CAN總線在物理層采用的就是差分雙絞線傳輸信號(hào),因此在一定程度上就有抑制共模干擾的能力。但是光靠差分信號(hào)和雙絞線抑制干擾總有限度,在某些極端情況(雷擊)下也可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。
因此提高CAN總線的抗干擾能力可以使用提高抗共模干擾和差模干擾的方法。
1. 外界強(qiáng)電磁環(huán)境對(duì)雙絞線的同時(shí)感應(yīng);
2. 兩方通訊設(shè)備并不等電位;
3. 雙絞線與大地存在比較高的電位差。
常見(jiàn)的差模干擾即在回路種存在的電壓尖峰,電位跳動(dòng)。
圍繞著上面四點(diǎn)我們就有了提高CAN總線抗干擾的應(yīng)對(duì)方案:
針對(duì)第一種共模干擾:為了避免外界強(qiáng)電磁環(huán)境對(duì)傳輸線感應(yīng)出超過(guò)幅值要求的電壓,我們可以采用帶屏蔽層的雙絞線,在金屬屏蔽層的保護(hù)下,大部分的高頻電磁波會(huì)被感應(yīng)成渦流,從而使得大部分電磁波能量轉(zhuǎn)化為熱量而不是感應(yīng)成電壓隨傳輸線傳播。
針對(duì)第二種共模干擾:采用CAN總線的兩方通訊設(shè)備一般距離都比較遠(yuǎn),因此兩方的接地點(diǎn)極有可能存在電位差,為了減小兩方的電位差帶來(lái)的影響,我們可以使得兩方的電位相等,具體做法就是使用上述的傳輸線屏蔽層將兩方連接起來(lái),這樣為已經(jīng)產(chǎn)生了的電勢(shì)差產(chǎn)生的電流提供了一個(gè)低阻抗的通路使得兩方的電位能快速地平衡。
針對(duì)第三種共模干擾:在采用了帶屏蔽層的雙絞線之后,傳輸線相對(duì)于大地的電勢(shì)也是比較高的,這種情況我們可以將屏蔽層的地接在兩端機(jī)殼,并且做好兩邊機(jī)殼的接地,保證兩邊設(shè)備良好的接地,這樣將大部分干擾電流盡可能快地導(dǎo)入大地。
最后,針對(duì)差模干擾,我們常見(jiàn)的保護(hù)電路有TVS鉗位電路,旁路濾波電容,氣體放電管等,可以使尖峰過(guò)充等被上述器件提供的旁路泄放到地,從而保證傳輸線上的峰值干擾控制在安全范圍內(nèi)。同時(shí)還可以增加ESD防護(hù)器件亦可起到靜電防護(hù)作用。
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