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CAN总线抗干扰的方法有哪些 - 全文

发布时间:2019-08-15 18:35 来源:未知 编辑:admin

  总线虽然有强大的抗干扰和纠错重发机制,但目前CAN被大量应用于比如新能源汽车、轨道交通、医疗、煤矿、电机驱动等行业,而这些场合的电磁环境比较严重,所以如何抗干扰是工程师最为关心的话题。

  前段时间有个做模台流水线的用户,一条流水线有两路CAN总线个控制节点,每当启动模台就会出现严重的失控状态,模台下是由很多电机驱动的,而操控台下放着变频器。使用CANScope测试发现,在未启动电机情况下,控制台的CAN通信正常,帧统计结果显示100%成功率,如图1所示。

  然而当模台电机启动之后,CAN总线质量急剧下滑,使用CANScope帧统计结果显示成功率仅仅为16.33%,如图3所示。

  干扰导致帧错误增加,重发频繁,正确数据不能及时到达。所以如何解决干扰带来的困扰呢,下面就为大家介绍CAN总线抗干扰的六大解决方案。

  干扰不但影响信号,更严重的会导致板子死机或者烧毁,所以接口和电源的隔离是抗干扰的第一步。隔离的主要目的是:避免地回流烧毁电路板和限制干扰的幅度。如图5所示,未隔离时,两个节点的地电位不一致,导致有回流电流,产生共模信号,CAN的抗共模干扰能力是-12~7V,超过这个差值则出现错误,如果共模差超过±36V,烧毁收发器或者电路板。

  传统用户都采用分立器件自己搭建隔离电路的方式,如今大家更青睐使用隔离收发器做防护隔离。如图6所示的CTM系列隔离收发器的总线隔离技术,与传统分立器件方案相比,产品具备更高的集成度与可靠性,能够有效提升总线通信防护等级,极大程度降低用户的采购与生产成本,大幅缩短开发周期。

  共CAN收发器的信号地,并且CAN使用三线制信号传输。可以有效抑制共模干扰。注意图8中屏蔽层为近距离外壳等电势的情况下的接线 CAN信号共地

  使用屏蔽线后,在屏蔽层没有良好接大地前,屏蔽线是不起作用的。所以我们要选择一种接地方式。这里有三种外壳接地法:屏蔽层单点接地,可以避免地回流(不同位置的地电位不同而导致的产生电流),如图10所示。节点信号地阻容接自身外壳,如图11所示。屏蔽层分段屏蔽法,如图12所示,多点接地可以加快高频干扰信号的泄放,屏蔽层单点接地可以避免地回流,所以要根据实际情况选择合适的接地方式。

  在CAN的应用场合,由于距离一般都较远,所以大部分采用屏蔽层单点接地的原则,在干线上找一点将屏蔽层用导线直接接地,该点应是所受干扰最小的点,同时该点位于网络中心附近。

  CANH和CANL要紧密地绞在一起,通常双绞线绞/米,而在强干扰场合,双绞程度要到45-55绞/米才能达到较好的抗干扰效果。另外线mm²,CAN_H对CAN_L的线pF/m,如果采用屏蔽双绞线,CAN_H(或CAN_L)对屏蔽层的电容小于110pF/m。可以更好地降低线缆

  能力。上面的隔离只是阻挡,如果干扰强度很高,比如达到2KV浪涌,隔离也会被破坏。所以要想达到更高的防护等级,必须增加防浪涌电路。如图14所示,为ZLG致远电子高速总线标准防浪涌

  激光与电磁脉冲发射装置)与雷击问题,光纤是一种无法被电磁干扰的传输介质,如图15所示,为使用ZLG致远电子的CANHub-AF1S1和CANHub-AF2S2组合的光纤主干网络。

  图15 使用光纤转换器实现光纤主干传输以上就是今天跟大家分享的总线抗干扰的六种解决方案,在文章最后再补充在现场常用的两种手段吧。

  电磁阀逆变器、电机驱动线 干扰现场图而解决这个问题,只能尽量保证强电与弱电分开捆扎,距离上尽量远离。实在避不开,也要垂直交叉,也不能平行布线、增加磁环或者共模电感使用抗干扰的磁环,目的就是削弱特定频率的干扰的影响。如图17所示,为增加磁环的效果。CAN差分线缆可以两线一起加,或者单端单独加。

  NUP3125 SC-70的32V双线CAN总线旨在保护商用车辆中常见的24 V设计中的CAN收发器免受ESD和其他有害浪涌保护事件的影响。该器件采用单个紧凑型SC-70(SOT-323)封装,为每条数据线提供双向保护,为系统设计人员提供了低成本选择,可提高系统可靠性并满足严格的EMI要求。 特性 优势 每线μs波形) 确保高器件级浪涌可生存性 10 pF二极管电容匹配的总体电容 帮助维持CAN-FD的数据线信号完整性 低反向漏电流(...

  UP3105旨在保护商用车辆中常见的24 V设计中的CAN收发器免受ESD和其他有害浪涌保护事件的影响。该器件采用单个SOT-23封装,为每条数据线提供双向保护,为系统设计人员提供了低成本选择,可提高系统可靠性并满足严格的EMI要求。 特性 优势 350 W峰值功率每行耗散(8 /20μs波形) 确保高器件级浪涌可生存性 低反向漏电流(

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