現代汽車中大量電子器件的使用大幅提高了汽車網絡的傳輸要求，增加了數據負載。為應對未來的需求，我們需要高速度、高帶寬的汽車以太網。這同時也意味著，我們必須采取適當的ESD保護措施，確保我們駕駛時安全無虞。

隨著技術持續演進，電氣化、自動駕駛、共享“互聯”交通成為推動汽車行業發展的重要趨勢。新興的應用和技術還將大幅提高汽車中需要管理和傳輸的數據負載，從而增加帶寬需求。在異構車載網絡中，LIN、CAN-FD和FlexRay等現有協議已經不足以滿足需求。

將網絡升級為分層同構網絡和區域架構，并部署汽車以太網作為全局骨干網。此舉有望降低成本和線纜重量，亦能滿足對極高數據速率以及對數據安全性和靈活性日益增加的需求。但是，這意味著必須采用分立式ESD保護器件，才能達到很高的系統級ESD魯棒性，從而滿足這些應運而生的最新要求。

在本系列博客文章中，我們將重點討論這些新要求，另外還將介紹汽車以太網，以及開放技術聯盟適用于100 MB/s和1GB/s以太網的規范。此外，我們還將討論定制ESD保護解決方案的重要性和相關要求。

開放技術聯盟和ESD保護方案

開放技術聯盟（單對以太網絡聯盟）特別興趣小組(SIG)是一個非盈利性聯盟，主要由汽車行業和技術供應商組成，他們共同倡導將基于以太網的網絡作為汽車聯網應用中的標準來廣泛采用。一個關鍵目標是實現現有的IEEE 100BASE-T1/1000BASE-T1物理層規范的部署，同時采用合規性和互操作性的補充規范。此外，開放技術聯盟的成員企業還攜手合作，制定有關線束、開關、ECU和其他功能的要求和測試規范，從而進一步完善生態系統。

在系統級穩健性和必須考慮的新要求方面，分立式ESD保護器件扮演著至關重要的角色。在以前的汽車以太網系統中，PHY供應商建議根據需要在CMC和PHY之間放置分立式ESD保護器件。進一步探究開放技術聯盟提出的100BASE-T1 MDI網絡內ESD保護器件的放置方式，可以發現一個重大變化。

ESD抑制器件在100BASE-T1 MDI接口內部的放置方式，開放技術聯盟特別興趣小組(2019)

如果沒有ESD保護器件，或者如果該器件位于PHY，則ESD釋放的電能將經過CM終端、DC模塊和CMC。但是，如果ESD保護器件放置在連接器位置，則它不僅保護PHY，還將保護共模扼流圈(CMC)和無源器件。在這個位置，ESD釋放的電能可以立即導向地面，但這種拓撲更改需要完全不同的ESD保護。

重新考慮保護要求

PHY的ESD保護必須與PHY內部保護具有相匹配的特性，連接器上的保護必須能夠應對線纜所在的惡劣環境。例如，線纜可能短路到汽車電池等電壓源，還會受到高功率共模噪聲的影響。因此，ESD保護器件必須具有大于或等于100 V的ESD觸發電壓，除了滿足IEC61000-4-2 level 4標準之外，它們還必須耐受最少1000次放電。在提供增強特性的同時，ESD保護器件還必須提供很高的信號完整性，這就需要很低的寄生電容（小于3.5 pF）。

在后面的文章中，我們將進一步了解開放技術聯盟要求的必要測試，例如混合模式S參數測量、ESD導致的損壞、ESD放電電流測量、射頻抗擾時不必要的鉗位效應。我們還將介紹采用安世半導體參考設計板進行的測量，重點強調不同ESD保護器件概念的效果。

審核編輯：郭婷