CAN总线电容过大的三种解决方案

2019-08-02 17:15

工程师们在通过波形找CAN总线总线传输异常原因时，经常会遇到由于下降沿过缓导致位采样错误的情况，而下降沿过缓一般是由于总线电容过大导致。本文将会带您了解电容过大造成的问题以及解决方案。

总线电容过大问题的现象如图1所示，CAN节点的电容会影响整个网络的电容，电容越大边沿越缓，导致位采样错误。

图1

如图2所示，是1M波特率的CAN信号在电容为120pf的情况下的下降沿，下降时间为95．7ns。由于电容值小，所以图2的波形与图1相比更好，报文的传输也更稳定。

图2

总线电容过大问题的原因图3是CAN收发器的结构图，CAN收发器为了实现CAN的仲裁与错误处理，只能采用单向驱动的结构，导致CAN波形的上升沿有驱动，而下降沿是通过整条总线与终端电阻放电产生的，所以总线的终端电阻的第一作用是“放电”。

图3

解决方案一：牺牲幅值法减小终端电阻值，总线加快放电速度，以“牺牲幅值”的方法改善下降沿。注意，如图4所示，总并联的终端电阻不得小于24欧，在线缆较细（导线衰减较大）时，总并联电阻要适当提高，才能保证差分幅值不小于0．9V的最低限度。

图4

解决方案二：更换低电容，低直流电阻的导线CAN的90％电容过大问题，都是导线引起的，所以控制导线的电容是最重要的，保证导线电容在40－70PF／m的范围内，为性价比比较高的方案。如图5所示，是一张导线的参数图，在选材的时候最好要到导线的参数图，这样线材的好坏程度就一目了然了。

图5

除此之外，如图6所示，导线的横截面积与直流电阻的阻值大小有关，所以传输距离越长导线横截面积应该越大。

图6

解决方案三：通过中继器进行波形整形通过图7可以看到，波形在经过中继器之前，由于总线电容过大，下降沿变得非常缓，形成了镰刀状，这样就容易导致位采样错误。而经过中继器后，报文波形经过整形后重新发出，可以看到波形整体情况良好，能够保证报文的正常收发。

图7

总结

面对总线电容过大的情况，一般这三种方法就可以解决掉现场出现的问题，而在中继器这一块，ZLG致远电子生产的CAN隔离网桥中继器集线器系列，具有2／5／8个电气隔离的CAN总线接口，能实现CAN－bus网络的中继功能。使用该系列产品可达到增加负载节点和延长通信距离的作用，实现网络中继扩容的功能。

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