【導讀】早於2018年，美國就規定所有汽車、SUV、卡ka車che和he廂xiang式shi貨huo車che必bi須xu配pei備bei後hou視shi視shi野ye係xi統tong。事shi實shi上shang
，直zhi至zhi最zui近jin，後hou視shi攝she像xiang頭tou仍reng然ran是shi許xu多duo車che型xing配pei備bei的de唯wei一yi攝she像xiang頭tou，並bing被bei視shi為wei一yi項xiang出chu色se的de安an全quan功gong能neng。

過去幾年間
，汽車不斷進化，增加了各種各樣創新的安全功能，包括盲點檢測、環繞監控
、前後碰撞警告
、車che道dao保bao持chi輔fu助zhu和he自zi動dong停ting車che輔fu助zhu等deng。這zhe些xie功gong能neng利li用yong攝she像xiang頭tou和he傳chuan感gan器qi，幫bang助zhu駕jia駛shi員yuan通tong過guo儀yi表biao盤pan顯xian示shi屏ping了le解jie汽qi車che及ji周zhou圍wei環huan境jing。高gao端duan車che型xing至zhi少shao會hui配pei備bei六liu個ge攝she像xiang頭tou。車che內nei可ke能neng還hai會hui配pei備bei視shi頻pin顯xian示shi係xi統tong

，譬pi如ru供gong乘cheng客ke使shi用yong的deDVD播放器和電視。因此，市場對更高速的數據和圖像通信的需求也相應激增。

汽車廠商們普遍利用低電壓差分信號 (LVDS) 技術去實現車上的高速圖像傳輸（圖1）。本文將介紹如何保護汽車的LVDS節點免受靜電放電 (ESD) 和電氣過載 (EOS) 事件影響。

圖1. 典型的汽車LVDS連接

首先，我們來簡單介紹一下LVDS技術的基本信息。

1 低電壓差分信號 (LVDS)

根據ANSI/TIA/EIA-644標準的定義，LVDS是一種高速長距離數字接口，用於通過雙絞線進行的數據通信。

LVDS的結構如圖 2 所示。數據在一個差分發射器和一個差分接收器之間傳輸。一個100Ω的電阻被放置在傳輸線的末端以終止信號。發射器包括一個電流源，驅動額定 3.5mA電流通過雙絞線。LVDS發射器（也被稱為驅動器）通過終端電阻產生差分電壓。LVDS測量雙絞線上反相和同相信號電平之間的電壓差。這個電壓差代表一個邏輯狀態。

圖2. 典型LVDS發射器-接收器對

2 LVDS接口的瞬態保護

在為惡劣的汽車環境設計高速LVDS接口係統時，應謹慎地確保針對EOS事件提供充分的保護。造成EOS的主要原因之一是ESD。此外，隨著電子元件的尺寸越來越小，保護元件免受瞬態威脅並滿足現代汽車的安全性和可靠性要求變得非常重要。

通過在LVDS差分線路上放置瞬態電壓抑製器 (TVS) 二極管，就可以在上升沿快的瞬態事件中保護接口，從而實現ESD保護。如果沒有適當的保護，瞬態事件會損壞LVDS發射器和接收器。

LVDS接口的數據/圖像傳輸率為650Mbps至1.3Gbps。由於接口試圖在保持高速的同時傳輸內容，因此選擇線對線電容低的ESD保護器件對於確保信號完整性至關重要。

圖3. RClamp0534PWQ的特點

Semtech的RClamp®0534PWQ是專為保護LVDS接口的高速差分線路而設計（圖 3）。它最大結電容僅0.18pF，可保護四條高速數據線。其工作電壓為5V，額定的浪湧峰值脈衝電流為4A (tp=8/20µs)，且此時的典型鉗位電壓為4.3V。

RClamp0534PWQ根據IEC 61000-4-2 (ESD) 規範在±15kV（空氣）和±10kV（接觸）下提供瞬變保護。它同樣符合IEC 61000-4-4 (40A EFT, 5/50ns) 和IEC 61000-4-5 (雷擊浪湧 4A
，8/20µs) 規範。

RClamp0534PWQ采用10引腳DFN 封裝 (2.5 x 1.0 x 0.55mm)，帶有先進的可焊性側麵，用於自動視覺檢測 (AVI) 後組裝。該器件的流通式封裝設計簡化了PCB布局並有助於保持信號完整性。

RClamp0534PWQ可用於保護LVDS發射器和接收器
，如圖4所示。

圖4. 使用RClamp0534PWQ保護LVDS Tx/Rx

Semtech還提供選擇豐富的TVS二極管來保護汽車LVDS應用。客戶可以選擇滿足其應用保護要求的TVS二極管。下表展示了用於保護差分線路的Semtech器件。

▲ Semtech的差分線路保護器件列表

在為汽車係統升級規格或速度而進行重新設計時，人們通常會忽略對TVS二極管的選擇。但其實電路規格或速度更新後，TVS二極管的選擇標準也應發生變化。Semtech是TVS二極管的頂級製造商之一，為世界上最先進的汽車電子設備提供保護。在惡劣的汽車環境中，精心設計和正確選擇TVS二極管對於保護通信總線和接口來說是不可忽視的。

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