CAN總線抗干擾的6條“軍規(guī)”

1、文庫資料文庫資料CAN總線抗干擾的6條“軍規(guī)”隨著CAN總線在電動汽車、充電樁、電力電子、軌道交通等電磁環(huán)境比較惡劣的場合應用越來越多，信號干擾的問題已經(jīng)嚴重影響到使用者對CAN總線的信任。究竟如何才能抗干擾？本文展示了致遠電子CAN總線抗干擾的6條“軍規(guī)”在汽油車時代，CAN總線遇到的干擾少之又少，即使有一些繼電器和電磁閥的脈沖，也不會有很大影響，稍微進行雙絞處理，完全可以實現(xiàn)零錯誤幀。可是到了電動汽車年代，逆變器、電動機、充電機等大功率設備對CAN的影響足以中斷通訊，或者損壞CAN節(jié)點，如圖1圖2所示，就是被逆變器干擾的CAN波形。11CAN接口增加隔離與保護文庫資料文庫資料干擾不但影響信

2、號，更嚴重的會導致板子死機或者燒毀，所以接口和電源的隔離是抗干擾的第一條“軍規(guī)”.隔離的主要目的是：避免地回流燒毀電路板和限制干擾的幅度，保護控制器不死機。如圖3所示，為未隔離時，兩個節(jié)點的地電位不一致，導致有回流電流，產(chǎn)生共模信號，CAN的抗共模干擾能力是-127V,超過這個差值則出現(xiàn)錯誤，如果共模差超過36V，燒毀收發(fā)器或者電路板。度。而增加CTM1051KAT未隔離時的地回流度。而增加CTM1051KAT未隔離時的地回流示。隔絕了地回流，秦耆地乂地）文庫資料文庫資料文庫資料文庫資料2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自廣州致遠電子

3、有限公司，轉載或引用請注明出處1廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品圖4CTM1051KAT隔離模塊鬲離也會RXDOANHTXDCANL標號TVS1SMBJ5.0ATVS2P6KE5CAB3D09CLBS2793SC5oN2CD-D6CTM1D51M需要將到2KV浪涌,隔此保護電路可達4KV浪涌而不損壞，不過注意如果要通過2500VDC耐壓測試時,GDT和R3拆除，防止高壓擊穿導致測試不通過。VREG增加隔離后，是否萬事大吉了？肯定不是，隔離只是阻擋,被破壞。所以耍想達到更高的防護等級,6所

4、示_電路。10uF,25V1206102,2kV圖-6i信號保護電路如果干擾強度很高,必須增加防浪涌電路。如圖1D3D42.CAN線提高雙絞程度文庫資料2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自廣州致遠電子有限公司，轉載或引用請注明出處2廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料CAN總線為了提高抗干擾能力，采用CANH和CANL差分傳輸，達到效果就是遇到干擾后,可以“同上同下”，最后CANH-CANL的差分值保

5、持不變。如圖7所示。3.5V2V圖7差分抗的條件是，CANH和CANL要很緊密地靠在一起，否則受到的干擾強度就不一樣，就會導致差分信號受到干擾雙絞線只有33絞/米，而在強干擾場合另外線纜的芯截面積要大于0.350.5用屏蔽雙絞線，CAN_H（或CAN_L）對從而降低干擾時抖動電壓的幅度；可是，這種抗干擾能力，必須干擾示意匕一起，通常擾效果。5+y），如果采到。人“半對CAN_L的線間電容小于75pF/m,j電容小于110pF/m?？梢愿玫亟档途€纜阻抗,蔽層8雙絞線3.CAN線保證屏蔽效果與正確接地帶屏蔽層的CAN線，可以良好地抵御電場的干擾，等于整個屏CAN導線受到干擾。如圖9所示，為一個標

6、準的屏蔽雙絞線，CA屏蔽網(wǎng)包裹，如圖9所示。需要注意的是和與接插件的連接，在連接部分允許有短于25mm的電纜不用雙絞。L通過鋁箔和無氧銅絲2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自廣州致遠電子有限公司，轉載或引用請注明出處3廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司sj工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料的JAN_GND的JAN_GND是與CAN號的地電位，抑制共放電荷到大地，如圖WirestructureM1圖9屏蔽雙絞線較好的CAN屏蔽線帶有2層屏蔽層，稱為雙層屏蔽線，其中內(nèi)層收發(fā)器的地連接，外層的Shield是與外殼大地相連。

7、內(nèi)層可以平衡信模干擾，減少錯誤幀，但強干擾時收發(fā)器損壞率會提高；外層可以泄10所示。SignalassignmentofwireandconnectionofearthingandCANwirewithconnectors廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司sj工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料DGUB2connectorfemaleormal日pin炒esipnabcnShieldn_c.CANHCANLCANGNDShieldDoubleShieldedwirewithtransposedwires45678L0.1I|1DdrrotcanJt10toearth雙層屏蔽線c

8、onnectorcaseR.C.n_D.CANHatinriH祇已shield)connectorcaatoutervrireshieki)CANLDSUB5*connecfemaleocrnalpindesignateiB9廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司sj工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料沒有良好接大地前，屏蔽線是不起作用的L-所以我們要選擇設珞設備單點接地端接器多點接地中間段連接婷圖11屏蔽層接地方法I丿川一能存在的屏奠搖不連!沒有良好接大地前，屏蔽線是不起作用的L-所以我們要選擇設珞設備單點接地端接器多點接地中間段連接婷圖11屏蔽層接地方法I丿川一能存在的屏奠搖不

9、連!于距離一般都較遠，所以大部分采用屏蔽層單點接地的原則，在該點位于網(wǎng)絡中圖11屏蔽層接地方法在CAN的應用場合，干線上找一點將屏蔽層用導線直接接地，該點應是所心附近。=4.CAN線遠離干擾源迤TZi上遠離干擾源是最簡單的抗干擾方法，如果CAN線與強電干擾源遠離0.5米，干擾就基本影受干擾最小的點,中間設備阻抗使用屏蔽線后，在屏蔽，種接地方式。通常來說，屏蔽層單點接地可以避免地回流（不同位置的地電位不同而導致的產(chǎn)生電流）、多點接地可以加快高頻干擾信號的泄放。所以要根據(jù)實際情況選擇合適的接地方式。如圖11所示。廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司sj工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫

10、資料廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司sj工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自廣州致遠電子有限公司，轉載或引用請注明出處4廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司/kz工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料響不到了?？墒窃趯嶋H布線中，經(jīng)常遇到空間太小而不得不和強電混在一起，如圖12所示，為某新能源汽車的驅動系統(tǒng)，CAN線與驅動線混在一起，結果導致干擾很大。只要與CAN并行的驅動線，具備2A/秒的電流變化，就會耦合出強磁場而導致CAN線上出現(xiàn)干擾脈沖。所以CAN線必須要和電流會

11、劇烈變化的線纜遠離。比如繼電器、電磁閥、逆變器、電機驅動線等。也或也或圖13增加磁環(huán)磁環(huán)的效果可以大大削減特定頻率的干擾強度，在增加磁環(huán)前，需要用CANScope或者示波器FFT快速傅里葉變化功能，測試出最高干擾的頻率，然后向磁環(huán)廠家定制對應頻率的磁環(huán)。如圖14所示。為增加磁環(huán)前和增加磁環(huán)后的FFT的結果?？梢钥闯龈蓴_強度明顯減小。2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自廣州致遠電子有限公司，轉載或引用請注明出處5BWTS2DjMMHIoowtllMlWWiaow%*m謹j*CkSlIMAJ11M4J3A2；4他I4F134XM1344H

12、*JMimiLii直】1甜毋msidm*101:171Ou&iMIMS0asH匱mILH7ado.ooL-44-WRl疋l&ML”CliSJUrlHt.Ml丁M?-目帥出ft鼻佻U2*MTSMajiII；-神t氓SWSfritMtLW-I.W*5ITT0-STfeltiWtf475jSfrt*-i細!t+2Rv窮-亍4總耳鬥.、一上T-下nAn他!glEW11JWCLQQ1卜5ZWWIV：F蚪帕3V1.1QI匸&L理！tanh*1MPimu抗干擾的終極手段就是把CAN轉化為光纖傳輸，光纖是一種無法被電磁干擾的傳輸介質。如果前5種抗干擾手段均無法解決干擾問題，可以把CAN轉化為光纖，實現(xiàn)“無懈可

13、擊”如圖15所示。為使用致遠電子的CANHub-AFISl和CANHub-AF2S2組合的光纖主干網(wǎng)絡。SC接頭妁卑模光纖：SC接頭妁卑模光纖：TXDRXD,RXDTXD汁!辻圖15使用光纖轉換器實現(xiàn)光纖主干傳輸.CA.ML.i.（：.Arj文庫資料文庫資料2017GuangzhouZHIYUANElectronicsStockCo.,Ltd.文章源自廣州致遠電子有限公司，轉載或引用請注明出處6廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料廣州致遠電子有限公司廣州致遠電子有限公司工業(yè)通訊-CANbus通信產(chǎn)品文庫資料文庫資料致遠電子擁有近20年的CAN總線系統(tǒng)解決方案，形成產(chǎn)品系列最全的C