Infineon TLE9461ESV33XUMA1 CAN芯片中文資料

一、概述

Infineon Technologies（英飛凌）是一家全球領先的半導體公司，專注于為汽車電子、工業(yè)電力、智能卡與安全以及芯片卡與安全解決方案等領域提供高性能、高可靠性的半導體產(chǎn)品。TLE9461ESV33XUMA1是Infineon推出的一款系統(tǒng)基礎芯片（SBC），特別設計用于各種CAN（Controller Area Network）汽車應用，作為微控制器的主電源和CAN總線網(wǎng)絡的接口。

二、型號與類型

型號：TLE9461ESV33XUMA1

類型：系統(tǒng)基礎芯片（SBC），具體為CAN接口集成電路（CAN Interface IC）

　　廠商名稱：Infineon

　　元件分類：CAN芯片

　　中文描述： CAN芯片,系統(tǒng)基礎芯片,AEC-Q100,150℃

　　英文描述： CAN Interface IC BODY SYSTEM ICS

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　　TLE9461ESV33XUMA1概述

　　TLE9461ESV33是一個單片集成電路，采用裸露焊盤PG-TSDSO-24-1（150mil）電源封裝。該器件是為各種CAN汽車應用設計的，作為微控制器的主電源和CAN總線網(wǎng)絡的接口。

　　為了支持這些應用，系統(tǒng)基礎芯片（SBC）提供了主要功能，如一個3.3V的低壓差穩(wěn)壓器（LDO），用于例如一個用于微控制器電源的3.3V低壓穩(wěn)壓器（LDO），另一個用于傳感器電源的5V低壓穩(wěn)壓器，一個支持數(shù)據(jù)傳輸?shù)腃AN FD的HS-CAN收發(fā)器，一個具有嵌入式保護功能的高壓GPIO和一個用于控制和監(jiān)測設備的16位串行外設接口（SPI）。

　　該器件還實現(xiàn)了一個可配置的帶有復位功能的超時/窗口看門狗電路、一個專用故障輸出和一個欠壓復位功能。該器件提供了低功耗模式，以便在永久連接到電池的應用中最大限度地減少電流消耗。通過CAN總線上的信息、雙電平敏感的監(jiān)測/喚醒輸入以及循環(huán)喚醒，可以從低功耗模式中喚醒。該器件的設計可以承受汽車應用的惡劣條件。

　　TLE9461ESV33XUMA1中文參數(shù)

　　TLE9461ESV33XUMA1引腳圖

三、工作原理

TLE9461ESV33XUMA1是一個高度集成的單片集成電路，其核心工作原理涉及電源管理、數(shù)據(jù)通信和保護機制等多個方面。

1. 電源管理：

• 該芯片內(nèi)置了兩個低壓差穩(wěn)壓器（LDO）：一個3.3V LDO用于微控制器的電源供應，另一個5V LDO用于傳感器或其他外設的電源供應。這些LDO提供了穩(wěn)定的電壓輸出，并具備過壓和欠壓保護功能，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2. 數(shù)據(jù)通信：

• TLE9461ESV33XUMA1包含一個支持CAN FD（Flexible Data-Rate）的高速CAN收發(fā)器，支持高達5Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，符合ISO 11898-2:2016和SAE J2284標準。這一特性使得該芯片能夠處理大量數(shù)據(jù)，滿足現(xiàn)代汽車網(wǎng)絡對高速通信的需求。

3. 保護機制：

• 該芯片還實現(xiàn)了多種保護功能，包括可配置的帶有復位功能的超時/窗口看門狗電路、一個專用故障輸出和一個欠壓復位功能。這些保護機制能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時迅速響應，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。

四、特點

1. 高度集成：

• TLE9461ESV33XUMA1集成了多個關鍵功能，包括電源管理、數(shù)據(jù)通信和保護機制，大大減少了系統(tǒng)設計的復雜性和成本。

2. 低功耗：

• 該芯片提供了低功耗模式，以便在永久連接到電池的應用中最大限度地減少電流消耗。通過CAN總線上的信息、雙電平敏感的監(jiān)測/喚醒輸入以及循環(huán)喚醒，可以從低功耗模式中喚醒，進一步降低了能耗。

3. 寬電壓范圍：

• 支持的電源電壓范圍從4.75V到28V，適用于多種汽車應用場景，增強了系統(tǒng)的適應性和靈活性。

4. 高溫度范圍：

• 工作溫度范圍從-40℃到+150℃，能夠滿足汽車應用中的極端溫度條件。

5. 電磁兼容性優(yōu)化：

• 該芯片經(jīng)過優(yōu)化，具有出色的電磁兼容性（EMC）和低電磁發(fā)射（EME），能夠抵抗電磁干擾（EMI），確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

五、應用

TLE9461ESV33XUMA1廣泛應用于各種CAN汽車應用中，如發(fā)動機控制單元（ECU）、車身控制模塊（BCM）、變速器控制單元（TCU）等。在這些應用中，該芯片作為微控制器和CAN總線網(wǎng)絡之間的接口，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可靠傳輸和電源的高效管理。

六、參數(shù)

基本參數(shù)：

• 制造商：Infineon Technologies

• 電源電壓（最?。?/span>：4.75V

• 電源電壓（最大）：28V

• 最小工作溫度：-40℃

• 最大工作溫度：+150℃

• 工作電源電流：3.5mA

• 數(shù)據(jù)速率：5Mb/s

• ESD保護：8kV

• 激勵器數(shù)量：1 Driver

• 接收機數(shù)量：1 Receiver

• 封裝/箱體：TSDSO-24

詳細參數(shù)：

• 電源管理：

• 3.3V LDO：輸出電流150mA（峰值250mA）

• 5V LDO：輸出電流100mA，具備過壓和欠壓保護功能

• 數(shù)據(jù)通信：

• CAN FD收發(fā)器：支持FD通信，速率高達5Mbps

• 符合ISO 11898-2:2016和SAE J2284標準

• 保護機制：

• 可配置的帶有復位功能的超時/窗口看門狗電路

• 專用故障輸出

• 欠壓復位功能

• 其他特性：

• 低功耗模式

• 雙電平敏感的監(jiān)測/喚醒輸入

七、詳細功能解析

7.1 CAN通信能力

TLE9461ESV33XUMA1內(nèi)置的CAN收發(fā)器不僅支持標準的CAN 2.0A和2.0B通信協(xié)議，還全面兼容CAN FD（Flexible Data-Rate）協(xié)議，這一高級特性使得該芯片能夠在同一網(wǎng)絡中處理不同速率的數(shù)據(jù)傳輸，極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性和效率。CAN FD協(xié)議支持高達5Mbps的數(shù)據(jù)速率，遠超過傳統(tǒng)CAN的1Mbps，非常適合需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹碗s汽車系統(tǒng)。

7.2 電源管理靈活性

該芯片的電源管理能力是其另一大亮點。兩個獨立的LDO（低壓差穩(wěn)壓器）分別提供3.3V和5V的穩(wěn)定電源輸出，滿足不同組件的電壓需求。此外，這些LDO還具備過壓和欠壓保護功能，能夠在電源電壓超出正常范圍時自動切斷輸出，保護后級電路免受損害。同時，低功耗模式的設計使得該芯片在待機狀態(tài)下能夠顯著降低功耗，延長電池使用壽命。

7.3 豐富的保護特性

TLE9461ESV33XUMA1集成了多種保護機制，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和安全性。除了上述提到的電源管理保護外，還包括：

• 看門狗定時器：可配置的帶有復位功能的超時/窗口看門狗電路，用于監(jiān)控微控制器的運行狀態(tài)。如果微控制器在預定時間內(nèi)沒有執(zhí)行預期的操作，看門狗定時器將觸發(fā)復位，避免系統(tǒng)陷入死循環(huán)或不穩(wěn)定狀態(tài)。

• 故障輸出：一個專用的故障輸出引腳，用于在系統(tǒng)檢測到嚴重故障時向外部電路發(fā)出信號。這可以觸發(fā)外部保護動作，如切斷電源或激活備份系統(tǒng)。

• 欠壓復位：當電源電壓低于預設閾值時，欠壓復位功能將自動激活，復位微控制器，防止其在不穩(wěn)定的電壓條件下運行。

7.4 電磁兼容性和低電磁發(fā)射

在汽車應用中，電磁兼容性（EMC）和低電磁發(fā)射（EME）是至關重要的考慮因素。TLE9461ESV33XUMA1經(jīng)過精心設計，具有出色的EMC性能和低EME特性。這有助于減少系統(tǒng)間的電磁干擾（EMI），確保CAN通信的穩(wěn)定性和可靠性，同時降低對周圍環(huán)境的電磁污染。

八、封裝與引腳配置

TLE9461ESV33XUMA1采用TSDSO-24封裝，這是一種緊湊且可靠的封裝形式，適用于汽車等空間受限的應用環(huán)境。該封裝提供了足夠的引腳數(shù)量以支持所有必要的功能和接口，同時保持了較小的尺寸和重量。引腳配置包括電源輸入、LDO輸出、CAN通信引腳、保護機制引腳以及用于配置和監(jiān)控的通用I/O引腳等。

九、典型應用案例

• 發(fā)動機控制單元（ECU）：TLE9461ESV33XUMA1作為ECU與CAN總線之間的接口，實現(xiàn)發(fā)動機傳感器數(shù)據(jù)的采集和發(fā)動機控制指令的傳輸。其高速CAN FD通信能力和穩(wěn)定的電源管理能力為發(fā)動機的高性能運行提供了有力支持。

• 車身控制模塊（BCM）：在BCM中，該芯片負責收集和處理來自各種車身傳感器的信息，如門窗狀態(tài)、燈光控制等，并通過CAN總線將這些信息傳輸給中央控制單元。同時，它還接收來自中央控制單元的指令，控制車身各部件的工作狀態(tài)。

• 變速器控制單元（TCU）：在TCU中，TLE9461ESV33XUMA1同樣扮演著重要角色。它負責變速器傳感器數(shù)據(jù)的采集和變速器控制指令的傳輸，確保變速器能夠根據(jù)駕駛條件和駕駛員的意圖進行精確控制。

十、總結

Infineon TLE9461ESV33XUMA1作為一款高度集成的CAN接口系統(tǒng)基礎芯片（SBC），以其出色的CAN通信能力、靈活的電源管理、豐富的保護特性以及良好的電磁兼容性，在汽車電子領域具有廣泛的應用前景。無論是在發(fā)動機控制、車身控制還是變速器控制等關鍵領域，該芯片都能提供穩(wěn)定可靠的解決方案，助力汽車制造商提升產(chǎn)品性能和用戶體驗。隨著汽車技術的不斷進步和汽車電子化程度的提高，TLE9461ESV33XUMA1無疑將成為未來汽車電子系統(tǒng)中的重要組成部分。