车用电子架构转型与区域控制器的崛起 随着软件定义汽车(Software-Defined Vehicle, SDV)与高阶自动驾驶技术的快速发展,车用电子架构正由传统的网域架构(Domain Architecture)逐步转向区域架构(Zonal Architecture)。在传统架构中,各项功能由分散于车辆各处多个 ECU 负责管理;而在区域架构下,则透过区域控制器(Zone ECU)整合多项控制功能与电源管理机制,实现以区域为核心的管理模式。 透过 Zone ECU 就近管理各项传感器、致动器及电子模组,不仅能有效缩短线束长度、降低车重与系统成本,更能提升资料运算效率与电源分配效能。因此,现代车载网络逐渐演变为以高速 Automotive Ethernet 为骨干、CAN FD 负责区域端点控制的混合式网络架构,如图一所示。

图一、Domain 架构与 Zonal 架构
在架构转型过程中,如何让非必要的通讯节点进入深度睡眠状态,并于需要时快速且精准地被唤醒,已成为提升整车能源效率的重要设计课题。由于单一 Zone ECU 所需管理的节点数量大幅增加,若 CAN Transceiver 持续维持较高待机功耗,将对车辆静态耗电造成明显影响。因此,具备超低功耗特性的 Sleep Mode CAN Transceiver 已逐渐成为区域架构中的关键元件。
Amazing Sleep Mode CAN Transceiver: AZKN9155N 的优势
针对区域架构日益严苛的功耗管理需求,Amazing 推出车规级 Sleep Mode CAN Transceiver — AZKN9155N,协助车厂实现更高效的电源管理设计。
■ 超低功耗设计 相较于 Standby Mode CAN Transceiver,AZKN9155N 在 Sleep Mode 下几乎关闭所有非必要内部电路,大幅降低静态电流消耗,进一步减少待机功耗。对于具有大量节点的区域架构而言,可有效降低车辆熄火后的电瓶耗电,提升整体能源使用效率。
■ 灵活的唤醒机制(Local / Remote Wake-up) AZKN9155N 支援多种唤醒来源,包括本地端(Local Wake-up)与总线端(Remote Wake-up)唤醒功能,使 Zone ECU 能长时间维持于低功耗睡眠状态,并于接收到外部讯号或 CAN Bus 活动时立即恢复运作,兼顾系统反应速度与低静态电流需求。
■ SWE 定时器(Sleep Wake Error Timer) AZKN9155N 内建 SWE(Sleep Wake Error)定时器保护机制。当系统因 CAN Bus 活动或外部讯号而被异常唤醒,但主控 MCU 因韧体异常、初始化失败或供电问题而无法正常接管系统时,SWE 定时器将在硬体计时结束后自动强制系统重新进入低功耗睡眠模式。
此机制不依赖软件控制,可有效避免单一节点异常导致持续耗电,防止车辆电池因异常唤醒而过度放电,进一步提升整体系统可靠度与功能安全性。
Automotive Ethernet 的 ESD 防护布局
除了 CAN 网络之外,随着车内资料传输量快速成长,Automotive Ethernet 已逐渐成为区域架构中的主要通讯骨干。
为满足高速网络对讯号完整性的要求,Amazing 推出多款符合 Open Alliance 规范的车规级 Ethernet TVS 保护元件,包括常见 SOT23-3L 封装的 AZ9400-02S 及采用超小型 DFN1006 封装的 AZ9400-01F,另外还有针对 2.5GBASE-T1 与 Multi-Gig Ethernet 应用开发的超低寄生电容产品 AZ959S-01F 与 AZ952S-01F。
这些元件具备极低电容特性,可有效降低插入损耗(Insertion Loss)与讯号反射(Return Loss),确保高速差分讯号的完整性。同时,在遭受 ESD 冲击时,TVS 元件可迅速将静电能量导向接地端,避免能量经由 PCB 地平面耦合至 SoC、交换器或区域控制器等关键元件,提升整体系统的可靠度与耐用性。
Amazing 汽车区域架构整体解决方案
随着汽车电子架构持续朝向区域化、高速化与智慧化发展,低功耗管理与高速资料传输将成为下一世代车载网络的重要核心技术。 Amazing 推出的车规级 Sleep Mode CAN Transceiver AZKN9155N,符合 ISO 11898-2 與 AEC-Q100 等车用标准,透过 Sleep Mode 设计、灵活唤醒机制及 SWE 失效安全功能,协助车厂打造更高效率且更可靠的电源管理系统。 同时,在高速网络防护方面,Amazing 低电容 Automotive Ethernet TVS 解决方案,例如 AZ9400-01F,可在维持优异讯号完整性的同时提供高等级 ESD 防护能力,满足新世代区域架构对高速通讯与系统可靠度的双重需求。 透过 Sleep Mode CAN Transceiver 与 Automotive Ethernet ESD 保护方案的完整布局,Amazing 致力于协助客户打造兼具高可靠度与高效能的下一代智慧车载网络平台。

图二、Amazing CAN Transceivers and Automotive Ethernet ESD Protection Solutions for Zonal Architectures