探索TJA1028:集成穩(wěn)壓器的LIN收發(fā)器的卓越性能與應(yīng)用
在汽車電子和工業(yè)控制領(lǐng)域,Local Interconnect Network (LIN) 總線系統(tǒng)以其低成本、簡單易用的特點,成為了實現(xiàn)分布式電子系統(tǒng)通信的理想選擇。NXP 半導(dǎo)體推出的 TJA1028 集成穩(wěn)壓器的 LIN 收發(fā)器,憑借其出色的性能和豐富的特性,為 LIN 總線系統(tǒng)的設(shè)計帶來了新的解決方案。今天,我們就來深入探討一下 TJA1028 的各項特性、工作模式以及應(yīng)用要點。
文件下載:NXP Semiconductors TJA1028 LIN收發(fā)器.pdf
一、TJA1028 概述
TJA1028 是一款符合 LIN 2.0/2.1/SAE J2602 和 ISO 17987 - 4:2016 (12 V) 標準的收發(fā)器,同時集成了低壓差穩(wěn)壓器。該穩(wěn)壓器能夠提供高達 70 mA 的電流,有 3.3 V 和 5.0 V 兩種輸出電壓可選。TJA1028 采用 SO8 和 3 mm × 3 mm HVSON8 兩種封裝形式,其中 HVSON8 封裝可將所需的電路板空間減少 70% 以上,非常適合對空間要求較高的應(yīng)用場景。
TJA1028 憑借其出色的性能和豐富的特性,在汽車電子和工業(yè)控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在汽車電子中,它可用于車身電子系統(tǒng),如車門控制、車窗控制、座椅調(diào)節(jié)等,實現(xiàn)各個模塊之間的通信;在工業(yè)控制領(lǐng)域,可用于分布式控制系統(tǒng),實現(xiàn)傳感器和執(zhí)行器之間的通信。接下來,我們詳細了解一下它的各項特性。
二、特性與優(yōu)勢
(一)兼容性與協(xié)議支持
TJA1028 完全兼容 LIN 2.0/2.1/2.2、SAE J2602 和 ISO 17987 - 4:2016 (12 V) 標準,并且向下兼容 LIN 1.3。同時,內(nèi)部集成了 LIN 響應(yīng)器終端電阻,為 LIN 總線系統(tǒng)的設(shè)計提供了便利。
(二)穩(wěn)壓器性能
穩(wěn)壓器可提供 5 V 或 3.3 V 的輸出電壓,最大電流可達 70 mA。在指定的溫度和電源范圍內(nèi),穩(wěn)壓器的精度可達 2%,并具備輸出欠壓檢測和復(fù)位輸出功能。此外,穩(wěn)壓器對陶瓷、鉭和鋁電解電容器都具有良好的穩(wěn)定性,還具備接地短路保護功能。
(三)ESD 與抗干擾性能
TJA1028 具有出色的靜電放電(ESD)性能,根據(jù) IEC61000 - 4 - 2 標準,LIN 和 $V{BAT}$ 引腳的 ESD 耐受電壓可達 ±8 kV。同時,LIN 和 $V{BAT}$ 引腳還能有效抵御汽車環(huán)境中的瞬態(tài)干擾(ISO 7637),LIN 總線的泄漏電流在電池未連接時小于 2 μA,LIN 引腳具備電池和接地短路保護功能。
(四)低功耗與喚醒功能
該收發(fā)器支持低功耗的睡眠模式和待機模式,典型待機模式電流為 45 μA,典型睡眠模式電流為 12 μA。同時,具備 LIN 總線喚醒功能,可在需要時快速喚醒系統(tǒng)。此外,它還支持 K 線通信,適用于多種應(yīng)用場景。
《TJA1028 LIN 收發(fā)器:集成穩(wěn)壓器的高性能解決方案》
一、概述
在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,尤其是汽車電子和工業(yè)控制領(lǐng)域,可靠的通信和穩(wěn)定的電源供應(yīng)至關(guān)重要。NXP 推出的 TJA1028 是一款符合 LIN 2.0/2.1/SAE J2602 和 ISO 17987 - 4:2016 (12 V) 標準的 LIN 收發(fā)器,它集成了低壓降穩(wěn)壓器,為設(shè)計緊湊的本地互連網(wǎng)絡(luò) (LIN) 節(jié)點提供了理想的解決方案。
二、特性與優(yōu)勢
(一)兼容性與協(xié)議支持
TJA1028 完全兼容 LIN 2.0/2.1/2.2、SAE J2602 和 ISO 17987 - 4:2016 (12 V) 標準,并且向下兼容 LIN 1.3。同時,內(nèi)部集成了 LIN 響應(yīng)器終端電阻,為 LIN 總線系統(tǒng)的設(shè)計提供了便利。
(二)穩(wěn)壓器性能
穩(wěn)壓器可提供 5 V 或 3.3 V 的輸出電壓,最大電流可達 70 mA。在指定的溫度和電源范圍內(nèi),穩(wěn)壓器的精度可達 2%,并具備輸出欠壓檢測和復(fù)位輸出功能。此外,穩(wěn)壓器對陶瓷、鉭和鋁電解電容器都具有良好的穩(wěn)定性,還具備接地短路保護功能。
(三)ESD 與抗干擾性能
TJA1028 具有出色的靜電放電(ESD)性能,根據(jù) IEC61000 - 4 - 2 標準,LIN 和 $V{BAT}$ 引腳的 ESD 耐受電壓可達 ±8 kV。同時,LIN 和 $V{BAT}$ 引腳還能有效抵御汽車環(huán)境中的瞬態(tài)干擾(ISO 7637),LIN 總線的泄漏電流在電池未連接時小于 2 μA,LIN 引腳具備電池和接地短路保護功能。
(四)低功耗與喚醒功能
該收發(fā)器支持低功耗的睡眠模式和待機模式,典型待機模式電流為 45 μA,典型睡眠模式電流為 12 μA。同時,具備 LIN 總線喚醒功能,可在需要時快速喚醒系統(tǒng)。此外,它還支持 K 線通信,適用于多種應(yīng)用場景。
三、工作模式
TJA1028 支持四種工作模式:正常模式、待機模式、睡眠模式和關(guān)閉模式。
(一)關(guān)閉模式
當(dāng)電池供電電壓低于掉電檢測閾值 $(V{th(det)poff })$ 或結(jié)溫超過過溫保護激活閾值 $(T{th(act)otp})$ 時,TJA1028 會切換到關(guān)閉模式。在該模式下,穩(wěn)壓器和 LIN 物理層被禁用,RSTN 引腳被強制拉低。
(二)待機模式
這是一種低功耗模式,可確保極低的電流消耗。當(dāng)電池供電電壓高于上電檢測閾值 $(V{BAT}>V{th(det)pon })$ 且結(jié)溫低于過溫保護釋放閾值 $(T{vj}
(三)正常模式
當(dāng) TJA1028 處于待機模式($RSTN = 1$)或睡眠模式時,將 EN 引腳拉高,設(shè)備將進入正常模式。在正常模式下,LIN 物理層和穩(wěn)壓器均被啟用,LIN 收發(fā)器可以通過 LIN 總線進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
(四)睡眠模式
睡眠模式具有極低的功耗。在模式選擇窗口內(nèi),如果 TXD 和 EN 均為低電平(前提是 $RSTN = 1$),TJA1028 會從正常模式切換到睡眠模式。在該模式下,穩(wěn)壓器和 LIN 物理層被禁用,RSTN 引腳被強制拉低,但遠程喚醒檢測功能仍然激活。
四、電氣特性
(一)電源供應(yīng)
TJA1028 只有一個電源引腳 $VBAT$,工作范圍為 4.5 V 至 28 V,最大可承受 40 V 的電壓。為了保護設(shè)備免受負電壓影響,需要在 $VBAT$ 引腳串聯(lián)一個外部二極管。當(dāng) $V{BAT}$ 引腳電壓低于 $V{th(det)poff }$ 時,設(shè)備切換到關(guān)閉模式;當(dāng)電壓高于 $V{th(det)pon }$ 且結(jié)溫低于 $T{th(rel)otp}$ 時,設(shè)備退出關(guān)閉模式。
(二)穩(wěn)壓器輸出
穩(wěn)壓器通過 $V{BAT}$ 引腳供電,可提供最大 70 mA 的電流,用于為微控制器及其外設(shè)供電。同時,會持續(xù)監(jiān)測 $V{CC}$ 引腳的輸出電壓,當(dāng)檢測到欠壓事件($V{CC}
(三)靜態(tài)與動態(tài)特性
文檔中詳細給出了 TJA1028 在不同工作模式下的靜態(tài)和動態(tài)特性參數(shù),包括電池供電電流、工作電壓、響應(yīng)時間等。例如,在待機模式下,電池供電電流典型值為 45 μA;在睡眠模式下,典型值為 12 μA。這些參數(shù)為工程師在設(shè)計電路時提供了重要的參考依據(jù)。
五、應(yīng)用信息
(一)典型應(yīng)用電路
文檔中給出了 TJA1028 的典型應(yīng)用電路,展示了其所需的最小外部電路。在實際應(yīng)用中,工程師還需要根據(jù)具體需求選擇合適的外部組件,并注意 PCB 布局,以確保電路的性能和穩(wěn)定性。
(二)質(zhì)量與可靠性
TJA1028 已通過汽車電子委員會(AEC)標準 Q100 Rev - G 的認證,適用于汽車應(yīng)用。這表明該產(chǎn)品在質(zhì)量和可靠性方面具有較高的水平,能夠滿足汽車電子系統(tǒng)對安全性和穩(wěn)定性的嚴格要求。
六、封裝與焊接
(一)封裝形式
TJA1028 提供 SO8 和 HVSON8 兩種封裝形式。其中,HVSON8 封裝尺寸為 3.0 mm × 3.0 mm,是無鉛封裝,具有更好的自動光學(xué)檢測(AOI)能力,并且符合環(huán)保要求(無鹵和 RoHS 合規(guī))。
(二)焊接方法
文檔介紹了波峰焊和回流焊兩種常見的焊接方法及其適用場景。波峰焊適用于通孔元件和一些表面貼裝器件(SMD),但對于細間距 SMD 不太適用;回流焊則更適合小間距和高密度的封裝。在焊接過程中,需要注意電路板規(guī)格、封裝尺寸、濕度敏感性等因素,以確保焊接質(zhì)量。
七、總結(jié)
TJA1028 作為一款集成了穩(wěn)壓器的 LIN 收發(fā)器,具有兼容性強、性能穩(wěn)定、功耗低等優(yōu)點,適用于汽車電子、工業(yè)控制等多種領(lǐng)域。工程師在使用該產(chǎn)品時,需要充分了解其工作模式、電氣特性、應(yīng)用要求等方面的信息,合理選擇外部組件和焊接方法,以設(shè)計出高性能、高可靠性的電路系統(tǒng)。同時,在實際應(yīng)用中,還需要關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性,確保系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行。大家在使用 TJA1028 過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區(qū)交流分享。
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