上海雷卯：LIN数据总线ESD保护方案

Release time：2024-05-17
author：AMEYA360
source：上海雷卯
reading：1725

　　LIN数据总线ESD保护方案

　　LIN总线(Local Interconnect Network)是一种用于车辆电子系统中的串行通信协议。LIN接口与其他外露的接口一样，也会受到静电放电 (ESD) 的影响。电子工程师需设计具有保护二极管的LIN 接口可为 LIN 收发器本身和相应的下游总线元件提供保护。

上海雷卯：LIN数据总线ESD保护方案

　　什么是LIN总线

上海雷卯：LIN数据总线ESD保护方案

　　LIN总线它主要用于连接车辆中的各种控制单元，如传感器、执行器和其他电子设备。LIN总线通常用于低速、低成本的应用，例如车辆内部的一些基本功能，比如门控制、窗户控制、座椅控制等。它适用于一些对速度和带宽要求不高的应用场景。LIN总线通常运行在比较低的数据传输速率，最高速率为 20Kbit/s。LIN总线是基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式，从点最多可达15个。这些节点按 ISO 17897 标准连接到单条 LIN 线路上。LIN总线偏置到汽车电池，通常为 12V。由于同车LIN网络存在与电压源发生短路的可能性，如果要跨接启动，就需通过24V电池完成，图 1 展示了一个 LIN 收发器节点，该节点由汽车电池供电并连接到单条LIN线路。

　　LIN总线产生静电原因

　　LIN总线接口连接器外露与外部环境中，当 LIN 总线与外界接触时，总线存在高压冲击风险。这种高压冲击或瞬态会损坏 LIN 收发器和后端元件。

　　产品在工厂产线的装配后，电缆可能会积累过多的电荷。一旦将电缆连接到 LIN 总线，多余的电荷就会流入电路，从而造成永久性损坏。

　　对汽车进行维护时，如果断开并重新连接电缆，也可能发生 ESD 事件。此外，多个电子控制单元 (ECU) 相互靠近，可能会引发 ESD 冲击。总之，LIN 总线会在各种情况下受到 ESD 影响，因此必须予以考虑。

　　上海雷卯LIN总线接口ESD保护方案

　　雷卯LIN总线接口ESD保护采用：PESD1LIN ESD二极管

　　方案图如下：

上海雷卯：LIN数据总线ESD保护方案

　　方案优势：

　　PESD1LIN 采用小型封装SOD-323如下：

上海雷卯：LIN数据总线ESD保护方案

　　每个器件可以保护单条汽车LIN总线。为汽车网络提供了灵活的单条数据线静电保护方案。

　　IEC 61000-4-2 (静电保护)±23kV (空气/接触) ，满足IEC 61000-4-2等级4。

　　IEC 61000-4-5(浪涌保护): 5A (8/20μs)

　　低结电容 15PF(典型值)，满足信号完整性传输要求

　　获汽车AEC-Q101认证

　　PESD1LIN 参数表如下

上海雷卯：LIN数据总线ESD保护方案

　　PESD1LIN 电路布局及器件放置建议

　　1.将PESD1LIN放置在尽可能靠近输入端子或连接器的位置。2 .应尽量减少PESD1LIN与保护线之间的路径长度.3. 将并行信号路径保持在最低限度。4. 避免将保护导体与未受保护的导体并联运行。5. 尽量减少所有印刷电路板(PCB)导电回路，包括电源和接地回路。6.最小化到接地的瞬态返回路径的长度7. 避免使用共享的瞬态返回路径到公共接地点。8. 应尽可能使用接地平面。对于多层 PCB使用接地过孔。

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2025储能EMC标准全解析 上海雷卯电子解读10项国标核心要求
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2025储能EMC标准全解析 上海雷卯电子解读10项国标核心要求

　　上海雷卯电子防护技术适配三大标准变革　　· 全链条覆盖：雷卯电子 EMC 实验室数据显示，GB 19517-2023《国家电气设备安全技术规范》、GB/T 43868-2024《电化学储能电站启动验收规程》等10余项标准已构建 “设备安全-并网测试–电池特性–接入电网-验收评价” 闭环。　　· 通信总线防护：某500kW 储能项目因未满足 GB/T 34131-2023 的 CAN 总线 ±8kV 静电测试要求，导致BMS通信中断，经雷卯整改后误码率从 1.2% 降至 0.0005%，雷卯 SMC24 静电保护器件(结电容 < 50pF)可确保信号完整性，共模电感LDW43T-513T可滤除杂讯、通过静电测试。 雷卯方案满足 IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV，雷卯SMC24 通过汽车级AEC-Q101认证。。　　· 浪涌防护：GB/T 36548-2024 规定并网设备需承受 2kV 浪涌冲击，雷卯采用三级防护GDT(2R090-5S)+MOV(10D470KJ)+Inductor+ TVS(SMCJ33CA)的组合保护方案，已助力50+储能项目通过 IEC61000-4-5 测试，后端推荐肖特基60V/5A雷卯SK56C(可根据额定电流调整)。　　· 电快速瞬变抑制：NB/T 31016-2019 要求变流器电源口承受 2kV EFT 脉冲，雷卯共模电感可有效滤除高频干扰。　　雷卯EMC小哥解读10余+储能规范核心EMC指标　　发射限值(EMI)：　　抗扰度限值(EMS)：抵御外界电磁干扰　　雷卯实战：某储能电站浪涌防护整改案例　　· 问题1：GB/T 36548 测试中，电站24V电源端口浪涌防护不足导致设备重启。　　· 雷卯方案：部署雷卯三级浪涌防护架构GDT(2R090-5S)+压敏电阻(10D470KJ)+电感+TVS(SMCJ33CA)，成功通过4kV共模浪涌测试(标准要求 2kV)。　　· 案例2：雷卯帮助客户整改通过《GB/T 37108-2019 光伏发电并网逆变器技术规范》　　雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
2025-07-11 16:06 reading：234
上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计
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上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计

　　光电传感器简介和作用　　光电传感器通过光信号的发射、反射或遮挡，实现物体检测、距离测量等功能，广泛应用于工业自动化(产线计数)、智能物流(AGV 导航)、安防监控(红外报警)等场景。　　光电传感器原理　　典型的对射型/ 漫反射型光电传感器，核心是 “光→电信号转换电路”，配合 LED 状态指示和晶体管驱动负载(如继电器)，利用光电效应实现物理量检测的器件：　　1. 发射端：产生光信号(如红外 LED、激光二极管);　　2. 接收端：光敏元件(如光敏二极管、光敏电阻)将光信号转换为电信号;　　3. 信号处理电路：放大、整形电信号，输出至 MCU 或控制系统。(光电传感器典型系统框图)　　静电浪涌防护方案设计　　上海雷卯电子采用 “分类防护” 策略，从电源端到信号接口构建防护体系：　　01 电源端(棕线 + 蓝线)防护　　风险：10~30V 电源易受浪涌冲击(如雷击感应的上百伏脉冲)，直接损坏主电路。　　雷卯方案：在棕线与蓝线之间并联小体积、高功率的 TVS 管SMBJ33CA：覆盖 10~30V 工作范围，留有余量;峰值脉冲功率(Pₚ)400W(IEC 61000-4-5 标准浪涌);响应时间≤1ns(快速钳位)。　　02 信号输出端(黑、橙)线防护　　风险：负载端的静电(如继电器触点打火)反向侵入，击穿晶体管集电极。　　雷卯方案：在黑线、橙线与蓝线之间各并联小体积的ESD二极管SD36C，SOD323超小封装，进行静电浪涌二极防护，覆盖10-30V电源电压，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。　　03 控制输入端(粉线)防护　　雷卯方案：在粉线控制端与蓝线之间并联小体积的 ESD二极管ESDA05CP30，有效保护主控MCU，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。　　上海雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
2025-06-27 11:55 reading：253
上海雷卯电子：二轮车定位器电池静电浪涌防护方案
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上海雷卯电子：二轮车定位器电池静电浪涌防护方案

　　二轮车定位器是电动自行车、电动摩托车等两轮交通工具的核心安全设备，集成卫星定位(GPS/BDS/GLONASS)、无线通信(GSM/GPRS)、电池管理等技术。　　定位器可以通过电瓶车的蓄电池直接取电，内部有高压降压转换模块，以适应不同电压范围的电瓶(9V-90V的超宽电压);另一方面定位器内置有备用锂电池，以防止蓄电池摘除后定位模块不工作，失去防盗定位功能;其核心挑战在于应对骑行、充电、存储等场景中电池系统面临的静电与浪涌威胁。　　上海雷卯电子针对定位器的静电浪涌防护方案：　　电源入口：　　雷卯采用SMBJ100CA TVS二极管Vrwm=100V ，适配 48V/60V/72V 电池系统，满电状态(如 72V 电池充电至 86.4V)仍留15%安全裕量;快速箝位浪涌电压，搭配PPTC自恢复保险丝防止过流; 满足 ISO 7637-2 脉冲 3a/b 测试要求，有效抑制电机启停、充电插拔等瞬态干扰。　　雷卯推荐采用SD03CW 对IC电源端口进行静电浪涌保护，适配3.3V工作电压，SOD-323小封装，节省空间。满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30KV，空气放电30KV。　　天线防静电：雷卯采用3.3V低结电容二极管ULC3311CDN或5V低结电容ESD二极管ULC0511CDN30，满足天线接口的静电浪涌保护，超低电容，可以保证信号完整性，满足IEC61000-4-2(等级4)。如需满足IEC61000-4-5浪涌测试在前端设置GDT器件,选用SMD4532-090NF或者2R090-5S等。　　在二轮车定位器的现有主流方案中，除电源、天线外，音频、UI按键、闪存、显示接口、预留USB升级口及传感器I2C接口等，因使用场景下静电浪涌触发概率相对较低，多数方案未强制设计防护，如需详细方案，可关注雷卯电子公众号或联系雷卯EMC小哥。　　雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
2025-06-23 13:27 reading：252
上海雷卯电子：储能变流器的静电与浪涌防护技术解析
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上海雷卯电子：储能变流器的静电与浪涌防护技术解析

　　一、储能变流器(PCS)　　储能变流器(Power Conversion System, PCS)又称功率转换系统，是 储能系统中实现能量双向转换的核心环节，完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、功率转换系统(PCS)以及其他电气设备构成，负责完成储能单元与电网 / 负载之间交流电与直流电的双向转换。　　包含以下核心环节：　　二、储能变流器的静电浪涌敏感节点　　基于模块化设计的理念，储能变流器的典型框图如下：　　敏感节点分析：　　三、全链路浪涌防护方案与雷卯电子器件选型　　基于雷击风险评估原则，结合变流器各模块特性，推荐以下防护方案：　　1. 直流侧防护(DC48V)　　一级泄流：雷卯电子推荐在GND与PE之间并接陶瓷气体放电管，为浪涌电流提供高效泄放路径;　　二级精准钳位：雷卯电子采用电压精度±5%、响应时间<1ns 的 TVS 器件(如 SM8S58CA)，将 8/20μs 浪涌峰值钳位至≤93.6V(典型值)，保护后端 MCU 与传感器。支持 400W(室内小功率)~15kW(室外大功率)多功率等级选型;　　后级精细防护：　　串接低内阻PMOS(如 LM5D50P10，RDS (ON)<28mΩ)进行极性防反接，功率损耗较传统二极管降低 60%，适配 20A 以上大功率系统;　　靠近芯片端并联低正向压降(VF)肖特基二极管，抑制负压浪涌;　　电池端专用保护：采用4.5V TVS(SMAJ4.5A)，漏电流 < 1μA，避免锂电池自放电。　　电源接口DC 3.3V/5V　　根据电源所处环境，雷卯电子建议选择合适保护电流的ESD/TVS器件，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8KV，空气放电15KV。如需满足IEC61000-4-5浪涌高等级测试需选用大功率SMC器件，参见文末推荐表格。　　2. 电网接口交流侧并网防护(220V/380V AC)　　差模/共模浪涌抑制：　　雷卯电子采用MOV(14D471K/20D471K/25D471K)与 GDT(2R600-8L)组合方案，满足 IEC 61000-4-5 的 4kV(室内)~8kV(室外)测试等级;　　MOV 标称电压 470V 匹配交流电网线电压，GDT 冲击电流 10kA 实现大能量泄放。　　3. 控制系统精细化防护　　CAN 总线防护　　雷卯电子选用半导体放电管(TSS，型号 P0300SD)，残压≤25V，反应时间 ns 级　　兼具浪涌与静电防护能力，保证信号完整性：　　满足IEC 61000-4-2 静电等级 4(接触放电 8kV，空气放电 15kV);　　满足IEC 61000-4-5 浪涌 10/700μs(8kV)。　　4. 通信接口强化方案　　千兆网接口(室外场景)　　二级防护方案：　　前级GDT(3R090-5S)泄放大电流，后级 ESD 器件(GBLC03C，0.6PF 低容抗)抑制高频噪声;　　满足IEC 61000-4-2(接触 / 空气放电 ±30kV)、IEC 61000-4-5(6kV 浪涌)，高温环境下传输不丢包。　　RS485 总线　　采用低残压TSS(P0080SC)，容抗 100PF 适配高速信号：　　静电防护等级：接触放电15kV，空气放电 8kV;　　浪涌防护：10/700μs 波形下承受 6kV 冲击。　　四、结语　　上海雷卯电子(Leiditech)配套 EMC 实验室可提供浪涌测试报告与定制化摸底测试服务。针对储能变流器复杂的电磁环境，雷卯可根据客户需求提供 “风险评估-方案设计-器件选型-测试验证” 全流程技术支持，助力提升储能系统可靠性与安全性。　　上海雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
2025-06-17 11:35 reading：323
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