很多应用，低速的CAN总线足以应付。”戴泰初说。
 
在这种场景下，就需要器件去对这些网络进行保护，这正是Littelfuse所擅长的。
 
打造适合车内网络的保护器件
 
戴泰初介绍说，成立于1927年的Littelfuse是一家多元化的工业技术制造公司，致力于为可持续发展、互联互通和更安全的世界提供动力。 凭借覆盖超过20个国家的业务和约17,000名全球员工，我们与客户合作，设计和交付创新、可靠的解决方案。服务于超过100,000家最终客户，我们的产品每天应用于世界各地的各种终端市场包括汽车市场。 戴泰初接着说，Littelfuse众多的产品业务中，电路保护业务是公司在市场上极具影响力的业务之一, 得益于公司一如既往地投入新技术和新产品的研发，使产品在市场上保持竞争力。
 
“汽车是我们最重要的业务之一，面对这个市场，我们提供汽车保险丝及熔断器、TVS二极管，压敏电阻，PPTC可恢复高分子电阻，半导体放电管，电流传感器等各系列产品。”戴泰初强调。“在汽车从燃油车走向新能源汽车的过程中，汽车产生了不同的需求，我们也正在基于我们对于市场需求的深刻了解，推出极具竞争力的产品。”戴泰初接着说。
 
 

最近Littelfuse新推出了符合AEC-Q200的TVS二极管阵列——AQ24ETH-02HTG，这是一款非常适合于车载以太网的ESD保护产品。据介绍，此产品通过了OPEN Alliance  100/1000以太网BASE-T1规范认证，完全符合当今汽车以太网标准，能够保护敏感汽车电子产品免受ESD（静电放电）的损坏。
 
AQ24ETH-02HTG的工作电压同CAN 总线保护器件一样为24V，可以满足ISO 16750标准中定义的Jump start测试，由于OPEN Alliance考虑到成本，体积等因素，规定汽车以太网可以使用单一非屏蔽双绞线，这样RF电压振幅可高达100V，所以对于汽车以太网的ESD 保护器件的其中一个关键参数，就是要求在低于 100 V 的电压下不应被触发，故此AQ24ETH-02HTG最小触发电压为100V，典型值为160V。 此外AQ24ETH-02HTG还可安全重复吸收1000次ESD冲击（OPEN Alliance标准），具有ISO10605中定义的±30 kV接触放电（放电电容C=150 pF和放电电阻R=330Ω），而不会出现任何性能降级。
  


AQ24ETH-02HTG具备以下功能和特性：
 
ESD, IEC 61000-4-2, ±30 kV 接触放电/空气放电；
ESD, ISO10605 150 pF 330Ω, ±15 kV接触放电1000次(OPEN Alliance 标准)；
ESD, ISO10605 330 pF 330Ω, ±30 kV 接触/空气放电；
EFT, IEC 61000-4-4, 40 A(5/50 ns)；
最大浪涌电流，IEC 61000-4-5 第2版, 3 A(8/20 μs)；
低漏电流，0.1 μA(最大) @24 V；
高触发电压，100 V(最小) @Vt1；
无卤素，无铅，符合 RoHS 标准；
湿度灵敏性等级(MSL-1)；
符合AEC-Q101与PPAP标准；
 
正是得益于这些领先的特性，该阵列能够适用于 100/1000BASE-T1 以太网（OPEN Alliance标准）、高速数据网络和低电压差分信号 (LVDS)等场景。
 


对于传统的CAN总线保护方案，力特也提供了如下的产品系列供客户选用，常用的型号为AQ24COM-02和AQ24CANA-02HTG等。


 
当然，作为一个全球领先的电路保护器件供应商，Littelfuse提供的ESD保护产品远远不止汽车以太网和CAN总线保护产品，在各类其他接口例如FPD-Link, GMSL，LVDS，菊花链等各种总线或者接口的ESD保护方案中，总能见到Littelfuse的身影。还有Littelfuse的AXGD系列超低电容XTREME-GUARD聚合物 ESD 保护器件，常用于天线等车载高速通迅信号的保护。在整个域控制器的保护方案里，Littelfuse有全球产品线最齐全的功率TVS二极管用于各级电源线的保护，功率从200W到7000W（10/1000uS）。此外，Littelfuse的自恢复保险丝PPTC，为汽车域控制器的各类电源线及端口提供节省空间、表面贴装的可复位过流保护解决方案。值得一提的是，Littelfuse也率先拥有全系列符合AEC-Q200 Rev E标准的保险丝/熔断器，树立了行业新标准，通过采用全系列薄膜、表面安装和管状保险丝/熔断器来满足这些新的标准，为汽车行业解决方案提供了良好的长期可靠性能，确保我们的客户及其最终用户的成功。


 

“展望未来，Littelfuse将继续推出领先产品，为客户提供更好的服务。”戴泰初信心满满的说。