首页 » 互联网 » CAN总线到底要不要加共模电感?_电感_暗记

CAN总线到底要不要加共模电感?_电感_暗记

雨夜梧桐 2024-12-02 17:48:26 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

许多工程师为了以防万一,确保可靠,会对CAN增加全面外围电路。
CAN芯片已经有很好的抗静电,瞬态电压能力,有些收发器本身也有很好的EMC性能,我们在运用中可根据设计哀求逐个增加防护、滤波等外围。

对付CAN总线要不要加共模电感,我们紧张从电磁兼容方面考虑。

CAN总线到底要不要加共模电感?_电感_暗记 CAN总线到底要不要加共模电感?_电感_暗记 互联网

一、共模电感

CAN总线到底要不要加共模电感?_电感_暗记 CAN总线到底要不要加共模电感?_电感_暗记 互联网
(图片来自网络侵删)

先先容共模滋扰。
图1、图2分别给出了差模和共模滋扰及其传输路径。
图中的驱动器及吸收器为差分旗子暗记传输,类似CAN总线。
差模滋扰产生于两条传输线之间,共模滋扰则在两条线中同时产生,其电势因此地为参考。

图1 差模滋扰及传输路径

图2 共模滋扰及传输路径

共模电感是在一个磁环的高下两个半环上,分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。
共模滋扰是相同的,以是在磁环中形成的磁力线相互叠加,电感阻抗大从而起到衰减滋扰的浸染。
对付差模旗子暗记在磁环中形成的磁力线是相互抵消的,并没有抑制浸染,仅有线圈电阻及很小的漏感对差模旗子暗记有略微影响。

共模电感实质上是一个双向滤波器,一方面滤除旗子暗记线上的共模旗子暗记滋扰,另一方面抑制旗子暗记线本身不向外发出电磁滋扰。
图2中的滋扰旗子暗记则能很好地被共模电感抑制,而差分旗子暗记则险些无影响。

二、CAN总线特性

CAN收发器内部CANH、CANL分别为开源,开漏输出形式,驱动电路如图3所示。
这种办法可以使总线轻松实现显性电平的驱动,而隐性电平则通过终端电阻放电来实现。

图3 CAN收发器驱动电路

总线固有的差分传输形式使得CAN对付共模滋扰有很好的抑制能力,如图4所示。
通过CANH、CANL相减可很好地肃清来自外部的共模滋扰,但CANH、CANL并非空想对称,快速上升的跳变沿,这些均会带来EMC问题。
我们通过示波器看总线波形很完美,测试静电,EFT,浪涌,传导骚扰抗扰均无非常。
但测试传导发射,则不能知足限值哀求,看起来很正常的总线实际却向外在发送传导滋扰。

图4 CAN传输波形

三、为什么要加共模电感?

对付CAN接口的EMC问题,除了选用更好性能,符号哀求的CAN收发芯片,另一种大略的方法便是对CAN接口增加外围,共模电感是一种很好的选择。
在现有汽车电子CISPR 25标准中,对传导骚扰限值有很严格哀求。
许多CAN收发器均会超过限值。
如图5分别为按照车规限定测试增加和不加共模电感的CAN接口传导骚扰,共模电感值为51μH,可以看到在各个频段下对噪声改进较为明显,测试结果仍有很大裕量。

图5 传导骚扰测试

共模电感对降落传导骚扰有明显浸染,可帮助我们快速通过测试哀求,知足现有汽车用哀求,但总线增加共模电感也会带来两个问题:谐振和瞬态电压。
共模电感不可避免地会有寄生电感,直流电阻,考虑总线节点数,通信间隔等成分,会引起谐振,影响总线旗子暗记质量,如图6,绿色波形为增加共模电感的总线波形,旗子暗记低落沿已有明显的谐振。
其余,共模电感感量较大,且直接节在收发器接口,实际运用中涌现短路,热插拔等状态会使共模电感两端产生瞬态高压,严重时会直接破坏收发器。

图6 增加共模电感的CAN波形

四、总结

共模电感用于总线的优缺陷较为明显,它可以滤除旗子暗记线的共模电磁滋扰,衰减差分旗子暗记高频部分,抑制CAN接口自身向外发出的电磁滋扰,在传导骚扰方面有很好地改进浸染,但运用仍要考虑其带来的谐振与瞬态电压,这些在长间隔,多节点通讯中对总线旗子暗记质量是不利的,对付一样平常工业运用对传导发射并无严格哀求,因此可不增加共模电感。

声明:文章授权转自“ZLG致远电子”,版权归作者所有。
如有侵权,请联系我们删除!

标签:

相关文章