解決CAN總線干擾的三種方法

CAN總線在設(shè)計(jì)之初，就規(guī)定了物理層CAN_H和CAN_L采用雙絞線差分傳輸，這樣做的目的是提高抗干擾能力，因?yàn)楫?dāng)總線上CAN_H與CAN_L遇到干擾可以“同上同下”變化，從而差分值保持不變，如下圖所示：

即使自帶抗干擾基因，但也免不了遇到一些電磁環(huán)境比較嚴(yán)重的場(chǎng)合，比如雷擊，電磁脈沖發(fā)生器。干擾的存在不僅影響信號(hào)，更甚可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的死機(jī)或電子元器件的燒毀。這種情況下如何設(shè)計(jì)抗干擾能力就成為了工程師必須關(guān)心的話題。

下面介紹幾種CAN總線抗干擾解決方案

01

共CAN 收發(fā)器的信號(hào)地

使用三線制信號(hào)線（CAN_H，CAN_L，CAN_GND）傳輸，并且將所有節(jié)點(diǎn)的CAN收發(fā)器的信號(hào)共地，這樣可以有效抑制共模干擾。共地CAN電纜與連接如下面的圖所示：

共地CAN電纜與連接如下面的圖所示：

注意：節(jié)點(diǎn)到CAN網(wǎng)絡(luò)主干線的連接可以通過“T”型連接器或分線盒，并且節(jié)點(diǎn)到干線之間的分支線應(yīng)該盡量短，不應(yīng)該超過1m。

02

使用屏蔽線纜與正確接地

帶屏蔽層的CAN線的屏蔽層等于整個(gè)是一個(gè)等勢(shì)體，可以良好地抵御電場(chǎng)的干擾。

如圖為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽雙絞線， CANH 和CANL 通過鋁箔和無(wú)氧銅絲屏蔽網(wǎng)包裹。

使用屏蔽線后如果屏蔽層沒有良好的接地，屏蔽線是不起作用的，有三種外殼接地的方法：

屏蔽層單點(diǎn)接地

節(jié)點(diǎn)信號(hào)地阻容接自身外殼地

屏蔽層分段屏蔽法

最常用的是屏蔽層單點(diǎn)接地，在干線上找一點(diǎn)將屏蔽層用導(dǎo)線直接接地，該點(diǎn)應(yīng)是所受干擾最小的點(diǎn)， 同時(shí)該點(diǎn)位于網(wǎng)絡(luò)中心附近。

03

CAN轉(zhuǎn)為光纖傳輸

使用轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)為光纖傳輸，光纖是一種無(wú)法被電磁干擾的傳輸介質(zhì)，可以有效避免雷擊與其他超強(qiáng)干擾，如遠(yuǎn)程激光與電磁脈沖發(fā)射裝置。

圖中使用Ixxat CAN-CR110/FO的光纖網(wǎng)絡(luò)為主干網(wǎng)絡(luò)，可以顯著提高CAN總線抗干擾能力，并且使用CR110/FO后對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能幾乎無(wú)影響，大大的提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，布線簡(jiǎn)單，節(jié)約成本。

以上就是本周與大家分享的總線抗干擾的三種方案，請(qǐng)大家根據(jù)需求調(diào)整CAN網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力，使CAN網(wǎng)絡(luò)保證健康穩(wěn)定。更多的方法可以參考往期推送的微信文章。

審核編輯 ：李倩