AMAZINGIC晶焱科技：后疫情时代来临，E-Bike已成为生活习惯

Covid-19疫情的冲击改变了社交、经济、工作形态和人们的生活，人们习惯于避免过多的人群接触，因此后疫情时代来临后，在代步工具方面，电动辅助自行车（E-Bike）已显著成为现代人喜爱的选择。主因在于有着省力、轻便、不需要驾照、移动性佳、休闲和健康等优点，让许多国家政府也鼓励人民以E-Bike代步并提供购买补助，进而提升了E-Bike的全球销量，尤其以欧洲国家最为积极推广。进一步分析市场的销售状况，观察消费者使用E-Bike的用途，包括四成用于旅行，三成五用于城市间通勤，两成五用于登山。可以明显看出，受到欧洲市场对于户外运动与旅行的生活风气盛行，因此带动E-Bike的需求。

而针对E-Bike CAN Bus transceiver（收发器）的选料，建议应针对下列四点进行考量：

A. E-Bike的系统电压分为36V（最大电压会到42V）以及48V（最大电压会到54.6V），但因为CAN Bus connector越做越小，容易有CANH/CANL误触直流电压而引发过电压损毁的情况发生。因此在选择CAN Bus transceiver方案时会特别要求故障电压（Fault voltage）至少要大于42V，最好可以选择70V，可同时向下兼容36V以及48V系统。

B. 因应制程越来越先进，CAN MCU电压越做越低，已从5V变成3.3V居多。因此就会选择Pin5脚位带有VIO pin功能的CAN Bus transceiver，通过VIO pin进行电压转换，允许将收发器I/O直接连接到3.3V或甚至1.8V，可以减少需要使用level shift电路的空间与成本，如图一。

C. E-bike这类产品比一般消费型产品更容易受到来自人体的静电放电效应（Electrostatic Discharge，ESD）或是充电电源端有能量更高的电性过度应力（Electrical Over Stress，EOS）影响。

D. 由于长时间使用在户外环境下，对温度的要求更加严峻，建议设计时的温度考量需要达到125度，较不易导致电子系统工作异常。若发生异常，轻则造成产品损毁而有返修问题，严重的话甚至会影响品牌形象，让消费者不再信任。

图一、AZKN6129P搭配3.3V或1.8V CAN MCU时的标准线路。

在轻量化的趋势下，现在E-bike要求各个模块体积越来越小、电路板亦越来越小、制程越来越先进，使得产品更容易遭受静电放电效应的影响而更加脆弱与敏感。因此静电放电的系统测试越来越严苛，最基本的测试规格需要通过IEC61000-4-2 8kV的接触放电测试，利用此验证方法用来模拟系统在客户端使用时遭遇静电放电事件的情况。针对这个测试要求，只要设计时在较为敏感处、信号线及电源端加入适当的ESD/EOS防护元件，就可以在产品进入市场前做好防护措施，避免产品内部电路受ESD破坏导致损坏或死机。

晶焱科技拥有十年以上先进的data transceiver和静电放电防护设计技术，特别针对E-bike的需求，利用自我专利，开发出CAN Bus transceiver AZKN6129P。AZKN6129P采用硅晶体绝缘层制程（SOI），并将Fault voltage设计至70V等级，已是目前业界最高Fault voltage。CANH及CANL的单体ESD耐受度Contact / Air甚至高达IEC61000-4-2 12kV/16kV且包含EOS防护的能力，如图二。从AZKN6129P整体的IC单体防护来看，其所有pin脚皆具有耐受5kV人体放电模型（HBM），400V机器放电模型（MM）和800V自我充放电模型（CDM）的能力，避免闩锁效应电流可达400mA以上。随着未来的新科技走向，晶焱科技将持续开发出更加符合市场客户需求的CAN Bus transceiver，亦可提供客制化产品的完美方案。

图二、晶焱科技在E-bike的CAN Bus解决方案。

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审核编辑 黄宇