随着软件定义汽车(SDV)与区域架构的加速演进,车载边缘节点对高带宽、低延迟以及无缝网络集成的需求日益迫切。10BASE-T1S 作为 10BASE 以太网标准的现代化版本,专为满足车载及工业场景的联网需求而扩展。为了帮助工程师在实际车型设计中进行精准的技术选型,本文将通过 10BASE-T1S 与 CAN 的对比,重点介绍两者在框图、电源架构复杂度以及系统级特性上的差异。
节点硬件比较

图 1 展示了采用 T30HM1TS2500 收发器(也可采用 NCV7410)的 MAC - PHY 10BASE-T1S 节点典型应用框图。

图 2 呈现了典型的 CAN 节点,该节点具有电源管理、唤醒与抑制控制功能。这里选择了 NCV7343 CAN 收发器,作为 T30HM1TS2500 以太网收发器的接近等效器件。

图 3 显示了采用 NCV26004 的 PMD 10BASE-T1S 节点典型应用框图。

图 4 展示了不带电源管理的基本 CAN 节点,这是与 PMD 10BASE-T1S 节点直接的等效方案。
跳出单点器件,综合评估系统方案价值
电源去耦成本大致相同。CAN 的共模扼流圈 (CMC) 通常为 100 ?H(或 51 ?H),而 10BASE-T1S 需要 240 ?H(130 ?H 正在按照 EMC 要求评估),240 ?H 共模扼流圈价格约高 20%。
10BASE-T1S 需要两个电容器来对通信线路进行直流隔离(图 1 中的 CP 和 CM)。这两个无源电容器虽增加少量成本,但使实现 PoDL(数据线供电)成为可能,并可更好地保护线路免受直流短路的影响,例如在 48 V 线束等场景中优势明显。通过数据线供电可省去单独的电源线,从而降低系统成本并简化线束复杂度。
微控制器成本不在本文的讨论范围内,但假设两者基本相当。10BASE-T1S 可以采用单个 3.3 V 电源(安森美(onsemi)器件中,VBAT 也可连接到 3.3 V)。大多数 CAN 器件需要 5 V 电源才能与 CAN 总线连接,目前还没有完全符合 ISO11898 标准且采用单 3.3 V 电源供电的 CAN 收发器。
在现代汽车设计中,5 V 电源轨通常只需为 CAN 收发器供电,微控制器与模拟电路均由 3.3 V 供电。10BASE-T1S 方案可以省去该电源轨,从而节省一个稳压器(通常为 LDO)。收发器的成本是主要差异,但需要从完整系统角度来看待,正如结论部分所述。