降低隔離式CAN係統的發射可提高抗擾度
發布時間:2018-12-20 責任編輯:lina
隨著目前越來越多的係統在不同電壓下運行,從電梯到電動汽車,甚至海事係統,隔離式CAN收發器已經成為不可或缺的一部分。
這些收發器將CAN(控製器區域網絡)標準的優先和仲裁功能合二為一,並提供隔離的優勢(斷開接地環路、耐壓力差、共模瞬變抗擾度等),有助於保持係統中兩個電壓域之間的可靠通信。
同非隔離式CAN係統一樣,使用隔離式CAN係統的主要問題在於隔離式CAN收發器的電磁兼容性(EMC)性能。EMC性能通過兩個參數衡量:
1.設備產生的發射
2.係統中幹擾產生的抗擾度
發射
發射是電磁能量的不必要釋放。在理想情況下,低發射確保子係統能運行可靠,並同時不影響相鄰子係統的性能。
根據市場(工業或汽車)heyingyong,xitongbixufuhebutongdefashebiaozhun。jinguanfasheceshishizaixitongjijinxingde,danshishejirenyuantongchanghuixuanzemanzuzujianjiyaoqiudezujian。zheyouzhuyuquebaodangeshebeibuchaoguoqibenshendexianzhi。ciwai,xitongshejihedianlubanbujuyeduixitongdezhengtifashexingnengqizhezhongyaodezuoyong。zaizhongduofasheceshizhong,Zwickau標準是針對汽車應用的嚴格測試,側重CAN收發器的發射性能。
圖1是EMC測試用電路板的示例。電路板具有三個連接至同一總線的隔離式CAN收發器。在測試點(圖1的CP1)進行發射測量,其中一個收發器發射50%占空比、250 kHz的方波信號。

圖 1:EMC測試用的德州儀器電路板
在收發器和總線之間放置共模扼流圈(CMC)會濾除一些發射。在汽車和工業應用中,普遍使用共模扼流圈。
通過EMC測試板的 ISO1042 以傳統CAN數據速率執行的發射數據見圖2。

圖 2:ISO1042 (500 kbps執行的發射)
某些認證機構要求在使用CMC的情況下采集數據,這也利於保持低發射。在相同條件下, ISO1042 在發射方麵優於競爭設備。
抗擾度
抗擾度指設備在存在幹擾的情況下正確運行的能力。為了證明隔離式CAN器件的抗噪能力,我們對圖1所示的相同電路執行了直接功率注入(DPI)測ce試shi,但dan采cai用yong不bu同tong的de耦ou合he網wang絡luo。對dui總zong線xian上shang注zhu入ru的de噪zao音yin頻pin率lv進jin行xing掃sao描miao,並bing通tong過guo掩yan膜mo測ce試shi檢jian查zha發fa射she和he接jie收shou模mo式shi的de差cha異yi。測ce試shi所suo注zhu入ru的de噪zao音yin信xin號hao包bao括kuo連lian續xu波bo(CW)噪音信號和調幅(AM)噪音信號。AM信號為80%的1-kHz信號。垂直方向上超過一定電壓限值(±0.9 V)或水平方向上超過時間限值(±0.2μs)的變化則視為失敗。
我們在兩種不同條件下執行了測試:
1.無共模扼流圈的36 dBm注入噪音
2.帶共模扼流圈的39 dBm噪音信號
圖3和圖4顯示了傳統CAN在兩種條件下的 ISO1042 圖。在兩種情況下,隔離式CAN性能高於限值線,表明通過了DPI測試。通過這些抗擾度測試可確保通信可靠,降低係統錯誤和故障。

圖 3:無共模扼流圈的ISO1042 DPI測試

圖 4:帶共模扼流圈的ISO1042 DPI測試
預計集成隔離式CAN器件同非隔離式CAN器件一樣,可滿足相同的發射和抗擾度規範。考慮到小型封裝的低發射和高抗擾度, ISO1042 和 ISO1042-Q1 滿足工業和汽車應用的嚴格要求。
ISO1042演示視頻
請觀看ISO1042 的演示視頻 “隔離式FD節點的互操作性。”
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