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[FAQ] TCAN1042H: CAN 收发器功耗

Part Number: TCAN1042H

如何计算 CAN 收发器在active状态下的功耗?

当计算有源总线上 CAN 收发器的功耗时,必须知道/假定/测量几个参数。这些参数是:

  • 总线处于隐性状态时收发器的电流消耗
  • 总线处于显性状态时收发器的电流消耗
  • 总线处于显性与隐性状态的总时间百分比
  • 处于显性状态时的差分输出电压
  • VCC 电源电压
  • 如果 CAN 收发器有一个 VIO 引脚,也需要知道 IO 电压和电流。
  • 如果 CAN 收发器有一个 VSUP 引脚,也需要知道 VSUP 电压和电流。

在此计算中,收发器在两种状态下的电流消耗以及总线在两种状态下的时间不言自明。因为两种状态下的电流消耗明显不同,并且 CAN 总线状态在通信期间持续变化,因此总线处于隐性状态与显性状态的时间在很大程度上会影响收发器的功耗。在显性模式期间,差分输出电压是必需的,因为 VCC 电源的部分功率会被端接电阻消耗。知道通过此电阻的压降,即可以确定通过该电阻消耗了多少电流。隐性模式期间的差分输出电压不是必需的,因为当总线为隐性时,电阻器两端不应有明显的(或根本没有)电压降;如果 CANH 和 CANL 电压不完全相等,则彼此差值应在几十毫伏以内。

知道所有这些变量后,可按照以下公式来计算功耗:

P = [(1-D)*IREC*VCC] + [D*IDOM*(VCC-VOD)]

对于有 VCC 和 VIO 引脚的收发器:

P = [(1-D)*IREC*VCC] + [D*IDOM*(VCC-VOD)] + VIO*IIO

而对于有 VCC、VIO 和 VSUP 引脚的收发器(例如,TCAN1043):

P = [(1-D)*ICCREC*VCC] + [D*ICCDOM*(VCC-VOD)] + [(1-D)*VIO*IIOREC] + (D*VIO*IIODOM) + VSUP*ISUP

其中:

  • P 是功率
  • D 是总线处于显性状态的时间百分比
  • VCC 是收发器的电源
  • IREC 是在隐性状态下来自 VCC 的电流消耗
  • IDOM 是在显性状态下来自 VCC 的电流消耗
  • VOD 是在显性状态下总线的输出差分电压
  • VIO 是器件的 IO 电压(如果有 VIO 引脚)
  • IIO 是器件的 IO 电流
  • VSUP 是器件的电池电源电压
  • ISUP 是器件的电池电源电流

例如,我们可以使用 TCAN1042,假设 50% 的时间处于显性状态,50% 的时间处于隐性状态。

  • VCC = 5V
  • IREC = 1.5mA
  • IDOM = 40mA
  • VOD = 2.25V
  • D = 0.5

P = [(1-0.5)*1.5*5] + [(0.5)*40*(5-2.25)] = 3.75mW + 55mW = 58.75mW