CAN總線的應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用環(huán)境相當復雜，一些靜電、浪涌等干擾很容易耦合到總線上，并直接作用于CAN總線接口。為了滿足一些高等級EMC的要求，有必要添加額外的外圍保護電路。
??為什么需要保護電路
一般的CAN收發(fā)器芯片ESD、浪涌防護等級較低，如SM1500隔離CAN收發(fā)器雖隔離耐壓為3500VDC，裸機情況下，CAN接口ESD可達6kV，但無法滿足常見的浪涌測試要求。工業(yè)產(chǎn)品對通信接口的EMC等級要求較高，許多應(yīng)用要求滿足IEC61000-4-2靜電放電4級，IEC61000-4-5 浪涌抗擾4級等要求，在此情況下，必需增加必要的保護電路，才能滿足要求。
??接口保護及工作原理
1. 推薦電路
圖1為CAN接口推薦保護電路，合理的保護可以極大提升接口的抗干擾能力?？偩€接口保護分三級，一級實現(xiàn)大能量泄放、二級進行電流限制、三級進行電壓鉗位。各級電路各司其職，共同作用達到最佳的保護效果。
2. 工作原理——差?；芈?/span>
如圖2，當有差模干擾電壓施加在接口1，2腳時， TVS1響應(yīng)最快，首先導通，芯片總線引腳CANH、CANL之間的電壓被鉗位。R2、R3電阻限制流過TVS1的電流，防止其過功率損壞。GDT響應(yīng)最慢，最后導通，泄放掉大部分能量，并將殘壓限制在較低水平。
3. 工作原理——共?；芈?/span>
如圖3，為保證良好的保護效果，通信參考地CANG應(yīng)在組網(wǎng)后單點接地。當有共模干擾電壓施加在接口1，2腳時，TVS1響應(yīng)最快，首先導通，芯片總線引腳與CANG之間的電壓被鉗位。R2、R3電阻限制流過TVS1的電流，防止其過功率損壞。GDT響應(yīng)最慢，最后導通，泄放掉大部分能量，并將殘壓限制在較低水平。
應(yīng)用注意事項
1. 保護電路要可靠接地
共模干擾需以大地（或保護地）作為泄放回路，保護電路必須可靠接地，否則共模保護部分沒有返回路徑，保護電路失效，可能造成前級芯片或電路損壞，如圖4。
2.盡可能減小引入的電容
CAN總線對總線電容要求極高，應(yīng)盡可能降低保護電路自身的等效電容。按圖1推薦的電路結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，保護電路的總差分電容可控制在10pF左右，在提供足夠保護的同時，基本避免了對CAN總線通信造成的影響。??設(shè)計實例
1. 設(shè)計一個滿足IEC61000-4-5Class4的保護電路
依據(jù)標準，Class4適用于通信互連線在戶外布置的應(yīng)用場合。該等級浪涌測試開路電壓4kV，短路電流高達100A。由于CAN線纜為對稱通信線，僅需進行線-地（共模）測試。
氣體放電管：通流量可選擇500A，開啟電壓90V，封裝1206。若空間充足，可選擇通流量更大的器件，以達到更好的保護效果。
限流電阻：電阻不宜過大，否則會導致信號幅值過低。一般選擇10歐以內(nèi)，如4.7歐。若TVS管導通電壓為12V，則流過電阻峰值電流約為（90-12）/4.7=16.5A。應(yīng)選擇可通過峰值電流16.5A的大電流電阻，如繞組電阻、PTC等，切勿選擇普通的金屬膜、碳膜電阻！
TVS管：導通電壓應(yīng)高于信號幅值，并低于引腳最大直流耐壓，如12V。峰值電流則應(yīng)大于2*16.5=33A，如P6KE12CA。
二極管：反向耐壓大于TVS最大導通電壓，峰值電流大于16.5A，如1N4007。
??產(chǎn)品推薦
致遠電子提供了完整的CAN接口產(chǎn)品方案，可為客戶免除CAN接口及保護電路的設(shè)計煩惱。SM1500隔離CAN收芯片配合SP00S12浪涌保護模塊，可輕松滿足IEC61000-4-5測試要求，為客戶提供一個緊湊且高可靠的CAN總線接口。
圖5SM1500與SP00S12典型連接
本文給出的保護電路，僅作為參考設(shè)計。實際的總線應(yīng)用復雜，外圍保護電路也需要根據(jù)總線節(jié)點數(shù)、總線長度等因素進行實際調(diào)整，才能達到滿意的保護效果。
原文標題：【技術(shù)分享】CAN總線接口保護電路設(shè)計指南
文章出處：【微信公眾號：ZLG致遠電子】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。
舉報投訴
原文標題：【技術(shù)分享】CAN總線接口保護電路設(shè)計指南
文章出處：【微信號：ZLG_zhiyuan，微信公眾號：ZLG致遠電子】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)推薦
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《保護汽車 CAN 總線系統(tǒng)免受ESD過壓事件的影響.pdf》資料免費下載
發(fā)表于 09-12 10:34
?0次下載
CAN總線（Controller Area Network）是一種基于廣播的串行通信協(xié)議，廣泛用于連接分布式系統(tǒng)中的各個設(shè)備，實現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)交換和控制。CAN總線
![的頭像]()
發(fā)表于 09-03 14:13
?345次閱讀
總線接口CAN總線接口
北匯信息POLELINK
發(fā)布于 :2024年04月11日 10:50:36
這意味著變送器通過CAN收發(fā)器改變總線電平，并將其信息傳輸?shù)?b class='flag-5'>CAN總線。接收器通過監(jiān)測總線電平將總線
發(fā)表于 02-19 14:53
?4514次閱讀
高速CAN總線和低速CAN總線的特性 高速CAN總線和低速C
![的頭像]()
發(fā)表于 01-31 14:09
?2127次閱讀
CAN總線的應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用環(huán)境相當復雜，一些靜電、浪涌等干擾很容易耦合到總線上，并直接作用于CAN總線
![的頭像]()
發(fā)表于 01-13 08:27
?576次閱讀
CAN 總線是一種有效支持分布式控制和實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，以其高性能和高可靠性在自動控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為提高系統(tǒng)的驅(qū)動能力，
![的頭像]()
發(fā)表于 12-27 16:25
?1036次閱讀
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《基于LPC2131的的CAN接口模塊硬件電路設(shè)計.rar》資料免費下載
發(fā)表于 11-10 10:46
?0次下載
CAN總線
北匯信息POLELINK
發(fā)布于 :2023年10月20日 15:33:02
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《基于DSP的1553B總線接口電路設(shè)計.pdf》資料免費下載
發(fā)表于 10-19 10:59
?2次下載
本資料是面向CAN總線初學者的CAN入門書。對CAN是什么、CAN的特征、標準規(guī)格下的位置分布等、CAN
發(fā)表于 10-16 15:29
?11次下載
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《基于LPC2292的CAN總線USB接口適配器的設(shè)計.pdf》資料免費下載
發(fā)表于 10-09 16:53
?1次下載
CAN FD總線接口同CAN總線一樣，很容易受到浪涌（Surge）、靜電放電（ESD）等干擾，導致總線
![的頭像]()
發(fā)表于 09-25 17:19
?1116次閱讀
CAN總線的應(yīng)用范圍廣，應(yīng)用環(huán)境相當復雜，一些靜電、浪涌等干擾很容易耦合到總線上，并直接作用于CAN總線
![的頭像]()
發(fā)表于 09-23 08:29
?1105次閱讀
隨著 CAN總線在客車上應(yīng)用 的不斷普及 ，其強大的智能化功能讓汽車電器設(shè) 計者能夠非常容易地實現(xiàn) 自己設(shè)計思想 ，使汽車電路設(shè)計不斷得到完善 。下面介紹 一種利用軟件編程 的 CAN
發(fā)表于 09-22 08:10
【技術(shù)分享】CAN總線接口保護電路設(shè)計指南
工商網(wǎng)監(jiān)
評論