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详解CAN总线硬件电路的设计要点(共模电感、终端电阻、TVS管)_暗记_旗子

南宫静远 2024-10-16 21:22:07 0

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1.为什么须要加CAN电平转换芯片

一样平常单片机IO管脚输出的电平是TTL或者CMOS电平。
无论是TTL电平还是CMOS电平与CAN电平都是不兼容;以是在设计电路的时候,须要电平转换,从而须要加入CAN电平转换芯片。
CAN的电平由CANH、CANL两线之间的差分电压定义,CAN总线采取差分旗子暗记传输,常日只需两条旗子暗记线(CAN-H和CAN-L )即可进行正常通信。

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2.为什么要加入共模电感?

U2是共模电感,用于肃清CANH及CANL差分旗子暗记线上的共模噪声,旗子暗记线须要由共模电感滤波,共模电感须要配置在隔离频带内;实现共模抑制;

其根本缘故原由是:在电路中串入共模电感,共模滋扰作为EMC滋扰中常见滋扰,抑制它的方法便是滤波。
滤波器的功能便是许可某一特定频率的旗子暗记顺利通过,而其它频率的旗子暗记则要受到较大的抑制,它本色上是一个选频电路,它割断了电磁滋扰沿旗子暗记线或电源线传播的路径。

共模电感的浸染:当有共模滋扰电流流经线圈时,由于共模滋扰电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗,使线圈表现为高阻抗,衰减共模滋扰电流,达到滤波的目的;当电路中的正常差模电流流经共模电感时,电流在同相绕制的共模电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消,因而对正常的差模电流基本没有衰减浸染。

共模滋扰如玄色虚线传输路径,CANH与GND以及CANL与GND作为传输路径;差模滋扰为绿色虚线传输路径,CANH与CANL之间作为传输路径;

3.为什么要加入滤波电容?

C3、C4为旗子暗记线上的滤波器电容,为噪声供应低阻抗的回流路径,以滤除总线上的高频滋扰,防止电磁辐射。

4.为什么要加入TVS管?

D3为暂态抑制二极管,在靠近端口的旗子暗记线中添加防护设备TVS管路,以防止外部强烈滋扰通过端口耦合到内部PCB,从而导致内部设备性能低落。
防浪涌和防静电。

5.CAN总线为什么须要120Ω的终端电阻?

终端匹配120Ω电阻,在传输高频旗子暗记的情形下,旗子暗记的波长比传输线路短,旗子暗记在传输线路的末端形成反射波,并且滋扰原始旗子暗记,因此须要在传输线路的末端加上末端电阻,使得旗子暗记到达传输线路的末端后不进行反射,同时C2电容起到快速平衡电压的浸染,可以帮助稳定母线上的隐性电压水平,让CANH和CANL电压保持对称。

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