自从电动车新国标出台，所有电动车电池都将迎来生死大考。为此，德州仪器（TI）为电动自行车与摩托车量身打造了BMS解决方案。
电动自行车与电动摩托车电池包BMS系统的典型系统框图
（图源：网络）
在往期的文章中，平台君为大家介绍了德州仪器BMS解决方案中电池信息采集，计量与保护电路中的模拟前端BQ769x0系列芯片，今天平台君要为大家介绍的是用于CAN总线隔离驱动电路模块的德州仪器TCAN1042V-Q1👈芯片。
由于MCU使用高低电平传数据，而CAN总线使用差分电压信号，并且带有复杂的优先级管理。要让它们顺畅交流，就需要TCAN1042V-Q1为它们搭起沟通的桥梁。别以为这款芯片只能适配小电驴，只要涉及车载CAN网络通信，面对汽车它也能完美适配。
接下来，大家跟着平台君一起看看这款芯片是如何 “通吃” 各方需求的吧。
Functional Architecture
01 集成化功能架构
TCAN1042V-Q1内部架构遵循了ISO 11898-2标准，通过下图的功能框图，我们可以看出这款芯片中集成了CAN驱动器、高速接收器、待机控制器及保护电路等模块。
功能框图（图源：芯片规格书）
平台君也为大家找到了TCAN1042V-Q1的芯片概貌图以及分析后的电路图。
概貌图（图源：IPBrain平台）
电路图（图源：IPBrain平台）
High Speed Communication
02 多标准高速通信
TCAN1042V-Q1在数据传输方面的表现十分亮眼，它不仅支持经典CAN和CAN FD（最高 2 Mbps），带有“G” 后缀的型号的数据速率还可达5Mbps，适配自动驾驶的高带宽需求。
它的对称传播延迟与快速环路时间设计，让芯片在500kbps负载网络中依然可以保持信号完整性。
CAN FD时序参数测量（图源：芯片规格书）
TCAN1042V-Q1还兼容多种物理层标准，无需共模电感即可满足SAE J2962-2等EMC要求。同时，-55°C-150°C的结温范围，可以满足大多数的应用场景。
Protection Mechanism
03 系统级保护机制
TCAN1042V-Q1拥有多重保护功能。它的总线端口具备±58V（非H型）和±70V（H 型）的总线故障保护，同时IEC ESD防护达到了±15kV，可适应汽车电气环境中的电压冲击与静电干扰。
它的热关断机制带有5°C迟滞设计，避免了温度波动下的误动作。总线短路时，它的保护电路还可以限制稳态电流，防止电源过载。
驱动器短路电流测试与测量 （图源：芯片规格书）
TCAN1042V-Q1还具有显性超时机制和欠压锁定功能，可以防止硬件异常导致总线锁定以及在电源电压异常时触发保护模式，保障系统稳定性。
Low-Power Design
04 低功耗设计
TCAN1042V-Q1的VIO引脚支持独立供电，能让RXD输出电平与3.3V或5V的MCU兼容，同时TXD和STB的输入阈值也会随VIO动态调整。
在低功耗管理上，Mode Select模块通过STB引脚进行模式切换，激活待机模式。
Mode Select模块电路（图源：IPBrain平台）
同时，TCAN1042V-Q1还集成远程唤醒功能，当检测到唤醒模式（WUP）时，RXD会输出低电平通知MCU，未供电时总线端子呈高阻抗状态，显著降低车载网络的静态功耗。
唤醒模式（WUP）（图源：芯片规格书）
Application Scenarios
05 跨领域应用场景
TCAN1042V-Q1不仅可以用作电动摩托车CAN总线，还具备多领域应用潜力，如汽车和运输、重型机械ISO 11783应用、所有器件均支持高负载的CAN网络等方面。
最后，平台君将通过以下图像带你了解该芯片的技术细节。
MOS管（图源：IPBrain平台）
电阻（图源：IPBrain平台）
三极管（图源：IPBrain平台）
LOGO（图源：IPBrain平台）
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