Keletas bendrų veiksnių, turinčių įtakos normaliam CAN veikimui
1. Normalus CAN tinklo darbinės įtampos diapazonas
Darbinė įtampa: CAN tinklas paprastai veikia 5 V lygiu, o konkretus normalios darbinės įtampos diapazonas yra nuo 4,5 V iki 5,5 V. CAN siųstuvas-imtuvas yra atsakingas už fizinio lygio signalo konvertavimą į standartinį CAN magistralės lygį ir yra labai svarbus norint tinkamai perduoti signalą.
Maitinimo įtampa: siųstuvo-imtuvo maitinimo įtampa paprastai yra 3,3 V arba 5 V, priklausomai nuo įrenginio konstrukcijos specifikacijų. Pažymėtina, kad CAN signalo patikimumui labai svarbus maitinimo įtampos stabilumas, o įtampos svyravimai gali sukelti ryšio klaidas.
2. Kabelio varžos ir talpos parametrai and CAN tinklo aplinkosaugos reikalavimus
Kabelio varža: būdinga CAN magistralės varža paprastai yra 120 omų, o tai atitinka gnybtų varžą, kad būtų išvengta signalo atspindėjimo. Naudojant elektra varomus automobilius, CAN magistralei reikia naudoti automobiliams skirtus standartinius vytos poros kabelius, kad išlaikytų pastovią varžą ir sumažintų elektromagnetinius trukdžius.
Talpinė apkrova: maksimali magistralės talpinė apkrova turi būti mažesnė nei 200 pF. Per didelė talpinė apkrova padidins signalo kilimo ir kritimo laiką, todėl paveiks signalo vientisumą.
Indukcinis efektas: elektrinėse transporto priemonėse kabelių laidai gali sukelti indukcinį efektą, kuris paprastai sumažinamas pagrįstais laidų sujungimo būdais ir pridedant filtravimo elementus.
Kabelio ilgis: Maksimalus efektyvus CAN tinklo ilgis yra 40 metrų (esant 1 Mbps). Jei kabelio ilgį reikia pratęsti, ryšio spartą reikia sumažinti, kad būtų užtikrintas signalo vientisumas. Pavyzdžiui, esant 125 kbps, maksimalus kabelio ilgis gali siekti 500 metrų.
Darbo aplinka: CAN magistralės kabeliai turi patikimai veikti plačiame automobilio temperatūros diapazone (paprastai nuo -40 laipsnio iki +85 laipsnio ir iki +125 laipsnio ekstremaliomis sąlygomis). Renkantis kabelius ir projektuojant apvalkalus, reikia atsižvelgti į tokius reikalavimus kaip atsparumas aukštai temperatūrai, atsparumas alyvai ir atsparumas UV spinduliams.
3. Siųstuvo-imtuvo ryšio mazgų trukdžiai ir elektromagnetinė spinduliuotė
Elektromagnetinių trukdžių (EMI) valdymas: elektromagnetinė aplinka elektrinėse transporto priemonėse yra sudėtinga dėl variklių ir didelės galios elektroninių prietaisų. CAN siųstuvai-imtuvai ir magistralės yra jautrūs EMI, o tai gali sukelti ryšio klaidų ar net sistemos gedimų.
Apsaugos nuo trukdžių konstrukcija: ekranuotas kabelis: naudokite ekranuotą vytos poros (STP) arba ekranuotą vytos poros (F/UTP), kad sumažintumėte elektromagnetinės spinduliuotės ir išorinių trukdžių poveikį. Gnybtų varža: tinkamai sukonfigūruota gnybtų varža (dažniausiai 120 omų) vaidina svarbų vaidmenį slopinant signalo atspindį ir trukdžius.
Filtras: pridėkite bendrojo režimo droselius ir atjungimo kondensatorius prie mazgo konstrukcijos, kad filtruotumėte aukšto dažnio trikdžius.
Elektromagnetinė spinduliuotė: CAN tinklo elektromagnetinė spinduliuotė turi atitikti automobilių pramonės standartus, tokius kaip CISPR 25 (atsparumo spinduliuotei ir trukdžiams reikalavimai borto elektroninei įrangai). Specifinis radiacijos reikalavimas paprastai yra ne didesnis kaip 30 dBμV/m lygis (nuo 30 MHz iki 1 GHz dažnių juostoje), o konkreti vertė skiriasi priklausomai nuo transporto priemonės naudojimo aplinkos.
4. Bendrieji gedimų analizės ir gedimų šalinimo metodai
Gedimo tipas:
Atvira magistralė arba trumpasis jungimas: tai gali sukelti fizinė žala arba atsilaisvinusios jungtys, dėl kurių mazgas negalės susisiekti.
Gnybtų varžos neatitikimas: trūkstama arba neteisinga gnybtų varžos vertė sukels signalo atspindį, dėl kurio gali atsirasti ryšio klaidų.
Nenormali maitinimo įtampa: nestabili arba per žema CAN siųstuvo-imtuvo maitinimo įtampa sukels signalo iškraipymus ir ryšio nutraukimą.
EMI trikdžiai: stiprių išorinių elektromagnetinių laukų arba vidinių aukšto dažnio įrenginių sukeliami trukdžiai sukels paketų praradimą arba CRC klaidas.
Trikčių šalinimo būdas:
Fizinė apžiūra: patikrinkite, ar kabelio jungtis, gnybtų varža ir mazgo maitinimo įtampa atitinka standartus. Osciloskopo bandymas: naudokite osciloskopą, kad aptiktumėte CAN{0}}H ir CAN_L bangų formas, kad pastebėtumėte, ar nėra nenormalių signalų atspindžių, per aukštų ar per žemų lygių.
Maitinimo bandymas: aptikkite CAN siųstuvo-imtuvo maitinimo įtampą, kad įsitikintumėte, jog ji yra normaliame veikimo diapazone (pavyzdžiui, nuo 4,5 V iki 5,5 V).
EMI analizė: naudokite spektro analizatorių, kad aptiktumėte elektromagnetinių trukdžių šaltinius aplinkoje ir imkitės ekranavimo arba izoliavimo priemonių.
Konkrečios atskaitos vertės
Įprastos darbinės įtampos diapazonas: nuo 4,5 V iki 5,5 V.
Kabelio charakteristinė varža: 120 omų.
Didžiausia talpinė apkrova: < 200 pF.
Maksimalus kabelio ilgis: 40 metrų esant 1 Mbps; 500 metrų esant 125 kbps.
Elektromagnetinės spinduliuotės reikalavimai: pagal CISPR 25 standartą lygis neviršija 30 dBμV/m.
Atlikdami aukščiau pateiktą analizę matome, kad CAN tinklo stabilumas priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant įtampą, kabelio parametrus ir elektromagnetinį suderinamumą (EMC). Norint užtikrinti patikimą elektromobilių CAN tinklo veikimą, būtini pagrįsti projektavimo ir gedimų šalinimo metodai.
