Covid-19疫情的沖擊改變了社交、經濟、工作形態和人們的生活，人們習慣于避免過多的人群接觸，因此后疫情時代來臨后，在代步工具方面，電動輔助自行車（E-Bike）已顯著成為現代人喜愛的選擇。主因在于有著省力、輕便、不需要駕照、移動性佳、休閑和健康等優點，讓許多國家政府也鼓勵人民以E-Bike代步并提供購買補助，進而提升了E-Bike的全球銷量，尤其以歐洲國家最為積極推廣。進一步分析市場的銷售狀況，觀察消費者使用E-Bike的用途，包括四成用于旅行，三成五用于城市間通勤，兩成五用于登山。可以明顯看出，受到歐洲市場對于戶外運動與旅行的生活風氣盛行，因此帶動E-Bike的需求。

而針對E-Bike CAN Bus transceiver（收發器）的選料，建議應針對下列四點進行考量：

A. 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）至少要大于42V，最好可以選擇70V，可同時向下兼容36V以及48V系統。

B. 因應制程越來越先進，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，通過VIO pin進行電壓轉換，允許將收發器I/O直接連接到3.3V或甚至1.8V，可以減少需要使用level shift電路的空間與成本，如圖一。

C. E-bike這類產品比一般消費型產品更容易受到來自人體的靜電放電效應（Electrostatic Discharge，ESD）或是充電電源端有能量更高的電性過度應力（Electrical Over Stress，EOS）影響。

D. 由于長時間使用在戶外環境下，對溫度的要求更加嚴峻，建議設計時的溫度考量需要達到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。

圖一、AZKN6129P搭配3.3V或1.8V CAN MCU時的標準線路。

在輕量化的趨勢下，現在E-bike要求各個模塊體積越來越小、電路板亦越來越小、制程越來越先進，使得產品更容易遭受靜電放電效應的影響而更加脆弱與敏感。因此靜電放電的系統測試越來越嚴苛，最基本的測試規格需要通過IEC61000-4-2 8kV的接觸放電測試，利用此驗證方法用來模擬系統在客戶端使用時遭遇靜電放電事件的情況。針對這個測試要求，只要設計時在較為敏感處、信號線及電源端加入適當的ESD/EOS防護元件，就可以在產品進入市場前做好防護措施，避免產品內部電路受ESD破壞導致損壞或死機。

晶焱科技擁有十年以上先進的data transceiver和靜電放電防護設計技術，特別針對E-bike的需求，利用自我專利，開發出CAN Bus transceiver AZKN6129P。AZKN6129P采用硅晶體絕緣層制程（SOI），并將Fault voltage設計至70V等級，已是目前業界最高Fault voltage。CANH及CANL的單體ESD耐受度Contact / Air甚至高達IEC61000-4-2 12kV/16kV且包含EOS防護的能力，如圖二。從AZKN6129P整體的IC單體防護來看，其所有pin腳皆具有耐受5kV人體放電模型（HBM），400V機器放電模型（MM）和800V自我充放電模型（CDM）的能力，避免閂鎖效應電流可達400mA以上。隨著未來的新科技走向，晶焱科技將持續開發出更加符合市場客戶需求的CAN Bus transceiver，亦可提供客制化產品的完美方案。

圖二、晶焱科技在E-bike的CAN Bus解決方案。

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審核編輯 黃宇