MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054：工业级高速CAN收发器的卓越之选

在工业网络应用中，CAN（Control Area Network）收发器扮演着至关重要的角色。今天，我们就来深入了解一下Maxim Integrated推出的MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054系列高速CAN收发器，看看它们究竟有何独特之处。

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一、产品概述

MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054是引脚兼容的工业标准高速CAN收发器，具备±80V的扩展故障保护功能。这使得它们非常适合那些需要过压保护的工业网络应用，比如DeviceNet节点、中重型卡车系统等。这些收发器在CAN协议控制器和CAN总线的物理线路之间架起了一座桥梁，能够支持高达1Mbps的数据传输速率。

二、关键特性与优势

1. 强大的保护功能

• ±80V故障保护：CANH、CANL和SPLIT引脚具有±80V的扩展电压范围，可应用于高压系统，与高压总线进行通信。
• ±8kV ESD保护：通过IBEE测试机构进行ESD测试，能够有效抵御静电放电，适应恶劣的工业环境。
• 热关断保护：当结温超过+165°C时，驱动器会自动关闭，当温度下降到+152°C以下时，热关断功能解除，确保设备在高温环境下的可靠性。
• 短路保护：电流限制功能可保护发射器输出级免受正负极电池电压短路的影响，短路排除后，CAN收发器可恢复正常运行。

2. 高速与灵活的工作模式

• 高速模式：可实现高达1Mbps的传输速率，满足工业网络对高速数据传输的需求。
• 斜率控制模式（MAX13052）：通过连接在RS和GND之间的电阻（16kΩ ≤ RRS ≤ 200kΩ）控制CANH和CANL的压摆率，降低高频EMI，允许使用非屏蔽双绞线或平行线作为总线线路。压摆率可通过公式 $SR(V / mu s)=frac{250}{R_{RS}}$ 近似计算。
• 待机模式（MAX13050/MAX13052/MAX13054）：发射器关闭，接收器切换到低电流/低速状态，降低功耗。当检测到总线上的唤醒事件时，设备可快速恢复正常工作。
• 静音模式（MAX13053）：驱动S引脚为高电平，发射器禁用，但RXD仍可监控总线活动。

3. 宽输入共模范围

输入共模范围大于±12V，超过了ISO11898规定的-2V至+7V，提高了设备在复杂电磁环境下的抗干扰能力。

4. +3.3V逻辑兼容性（MAX13054）

单独的输入VCC2允许MAX13054在+5V电源下与+3.3V逻辑系统通信，减少了因电平转换带来的传播延迟。

三、电气特性详解

1. 电源电流

• VCC电源电流：在不同工作模式下，电流值有所不同。例如，显性模式下，RL = 60Ω时，典型值为12.5mA。
• VCC2电源电流（MAX13054）：TXD = VCC2或未连接时，最大为15μA。
• 待机电流：不同型号的待机电流也有所差异，如MAX13052为25μA，MAX13050/MAX13054为11μA。

2. 输入电平

• 高电平输入电压：TXD、STBY（MAX13054）的高电平输入电压要求不同，如TXD、STBY（MAX13054）为0.7 x VCC2。
• 低电平输入电压：TXD、STBY（MAX13054）的低电平输入电压为0.3 x VCC2。

3. 发射器与接收器特性

• 隐性总线电压：正常模式下，无负载时为2 - 3V；待机模式下，无负载时为-100 - +100mV。
• 显性输出电压：TXD = 0时，CANH输出电压为3.0 - 4.25V，CANL输出电压为0.50 - 1.75V。
• 接收器：通过比较CANH和CANL的差分输入电压与内部阈值（0.7V）来判断逻辑状态。

四、应用注意事项

1. 降低EMI和反射

• 斜率控制模式：MAX13052在斜率控制模式下，CANH和CANL输出的压摆率受限，可减少EMI和反射。
• 布线方案：在多节点CAN应用中，应采用点对点布线方案，总线两端用120Ω电阻进行终端匹配，避免使用星形配置，尽量减小分支长度。

2. 布局考虑

• CANH和CANL：作为差分信号，要确保其寄生电容相等。
• RS电阻：应尽可能靠近MAX13052放置，以减少输入端的噪声耦合。

3. 电源和旁路

使用0.1μF陶瓷电容将VCC和VCC2旁路到GND，电容应靠近IC放置，引脚长度要短，走线宽度要宽。

五、选型指南

型号	SPLIT	斜率控制	待机模式	静音模式	3.3V电源	REF	引脚兼容替换型号
MAX13050	是		是				TJA1040
MAX13052	是	是	是				PCA82C250/51
MAX13053				是		是	TJA1050, AMIS - 30660
MAX13054			是		是		TLE6250v33, CF163

六、总结

MAX13050/MAX13052/MAX13053/MAX13054系列高速CAN收发器凭借其强大的保护功能、灵活的工作模式和优异的电气特性，为工业网络应用提供了可靠的解决方案。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求选择合适的型号，并注意布局和布线等方面的问题，以充分发挥这些收发器的性能。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。