瞬态干扰的形式有:电机状态改变时产生的电快速脉冲群干扰,雷电或大功率开关在电缆上产生的浪涌,静电放电感应等。传导干扰以共模形式居多,也有部分差模干扰。在系统中为保证CAN总线通讯的可靠性而使用的EMC措施有:信号保护器、瞬态抑制二极管TVS、隔离收发器、光电隔离等。
信号保护器
外接专用的信号保护器消除干扰,如ZF-12Y2消耗干扰强度和CANFDbridge网桥做隔离。
图3 信号保护器与CANFDBridge隔离
瞬态抑制二极管TVS
瞬态抑制二极管并联在信号线和信号地之间,用来保护电缆受到雷击或静电放电时产生的浪涌高压。当TVS上的电压超过一定的幅度时,器件迅速导通,从而将浪涌能量泄放掉,并将电压的幅度限制在一定的范围内。
隔离收发器
隔离是解决传导干扰问题的理想方法,它具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。选择隔离收发器首先要考虑传输延时,其延时时间对总线的传输距离和质量都会造成影响,建议使用磁隔离的CTM5MFD设计接口收发电路。
图4 隔离收发器
光电隔离
光电隔离是解决传导干扰问题的理想方法,它具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。选择光耦合器件时需要考虑两个参数:传输延时和共模抑制CMR,在传输延时满足数据通讯波特率的情况下尽量选择共模抑制能力高的型号。衡量光电耦合器共模抑制能力的方法为:输出保持高(低)时可承受的最大共模电压上升(下降)率CMH(CML)。使用光电隔离后,也必须使用电源隔离。
总结
各种干扰设备的辐射很复杂,要真正完全消除电磁干扰是不可能完成的任务。但是可以根据电磁兼容性的基本原理采取措施来最大限度地减小电磁干扰,并使之控制在系统可容纳的范围之内,从而保证系统或设备可靠运行。以上的改善方案,可以很好的提高CAN FD设备的电磁兼容性能。