提升汽車CAN總線能效的途徑
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芯片設計人員采用不同技術及途徑，已經能夠降低他們提供的器件的總能耗。在單個系統基礎芯片(SBC)中結合多個器件的功能，并應用不同電源管理策略，還能幫助進一步降低總能耗。這些進展表示當今的內燃發動機汽車能夠舒適安全地搭載乘客，而使用的燃油更少，碳排放更低。
增強型系統基礎芯片
SBC為連接至汽車(CAN或LIN)總線的各種模塊(如車門模塊)提供電能、驅動器及連接功能。通常情況下，它們可能集成穩壓器， 為控制器及傳感器、高邊和/或低邊驅動器、收發器接口及喚醒或看門狗引腳等其它系統連接功能供電。在單片器件中集成這些功能且結合內置電源管理，跟使用分立元件相比，在功率、成本及尺寸方面具備優勢。當今的SBC使用現有技術及電源管理，能提供約20 μA的休眠電流及約60 μA的待機電流。
在一款典型SPC中，片上穩壓器通常是低壓降(LDO)線性穩壓器，如圖1所示。基于這個原因，設計人員面臨的主要挑戰就在于散熱管理，因為LDO功率耗散相對較高。對于5 V時150 mA的穩流供電電流而言，SBC應當能夠耗散高達1.3 W的總功率。如果SBC的LDO包含內置旁路元件，此功率就在SBC封裝內部耗散。用于需要更大電流(通常高于250 mA)的模塊的SBC，通常設計為與外部旁路元件一起使用。這就有效分散SBC與外部MOSFET之間的功率耗散，從而能夠擴展實用的環境溫度范圍。
圖1. 包含LDO穩壓器的傳統SBC
在仔細選擇轉換器架構的情況下，采用開關模式DC-DC轉換的SBC能為使用自動停止-啟動(或微混合)技術的較新型車提供重要優勢。自動停止-啟動技術在汽車停下來 (如等候交通信號燈) 時關閉發動機，能夠降低市區行駛的燃油消耗約15%至20%；當駕駛員踩下加速踏板(油門)時，發動機自動重啟，使系統有效地工作，而且這個過程對駕駛人員而言是透明的。為了確保CAN總線上的所有系統都能夠持續恰當地發揮功用，應用必須保持全面工作，即使是在發動機啟動期間電池電壓降至2.5 V那么低時，也是如此。在這種情況下，升壓-降壓DC-DC拓撲結構使SBC能夠在所有工作條件下提供所要求的穩壓輸出電壓。
圖2：采用DC-DC轉換器的SBC
當今的汽車可能包含大量ECU，高端車型中的ECU數量可能多達100個左右。大多數ECU(如果不是全部的話)連接至CAN總線，因此，CAN總線始終是啟用的。即使發動機熄火時，某些ECU必須保持工作，以維持遙控開鎖(RKE)等功能的運作。這么多數量的ECU連接至總線，對總體電能消耗有重要影響。
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