解决CAN总线干扰的三种方法

来源 | 麦克泰技术

CAN总线在设计之初，就规定了物理层CAN_H和CAN_L采用双绞线差分传输，这样做的目的是提高抗干扰能力，因为当总线上CAN_H与CAN_L遇到干扰可以“同上同下”变化，从而差分值保持不变，如下图所示：

即使自带抗干扰基因，但也免不了遇到一些电磁环境比较严重的场合，比如雷击，电磁脉冲发生器。干扰的存在不仅影响信号，更甚可能会导致设备的死机或电子元器件的烧毁。这种情况下如何设计抗干扰能力就成为了工程师必须关心的话题。

下面介绍几种CAN总线抗干扰解决方案

01

共CAN 收发器的信号地

使用三线制信号线（CAN_H，CAN_L，CAN_GND）传输，并且将所有节点的CAN收发器的信号共地，这样可以有效抑制共模干扰。共地CAN电缆与连接如下面的图所示：

共地CAN电缆与连接如下面的图所示：

注意：节点到CAN网络主干线的连接可以通过“T”型连接器或分线盒，并且节点到干线之间的分支线应该尽量短，不应该超过1m。

02

使用屏蔽线缆与正确接地

带屏蔽层的CAN线的屏蔽层等于整个是一个等势体，可以良好地抵御电场的干扰。

如图为一个标准的屏蔽双绞线， CANH 和CANL 通过铝箔和无氧铜丝屏蔽网包裹。

使用屏蔽线后如果屏蔽层没有良好的接地，屏蔽线是不起作用的，有三种外壳接地的方法：

🔹 屏蔽层单点接地

🔹 节点信号地阻容接自身外壳地

🔹 屏蔽层分段屏蔽法

最常用的是屏蔽层单点接地，在干线上找一点将屏蔽层用导线直接接地，该点应是所受干扰最小的点， 同时该点位于网络中心附近。

03

CAN转为光纤传输

使用转换模块转为光纤传输，光纤是一种无法被电磁干扰的传输介质，可以有效避免雷击与其他超强干扰，如远程激光与电磁脉冲发射装置。

图中使用Ixxat CAN-CR110/FO的光纤网络为主干网络，可以显著提高CAN总线抗干扰能力，并且使用CR110/FO后对网络实时性能几乎无影响，大大的提高系统稳定性，布线简单，节约成本。

以上就是本周与大家分享的总线抗干扰的三种方案，请大家根据需求调整CAN网络抗干扰能力，使CAN网络保证健康稳定。更多的方法可以参考往期推送的微信文章。