如何提高CAN總線電磁兼容性

　隨著CAN技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)不局限于汽車制造，而在工業(yè)設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。但是，工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，電磁干擾較為嚴(yán)重，如何保證CAN總線通訊的可靠性尤為重要。本文著重介紹CAN總線電磁兼容性能，提出幾種改善CAN總線電磁兼容性能的措施。
　　一、CAN總線電磁兼容性能分析
　　電磁兼容性能對(duì)CAN總線系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性具有較大的影響， 目前，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，電磁兼容EMC性能對(duì)系統(tǒng)的影響非常大，關(guān)系到其能否正常穩(wěn)定運(yùn)行。國際上已經(jīng)開始對(duì)電子產(chǎn)品的電磁兼容性做強(qiáng)制性限制，電磁兼容性能已經(jīng)成為考核產(chǎn)品性能的重要指標(biāo)之一，因此必須予以重視。電磁兼容主要包括兩方面的內(nèi)容，一個(gè)是產(chǎn)品本身對(duì)外界產(chǎn)生不良的電磁干擾EMI影響，稱為電磁干擾發(fā)射；另一個(gè)是對(duì)外界電磁信號(hào)的敏感程度，稱為電磁敏感度EMS。干擾源、耦合途徑及敏感設(shè)備是電磁兼容的三要素，缺一不可。電磁干擾信號(hào)的耦合途徑有傳導(dǎo)和輻射兩種。
　　二、改善CAN總線電磁兼容的措施
　　當(dāng)使用非屏蔽線時(shí)，物理層的電磁兼容性就變得非常重要，提高電磁兼容性的措施可分為三種：發(fā)射防護(hù)、吸收防護(hù)、傳導(dǎo)防護(hù)。
　　發(fā)射防護(hù)——提高電子設(shè)備本身電磁兼容能力
　　提高電子設(shè)備本身的電磁兼容性能是從根本上提高系統(tǒng)電磁兼容性能的有效措施，而印制電路板（PCB板）是電子設(shè)備的核心組成部分，并且其抗電磁干擾性能與電磁輻射性能往往是相互聯(lián)系的，因此可以采取以下措施來提高印制電路板的電磁兼容性能。
　　選擇電磁兼容性能好的元器件
　　選擇EMC性能好的元器件，并盡量選擇表面貼裝的封裝形式。器件合理布局，把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些，使各部件之間的引線盡量短。特別是微控制器和CAN控制器的時(shí)鐘源晶體，一定要按規(guī)定放置，否則會(huì)不起振。
　　合理布局，降低地線阻抗
　　合理布局包括三個(gè)方面，一方面是對(duì)元器件的位置進(jìn)行合理布局，將相互關(guān)聯(lián)的元器件盡可能地集中布置，使相互之間的引線盡可能短：第二個(gè)方面是要將電子設(shè)備內(nèi)部的數(shù)字電路與模擬電路有效分開，防止相互之間的信號(hào)干擾。第三個(gè)方面是合理布局地線，理想狀態(tài)下，電路板上所有的地線應(yīng)該等電位，但是由于地線阻抗的存在導(dǎo)致地線各點(diǎn)電位有差異，所以應(yīng)該盡量減小地線阻抗。最有效的辦法是做多層板，在中間專門設(shè)置一層地線面。
　　吸收防護(hù)——抑制感應(yīng)電磁干擾
　　對(duì)于外界的輻射干擾，可采用屏蔽或吸收的方式減弱消除，由于方法簡便易行、屏蔽效果好以及便于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)成為提高系統(tǒng)電磁兼容性能的重要措施。
　　使用雙絞線，加大雙絞程度，屏蔽接地
　　電場在電纜中感應(yīng)出共模電壓，而磁場在電纜中既可以感應(yīng)出共模電壓，也可以感應(yīng)出差模電壓。通過屏蔽可以將電磁場的感應(yīng)干擾降低到最小，而使用雙絞線則進(jìn)一步抑制了磁場感應(yīng)的差模電壓。雙絞線的兩根線之間具有很小的回路面積，而且雙絞線的每兩個(gè)相鄰回路上感應(yīng)出的電流具有相反的方向，相互抵消。雙絞線的絞節(jié)越密，則效果越明顯，建議每米雙絞33圈。同時(shí)，為了減小CAN總線的串?dāng)_，應(yīng)將雙絞線加屏蔽層，為了降低靜電放電干擾，整個(gè)屏蔽體需要和大地單點(diǎn)相連。