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测验丈量

下降阻隔式CAN体系的发射并提高抗扰度

——作者:德州仪器Neel Seshan

  2018年12月20日  

  跟着现在越来越多的体系在不同电压下运转,从电梯到电动轿车,乃至海事体系,阻隔式CAN收发器已经成为不行或缺的一部分。

  这些收发器将CAN(操控器区域网络)规范的优先和裁定功用合二为一,并供给阻隔的优势(断开接地环路、耐压力差、共模瞬变抗扰度等),有助于坚持体系中两个电压域之间的牢靠通讯。

  同非阻隔式CAN体系相同,运用阻隔式CAN体系的首要问题在于阻隔式CAN收发器的电磁兼容性(EMC)功能。EMC功能经过两个参数衡量:

  1. 设备发生的发射

  2. 体系中搅扰发生的抗扰度

  发射

  发射是电磁能量的不必要开释。在抱负情况下,低发射保证子体系能运转牢靠,并一起不影响相邻子体系的功能。

  依据商场(工业或轿车)和运用,体系有必要契合不同的发射规范。虽然发射测验是在体系级进行的,可是规划人员通常会挑选满意组件级要求的组件。这有助于保证单个设备不超越其自身的限值。此外,体系规划和电路板布局也对体系的全体发射功能起着重要的效果。在很多发射测验中,Zwickau规范是针对轿车运用的严厉测验,偏重CAN收发器的发射功能。

  图1是EMC测验用电路板的示例。电路板具有三个衔接至同一总线的阻隔式CAN收发器。在测验点(图1的CP1)进行发射丈量,其间一个收发器发射50%占空比、250 kHz的方波信号。

  图 1:EMC测验用的德州仪器电路板

  在收发器和总线之间放置共模扼流圈(CMC)会滤除一些发射。在轿车和工业运用中,遍及运用共模扼流圈。

  经过EMC测验板的 ISO1042 以传统CAN数据速率履行的发射数据见图2。

  图 2:ISO1042 (500 kbps履行的发射)

  某些认证组织要求在运用CMC的情况下收集数据,这也利于坚持低发射。在相同条件下, ISO1042 在发射方面优于竞赛设备。

  抗扰度

  抗扰度指设备在存在搅扰的情况下正确运转的才能。为了证明阻隔式CAN器材的抗噪才能,咱们对图1所示的相同电路履行了直接功率注入(DPI)测验,但选用不同的耦合网络。对总线上注入的噪音频率进行扫描,并经过掩膜测验查看发射和接纳形式的差异。测验所注入的噪音信号包含接连波(CW)噪音信号和调幅(AM)噪音信号。AM信号为80%的1-kHz信号。笔直方向上超越必定电压限值(±0.9 V)或水平方向上超越时刻限值(±0.2μs)的改变则视为失利。

  咱们在两种不同条件下履行了测验:

  1. 无共模扼流圈的36 dBm注入噪音

  2. 带共模扼流圈的39 dBm噪音信号

  图3和图4显现了传统CAN在两种条件下的 ISO1042 图。在两种情况下,阻隔式CAN功能高于限值线,标明经过了DPI测验。经过这些抗扰度测验可保证通讯牢靠,下降体系过错和毛病。

  图 3:无共模扼流圈的ISO1042 DPI测验

  图 4:带共模扼流圈的ISO1042 DPI测验

  估计集成阻隔式CAN器材同非阻隔式CAN器材相同,可满意相同的发射和抗扰度规范。考虑到小型封装的低发射和高抗扰度, ISO1042 和 ISO1042-Q1 满意工业和轿车运用的严厉要求。

标签:德州仪器我要反应
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