Der CAN-Bus-Abschlusswiderstand beträgt im Allgemeinen 120 Ohm. Tatsächlich gibt es beim Entwurf zwei 60-Ohm-Widerstandsstränge und im Allgemeinen gibt es zwei 120-Ω-Knoten auf dem Bus. Im Grunde sind es Leute, die sich ein bisschen mit CAN-Bus auskennen, ein bisschen. Das weiß jeder.
Der CAN-Bus-Abschlusswiderstand hat drei Auswirkungen:
1. Verbessern Sie die Anti-Interferenz-Fähigkeit, lassen Sie das Signal mit hoher Frequenz und niedriger Energie schnell übertragen;
2. Stellen Sie sicher, dass der Bus schnell in einen verborgenen Zustand wechselt, damit die Energie der parasitären Kondensatoren schneller abfließt.
3. Verbessern Sie die Signalqualität und platzieren Sie es an beiden Enden des Busses, um die Reflexionsenergie zu reduzieren.
1. Verbessern Sie die Anti-Interferenz-Fähigkeit
Der CAN-Bus hat zwei Zustände: „explizit“ und „versteckt“. „Expressive“ steht für „0“, „hidden“ steht für „1“ und wird vom CAN-Transceiver bestimmt. Die folgende Abbildung ist ein typisches internes Strukturdiagramm eines CAN-Transceivers und des Canh- und Canl-Verbindungsbusses.
Wenn der Bus explizit ist, werden die internen Q1 und Q2 eingeschaltet und die Druckdifferenz zwischen der Dose und der Dose gemessen. Wenn Q1 und Q2 abgeschaltet sind, befinden sich Canh und Canl in einem passiven Zustand mit einer Druckdifferenz von 0.
Wenn der Bus nicht belastet ist, ist der Widerstandswert der Differenz in der verborgenen Zeit sehr groß. Die interne MOS-Röhre ist ein hochohmiger Zustand. Externe Störungen erfordern nur eine sehr geringe Energie, damit der Bus in den expliziten Bereich gelangen kann (die Mindestspannung des allgemeinen Teils des Transceivers. Nur 500 mV). Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Differenzialmodellinterferenz auftritt, treten offensichtliche Schwankungen auf dem Bus auf, und es gibt keinen Platz für diese Schwankungen, um sie zu absorbieren, und es entsteht eine explizite Position auf dem Bus.
Um die Anti-Interferenz-Fähigkeit des versteckten Busses zu verbessern, kann daher der Differenzlastwiderstand erhöht werden, und der Widerstandswert ist so klein wie möglich, um den Einfluss der meisten Rauschenergie zu verhindern. Um jedoch zu verhindern, dass ein übermäßiger Strom in den Bus eindringt, darf der Widerstandswert nicht zu klein sein.
2. Stellen Sie sicher, dass Sie schnell in den verborgenen Zustand gelangen
Während des expliziten Zustands wird der parasitäre Kondensator des Busses aufgeladen und diese Kondensatoren müssen entladen werden, wenn sie in den verborgenen Zustand zurückkehren. Wenn keine Widerstandslast zwischen CANH und Canl liegt, kann die Kapazität nur durch den Differenzwiderstand im Transceiver gegossen werden. Diese Impedanz ist relativ groß. Abhängig von den Eigenschaften der RC-Filterschaltung wird die Entladezeit deutlich länger sein. Für den Analogtest fügen wir einen 220pf-Kondensator zwischen Canh und Canl des Transceivers hinzu. Die Positionsrate beträgt 500kbit/s. Die Wellenform ist in der Abbildung dargestellt. Der Abfall dieser Wellenform ist ein relativ langer Zustand.
Um parasitäre Buskondensatoren schnell zu entladen und sicherzustellen, dass der Bus schnell in den verborgenen Zustand übergeht, muss ein Lastwiderstand zwischen CANH und Canl platziert werden. Nach dem Hinzufügen eines 60-Ω-Widerstands sind die Wellenformen in der Abbildung dargestellt. Aus der Abbildung geht hervor, dass die Zeit, in der die explizite Rückkehr in die Rezession dauert, auf 128 ns verkürzt wird, was der Etablierungszeit der Explizitität entspricht.
3. Verbessern Sie die Signalqualität
Wenn das Signal bei einer hohen Umwandlungsrate hoch ist, erzeugt die Signalflankenenergie eine Signalreflexion, wenn die Impedanz nicht angepasst ist. Die geometrische Struktur des Übertragungskabelquerschnitts ändert sich, die Eigenschaften des Kabels ändern sich und die Reflexion führt auch zu einer Reflexion. Wesen
Wenn die Energie reflektiert wird, überlagert sich die Wellenform, die die Reflexion verursacht, mit der ursprünglichen Wellenform, wodurch Glocken entstehen.
Am Ende des Buskabels kommt es aufgrund der schnellen Impedanzänderungen zu einer Energiereflexion an der Signalflanke, und auf dem Bussignal wird ein Klingelton erzeugt. Wenn die Klingel zu groß ist, beeinträchtigt dies die Kommunikationsqualität. Am Ende des Kabels kann ein Abschlusswiderstand mit der gleichen Impedanz wie die Kabeleigenschaften hinzugefügt werden, der diesen Teil der Energie absorbieren und die Entstehung von Glocken vermeiden kann.
Andere Leute führten einen analogen Test durch (die Bilder wurden von mir kopiert), die Positionsrate betrug 1 MBIT/s, die Transceiver Canh und Canl verbanden etwa 10 m verdrillte Leitungen und der Transistor war mit dem 120-Ω-Widerstand verbunden, um eine versteckte Wandlungszeit sicherzustellen. Keine Ladung am Ende. Die Wellenform des Endsignals ist in der Abbildung dargestellt, und die ansteigende Signalflanke erscheint glockenförmig.
Wenn am Ende der verdrillten Leitung ein 120-Ω-Widerstand hinzugefügt wird, wird die Wellenform des Endsignals erheblich verbessert und die Glocke verschwindet.
Im Allgemeinen sind in der geradlinigen Topologie beide Enden des Kabels das Sendeende und das Empfangsende. Daher muss an beiden Enden des Kabels ein Abschlusswiderstand hinzugefügt werden.
Im tatsächlichen Anwendungsprozess ist der CAN-Bus im Allgemeinen nicht das perfekte Busdesign. Oft handelt es sich um eine gemischte Struktur aus Bustyp und Sterntyp. Die Standardstruktur des analogen CAN-Busses.
Warum 120 Ω wählen?
Was ist Impedanz? In der Elektrowissenschaft wird das Hindernis für den Strom im Stromkreis oft als Impedanz bezeichnet. Die Impedanzeinheit ist Ohm, die oft von Z verwendet wird, was ein Plural z = r+i (ωl – 1/(ωc)) ist. Insbesondere kann die Impedanz in zwei Teile unterteilt werden: Widerstand (reale Teile) und elektrischer Widerstand (virtuelle Teile). Zum elektrischen Widerstand zählen auch die Kapazität und der sensorische Widerstand. Der durch Kondensatoren verursachte Strom wird als Kapazität bezeichnet, und der durch die Induktivität verursachte Strom wird als sensorischer Widerstand bezeichnet. Die Impedanz bezieht sich hier auf die Form von Z.
Die charakteristische Impedanz jedes Kabels kann durch Experimente ermittelt werden. An einem Ende des Kabels befindet sich ein Rechteckwellengenerator, das andere Ende ist mit einem einstellbaren Widerstand verbunden und beobachtet die Wellenform am Widerstand durch das Oszilloskop. Passen Sie die Größe des Widerstandswerts an, bis das Signal am Widerstand eine gute glockenfreie Rechteckwelle ist: Impedanzanpassung und Signalintegrität. Zu diesem Zeitpunkt kann davon ausgegangen werden, dass der Widerstandswert mit den Eigenschaften des Kabels übereinstimmt.
Verwenden Sie zwei typische Kabel, die von zwei Autos verwendet werden, um sie in verdrillte Leitungen zu verzerren, und die Merkmalsimpedanz kann mit der obigen Methode von etwa 120 Ω erhalten werden. Dies ist auch der vom CAN-Standard empfohlene Abschlusswiderstand. Daher erfolgt die Berechnung nicht auf Grundlage der tatsächlichen Eigenschaften des Linienstrahls. Natürlich gibt es Definitionen in der Norm ISO 11898-2.
Warum muss ich 0,25 W wählen?
Dies muss in Kombination mit einem Fehlerstatus berechnet werden. Alle Schnittstellen des Fahrzeug-ECU müssen einen Kurzschluss zur Stromversorgung und einen Kurzschluss zur Masse berücksichtigen, daher müssen wir auch den Kurzschluss zur Stromversorgung des CAN-Busses berücksichtigen. Gemäß der Norm müssen wir einen Kurzschluss nach 18 V berücksichtigen. Unter der Annahme, dass CANH mit 18 V kurzgeschlossen ist, fließt der Strom über den Anschlusswiderstand zu Canl, und die Leistung des 120-Ω-Widerstands beträgt 50 mA * 50 mA * 120 Ω = 0,3 W. Unter Berücksichtigung der Reduzierung der Menge bei hoher Temperatur beträgt die Leistung des Anschlusswiderstands 0,5 W.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 08.07.2023
