电荷泵技术在高速CAN收发器供电中的应用
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更新于2024-09-02
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"本文主要探讨了汽车工业中CAN总线技术的应用,以及如何利用电荷泵为高速CAN收发器供电以解决供电需求与系统电源不匹配的问题。随着汽车电子化程度的提升,CAN总线成为了减少线缆、降低成本的有效方案。在分布式控制系统中,CAN网络连接各个电子控制单元,但其收发器需要5V供电,而系统可能仅提供3.3V电源。电荷泵作为电压转换器的一种,因其低功耗、结构简单且无需额外组件的优势,常被用于为高速CAN收发器提供所需电压。"
在汽车工业中,随着技术的发展和消费者需求的提高,车辆的电子化程度不断加深,导致汽车内部的电子子系统和连接线缆数量急剧增长。为了解决这个问题,Bosch公司在上世纪80年代推出了控制器局域网(Controller Area Network, CAN)总线技术。CAN总线以其高效、节省成本的特点,成为汽车工业中广泛应用的通信网络,它简化了线路连接,减少了线缆重量,降低了整体成本。
在CAN总线系统中,高速CAN收发器扮演着关键角色,它们负责将ECU之间的数据转化为可以在总线上传输的信号。根据ISO11898标准,高速CAN收发器通常需要5V电源来确保其正常工作。然而,汽车电子系统的主电源往往只能提供3.3V或更低的电压,这与收发器的需求不匹配。在空间有限或者热管理要求严格的环境下,直接从电池获取5V电压并不实际,特别是对于高电压电池系统(如双电池汽车或24V卡车系统)。
为了解决这个问题,设计者可以采用电压转换器,如电荷泵,来提升输入电压以满足5V的供电需求。电荷泵是一种无电感的开关稳压器,它可以有效地将较低的输入电压转换为所需的更高电压,同时保持低功耗和简单的电路设计。电荷泵的优势在于它不需要额外的电感元件,这降低了成本,且其结构紧凑,适用于空间受限的汽车电子系统。
对于不同的CAN收发器,有的只需要单一电源,而有的则需要多个电源。因此,在选择和设计CAN收发器时,必须确保它们能够与不同供应商的ECU模块兼容,同时满足ISO11898的高速CAN通信规范。使用电荷泵作为电源转换解决方案,不仅可以满足收发器的电压要求,还能确保整个CAN网络的稳定运行,从而保证汽车电子系统的高效、可靠通信。
2011-04-04 上传
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