雙通道數(shù)字式隔離器ADUM1201在CAN總線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

.1μF電容，以濾除高頻干擾，電容和電源之間的距離應(yīng)該在20mm以內(nèi)，這樣可以達(dá)到更好的濾波效果。由于兩個(gè)隔離通道高度匹配，通道間串?dāng)_很小，并且采用兩通道輸入輸出反向設(shè)計(jì)，非常適合CAN總線雙向收發(fā)的特性，大大簡(jiǎn)化可隔離器與所隔離兩端的硬件連接。需要注意的是GND1與GND2是兩個(gè)不同的參考地，否則將達(dá)不到隔離的效果。

另外需要注意的是ADUM1201正常工作時(shí)，兩端的供電源需要同時(shí)上電才能保證ADUM1201兩通道都能正常工作，如果有一個(gè)沒(méi)有上電就能導(dǎo)致整個(gè)芯片無(wú)法正常工作。

ADUM1201在CAN總線通信系統(tǒng)中應(yīng)用

在CAN總線通信節(jié)點(diǎn)中，雙通道數(shù)字式隔離器ADUM1201用來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN控制器和CAN驅(qū)動(dòng)器之間的電氣隔離，以到達(dá)更好的抗干擾性能。一般放在CAN控制器與CAN驅(qū)動(dòng)器之間，也有的CAN控制器被集成在微控制器內(nèi)部，那么用ADUM1201實(shí)現(xiàn)微控制器和CAN驅(qū)動(dòng)器的隔離即可。

我們用CAN總線組成了一個(gè)傳送高速公路能見(jiàn)度預(yù)警信號(hào)的遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)。其中利用ADUM1201實(shí)現(xiàn)CAN總線節(jié)點(diǎn)之間的電氣隔離。CAN總線的具體硬件電路圖如圖1所示，由圖可見(jiàn)，整個(gè)硬件電路由微控制器，隔離芯片，CAN總線驅(qū)動(dòng)芯片三部分組成。微控制器選用微芯公司新款集成CAN總線控制器的PIC18LF458芯片，它是8位COMS單片機(jī)，內(nèi)部采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，使得全部指令單字節(jié)、單周期化，有利于提高CPU執(zhí)行指令的速度，從而提高單片機(jī)的運(yùn)行速度。同時(shí)，最低2V供電電壓，大大降低系統(tǒng)的功耗，以上特點(diǎn)不光滿足了系統(tǒng)需要快速響應(yīng)的實(shí)時(shí)性要求，而且滿足了系統(tǒng)需要全天候長(zhǎng)時(shí)間工作的低功耗要求。CAN驅(qū)動(dòng)器我們選用微芯公司的CAN總線驅(qū)動(dòng)芯片MCP2551，它完全兼容ISO－11898標(biāo)準(zhǔn)，最高速率可達(dá)1Mbps，提供了比82C250更好電磁輻射和抗電磁干擾能力性能，為了更好的確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，外加電阻R2和R3起限流作用，防止MCP2551受過(guò)流沖擊，電容C3和C4為小電容以濾除總線上的高頻干擾和防止電磁輻射，D1和D2為防雷擊管，用來(lái)防止總線上的瞬變干擾。

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圖1 單片機(jī)與CAN總線的硬件連接

隔離芯片ADUM1201處于系統(tǒng)的中間，用來(lái)隔離各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，它比傳統(tǒng)的光電隔離具有更好的性能，ADUM1201消除了傳統(tǒng)光電隔離器不確定的傳輸速率，非線性的傳輸函數(shù)，以及溫度和壽命對(duì)器件的影響，不需要其他的驅(qū)動(dòng)和分立元件，提供了更見(jiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化性能，而且在相同的信號(hào)傳輸速率下功耗只有光電隔離器的1/10到1/6。由圖1可見(jiàn)，ADUM1201以單一芯片實(shí)現(xiàn)了CAN總線節(jié)點(diǎn)之間的電氣隔離，而且ADUM1201采用雙轉(zhuǎn)化通道，兩通道方向相反的特殊結(jié)構(gòu)，非常適合于CAN總線信號(hào)的傳輸，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，同時(shí)，由一個(gè)隔離芯片代替以往的兩個(gè)，大大增加了通道間的匹配程度，使系統(tǒng)獲得更好的隔離性能。

結(jié) 語(yǔ)

本文介紹雙通道數(shù)字式磁隔離器ADUM1201在CAN總線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，由于ADUM1201的優(yōu)良特性，用ADUM1201代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光電隔離器件，降低了系統(tǒng)功耗，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的性能。為CAN總線隔離的實(shí)現(xiàn)提供了一種很好的解決方案。