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如何設計一款高可靠性的汽車CAN總線 (1)

作者: 時間:2025-03-17 來源:Littelfuse 收藏

的應用不僅在工業(yè)領域,在汽車電子上的應用更是非常廣泛。由于汽車的使用環(huán)境相對更復雜、更惡劣,這使得汽車非常容易受到外界的干擾,嚴重時甚至會遭到破壞。所以如何設計一款高可靠性的汽車,來保證各個汽車電子設備之間的可靠通訊,是至關重要的。

本文引用地址:http://2s4d.com/article/202503/468205.htm

下圖是典型的CAN口電路設計,在CAN transceiver芯片和connector之間會用到共模電感 (Common Mode Choke) 、電容 (CH1,CH2,CL1,CL2,CSPLIT) 、電阻 (RH,RL) 、ESD及過壓保護管 (TVS)。

如何設計一款高可靠性的汽車CAN總線 (1)

讓我們一起來看看這些元器件分別都有什么作用吧!

1. 共模電感 (CMC)

CMC的主要作用是用來抑制共模噪聲的。CAN總線是通過差分信號來傳輸?shù)?,共模噪聲會對信號質量產(chǎn)生比較大的影響,CMC有很高的共模阻抗以及很低的差模阻抗,所以既可以抑制共模噪聲,又不會對差模信號產(chǎn)生影響。

2. 電容 (CH1,CL1,CH2,CL2)

這四顆電容和CMC構成LC的Π型濾波網(wǎng)絡,可進一步加強噪聲的濾除。

3. 電阻 (RH,RL)

RH,RL的主要作用是阻抗匹配,尤其是在CAN總線線長比較長的時候。為了保證CAN_H和CAN_L的對稱性,RH和RL的值必須相同并且盡量選擇<1%的高精度電阻。CAN總線的終端電阻為120ohm,所以通常情況下會選擇RH=RL=60ohm,功率一般為0.25W。

至于為什么采用120ohm的電阻,在ISO 11898-2的標準中有如下建議:

如何設計一款高可靠性的汽車CAN總線 (1)

當然,120ohm只是一個推薦值,在實際應用中可以根據(jù)測試結果來進行微調。

4. 電容 (CSPLIT)

CSPLIT與RH,RL構成RC低通濾波器,用來抑制共模噪聲。

5. ESD及過壓保護管 (TVS)

TVS放置在靠近connector側,保護后面所有元器件免受ESD、EFT、Surge等的干擾和破壞。這顆TVS比較重要,選型時需要考慮以下要求:

- ESD測試(ISO 10605, IEC 61000-4-2)

- 快速瞬態(tài)脈沖測試(ISO 7637-2 pulse 3a/3b)

- 慢速瞬態(tài)脈沖測試(ISO 7637-2 pulse 2a)

- 穩(wěn)壓器故障(ISO 16750-2)

- 搭接啟動(ISO 16750-2)

- 反向電壓(ISO 16750)

OK,開篇就先寫到這。下一篇會重點說說上述提到的這些內容,以及相關的TVS選型。

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關鍵詞: Littelfuse CAN總線

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