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CAN-bus—节点

分类:
应用行业
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来源:
发布时间:
2019/02/14
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​在CAN-bus电路设计中,理论上收发器支持节点数最多可做到110个,但实际应用中往往达不到这个数量。今天我们就来谈谈如何通过合理的CAN-bus总线设计,保证CAN网络中的通讯的可靠性和节点数量。
 
影响CAN总线节点数的因素
 
影响总线节点数的因素有多种,本文我们从满足接收节点的差分电压幅值方面来讨论,只有满足了这个前提条件,我们才能考虑总线的其他因素如寄生电容、寄生电感对信号的影响。
 
1、发送节点的CAN接口负载
 
为何考虑CAN接口负载?
 
CAN接口负载即为CANH、CANL之间的有效电阻值大小,该电阻会影响发送节点输出的差分电压的幅值,组网后网络中各个节点的负载电阻RL接近,
 
2、接收节点的识别电平
 
接收节点有一定的电平识别范围,CTM1051M的CAN接口典型参数如表1所示。节点输入显性电平应大于0.9V。ISO 11898中,总线上的任意点的最小电平应大于1.2V,组网时我们应使差分电压大于此值。
 
1
 
 
 
实际组网分析
 
目前收发器的最大组网节点数为110个,组网时我们考虑以上的电阻参数,确保总线上的差分电压在合理的范围内即可。
 
根据等效电路,我们可以调整的参数有终端电阻RT、发送节点电压VOUT、总线有效电阻RW。
 
图4中,各节点的RW、RIN难以准确确定,组网时以公式计算较为繁琐,简便的方法便是测量总线两端的节点电压。如网络的总线电阻过大时,节点1到节点n总线对信号的损耗会很大,当节点n接收的差分电压低于1.2V时,需要增大终端电阻。
 
在使用浪涌抑制器的场合,比如在图4的节点1和节点2之间增加SP00S12信号浪涌抑制器,其直流等效电阻为9.5Ω,可以将其等效为总线的有效电阻,当节点1收到的电压过低时可通过减小总线有效电阻,提高节点1处的终端电阻来弥补浪涌抑制器带来的损耗。
 
总结
 
·      
 
无论总线网络长短,网络两端都需要加终端电阻;
 
·      
 
通讯距离长时,适当增加终端电阻值,减少总线电阻对信号的衰减,如150Ω~300Ω;
 
·      
 
有强烈干扰的场合使用屏蔽双绞线,屏蔽层单点接大地;
 
·      
 
收发器CAN接口输出的差分电平会随着供电电压的变化而变化,应确保供电电压在手册规定范围内。
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