AZKN6129P - 設計E-Bike系統挑選CAN Bus Transceiver時需考量的重要參數

電動輔助自行車(E-Bike)在全球提倡健康以及環保的議題下，熱度居高不下，E-Bike顯然已成為兼具運動、娛樂與交通的重要工具。隨著電池技術的進步，E-Bike的續航力和充電速度不斷的提高，使用者的騎行體驗會更加的順暢。其次，智能化功能的加入將成為E-Bike的一大亮點，例如車輛內建GPS、藍芽、智慧控制系統，能實現即時監控、定位及導航，並提升安全性。此外，E-Bike的輕量化設計以及充電基礎設施的增建將使其成為日常短途移動的主流選擇。以台灣政府推動智慧城市為例，YouBike 2.0E電輔車數量持續增加以及周轉率為普通腳踏車的2倍，就可以得知現代人更喜歡省力輕便和適合短距離轉乘的電輔車。這不僅改善了交通壅擠問題，還有助於減少碳排放，符合未來城市發展的方向。

然而E-Bike挑選CAN Bus transceiver (收發器)時，建議針對以下各項來進行考量： 

A. 封裝：

隨著現在E-Bike小型化的趨勢，馬達、儀表的電路板越做越小，勢必會犧牲到CAN Bus相關電路的空間，因此建議使用DFN封裝的CAN Bus transceiver，晶焱科技提供的DFN8封裝大小只有3.0mmX3.0mm，以利省下更多的設計空間。 

B. 故障電壓：

E-Bike的系統電壓分為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過電壓損毀的情況發生。因此在選擇CAN Bus transceiver方案時會特別要求故障電壓(Fault voltage)至少要大於42V，最好可以選擇70V，可同時向下相容36V以及48V系統。 

C. VIO電壓轉換：

因應製程越來越先進，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來進行電壓轉換，利用將收發器I/O直接連接到3.3V或甚至1.8V的設計，可以減少使用level shift電路的空間與成本，如圖一。 

D. ESD/EOS耐受：

E-bike這類的產品比一般消費型的產品更容易受到騎乘過程的靜電放電效應(Electrostatic Discharge, ESD)或是插拔充電電源時引發能量更高的電性過度應力(Electrical Over Stress, EOS)影響。因此許多客戶為了降低返修率，尤其在制定靜電放電規格上會更加嚴苛，甚至比IEC61000-4-2 Level 4  8kV/15kV的規格還高出許多。 

E. 溫度：

由於長時間在戶外的環境下使用，對溫度的要求更加嚴峻，建議設計時的溫度考量應達到125度，較不易導致電子系統工作異常。若發生異常，輕則造成產品損毀而有返修問題，嚴重的話甚至會影響品牌形象，讓消費者不再信任。