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品。TLE9461ESV33XUMA1是Infineon推出的一款系統基礎芯片（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總線網絡的接口。

二、型號與類型

型號：TLE9461ESV33XUMA1

類型：系統基礎芯片（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總線網絡的接口。

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

　　該器件還實現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、雙電平敏感的監測/喚醒輸入以及循環喚醒，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

　　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、數據通信和保護機制等多個方面。

1. 電源管理：

• 該芯片內置了兩個低壓差穩壓器（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提供了穩定的電壓輸出，并具備過壓和欠壓保護功能，確保系統的穩定運行。

2. 數據通信：

• TLE9461ESV33XUMA1包含一個支持CAN FD（Flexible Data-Rate）的高速CAN收發器，支持高達5Mbps的數據傳輸速率，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據，滿足現代汽車網絡對高速通信的需求。

3. 保護機制：

• 該芯片還實現了多種保護功能，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出現異常時迅速響應，確保系統的安全性和可靠性。

四、特點

1. 高度集成：

• TLE9461ESV33XUMA1集成了多個關鍵功能，包括電源管理、數據通信和保護機制，大大減少了系統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、雙電平敏感的監測/喚醒輸入以及循環喚醒，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. 電磁兼容性優化：

• 該芯片經過優化，具有出色的電磁兼容性（EMC）和低電磁發射（EME），能夠抵抗電磁干擾（EMI），確保系統的穩定運行。

五、應用

TLE9461ESV33XUMA1廣泛應用于各種CAN汽車應用中，如發動機控制單元（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總線網絡之間的接口，實現了數據的可靠傳輸和電源的高效管理。

六、參數

基本參數：

• 制造商：Infineon Technologies

• 電源電壓（最小）：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

• 數據速率：5Mb/s

• ESD保護：8kV

• 激勵器數量：1 Driver

• 接收機數量：1 Receiver

• 封裝/箱體：TSDSO-24

詳細參數：

• 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

• 數據通信：

• CAN FD收發器：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

• 雙電平敏感的監測/喚醒輸入

七、詳細功能解析

7.1 CAN通信能力

TLE9461ESV33XUMA1內置的CAN收發器不僅支持標準的CAN 2.0A和2.0B通信協議，還全面兼容CAN FD（Flexible Data-Rate）協議，這一高級特性使得該芯片能夠在同一網絡中處理不同速率的數據傳輸，極大地提高了數據傳輸的靈活性和效率。CAN FD協議支持高達5Mbps的數據速率，遠超過傳統CAN的1Mbps，非常適合需要高速數據傳輸的復雜汽車系統。

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（低壓差穩壓器）分別提供3.3V和5V的穩定電源輸出，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，以確保系統的穩定運行和安全性。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，用于監控微控制器的運行狀態。如果微控制器在預定時間內沒有執行預期的操作，看門狗定時器將觸發復位，避免系統陷入死循環或不穩定狀態。

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

• 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，防止其在不穩定的電壓條件下運行。

7.4 電磁兼容性和低電磁發射

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

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境。該封裝提供了足夠的引腳數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控的通用I/O引腳等。

九、典型應用案例

• 發動機控制單元（ECU）：TLE9461ESV33XUMA1作為ECU與CAN總線之間的接口，實現發動機傳感器數據的采集和發動機控制指令的傳輸。其高速CAN FD通信能力和穩定的電源管理能力為發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、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。

• 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據的采集和變速器控制指令的傳輸，確保變速器能夠根據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，該芯片都能提供穩定可靠的解決方案，助力汽車制造商提升產品性能和用戶體驗。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中的重要組成部分。