CAN總線防護(hù)電路

硬件筆記本

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正向工作通路
( T5 F; h$ b  @0 i) Z& j9 [
* z! b9 X' T! K; \2 x負(fù)向工作通路
( X6 K9 S: O+ u, X3 V, U差模浪涌防護(hù)電路工作通路
/ `# Z6 C$ n# L; T# A7 A1 [) Z
& N2 o1 b4 W6 U正向共模工作通路（負(fù)向與此類似）
/ S$ p# `& b* I% _: S靜電防護(hù)工作原理說明靜電騷擾信號(hào)的脈寬很窄（pS級(jí)），能量不大，但對(duì)芯片的危害是致命的。我們目前使用的CAN芯片都無法滿足8KV接觸靜電要求，所以必須在靠近端口的前端串入反應(yīng)速度很快的TVS管進(jìn)行電壓鉗位。同時(shí)靜電會(huì)隨著時(shí)間在Y電容上逐步累積，因此必需提供放電通道。輔助電源的參考地VCOMGND的Y電容靜電可通過電阻實(shí)現(xiàn)泄放，代價(jià)是電阻必須滿足安規(guī)耐壓和絕緣電阻的要求。
CS防護(hù)工作原理說明對(duì)于CAN總線電路而言，傳導(dǎo)抗擾測(cè)試的是電路的平衡能力，判據(jù)是通信波形不能因騷擾而產(chǎn)生誤碼，導(dǎo)致通信中斷。測(cè)試問題取決于兩個(gè)方面，一方面是電路（集中參數(shù)和分布參數(shù)）的對(duì)稱平衡能力，集中參數(shù)可從電路拓?fù)浜蛥��?shù)選擇上保證，但是分布參數(shù)的影響則很難控制，取決于走線和周圍的噪聲源。另一方面是測(cè)試時(shí)的騷擾源的共模能量大�。�電壓型或電流型，直接或間接耦合）。由于總線控制器芯片可識(shí)別的波形電平誤差范圍是固定的，因此總線電路的不平衡度與騷擾源電平的乘積必須小于通信芯片可識(shí)別的誤差范圍。所以在端口串入阻抗較大的共模電感以衰減騷擾能量是最直接和最有效的辦法。由于目前對(duì)CS的對(duì)模塊影響的工作機(jī)理還不是十分清楚，目前還不能給出很清晰的分析過程，后續(xù)待認(rèn)識(shí)提高后，再做升級(jí)。
* J& Q2 }" \' W5.4 輻射防護(hù)工作原理說明CAN總線的輻射問題實(shí)際上是數(shù)字電路問題（它的差分信號(hào)傳輸波特率目前是125K），從以往的許多經(jīng)驗(yàn)來看，主要是輔助電源、主功率電路和保護(hù)地等的高頻干擾信號(hào)耦合進(jìn)CAN總線電路，再通過模塊與監(jiān)控聯(lián)接的通訊線發(fā)射出去，故其往往成為一個(gè)重要輻射源。因此要處理CAN總線的輻射問題，要通過加入EMI濾波器的方式掐斷源頭的耦合途徑，避免CAN成為噪聲傳播路徑。CAN部分的輔助電源串入共模電感，并在其前端就近通過Y電容將其噪聲泄放到機(jī)殼地上，共模電感使CAN被引入的噪聲被大大衰減。
由于布局和走線的原因，CAN芯片至CAN端口的走線很難做到短且完全避開強(qiáng)干擾源，故我們?cè)贑AN輸出端口上也加有共模電感和Y電容。但端口加入Y電容后，相當(dāng)于在CAN端口上并聯(lián)了1個(gè)差模電容會(huì)導(dǎo)致模塊并機(jī)時(shí)人為加重總線負(fù)載，所以需要計(jì)算其對(duì)并機(jī)can線延遲時(shí)間的影響。該Y電容選取的值大小目前是基于emc調(diào)試在滿足延遲時(shí)間要求的范圍內(nèi)選取的。
( i. I2 c" W0 a當(dāng)然靠近通信線端口的走線串入磁珠也是業(yè)界解決數(shù)據(jù)線輻射的一個(gè)成熟做法，這在后續(xù)的模塊開發(fā)中也值得進(jìn)行相關(guān)的嘗試。
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