惡劣電磁環(huán)境中的CAN總線接口電路設計
為了保證總線的可靠傳輸,外圍電路設計需要考慮EMC及抗干擾問題。推薦參考電路如圖4所示,電路中外圍元器件參數(shù)選用參見表1。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/153622.htm
電路設計中,PCB應預留空間和焊盤,用于焊接終端電阻R1、R2,以及電容C4和共模電感L,當電磁環(huán)境惡劣時,必須焊接共模電感L;收發(fā)器應該盡可能地靠近PCB邊緣的接插件,收發(fā)器與接插件之間不允許有其他集成電路芯片;接插件和收發(fā)器之間的CAN_H/CAN_L電路應該盡可能地緊湊;CAN_H/CAN_L和Tx、Rx電路應有防護措施,保證線間距或布置地防護線;產(chǎn)品內(nèi)部CAN_H和CAN_L的布線總長度不超過10cm;在發(fā)送器芯片下和焊接面上,應布置地平面;在布線時,將C2、C3、C4及ESD的地直接接到地平面,不要與C1的接地線共線以后再接入地平面;電路中所有的地應與外部車身總線的地相連。
4 實驗測試
本文中設計的電路已經(jīng)成功運用于集瑞重卡遠程監(jiān)控終端產(chǎn)品中,隨產(chǎn)品一起通過了CAN信號線傳導干擾測試,達到CISPR25—2002零部件傳導騷擾限值等級三標準。
同時,還進行了如下的容錯性能測試:
①地電位偏移:在標稱工作電壓下,地電位偏移不超過士2 V時,產(chǎn)品能夠正常收發(fā)報文;
②產(chǎn)品掉電:掉電后不影響其他車身產(chǎn)品之間的正常通信,產(chǎn)品在供電恢復后trsm(trsm=300 ms)時間內(nèi)能恢復正常通信;
③CAN_H和CAN_L(或兩者之一)在某處斷開:對產(chǎn)品其他部分不造成任何損害,在斷開點同側(cè)的其他總線產(chǎn)品能夠通信;
④CAN_H和CAN_L(或兩者一)對地短路:產(chǎn)品通信會被中止,但是不對產(chǎn)品造成任何損害,在故障恢復以后,通信能夠在trsm(trsm=300 ms)時間內(nèi)恢復正常;
⑤CAN_H和CAN_L(或兩者之一)對電源短路:產(chǎn)品通信會被中止,但是不對產(chǎn)品造成任何損害,在故障恢復以后,通信能夠在trsm(trsm= 300 ms)時間內(nèi)恢復正常;
⑥CAN_H對CAN_L短路:通信會被中止,但是不對產(chǎn)品造成任何損害,在故障恢復以后,通信能夠在trsm(trsm=300 ms)時間內(nèi)恢復正常。
結(jié)語
本文詳細介紹了一種適應惡劣環(huán)境的CAN總線接口電路,對電源隔離部分、信號線光耦隔離部分、CAN總線收發(fā)器及外圍元器件選擇進行了深入的分析和說明。本接口電路已經(jīng)在集瑞重卡遠程監(jiān)控終端上成功使用,通過了第三方公司的測試。測試結(jié)果表明,該電路抗干擾能力強,工作穩(wěn)定性高,使用效果良好,可以推廣使用。
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