一種利用無扼流圈收發器簡化CAN總線的方式

2020-11-25 OFweek維科網

　　共模扼流圈的另外一個意外結果就是總線上增高的大瞬態電壓風險。諸如到電源、電池電壓或系統接地的短接等故障情況會導致共模電流的突然變化。這會在短路連接/斷開，以及CAN驅動在顯性和隱性狀態之間變換時出現。當流經扼流圈電感的電流快速變化時，會在驅動器IC的CAN端子上產生一個較大的電壓電位。在某些情況下，這個電壓有可能超過CAN器件的瞬態過壓處理能力，並且會導致永久損壞。

　　為了在避免與共模扼流圈有關的不利影響的同時減少放射，可使用一個替代解決方案：減少CAN驅動器的共模噪聲輸出。這看起來似乎簡單而又直接，但是這需要半導體廠商進行仔細而又認真的設計。隱性和顯性狀態期間的CANH和CANL電壓電平需要受到嚴格控制，以確保CAN總線波形儘可能地保持平衡。

　　此外，當CANH和CANL線路在顯性和隱性狀態之間變換時，它們之間的變換時間和定時偏移需要良好匹配，以限制出現在高頻頻帶內的共模噪聲。

　　針對TI TCAN1042-Q1 CAN收發器的瞬態波形如圖6中所示。圖7中給出的是相應的放射曲線圖。

　　圖6：CANH/CANL輸出和共模噪聲

　　圖7：一個汽車故障保護CAN收發器的傳導放射

　　TCAN1042-Q1的良好匹配輸出級使得輸出共模噪聲極低。這使得在不使用扼流圈等外部共模濾波組件的情況下，放射性能符合OEM的要求。

　　結論

　　雖然共模扼流圈作為一種緩解CAN總線EMC問題的方法，目前廣泛應用於汽車行業，全新的高性能收發器正在使共模扼流圈變得可有可無。不使用共模扼流圈，可以在避免電路諧振和電感電壓尖峰等問題的同時，使CAN總線的實現方式變得更小、成本更低。

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