CAN FD收發(fā)器的電磁干擾原因分析

CAN FD網(wǎng)絡下電磁兼容分析

在電子產(chǎn)品的設計中，電磁兼容EMC性能對系統(tǒng)的影響非常大，關(guān)系到其能正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。世界上已經(jīng)開始對電子產(chǎn)品的電磁兼容性做強制性限制，電磁兼容性能已經(jīng)成為產(chǎn)品性能的一個重要指標。

電磁兼容主要有兩方面的內(nèi)容，一個是產(chǎn)品本身對外界產(chǎn)生不良的電磁干擾影響，稱為電磁干擾發(fā)射EMI；另一個是對外界電磁信號的敏感程度稱為電磁敏感度EMS。干擾源、相合途徑及敏感設備是電磁兼容的三要素，缺一不可。電磁兼容的詳細內(nèi)容如圖1所示。

圖1 電磁兼容

如圖1所示，電磁干擾信號的耦合途徑有傳導和輻射兩種。而根據(jù)耦合結(jié)果不同，干擾又分為共模干擾和差模干擾，共模干擾存在于所有的信號線（包括信號線、數(shù)據(jù)線和電源線等）和地線之間，而差模干擾存在于信號線之間。

提高電磁兼容性措施的有三個方面：提高電子設備本身的EMC性能、對輻射性耦合使用屏蔽技術(shù)加以抑制、對傳導耦合采取隔離加以抑制。

1、EMC設計

系統(tǒng)主站和從站電路板的設計對系統(tǒng)的EMC至關(guān)重要，而一個電路板的電磁輻射能力和接收能力往往是一致的。因此，在提高電路板抗干擾能力的同時，也抑制了電路板的電磁輻射。PCB板的EMC設計主要因素有以下幾點：

● 元器件選擇和布局

選擇EMC性能好的元器件，并盡量選擇表面貼裝的封裝形式。器件合理布局，把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些，使各部件之間的引線盡量短。特別是微控制器和CAN控制器的時鐘源晶體一定按規(guī)定放置，否則會不起振。

● 合理布局地線，降低地線阻抗

地線電平是所有信號的參考電位。理想狀態(tài)下，電路板上所有的地線應該等電位，但是由于地線阻抗的存在導致地線各點電位有差異，所以應該盡量減小地線阻抗。最有效的辦法是做多層板，在中間專門設置一層地線面。

● 穩(wěn)定電源

電路中邏輯門輸出狀態(tài)切換時的瞬時效應、電源線阻抗的存在等不理想狀態(tài)總會使電源線產(chǎn)生噪聲，這些噪聲不僅會造成電路工作的不正常，而且會產(chǎn)生較強的電磁輻射。除了設置電源線網(wǎng)格來減小電源線的電感和阻抗外，還可以使用儲能電容。

2、電磁輻射和電磁屏蔽

電磁屏蔽是解決電磁兼容問題的重要手段之一，電磁屏蔽不影響電路的正常工作，不需要修改電路。屏蔽體的有效性用屏蔽效能來度量，包括反射損耗和吸收損耗兩部分。保持屏蔽體的導電連續(xù)性是電磁屏蔽效能的關(guān)鍵CAN總線電纜具有很強的干擾輻射和干擾接收能力。

雙絞線的兩根線之間具有很小的回路面積，而且雙絞線的每兩個相鄰回路上感應出的電流具有相反的方向，相互抵消。雙絞線的絞節(jié)越密，則效果越明顯，如圖2所示。為了減小系統(tǒng)網(wǎng)絡中兩路CAN總線之間的串擾，應該將兩組雙絞線分別屏蔽，電纜中不使用的導線接到信號地。

圖2 增加雙絞密度，屏蔽接地

3、傳導干擾和信號隔離

系統(tǒng)正常工作時，產(chǎn)生較大傳導性干擾的環(huán)節(jié)有：開關(guān)電源、何服驅(qū)動器、IO控制設備等。而危害更大的干擾則是瞬態(tài)干擾，它的特點是時間短、幅值大、功率小。

瞬態(tài)干擾的形式有：電機狀態(tài)改變時產(chǎn)生的電快速脈沖群干擾，雷電或大功率開關(guān)在電纜上產(chǎn)生的浪涌，靜電放電感應等。傳導干擾以共模形式居多，也有部分差模干擾。在系統(tǒng)中為保證CAN總線通訊的可靠性而使用的EMC措施有：信號保護器、瞬態(tài)抑制二極管 TVS、隔離收發(fā)器、光電隔離等。

● 信號保護器

外接專用的信號保護器消除干擾，如ZF-12Y2消耗干擾強度和CANFDbridge網(wǎng)橋做隔離。

圖3 信號保護器與CANFDBridge隔離

● 瞬態(tài)抑制二極管TVS

瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)在信號線和信號地之間，用來保護電纜受到雷擊或靜電放電時產(chǎn)生的浪涌高壓。當TVS上的電壓超過一定的幅度時，器件迅速導通，從而將浪涌能量泄放掉，并將電壓的幅度限制在一定的范圍內(nèi)。

● 隔離收發(fā)器

隔離是解決傳導干擾問題的理想方法，它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。選擇隔離收發(fā)器首先要考慮傳輸延時，其延時時間對總線的傳輸距離和質(zhì)量都會造成影響，建議使用磁隔離的CTM5MFD設計接口收發(fā)電路。

圖4 隔離收發(fā)器

● 光電隔離

光電隔離是解決傳導干擾問題的理想方法，它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。選擇光耦合器件時需要考慮兩個參數(shù)：傳輸延時和共模抑制CMR，在傳輸延時滿足數(shù)據(jù)通訊波特率的情況下盡量選擇共模抑制能力高的型號。衡量光電耦合器共模抑制能力的方法為：輸出保持高（低）時可承受的最大共模電壓上升（下降）率CMH（CML）。使用光電隔離后，也必須使用電源隔離。

總結(jié)

各種干擾設備的輻射很復雜，要真正完全消除電磁干擾是不可能完成的任務。但是可以根據(jù)電磁兼容性的基本原理采取措施來最大限度地減小電磁干擾，并使之控制在系統(tǒng)可容納的范圍之內(nèi)，從而保證系統(tǒng)或設備可靠運行。以上的改善方案，可以很好的提高CAN FD設備的電磁兼容性能。

責任編輯；zl

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NCV734x僅能站收發(fā)器和前幾代如AMIS42665 AMIS3066x等等。NCV7344擔保額外的時間參數(shù)，確保強大的通信數(shù)據(jù)速率超出1 Mbps應對可以靈活的數(shù)據(jù)速率需求（FD）。這些特性使得NCV7344一個很好的選擇為所有類型的HS可以網(wǎng)絡節(jié)點需要與叫醒低電力模式通過CAN總線功能。

2017-04-10 08:43:03

基于MCP2561/2FD下的高速CAN靈活數(shù)據(jù)速率收發(fā)器

MCP2561/2FD是Microchip的第二代高速CAN收發(fā)器，可提供與MCP2561/2相同的功能。此外，它還能保證環(huán) 回延遲對稱，以支持CAN FD所需的更高數(shù)據(jù)速率。最大傳播延時

2018-06-29 14:23:00

基于MCP25612FD下的雙CAN靈活數(shù)據(jù)速率收發(fā)器

MCP25612FD是Microchip公司的第二代雙CAN FD收發(fā) 器。它通過兩個完全獨立的MCP2561FD CAN收發(fā)器提供所有功能（SPLIT引腳除外）。它還能保證環(huán)回延遲對稱，以支持CAN FD所需的更高數(shù)據(jù)速率。最大傳播延時也得到進一步改善，能夠支持更長的總線。

2018-06-27 15:24:00

CAN FD的七個技術(shù)問題資料總結(jié)

與CAN的差另|J？6．CAN FD速率高達8MBit/s，是否還需要向CAN -樣區(qū)分高低速？使用不同的收發(fā)器？7．CAN FD的可變速率相互依賴關(guān)系？

2018-09-27 08:00:00

RS-485收發(fā)器和CAN收發(fā)器有什么區(qū)別

協(xié)議。兩人利用靜電放電(ESD)和電壓故障干擾MAX13054A CAN收發(fā)器背板，演示IC可靠的操作性能。

2018-10-11 10:26:00

8045

深入探析CAN收發(fā)器各項參數(shù)

2018-12-15 09:34:22

13864

關(guān)于車載網(wǎng)絡技術(shù)革新-CAN FD深度分析

NXP宣布將在2013年上半年發(fā)布TJA1145 FD收發(fā)器的樣片，這款收發(fā)器支持CAN局部網(wǎng)絡（PN, Partial Networking）并且配置了額外的寄存器可以忽略CAN FD消息，這為CAN FD節(jié)點和傳統(tǒng)的CAN節(jié)點兼容于一個網(wǎng)絡提供了條件。

2019-08-09 17:03:36

6354

關(guān)于兼容CAN FD的系統(tǒng)基礎芯片(SBC)的性能分析和應用介紹

CAN 收發(fā)器也可以在 SBC 中使用。這些是芯片提供的附加功能。英飛凌的 Lite SBC 系列包括 LDO （低壓差）穩(wěn)壓器和 DC/DC 模塊以及一個 CAN 收發(fā)器。中端 SBC 具有

2019-09-24 10:28:54

14224

關(guān)于英飛凌CAN FD收發(fā)器芯片的作用分析

，除符合ISO11898-2:2016的TLE925x收發(fā)器外，英飛凌還提供配套系統(tǒng)級芯片——TLE9278 Multi-CAN Power-SBC產(chǎn)品系列。

2019-09-24 17:30:40

13934

CAN FD網(wǎng)絡下的電磁兼容分析

CAN總線技術(shù)應用越來越廣泛，但由于在工業(yè)設備、工業(yè)自動化等領(lǐng)域，電磁干擾較為嚴重，保證CAN總線的正常通信尤為重要。本文將分析搭配高速CAN FD收發(fā)器的總線網(wǎng)絡電磁干擾的原因，及具體改善方案。

2020-01-20 17:24:00

2289

高速CAN FD收發(fā)器的總線網(wǎng)絡電磁干擾原因分析

一、CAN FD網(wǎng)絡下電磁兼容分析在電子產(chǎn)品的設計中，電磁兼容EMC性能對系統(tǒng)的影響非常大，關(guān)系到其能正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。世界上已經(jīng)開始對電子產(chǎn)品的電磁兼容性做強制性限制，電磁兼容性能已經(jīng)成為產(chǎn)品性能的一個重要指標。

2020-03-07 14:53:00

2007

UG-1436：評估ADM3050E 5.7kV rms，信號隔離，基本CAN FD收發(fā)器

UG-1436：評估ADM3050E 5.7kV rms，信號隔離，基本CAN FD收發(fā)器

2021-03-22 22:00:59

ADM3050E-EP：5.7 kV rms，信號隔離，基本CAN FD收發(fā)器增強型產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

ADM3050E-EP：5.7 kV rms，信號隔離，基本CAN FD收發(fā)器增強型產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

2021-03-23 15:44:41

ADM3050E：5.7 kV rms，信號隔離，基本CAN FD收發(fā)器數(shù)據(jù)表

ADM3050E：5.7 kV rms，信號隔離，基本CAN FD收發(fā)器數(shù)據(jù)表

2021-04-09 09:00:18

低噪聲隔離CAN FD收發(fā)器，實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率和低環(huán)路延遲

低噪聲隔離CAN FD收發(fā)器，實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率和低環(huán)路延遲

2021-04-23 12:05:46

LTM2889：隔離式CAN FDμ模塊收發(fā)器和電源數(shù)據(jù)表

LTM2889：隔離式CAN FDμ模塊收發(fā)器和電源數(shù)據(jù)表

2021-05-10 15:16:21

ADM3055E/ADM3057E：5 kV rms/3 kV rms，信號和電源隔離，用于CAN FD數(shù)據(jù)表的CAN收發(fā)器

ADM3055E/ADM3057E：5 kV rms/3 kV rms，信號和電源隔離，用于CAN FD數(shù)據(jù)表的CAN收發(fā)器

2021-05-12 21:00:38

ADM3057E-EP：3 kV rms，信號和電源隔離，用于CAN FD增強型產(chǎn)品數(shù)據(jù)表的CAN收發(fā)器

ADM3057E-EP：3 kV rms，信號和電源隔離，用于CAN FD增強型產(chǎn)品數(shù)據(jù)表的CAN收發(fā)器

2021-05-15 19:36:26

恩智浦推出TJA146x CAN FD信號改進收發(fā)器

CAN網(wǎng)絡已經(jīng)存在了超過25年，并將繼續(xù)支持汽車內(nèi)大部分通信功能。恩智浦新推出的TJA146x CAN FD信號改進收發(fā)器將顯著提升最新一代CAN FD網(wǎng)絡，擴大網(wǎng)絡規(guī)模，并將比特率提升至5Mbps

2021-05-18 10:46:39

2045

CAN FD Driver-裸機模式

2021-11-25 20:36:06

CA-IF1051 CAN-FD收發(fā)器設計方案

這款CAN收發(fā)器專為高速CAN應用而設計，所有器件均支持經(jīng)典 CAN 和 5Mbps CAN FD，在有負載 CAN 網(wǎng)絡中能夠?qū)崿F(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率。該器件具有靜音模式，共模輸入電壓可達±30

2022-02-18 11:15:00

1379

CAN光纖收發(fā)器波特率兩種設置方法

can光纖收發(fā)器能夠?qū)?b class="flag-6" style="color: red">CAN總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號進行遠距離傳輸，傳輸過程中幾乎不受電磁干擾的影響，因此安全性上非常有保證。

2022-04-29 16:39:34

3847

細數(shù)T-BOX中TI的明星產(chǎn)品之CAN 收發(fā)器 | 第二節(jié) TCAN1042-Q1：“硬核”的CAN收發(fā)器

細數(shù)T-BOX中TI的明星產(chǎn)品之CAN 收發(fā)器 | 第二節(jié) TCAN1042-Q1：“硬核”的CAN收發(fā)器

2022-10-31 08:23:39

AMIS-42700 雙路高速 CAN 收發(fā)器

AMIS-42700 雙路高速 CAN 收發(fā)器

2022-11-14 21:08:27

雙 CAN 收發(fā)器的時序考慮

雙 CAN 收發(fā)器的時序考慮

2022-11-15 19:45:52

AMIS42665 CAN 收發(fā)器抗 ESD

AMIS42665 CAN 收發(fā)器抗 ESD

2022-11-15 19:46:32

車載CAN-FD的抗擾度評估技術(shù)

號來定義抗擾性能的標準。我們還研究了CAN-FD的模式轉(zhuǎn)換S參數(shù)的定義。在此基礎上，我們提出了一種CAN-FD收發(fā)器IC的抗擾度評估方法，以用于IC的選擇。

2022-12-14 16:52:15

893

CAN收發(fā)器如何降低在汽車設計中的功耗

CAN收發(fā)器如何降低在汽車設計中的功耗

2022-12-22 18:05:53

665

適用于ADM3055E/ADM3057E CAN FD收發(fā)器的浪涌保護解決方案

具有靈活數(shù)據(jù)速率的控制器局域網(wǎng)（CAN FD）是一種2線差分串行通信協(xié)議，使微控制器和其他設備網(wǎng)絡無需專用主機控制器即可進行通信。網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都需要一個CAN FD收發(fā)器，以便在微控制器使用的本地單端信號和魯棒的板外通信所需的差分信號之間進行轉(zhuǎn)換。

2023-02-22 10:17:04

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