瞬態(tài)干擾的形式有:電機(jī)狀態(tài)改變時(shí)產(chǎn)生的電快速脈沖群干擾,雷電或大功率開關(guān)在電纜上產(chǎn)生的浪涌,靜電放電感應(yīng)等。傳導(dǎo)干擾以共模形式居多,也有部分差模干擾。在系統(tǒng)中為保證CAN總線通訊的可靠性而使用的EMC措施有:信號(hào)保護(hù)器、瞬態(tài)抑制二極管TVS、隔離收發(fā)器、光電隔離等。
信號(hào)保護(hù)器
外接專用的信號(hào)保護(hù)器消除干擾,如ZF-12Y2消耗干擾強(qiáng)度和CANFDbridge網(wǎng)橋做隔離。
圖3 信號(hào)保護(hù)器與CANFDBridge隔離
瞬態(tài)抑制二極管TVS
瞬態(tài)抑制二極管并聯(lián)在信號(hào)線和信號(hào)地之間,用來保護(hù)電纜受到雷擊或靜電放電時(shí)產(chǎn)生的浪涌高壓。當(dāng)TVS上的電壓超過一定的幅度時(shí),器件迅速導(dǎo)通,從而將浪涌能量泄放掉,并將電壓的幅度限制在一定的范圍內(nèi)。
隔離收發(fā)器
隔離是解決傳導(dǎo)干擾問題的理想方法,它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。選擇隔離收發(fā)器首先要考慮傳輸延時(shí),其延時(shí)時(shí)間對(duì)總線的傳輸距離和質(zhì)量都會(huì)造成影響,建議使用磁隔離的CTM5MFD設(shè)計(jì)接口收發(fā)電路。
圖4 隔離收發(fā)器
光電隔離
光電隔離是解決傳導(dǎo)干擾問題的理想方法,它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。選擇光耦合器件時(shí)需要考慮兩個(gè)參數(shù):傳輸延時(shí)和共模抑制CMR,在傳輸延時(shí)滿足數(shù)據(jù)通訊波特率的情況下盡量選擇共模抑制能力高的型號(hào)。衡量光電耦合器共模抑制能力的方法為:輸出保持高(低)時(shí)可承受的最大共模電壓上升(下降)率CMH(CML)。使用光電隔離后,也必須使用電源隔離。
總結(jié)
各種干擾設(shè)備的輻射很復(fù)雜,要真正完全消除電磁干擾是不可能完成的任務(wù)。但是可以根據(jù)電磁兼容性的基本原理采取措施來最大限度地減小電磁干擾,并使之控制在系統(tǒng)可容納的范圍之內(nèi),從而保證系統(tǒng)或設(shè)備可靠運(yùn)行。以上的改善方案,可以很好的提高CAN FD設(shè)備的電磁兼容性能。