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CAN总线工程师需要关注的几个问题2019-05-27

一、定位干扰原因

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201807/382818.htm当总线有干扰时,有经验的工程师能够迅速定位,但是对于新手来说却很麻烦,造成总线干扰的原因有很多。比如通过电磁辐射耦合到通讯电缆中、屏蔽线接地没处理好、隔离了通讯没有隔离电源等。通过下图我们可以推导出,现场的干扰不是通过电磁辐射进来,整车的网络也没有干扰,基本可以断定干扰就是电机驱动器的CAN通讯没隔离好。

 

 

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  图2定位干扰原因

二、消除延时误差的方法

为了减小延时,增加通讯距离和降低通讯错误率,我们可以采取以下措施:

采用磁隔离的CTM1051方案设计接口收发电路;

用较粗的导线代替细导线,标准为1.5线缆(延迟为5ns/m);

使用镀金或镀银的线缆;

增加网桥中继设备CANBridge延长通讯距离。

采用光纤传输,如致远电子的CANHUB-AF1S1,同等波特率可延长1倍通讯距离。

三、信号地(CAN-GND)

1.信号地概念

信号地也称为隔离地,为使电子设备工作时有一个统一的参考电位,避免有害电磁场的干扰,使设备稳定可靠的工作,设备中的信号电路统一参考地,即CAN-GND。

2.信号地处理

许多实际应用中,设计者常直接将每个节点的参考地接于本地的大地,作为信号的返回地,看似正常可靠的做法,却存在极大的隐患!

信号地(CAN-GND)正确的接法主要分为两种:

单屏蔽层线缆:如果线缆是单屏蔽层,信号地理想接法是使用专门的信号线将所有节点信号地连接,起到参考地的作用。但如果缺少信号地线,亦可将所有节点信号地都连接到屏蔽层,但这样屏蔽效果亦差强人意。

 

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  图3 带有屏蔽层双绞线

 

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  图4 含信号地线双绞线连接方式

 

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  图5 信号地与屏蔽层连接方式

双屏蔽层线缆:当使用双层屏蔽电缆时,需要将所有节点信号地连接到内屏蔽层,若使用非屏蔽线进行数据传输时,请保持信号地管脚悬空处理。

 

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  图6 双屏蔽层信号地处理方式

所有节点信号地接到屏蔽层或者双屏蔽层的内层后,屏蔽层处理方式注意为单点接地,不可多点接地,否则会在信号地线上形成地环流。

另外,单点接地时为了加大供电地和信号地之间的隔离电阻,阻止共地阻抗电路耦合产生的电磁干扰,注意采用隔离浮地设计,通过阻容方式将屏蔽层与外壳隔离。

 

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  图7 未进行单点接地处理的报文受到电磁干扰