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解决CAN总线干扰的三种方法

strongerHuang 来源:麦克泰技术 2023-05-17 10:45 次阅读

来源 | 麦克泰技术

CAN总线在设计之初,就规定了物理层CAN_H和CAN_L采用双绞线差分传输,这样做的目的是提高抗干扰能力,因为当总线上CAN_H与CAN_L遇到干扰可以“同上同下”变化,从而差分值保持不变,如下图所示:

d2aed2ee-f45b-11ed-90ce-dac502259ad0.png

即使自带抗干扰基因,但也免不了遇到一些电磁环境比较严重的场合,比如雷击,电磁脉冲发生器。干扰的存在不仅影响信号,更甚可能会导致设备的死机或电子元器件的烧毁。这种情况下如何设计抗干扰能力就成为了工程师必须关心的话题

下面介绍几种CAN总线抗干扰解决方案

01共CAN 收发器的信号地

使用三线制信号线(CAN_H,CAN_L,CAN_GND)传输,并且将所有节点的CAN收发器的信号共地,这样可以有效抑制共模干扰。共地CAN电缆与连接如下面的图所示:

d2b6deb2-f45b-11ed-90ce-dac502259ad0.png

共地CAN电缆与连接如下面的图所示:

d2bd2c68-f45b-11ed-90ce-dac502259ad0.png

注意:节点到CAN网络主干线的连接可以通过“T”型连接器或分线盒,并且节点到干线之间的分支线应该尽量短,不应该超过1m。

02使用屏蔽线缆与正确接地

带屏蔽层的CAN线的屏蔽层等于整个是一个等势体,可以良好地抵御电场的干扰。

如图为一个标准的屏蔽双绞线, CANH 和CANL 通过铝箔和无氧铜丝屏蔽网包裹。

d2c37a96-f45b-11ed-90ce-dac502259ad0.png

使用屏蔽线后如果屏蔽层没有良好的接地,屏蔽线是不起作用的,有三种外壳接地的方法:

屏蔽层单点接地

节点信号地阻容接自身外壳地

屏蔽层分段屏蔽法

d2cc3ab4-f45b-11ed-90ce-dac502259ad0.png

最常用的是屏蔽层单点接地,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。

03CAN转为光纤传输

使用转换模块转为光纤传输,光纤是一种无法被电磁干扰的传输介质,可以有效避免雷击与其他超强干扰,如远程激光与电磁脉冲发射装置。

d2d6f0e4-f45b-11ed-90ce-dac502259ad0.png

图中使用Ixxat CAN-CR110/FO的光纤网络为主干网络,可以显著提高CAN总线抗干扰能力,并且使用CR110/FO后对网络实时性能几乎无影响,大大的提高系统稳定性,布线简单,节约成本。

以上就是本周与大家分享的总线抗干扰的三种方案,请大家根据需求调整CAN网络抗干扰能力,使CAN网络保证健康稳定。更多的方法可以参考往期推送的微信文章。

审核编辑:汤梓红

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