Texas Instruments TCAN341x 3.3V CAN FD收发器是控制器局域网(CAN)FD收发器,符合ISO 11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求。
数据手册:*附件:Texas Instruments TCAN341x 3.3V CAN FD收发器数据手册.pdf
此系列器件经电磁兼容性(EMC)认证,适用于数据速率高达5兆位/秒(Mbps)的传统CAN和CAN FD网络。在更简单的网络中,这些器件可以实现高达8Mbps的运行速度。TCAN3413包括通过VIO引脚实现内部逻辑电平转换。该器件允许收发器I/O直接连接到1.8V、2.5V或3.3V逻辑电平。此系列收发器支持低功耗待机模式,并可通过符合ISO 11898-2:2016所定义唤醒模式(WUP)的CAN来唤醒。
该收发器支持热关断(TSD)、TXD显性超时(DTO)、电源欠压检测和±58V的总线故障保护。这些器件定义了电源欠压或浮动引脚情况下的失效防护行为。Texas Instruments TCAN341x采用行业标准的SOIC-8、VSON-8和节省空间的小尺寸SOT-23封装。
特性
- 3.3V单电源工作,无需使用5V稳压器,从而节省BOM成本并减小PCB空间
- 在同构和异构网络中均具有出色的电磁兼容性
- 符合ISO 11898-2:2016物理层标准要求
- 支持传统CAN和经优化的CAN FD性能(速率为2Mbps、5Mbps和8Mbps),具有较短的对称传播延迟时间,可增加时序裕量
- TCAN3413 I/O电压范围支持:1.7V至3.6V
- 接收器共模输入电压:±30V
- 保护特性
- 总线故障保护:±58V
- 总线引脚上提供IEC ESD保护:±10kV
- 欠压保护
- TXD显性超时 (DTO)
- 热关断保护 (TSD)
- 工作模式
- 正常模式
- 低功耗待机模式,支持远程唤醒请求
- 超低功耗关断模式仅适用于TCAN3414
- 未上电时的优化行为
- 总线和逻辑引脚为高阻抗(工作总线或应用上无负载)
- 支持热插拔:在总线和RXD输出上可实现上电与断电无干扰运行
- 8引脚SOIC、小尺寸SOT-23和无引线VSON-8封装,提高了自动光学检测(AOI)能力
功能框图
TCAN341x系列3.3V CAN FD收发器技术解析与应用指南
一、产品概述与核心特性
Texas Instruments TCAN341x系列是符合ISO 11898-2:2016标准的3.3V CAN FD收发器,包含TCAN3413和TCAN3414两个型号。该系列产品专为现代CAN FD网络设计,具有以下显著特点:
?关键技术创新?:
- ?单电源供电?:3.3V工作电压(范围3V-3.6V),无需5V稳压器
- ?高速性能?:支持经典CAN和优化的CAN FD通信,速率可达2/5/8Mbps
- ?电源灵活性?:TCAN3413支持1.7V-3.6V宽范围I/O电压(通过VIO引脚)
- ?超强保护?:±58V总线故障保护,±10kV IEC ESD保护
- ?低功耗设计?:待机模式电流低至1μA(TCAN3413),TCAN3414特有超低功耗关断模式
二、硬件架构深度解析
1. 引脚配置与功能
?关键引脚说明?:
引脚 | 名称 | 功能描述 |
---|---|---|
1 | TXD | CAN发送数据输入,集成上拉电阻 |
2 | GND | 接地连接 |
3 | VCC | 3.3V供电电压 |
4 | RXD | CAN接收数据输出,断电时呈高阻态 |
5 | SHDN/VIO | TCAN3414:关断控制;TCAN3413:I/O电压输入 |
6 | CANL | 低电平CAN总线输入/输出线 |
7 | CANH | 高电平CAN总线输入/输出线 |
8 | STB | 待机模式控制输入,集成上拉电阻 |
2. 工作模式对比
?三种工作模式特性?:
- ?正常模式?:
- 驱动器/接收器全功能运行
- 典型供电电流:55mA(主导状态)
- ?待机模式?:
- 仅低功耗接收器和总线监控电路工作
- 支持远程唤醒(符合ISO 11898-2:2016 WUP模式)
- TCAN3413待机电流:1-4μA
- ?关断模式?(仅TCAN3414):
- 所有功能模块关闭
- 超低功耗:2μA(典型值)
- 无法通过总线唤醒
三、电气特性与性能参数
1. 关键电气规格
?驱动特性?:
- 差分输出电压(主导状态):1.5V(最小值,RL=60Ω)
- 短路输出电流:±115mA(主导状态)
- 传播延迟:95-210ns(TXD到RXD总环路延迟)
?接收特性?:
- 输入阈值电压:500-900mV(正常模式)
- 共模输入范围:±30V
- 差分输入电阻:≥22kΩ
2. 保护机制
?多重保护设计?:
- ?总线故障保护?:±58V持续保护
- ?热关断?:192°C阈值(10°C迟滞)
- ?欠压锁定?:VCC欠压检测阈值2.5V(下降沿)
- ?TXD主导超时?:1.2-4ms超时窗口
四、典型应用设计
1. 工业CAN节点设计
?推荐电路配置?:
- ?电源滤波?:
- VCC引脚配置100nF去耦电容
- 必要时增加LC滤波网络
- ?总线终端?:
- 标准终端:120Ω端接电阻
- 可选分列终端:60Ω+60Ω+4.7nF组合
- ?ESD保护?:
2. 低功耗系统设计技巧
?电源管理策略?:
- 使用TCAN3414的关断模式实现电池供电设计
- 通过STB引脚动态切换工作模式
- VIO独立供电(TCAN3413)实现混合电压系统
?唤醒机制?:
- 符合ISO标准的WUP唤醒模式
- 滤波时间:0.5-1.8μs
- 唤醒超时:0.8-6ms
五、PCB设计指南
1. 布局规范
?关键注意事项?:
- 将保护器件靠近总线连接器放置
- VCC/VIO去耦电容尽量靠近器件引脚
- 对电源和地连接使用至少两个过孔
2. 热管理方案
?散热增强措施?:
- 使用多过孔连接散热焊盘(VSON封装)
- 功率铜箔面积≥15mm?
- 不同封装热阻:
- SOIC:114.4°C/W
- VSON:50.9°C/W
- SOT-23:122.9°C/W
六、选型指导
1. 型号对比
特性 | TCAN3413 | TCAN3414 |
---|---|---|
I/O电压范围 | 1.7V-3.6V | 固定3.3V |
关断模式 | 不支持 | 支持 |
待机电流 | 1-4μA | 10-17μA |
封装选项 | SOIC/VSON/SOT-23 | SOIC/VSON/SOT-23 |
2. 封装信息
?可选封装尺寸?:
- SOIC-8:4.9mm×6mm
- VSON-8:3mm×3mm
- SOT-23:2.9mm×2.8mm
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