BMS通信CAN收发芯片

BMS中一个很重要的功能是通信获取电池数据将BMU和BCM的数据上传给整车或上级控制单元并根据整车或上级控制单元的指令执行相应动作。这个数据传输最常用的是CAN通信今天介绍一款我们在使用的成熟可靠的CAN收发芯片。SIT1050这是一款经典的5V供电、1Mbps高速CAN收发器功能上与NXP TJA1050、TI SN65HVD230等兼容替代了以前使用的TJA1050。这个芯片有很多优点具体如下1、兼容性强完全兼容ISO 11898标准可与主流CAN控制器无缝对接。2、高总线耐压CANH、CANL引脚支持±40V直流电压瞬态耐压可达±200V适应汽车等恶劣电气环境。3、完善的保护功能过温保护结温约165℃时驱动级限流防止热损坏。短路保护驱动器级具有限流防止对电源或地短路损坏。显性超时保护若TXD持续低电平超过约450μs驱动器自动释放总线避免单个节点一直占用总线。4、节点不掉电干扰总线未上电时CANH、CANL引脚呈高阻抗不会影响总线通信支持部分节点断电场景。5、高节点容量至少支持110个节点挂载在同一总线上。6、抗干扰能力强高抗电磁干扰EMI能力适合工业及车载环境。7、工作模式可选高速模式S0正常收发。静音模式S1发射器关闭仅接收用于只听模式或防止错误控制器阻塞总线。8、提供Vref参考电压输出可提供约0.5Vcc的参考电压方便共模偏置。9、封装灵活提供SOP8和DIP8两种封装适配不同设计需求。这个芯片使用中也有一些缺点如下但是瑕不掩瑜。1、仅支持5V供电不能直接由3.3V供电与3.3V MCU连接时需要电平转换TXD/RXD一般可直连3.3V但需检查逻辑电平阈值。2、静音模式下不能发送仅用于接收不适合需要动态切换发送/接收的场景但可外部切换S脚状态。3、显性超时限制了最低通信速率显性超时时间典型值450μs若总线波特率低于约4kbps每bit显性最长约250μs可能意外触发超时。一般1Mbps下无影响但低速应用需注意。4、接收器差分阈值有不确定区差分电压在0.5V~0.9V时RXD输出不确定。可靠通信需保证差分电压≤0.5V隐性或≥0.9V显性。5、功耗偏高显性时供电电流达70mA典型50mA比一些低功耗收发器如TJA1051的约40mA略高。无待机或睡眠模式长期工作时功耗较大。6、无待机/休眠模式不适用于需要极低功耗休眠的应用。7、缺少总线唤醒功能不支持通过CAN总线活动唤醒如TJA1043等具有Standby模式的产品。8、Vref驱动能力弱参考电压输出仅±50μA不能直接驱动大负载。使用注意事项1. 电源与去耦VCC供电必须稳定在4.5V~5.5V建议靠近芯片引脚放置**100nF 4.7~10μF**电容滤波。若MCU为3.3VTXD、RXD、S引脚可直接连接。2. 总线终端与共模总线的两端必须各接一个120Ω终端电阻双绞线特性阻抗120Ω。长线或不规则拓扑建议加共模电感和ESD二极管如PESD1CAN增强保护。3. 模式引脚S处理高速模式S接地推荐直接连GND我们硬件上是直接接地的。静音模式S接VCC。S引脚不能悬空内部有上拉默认高速模式但悬空易受干扰建议明确接VCC或GND。4. 显性超时保护的影响该功能确保总线不会因TXD长期低电平而被锁死但会限制最短帧间隔或连续显性位长度。在1Mbps下5个连续显性位仅5μs远小于450μs无影响。5. 热保护注意事项过热时仅驱动级限流不会完全关闭芯片RXD仍可接收。但长期过热影响寿命应确保良好散热。6. 未使用引脚TXD不能悬空否则内部上拉至VCC总线呈隐性建议接MCU的CAN_TX。RXD可悬空但不会读数据。Vref不用时可悬空。S必须接GND或VCC。7. PCB布局CANH、CANL应作为差分对等长、紧耦合避免过孔分割参考平面。在芯片附近加120Ω终端电阻可吸收反射但注意终端电阻仅总线两端各一个而非每个节点。总线串联共模扼流圈如ACT45B-101-2P可提升EMI性能。8. 与其他收发器的兼容性SIT1050与TJA1050、MCP2551等引脚兼容但静音模式功能略有差异。替换时需核对电路。9、总线电容与节点数总线总电容限制节点数量SIT1050参数支持≥110个节点但实际受线长、线缆电容限制。高速下建议不超过30个节点。10. 电瞬态保护虽然芯片本身具有一定的瞬态耐压200V仍建议在CANH、CANL对地并联TVS管和串联PTC热敏电阻做冗余保护。总体来说SIT1050是一款成熟、鲁棒的CAN收发器适合汽车、工业、BMS等环境。其高总线耐压、显性超时保护和未上电不干扰总线特性尤为实用。缺点是功耗偏高、无低功耗模式且显性超时可能限制极低速应用。我实际使用中是250K波特率高一点的话是500K波特率该芯片出货量几万片目前使用都很正常。