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设计E-Bike系统挑选CAN Bus Transceiver时需考量的重要参数
发布时间：2026-03-20 14:20:38
电动辅助自行车（E-Bike）在全球倡导健康与环保议题的趋势下，热度持续攀升。E-Bike 已然成为兼具运动、娱乐与交通功能的重要工具。随着电池技术的不断进步，E-Bike 的续航能力与充电速度持续提升，使使用者的骑行体验更加顺畅。 此外，智能化功能的导入也成为 E-Bike 的一大亮点，例如车辆内建 GPS、蓝牙与智能控制系统，可实现实时监控、定位与导航，并进一步提升行车安全性。同时，E-Bike 的轻量化设计以及充电基础设施的逐步完善，使其成为日常短途移动的重要选择。 以台湾政府推动智慧城市为例，YouBike 2.0E 电辅车的数量持续增加，其周转率更是普通自行车的 2 倍，显示现代消费者更偏好省力、轻便且适合短距离转乘的电辅车。这不仅有助于改善交通拥堵问题，也能有效降低碳排放，符合未来城市发展的方向。
然而，在 E-Bike 应用中选用 CAN Bus transceiver（收发器）时，建议从以下几个面向进行评估：
A. 封装
随着 E-Bike 小型化趋势日益明显，马达与仪表的电路板尺寸不断缩�。珻AN Bus 相关电路的可用空间也随之受限。因此，建议选用 DFN 封装的 CAN Bus transceiver。晶焱科技提供的 DFN8 封装尺寸仅为 3.0mm × 3.0mm，可有效节省电路板空间。
B. 故障电压（Fault Voltage）
E-Bike 系统电压主要分为 36V（最大电压约 42V）与 48V（最大电压约 54.6V）。由于 CAN Bus 连接器体积不断缩�。珻ANH / CANL 误触直流电压而造成过电压损坏的风险随之提高。因此，在选择 CAN Bus transceiver 时，通常会要求其故障电压至少高于 42V，理想情况下可达 70V，以同时兼容 36V 与 48V 系统。
C. VIO 电压转换
随着制程技术不断进步，CAN MCU 的工作电压逐渐从 5V 转向 3.3V，甚至 1.8V。因此，具备 VIO Pin（Pin 5）的 CAN Bus transceiver 成为主流选择。通过将收发器 I/O 直接连接至 3.3V 或 1.8V，可减少 Level Shift 电路的使用，进一步降低电路空间与成本，如图一所示。
D. ESD / EOS 耐受能力
E-Bike 相较于一般消费性电子产品，更容易在骑乘过程中遭受静电放电效应（Electrostatic Discharge, ESD），或在插拔充电电源时承受能量更高的电性过度应力（Electrical Over Stress, EOS）。因此，许多客户在制定静电放电规范时更为严苛，甚至高于 IEC61000-4-2 Level 4（8kV / 15kV）的要求，以降低返修率。
E. 温度耐受性
由于 E-Bike 长时间暴露于户外环境，对工作温度的要求更为严格。建议在设计阶段即将耐温规格设定至 125°C，以降低电子系统异常运行的风险。若系统发生异常，轻则造成产品损坏与返修问题，严重时甚至可能影响品牌形象，降低消费者信任度。
图一、AZKN6129N 搭配 3.3V 或 1.8V CAN MCU 的标准应用线路
在轻量化趋势的推动下，E-Bike 各模块体积持续缩�。缏钒宄叽缢嬷跣。缏钒灞咴涤胪饪侵涞木嗬胍苍嚼丛浇�。在先进制程条件下，产品更容易受到静电放电影响而变得更加敏感与脆弱，因此系统层级的 ESD 测试要求日益严苛。 最基本的测试需通过 IEC61000-4-2 Level 4 8kV 的接触放电测试，用以模拟产品在实际使用环境中遭遇静电放电事件的情况。若面对更严苛的 ESD / EOS 测试需求，只需在设计阶段于敏感位置、信号线与电源端加入适当的 ESD / EOS 防护元件，即可在产品上市前建立完善防护机制，避免内部电路因 ESD / EOS 破坏而导致损坏或死机。
晶焱科技拥有二十年数据收发器与静电放电防护设计经验，并结合自有专利技术，针对 E-Bike 应用需求开发出 CAN Bus transceiver — AZKN6129N。 该产品采用小型化 3.0mm × 3.0mm DFN8 封装，以满足 E-Bike 模组体积持续缩小的设计需求。AZKN6129N 采用硅绝缘层（SOI）制程，并将 Fault Voltage 提升至业界领先的 70V 等级。其 CANH 与 CANL 单体 ESD 耐受能力（Contact / Air）高达 IEC61000-4-2 12kV / 16kV，同时具备 EOS 耐受能力，如图二所示。 从整体 IC 设计来看，AZKN6129N 所有引脚皆可承受 5kV 人体放电模型（HBM）、400V 机器放电模型（MM）以及 800V 自我充放电模型（CDM），并可承受超过 400mA 的防闩锁电流。 随着未来技术持续演进，晶焱科技将不断推出更符合市场需求的 CAN Bus transceiver，并可依客户需求提供客制化解决方案。
| P/N | VCC | VF | Pin5 | VCM | ESD | TA | Mode | Package |
| AZKN6129N | 5V±5% | ±70V | VIO | ±40V | ±12kV CON ±16kV Air |
125℃ | Standby | DFN8 |
| AZKN6129P | 5V±5% | ±70V | VIO | ±40V | ±12kV CON ±16kV Air |
125℃ | Standby | SO8 |
图二、晶焱科技在E-bike的CAN Bus解决方案。
Features
- •ISO 11898-2:2016 and SAE J2284-1 to SAE J2284-5 compliant for 2 Mbps and 5 Mbps CAN FD with wake up pattern wake up
- •Fault voltage up to ±70 V for bus pins
- •Integrated ESD and Surge Transient Voltage Suppressor (TVS) for bus pins
•TVS protection Immunities for bus terminals:
±12 kV IEC 61000-4-2, Contact Discharge
±16 kV IEC 61000-4-2, Air Discharge
±100 V IEC 61000-4-5, Surge (8/20 μs, 2 Ω)
