如果CAN接口中的电气隔离也可能断裂,那么它的优势是什么?

28 5月 2020 在 22:00
Ixxat
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使用电气隔离时,您的CAN接口(在大多数情况下是CAN收发器)上仍可能存在缺陷,但更昂贵的主机系统不会受到影响。

CAN接口中的电气隔离应保护CAN控制器和PC免受总线上的高压事故的影响。 在某些情况下,CAN网络中的电压差可能远远超出规格值。 这不仅会破坏接口中的CAN收发器和CAN控制器,还可能对PC硬件产生影响。如果PC卡上出现过电压,则可以通过PCI或PCIe等方式转发,并且主板也可以被破坏。在极少数情况下,我们还会遇到 USB 主机控制器被这种影响破坏的情况。

使用电气隔离时,您的CAN接口(在大多数情况下是CAN收发器)上仍可能存在缺陷,但更昂贵的主机系统不会受到影响。

 

Galvanic isolation of the CAN interface

 

为什么即使是电气隔离设备也会损坏

电气隔离不是在总线和CAN收发器之间,而是在CAN收发器和CAN控制器之间。原因是,CAN收发器是放大元件,它为CAN总线提供电压电平(类似于串行RS232通信上的MAX232)。

CAN收发器具有一定的容差,考虑到为CAN定义的电压电平,该容差相当高。 根据 ISO 11898-2:-3 V 至 +16 V(对于电压为 24 V 的车辆,最高可达 +32 V  )。CAN收发器数据表通常规定最高可达36 V。

如果总线上有任何电压差超过此容差,则CAN收发器可能会被损坏或损坏。

高电压差的原因

CAN-GND不用作CAN信号的公共参考电压电平

  • CAN-Hi 和 CAN-Lo 总是与 CAN-GND 进行比较。
  • 如果在接口中使用电流隔离,则CAN-GND是必不可少的。否则,它是自由浮动的。
  • 如果设备具有独立的电源,则CAN-GND可以具有不同的电平。这意味着电流流过CAN-GND。器件之间的电缆长度越长,电压差通常越大。但是,即使使用短电缆,也可能会出现共模问题。


GND voltage differences

见图片:

  • PC 和从设备之间的 1 m CAN 电缆
  • 两个独立电源
  • 这些器件的 GND 电平之间的电位差为 1.45 V

 

EMI 问题,例如驱动器、逆变器或其他使用高电压或高频的机器的感应

  • 应使用屏蔽和双绞线电缆。
  • CAN不应离电源线或EMI关键设备太近。
  • 盾构和接地概念必须仔细规划。