CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的評價方法
CAN(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò),屬多路傳輸系統(tǒng)的一種,是德國Bosch公司20世紀(jì)80年代為汽車中應(yīng)用越來越多的控制器而提出的一種網(wǎng)絡(luò)概念,因其良好的性能價格比和可靠性,近年來得到廣泛應(yīng)用。CAN幾乎成了汽車設(shè)計領(lǐng)域一種必須采用的技術(shù)手段。為保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行,CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)必須具備良好的電磁兼容性(EMC)。實踐證明,CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的EMC很大程度上取決于CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和線束的接口——集成收發(fā)器的性能。因此,評價CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的重點應(yīng)集中于集成收發(fā)器。
CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的分析
CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)作為汽車的子系統(tǒng),其電磁兼容性可以通過測試整車EMC間接地確定。標(biāo)準(zhǔn)ISO 11451和標(biāo)準(zhǔn)CISPR 25分別給出了整車抗擾性和輻射的測試方法。然而,整車測試不但費(fèi)用昂貴,而且只能在開發(fā)的后期進(jìn)行,如果因為某個元件或者集成電路導(dǎo)致測試失敗,將造成巨大損失。
為避免損失,可通過測試元件或集成電路的EMC,預(yù)先評價CAN總線的EMC,這樣不但能提前發(fā)現(xiàn)問題,而且非常經(jīng)濟(jì)。SAE和ISO/IEC已經(jīng)制定了幾種元件級的測試方法,為元件級EMC測試提供了通用的框架。為了具體評價CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的EMC,需要首先分析其電磁兼容環(huán)境。
如圖1所示,CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)由一系列的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過總線相互連接組成??偩€可看作是接收和發(fā)射電磁能量的天線,充當(dāng)能量耦合的環(huán)節(jié),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點既是干擾源又是被擾對象。由此可知,影響CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的兩個要素是線束的EMC耦合和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的EMC。其中線束的EMC耦合因數(shù)與CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC評價標(biāo)準(zhǔn)的制定有關(guān),網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的EMC則是整個CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的直接度量標(biāo)準(zhǔn)。另外由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可知,收發(fā)器是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和線束的接口,因此收發(fā)器的EMC應(yīng)是測試CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的關(guān)鍵,通過測試收發(fā)器的EMC可以有效地預(yù)評價CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的EMC。
圖1 CAN總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
評價CAN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)EMC的基本標(biāo)準(zhǔn)
由于被測裝置將在汽車上使用,所以測試方法應(yīng)從現(xiàn)在的汽車EMC測試國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11451、CISPR25、ISO 11452中挑選。這些標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)不同的測試裝置和耦合方法,提供了一系列的測試方法。選擇EMC測試方法的依據(jù)是在有限設(shè)備的支持下,測試中以反復(fù)地進(jìn)行。為此,需要在被測電路和測試儀器之間提供一種已知的、易復(fù)現(xiàn)的耦合方式。對于評價收發(fā)器類型的集成電路,采用被測裝置和測試儀器之間直接耦合的方法即可達(dá)到上述要求。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11452-7提供了直接耦合的測試方法,可用于元件級抗擾性的測試。
評論