Covid-19疫情的沖擊改變了社交、經(jīng)濟、工作形態(tài)和人們的生活，人們習(xí)慣于避免過多的人群接觸，因此后疫情時代來臨后，在代步工具方面，電動輔助自行車（E-Bike）已顯著成為現(xiàn)代人喜愛的選擇。主因在于有著省力、輕便、不需要駕照、移動性佳、休閑和健康等優(yōu)點，讓許多國家政府也鼓勵人民以E-Bike代步并提供購買補助，進而提升了E-Bike的全球銷量，尤其以歐洲國家最為積極推廣。進一步分析市場的銷售狀況，觀察消費者使用E-Bike的用途，包括四成用于旅行，三成五用于城市間通勤，兩成五用于登山。可以明顯看出，受到歐洲市場對于戶外運動與旅行的生活風(fēng)氣盛行，因此帶動E-Bike的需求。

而針對E-Bike CAN Bus transceiver（收發(fā)器）的選料，建議應(yīng)針對下列四點進行考量：

A. E-Bike的系統(tǒng)電壓分為36V（最大電壓會到42V）以及48V（最大電壓會到54.6V），但因為CAN Bus connector越做越小，容易有CANH/CANL誤觸直流電壓而引發(fā)過電壓損毀的情況發(fā)生。因此在選擇CAN Bus transceiver方案時會特別要求故障電壓（Fault voltage）至少要大于42V，最好可以選擇70V，可同時向下兼容36V以及48V系統(tǒng)。

B. 因應(yīng)制程越來越先進，CAN MCU電壓越做越低，已從5V變成3.3V居多。因此就會選擇Pin5腳位帶有VIO pin功能的CAN Bus transceiver，通過VIO pin進行電壓轉(zhuǎn)換，允許將收發(fā)器I/O直接連接到3.3V或甚至1.8V，可以減少需要使用level shift電路的空間與成本，如圖一。

C. E-bike這類產(chǎn)品比一般消費型產(chǎn)品更容易受到來自人體的靜電放電效應(yīng)（Electrostatic Discharge，ESD）或是充電電源端有能量更高的電性過度應(yīng)力（Electrical Over Stress，EOS）影響。

D. 由于長時間使用在戶外環(huán)境下，對溫度的要求更加嚴峻，建議設(shè)計時的溫度考量需要達到125度，較不易導(dǎo)致電子系統(tǒng)工作異常。若發(fā)生異常，輕則造成產(chǎn)品損毀而有返修問題，嚴重的話甚至?xí)绊懫放菩蜗?，讓消費者不再信任。

圖一、AZKN6129P搭配3.3V或1.8V CAN MCU時的標準線路。

在輕量化的趨勢下，現(xiàn)在E-bike要求各個模塊體積越來越小、電路板亦越來越小、制程越來越先進，使得產(chǎn)品更容易遭受靜電放電效應(yīng)的影響而更加脆弱與敏感。因此靜電放電的系統(tǒng)測試越來越嚴苛，最基本的測試規(guī)格需要通過IEC61000-4-2 8kV的接觸放電測試，利用此驗證方法用來模擬系統(tǒng)在客戶端使用時遭遇靜電放電事件的情況。針對這個測試要求，只要設(shè)計時在較為敏感處、信號線及電源端加入適當(dāng)?shù)腅SD/EOS防護元件，就可以在產(chǎn)品進入市場前做好防護措施，避免產(chǎn)品內(nèi)部電路受ESD破壞導(dǎo)致?lián)p壞或死機。

晶焱科技擁有十年以上先進的data transceiver和靜電放電防護設(shè)計技術(shù)，特別針對E-bike的需求，利用自我專利，開發(fā)出CAN Bus transceiver AZKN6129P。AZKN6129P采用硅晶體絕緣層制程（SOI），并將Fault voltage設(shè)計至70V等級，已是目前業(yè)界最高Fault voltage。CANH及CANL的單體ESD耐受度Contact / Air甚至高達IEC61000-4-2 12kV/16kV且包含EOS防護的能力，如圖二。從AZKN6129P整體的IC單體防護來看，其所有pin腳皆具有耐受5kV人體放電模型（HBM），400V機器放電模型（MM）和800V自我充放電模型（CDM）的能力，避免閂鎖效應(yīng)電流可達400mA以上。隨著未來的新科技走向，晶焱科技將持續(xù)開發(fā)出更加符合市場客戶需求的CAN Bus transceiver，亦可提供客制化產(chǎn)品的完美方案。

圖二、晶焱科技在E-bike的CAN Bus解決方案。

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審核編輯 黃宇