惡劣電磁環(huán)境中的CAN總線接口電路設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)中，PCB應(yīng)預(yù)留空間和焊盤(pán)，用于焊接終端電阻R1、R2，以及電容C4和共模電感L，當(dāng)電磁環(huán)境惡劣時(shí)，必須焊接共模電感L；收發(fā)器應(yīng)該盡可能地靠近PCB邊緣的接插件，收發(fā)器與接插件之間不允許有其他集成電路芯片；接插件和收發(fā)器之間的CAN_H／CAN_L電路應(yīng)該盡可能地緊湊；CAN_H／CAN_L和Tx、Rx電路應(yīng)有防護(hù)措施，保證線間距或布置地防護(hù)線；產(chǎn)品內(nèi)部CAN_H和CAN_L的布線總長(zhǎng)度不超過(guò)10cm；在發(fā)送器芯片下和焊接面上，應(yīng)布置地平面；在布線時(shí)，將C2、C3、C4及ESD的地直接接到地平面，不要與C1的接地線共線以后再接入地平面；電路中所有的地應(yīng)與外部車(chē)身總線的地相連。

4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
本文中設(shè)計(jì)的電路已經(jīng)成功運(yùn)用于集瑞重卡遠(yuǎn)程監(jiān)控終端產(chǎn)品中，隨產(chǎn)品一起通過(guò)了CAN信號(hào)線傳導(dǎo)干擾測(cè)試，達(dá)到CISPR25—2002零部件傳導(dǎo)騷擾限值等級(jí)三標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí)，還進(jìn)行了如下的容錯(cuò)性能測(cè)試：
①地電位偏移：在標(biāo)稱(chēng)工作電壓下，地電位偏移不超過(guò)士2 V時(shí)，產(chǎn)品能夠正常收發(fā)報(bào)文；
②產(chǎn)品掉電：掉電后不影響其他車(chē)身產(chǎn)品之間的正常通信，產(chǎn)品在供電恢復(fù)后trsm(trsm=300 ms)時(shí)間內(nèi)能恢復(fù)正常通信；
③CAN_H和CAN_L(或兩者之一)在某處斷開(kāi)：對(duì)產(chǎn)品其他部分不造成任何損害，在斷開(kāi)點(diǎn)同側(cè)的其他總線產(chǎn)品能夠通信；
④CAN_H和CAN_L(或兩者一)對(duì)地短路：產(chǎn)品通信會(huì)被中止，但是不對(duì)產(chǎn)品造成任何損害，在故障恢復(fù)以后，通信能夠在trsm(trsm=300 ms)時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常；
⑤CAN_H和CAN_L(或兩者之一)對(duì)電源短路：產(chǎn)品通信會(huì)被中止，但是不對(duì)產(chǎn)品造成任何損害，在故障恢復(fù)以后，通信能夠在trsm(trsm= 300 ms)時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常；
⑥CAN_H對(duì)CAN_L短路：通信會(huì)被中止，但是不對(duì)產(chǎn)品造成任何損害，在故障恢復(fù)以后，通信能夠在trsm(trsm=300 ms)時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常。

結(jié)語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了一種適應(yīng)惡劣環(huán)境的CAN總線接口電路，對(duì)電源隔離部分、信號(hào)線光耦隔離部分、CAN總線收發(fā)器及外圍元器件選擇進(jìn)行了深入的分析和說(shuō)明。本接口電路已經(jīng)在集瑞重卡遠(yuǎn)程監(jiān)控終端上成功使用，通過(guò)了第三方公司的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該電路抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定性高，使用效果良好，可以推廣使用。