0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

汽车总线CAN BUS的保护设计详解

h1654155282.3538 来源:网络整理 2018-05-07 17:56 次阅读

近年来人们对车身舒适性,安全性及信息娱乐性的智能化高度要求,汽车电子也持续的高速发展着,目前车用电子所占比汽车成本约为40%~60%,各种的车身电子控制系统和车载电子控制装置持续的引入汽车设计架构中,包含各式的传感器模块单元,如温度,轮速,转角和加速度等传感器,搭载着电动辅助转向和电子式驻煞车系统,不断满足我们驾驶员和乘客的舒适乘坐和安全需求。

而在这些为数众多的车用电子系统之间,车用控制器局域网络接口CAN Bus)由于采用双线串接拓朴架构,可串接或并接任意节点装置,不仅使布线及维护的复杂度大幅降低,并可一并降低线材及布线成本,因此成为首选的车用系统传输接口。

CAN Bus传输接口所采用的双线差动(Two wire differential)传输技术,若某条差动讯号线因为断线或接地故障而无法传输讯号,仍然能转换为单线讯号传输模式,因此可大大减低车内系统通讯沟通不良的机率,不仅提升了车身功能的稳定度,其差动双绞线的连接方式也具有抗共模电磁干扰能力。此外CAN Bus是以多主机的架构型态传送接收讯号,每个主机均能主动发出通讯指向特定节点,因此能够保持在线最大空间状态来应付巨大数据量的传送接收,不仅丰富了车身功能,若有任一主机节点故障时亦不受影响,可确保驾驶人的行车体验,减少故障维修的风险。

CAN Bus的传输速度可以有不同的选择,目前应用最高需求至1Mbps,且其传输距离最远可达1000M,因此可满足应用于车内不同子系统对不同传输速度和传输距离的要求,因而在开发阶段时的成本,车体重量,规格特性上的诸多考虑下,CAN Bus接口皆能满足以上需求,以致现阶段约有70%的汽车皆已采用CAN Bus昨为其传输界面使用。

而作为频繁和人体接触的汽车环境,静电放电事件(ESD),电气过载事件(EOS),以及电性快速瞬时事件(EFT)会经常出现在汽车运行过程中,这对于行驶中的汽车是一个潜在的威胁,而CAN收发芯片在设计时会考虑一些静电的抗扰,但级别远远达不到系统级测试的要求,故对于CAN通信接口的保护设计变得非常重要。

目前汽车电子涉及EMC测试的标准主要分为2类:

1:针对电源供电的传导瞬时测试

2:针对通信接口的静电、浪涌测试

针对电源测试包含有Pulse 1(a)仿真电感性负载因电源切断产生的瞬时事件,Pulse 2(a)模拟束线的电感性负载因为电流突断产生的瞬时,Pulse 2(b)模拟鼓风机或雨刷马达因运转的电源移除所产生的瞬时,Pulse 3(a)(b)则是模拟因为切换过程产生的瞬时波,pulse 5 电池掉电的抛负载瞬时波。

本文主要介绍的是CAN接口的静电、浪涌测试。

静电测试标准一般都有国际电工委员会所制定的IEC61000-4-2和国际标准化组织制定的ISO10605 标准,这两者的测试模型一样,具体就是内部发生器的电容值不一样,而且汽车级产品规定了需满足ISO10605 空气25KV的测试需求。

汽车总线CAN BUS的保护设计详解

汽车总线CAN BUS的保护设计详解

如图所示,leiditech列举了2个标准中各个测试级别的能量示意,所以汽车产品测试的25KV静电放电能力比IEC规定的15KV测试严格很多。

为了保护CAN收发器不受上面提到的ISO10605 ESD等恶劣瞬态电压的影响,可以在总线线路CANH和CANL上放置一个TVS二极管。这个TVS二极管作为一个钳制电路,将任何出现的高能脉冲引向接地,使其远离收发器。当选择一个二极管时,有一点要注意,要按照设计要求,使二极管的额定值达到预计能量等级

汽车总线CAN BUS的保护设计详解

leiditech SMC24为SOT23封装的双向24V保护组件。

低电容的产品可以满足CAN信号速度高达2Mbit/s的速度而不会丢包;

低的钳位电压也确保瞬态浪涌发生时,后端芯片承受较小的浪涌压力;

ESD防护等级可达IEC61000-4-2接触放电和空气间隙放电30kV,而EFT防护等级则可达IEC61000-4-4 4kV,并通过AECQ101车规可靠度验证,保证操作温度从低温-55度C至高温125度C,以确保车体内的严苛的高低温操作环境应用。

ESD器件的布置建议

a) 将设备尽可能靠近输入端或连接器

b) 最小化设备与受保护线路之间的路径长度。

c) 将并行信号路径保持在最低限度。

d) 避免运行受保护的导体与未受保护的导体并联。

e) 最小化所有印刷电路板(PCB)的导电回路,包括电源和接地回路。

f) 最小化对地的瞬态返回路径长度。

g) 避免使用共享的瞬态返回路径到公共接地点。

h) 尽可能使用地平面,多层印刷电路板,使用地面通孔。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • CAN总线
    +关注

    关注

    145

    文章

    1791

    浏览量

    129513
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    汽车CAN总线技术

    Can-Bus技术的帮助下,汽车的防盗性、安全性都得到了较大幅度提升。例如:在启动车辆时,确认钥匙合法性的信息会通过Can-Bus总线进行传递,其校验的信息比以往的防盗系统更为丰富。车
    发表于 06-24 13:56

    CAN BUS入门教程

    汽车行业最流行最实用的总线CAN BUS入门教程。
    发表于 08-04 17:19

    详解汽车CAN总线

    作者:Xiaomin 概述 CAN(Controller Area Network)总线协议是由 BOSCH 发明的一种基于消息广播模式的串行通信总线,它起初用于实现汽车内ECU之间
    发表于 07-26 08:33

    CAN总线详解 精选资料分享

    CAN过滤器详解需要了解的知识:1.CAN:Controller Area Network,控制器局域网2.CAN-bus: Controller Area Network-
    发表于 08-20 07:03

    如何实现汽车总线CAN BUS保护设计?

    如何实现汽车总线CAN BUS保护设计?
    发表于 01-14 06:50

    基于CAN-bus 总线的海关车场设备网方案

    基于CAN-bus 总线的海关车场设备网方案 CAN-bus 总线介绍CAN-bus 是国际上应用最广泛的现场
    发表于 03-22 15:44 34次下载

    CAN-bus 现场总线汽车电子篇

    CAN-bus 现场总线汽车电子篇 依靠强大的专业开发团队、PHILIPS半导体的领先技术与国际CiA协会、ODVA协会的支持,我们致力于发展中国的CAN产品与应用事业。至
    发表于 03-24 15:48 44次下载

    CAN-BUS,CAN-BUS原理是什么?

    CAN-BUS,CAN-BUS原理是什么?  1,CAN-BUS的起源  控制器局域网(controllerareanetwork 简称CAN)最初是德国Bosch公司于1983年为
    发表于 03-22 15:51 2580次阅读

    CAN总线详解

    汽车CAN总线基础详解与基本应用情况与实例分享
    发表于 03-22 15:50 0次下载

    CAN总线通信详解

    CAN总线通信详解
    发表于 03-30 16:46 0次下载

    CAN-bus现场总线基础方案_通信

    CAN-bus现场总线基础方案_通信
    发表于 02-07 17:16 12次下载

    CAN-bus现场总线基础方案_工具

    CAN-bus现场总线基础方案_工具
    发表于 02-07 17:17 20次下载

    汽车CAN-BUS系统详解

    控制器局域网(controllerareanetwork 简称CAN)现今汽车电路很多都走CAN-BUS系统,它是1993年SAAB开始启用的新控制系统,目前大部分欧洲车系车种都是用CAN-B
    发表于 12-08 11:05 11次下载

    汽车can总线工作原理及测量方法详解

    本文首先介绍了CAN总线的总体结构,其次介绍了汽车CAN总线数据传输系统构成及工作原理,最后介绍了汽车
    发表于 04-25 08:54 14.5w次阅读
    <b class='flag-5'>汽车</b><b class='flag-5'>can</b><b class='flag-5'>总线</b>工作原理及测量方法<b class='flag-5'>详解</b>

    探究CAN-bus总线的四种安全保障技能

    CAN总线因强大的抗干扰和纠错重发机制,被广泛应用于新能源汽车、轨道交通、医疗、煤矿、电机驱动等行业,但在CAN总线遇见不同程度的问题时,工
    的头像 发表于 08-04 10:25 1528次阅读