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CAN組網不得不關注的細節
日期:2018-06-29

 

本文導讀

要搭建一個健壯的CAN網路,隔離、阻抗匹配、週邊保護,需要考慮的點非常之多,稍有不慎就有可能留下“內傷”。怎樣能夠讓我們的網路健康運行,無畏風雨呢? 請看此文。


對於提高CAN匯流排節點的可靠性而言,隔離、匯流排阻抗匹配、匯流排保護等等是離不開的,在設計CAN節點時要注意這些點來提高匯流排電路可靠性和安全性。下面我們來分別盤點一番:

 
 

一、隔離

 
CAN匯流排的隔離主要關注信號隔離與電源隔離。
 

1、信號隔離

 
常見的信號隔離技術有光耦和磁隔兩種。而在CAN匯流排上建議選用使用磁隔離的方案,因為磁隔離相對來說更為可靠,消除了光耦合器帶來的相關不確定的電流傳送比率、非線性傳送特性以及隨時間漂移和隨溫度漂移的問題。磁偶方案天生就自帶25KV/us的瞬態共模抑制能力,並且能夠在電壓差峰值560V的環境下正常工作可以說是非常優秀了。
 

 

用隔離收發器將匯流排和控制電路進行電氣隔離,不但可以把高壓擋在我們的控制系統之外保護操作人員的安全,而且能抑制由接地電勢差、接地環路等帶來的各種公模幹擾,保證匯流排能在嚴重幹擾和其它系統級雜訊存在的情況下不間斷、無差錯運行。讓我們看下面的圖片,使用隔離收發器後,就可以避免形成地環路,匯流排參考地可跟隨共模電壓的波動而波動,共模電壓全部由隔離帶承受,共模電壓對匯流排信號變得不再可見,匯流排從而可以穩定可靠地進行通信。
 

 

2、電源隔離

 
信號隔離之後,電源也應進行隔離。在此推薦集成模組的方案,眾所周知同樣功能和性能的電路,電路越少元器件數目越少,連線和焊點的數量也就會減少,出現故障的概率也就會相對降低。因此,直接採用帶隔離的DC-DC隔離模組實現即可方便的實現電源的隔離。 
 

 
 

二、阻抗匹配

 
電信號在在電纜上傳輸時,若阻抗不連續或發生突變時,就會出現信號反射的現象。這個時候就會出現信號的振鈴和地彈,反射的信號疊加在正常的信號上,資料的傳輸便可能出現錯誤。為了消減這種信號反射就要讓傳輸電纜上的阻抗保持連續,可電纜雖標準,終歸是有終點的,終點的阻抗就會發生突變。為了使匯流排能夠穩定,終點阻抗保持連續,CAN-Bus規定要在電纜兩端接入匹配電阻。這個終端電阻的阻值一般選用120Ω。

 


 

三、週邊保護

 
節點若是工作在戶外等惡劣的現場環境,環境影響是一個必須要考慮的因素。此時需要對CAN信號埠添加更高等級的防護電路,保證節點不被損壞以及匯流排的可靠通訊。具體保護電路的設計可以參照下圖:

 

 

 

上圖中除了右端的保護電路,中間使用的CAN隔離收發器模組,該模組主要集成了CAN收發器、DC-DC電源模組、信號隔離電路三部分電路,打包封裝成一個獨立的模組,可大大簡化CAN硬體設定的難度,降低開發時間成本。
 

 
而且目前市面上已出現表貼式CAN收發器,與傳統的設計相比,表貼式產品不僅具備更高的集成度與可靠性,並且支持業內所有常用的貼片封裝,適用於需要高穩定性CAN匯流排通訊的場合,能夠最大程度的提升用戶的生產效能,説明使用者提升匯流排通信防護等級。

 
 

互動時刻

 
表貼式隔離收發器華麗登場之後,生產效率和穩定性都得到了提高,而很多廠商依然堅持使用老式管腳式的模組產品,對此你有什麼看法呢?歡迎留言給我們。
 


 
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