來源 | 麥克泰技術(shù)
CAN總線在設(shè)計之初,就規(guī)定了物理層CAN_H和CAN_L采用雙絞線差分傳輸,這樣做的目的是提高抗干擾能力,因為當(dāng)總線上CAN_H與CAN_L遇到干擾可以“同上同下”變化,從而差分值保持不變,如下圖所示:
即使自帶抗干擾基因,但也免不了遇到一些電磁環(huán)境比較嚴(yán)重的場合,比如雷擊,電磁脈沖發(fā)生器。干擾的存在不僅影響信號,更甚可能會導(dǎo)致設(shè)備的死機(jī)或電子元器件的燒毀。這種情況下如何設(shè)計抗干擾能力就成為了工程師必須關(guān)心的話題。
下面介紹幾種CAN總線抗干擾解決方案
01共CAN 收發(fā)器的信號地
使用三線制信號線(CAN_H,CAN_L,CAN_GND)傳輸,并且將所有節(jié)點(diǎn)的CAN收發(fā)器的信號共地,這樣可以有效抑制共模干擾。共地CAN電纜與連接如下面的圖所示:
共地CAN電纜與連接如下面的圖所示:
注意:節(jié)點(diǎn)到CAN網(wǎng)絡(luò)主干線的連接可以通過“T”型連接器或分線盒,并且節(jié)點(diǎn)到干線之間的分支線應(yīng)該盡量短,不應(yīng)該超過1m。
02使用屏蔽線纜與正確接地
帶屏蔽層的CAN線的屏蔽層等于整個是一個等勢體,可以良好地抵御電場的干擾。
如圖為一個標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽雙絞線, CANH 和CANL 通過鋁箔和無氧銅絲屏蔽網(wǎng)包裹。
使用屏蔽線后如果屏蔽層沒有良好的接地,屏蔽線是不起作用的,有三種外殼接地的方法:
屏蔽層單點(diǎn)接地
節(jié)點(diǎn)信號地阻容接自身外殼地
屏蔽層分段屏蔽法
最常用的是屏蔽層單點(diǎn)接地,在干線上找一點(diǎn)將屏蔽層用導(dǎo)線直接接地,該點(diǎn)應(yīng)是所受干擾最小的點(diǎn), 同時該點(diǎn)位于網(wǎng)絡(luò)中心附近。
03CAN轉(zhuǎn)為光纖傳輸
使用轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)為光纖傳輸,光纖是一種無法被電磁干擾的傳輸介質(zhì),可以有效避免雷擊與其他超強(qiáng)干擾,如遠(yuǎn)程激光與電磁脈沖發(fā)射裝置。
圖中使用Ixxat CAN-CR110/FO的光纖網(wǎng)絡(luò)為主干網(wǎng)絡(luò),可以顯著提高CAN總線抗干擾能力,并且使用CR110/FO后對網(wǎng)絡(luò)實時性能幾乎無影響,大大的提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,布線簡單,節(jié)約成本。
以上就是本周與大家分享的總線抗干擾的三種方案,請大家根據(jù)需求調(diào)整CAN網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力,使CAN網(wǎng)絡(luò)保證健康穩(wěn)定。更多的方法可以參考往期推送的微信文章。
審核編輯:湯梓紅
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