CAN總線抗干擾的六種解決方案

can總線雖然有強(qiáng)大的抗干擾和糾錯(cuò)重發(fā)機(jī)制，但目前can被大量應(yīng)用于比如新能源汽車、軌道交通、醫(yī)療、煤礦、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等行業(yè)，而這些場(chǎng)合的電磁環(huán)境比較嚴(yán)重，所以如何抗干擾是工程師最為關(guān)心的話題。
前段時(shí)間有個(gè)做模臺(tái)流水線的用戶，一條流水線有兩路can總線，一條總線有22個(gè)控制節(jié)點(diǎn)，每當(dāng)啟動(dòng)模臺(tái)就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的失控狀態(tài)，模臺(tái)下是由很多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，而操控臺(tái)下放著變頻器。使用canscope測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在未啟動(dòng)電機(jī)情況下，控制臺(tái)的can通信正常，幀統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示100％成功率，如圖1所示。
圖1 模臺(tái)靜態(tài)狀態(tài)下幀統(tǒng)計(jì)
此時(shí)can波形圖如圖2所示。
圖2 模臺(tái)靜態(tài)狀態(tài)下波形圖
然而當(dāng)模臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)之后，can總線質(zhì)量急劇下滑，使用canscope幀統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示成功率僅僅為16．33％，如圖3所示。
圖3 模臺(tái)動(dòng)態(tài)態(tài)狀態(tài)下幀統(tǒng)計(jì)
此時(shí)的can波形圖如圖4所示，可見干擾導(dǎo)致波形嚴(yán)重畸變。
圖4 模臺(tái)動(dòng)態(tài)態(tài)狀態(tài)下波形圖
干擾導(dǎo)致幀錯(cuò)誤增加，重發(fā)頻繁，正確數(shù)據(jù)不能及時(shí)到達(dá)。所以如何解決干擾帶來的困擾呢，下面就為大家介紹can總線抗干擾的六大解決方案。
增加can接口電氣隔離
干擾不但影響信號(hào)，更嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致板子死機(jī)或者燒毀，所以接口和電源的隔離是抗干擾的第一步。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。如圖5所示，未隔離時(shí)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的地電位不一致，導(dǎo)致有回流電流，產(chǎn)生共模信號(hào)，can的抗共模干擾能力是－12～7v，超過這個(gè)差值則出現(xiàn)錯(cuò)誤，如果共模差超過±36v，燒毀收發(fā)器或者電路板。
圖5 差分抗干擾示意圖
傳統(tǒng)用戶都采用分立器件自己搭建隔離電路的方式，如今大家更青睞使用隔離收發(fā)器做防護(hù)隔離。如圖6所示的ctm系列隔離收發(fā)器的總線隔離技術(shù)，與傳統(tǒng)分立器件方案相比，產(chǎn)品具備更高的集成度與可靠性，能夠有效提升總線通信防護(hù)等級(jí)，極大程度降低用戶的采購與生產(chǎn)成本，大幅縮短開發(fā)周期。
圖6 隔離can收發(fā)器
增加ctm隔離模塊后，如圖7所示。隔絕了地回流，限制了干擾幅度。
圖7 隔離地回流
共can收發(fā)器的信號(hào)地
共can收發(fā)器的信號(hào)地，并且can使用三線制信號(hào)傳輸?？梢杂行б种乒材８蓴_。注意圖8中屏蔽層為近距離外殼等電勢(shì)的情況下的接線方法。
圖8 can信號(hào)共地

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