Der CAN-Bus-Anschlusswiderstand beträgt in der Regel 120 Ohm. Tatsächlich gibt es beim Entwurf zwei 60-Ohm-Widerstandsketten, und im Allgemeinen befinden sich zwei 120-Ω-Knoten auf dem Bus. Grundsätzlich wissen Leute, die ein wenig über CAN-Bus wissen, das ein bisschen. Jeder weiß das.
Der CAN-Bus-Abschlusswiderstand hat drei Auswirkungen:
1. Verbessern Sie die Entstörungsfähigkeit, lassen Sie das Signal mit hoher Frequenz und niedriger Energie schnell durch.
2. Stellen Sie sicher, dass der Bus schnell in einen verborgenen Zustand versetzt wird, damit die Energie der parasitären Kondensatoren schneller abgebaut wird.
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 verfügt über zwei Zustände: „explizit“ und „versteckt“. „Expressiv“ steht für „0“, „versteckt“ für „1“ und wird vom CAN-Transceiver bestimmt. Die folgende Abbildung zeigt ein typisches Diagramm der internen Struktur eines CAN-Transceivers sowie die CANh- und CANl-Verbindungsbusse.
Wenn der Bus explizit ist, werden die internen Q1 und Q2 eingeschaltet und es besteht eine Druckdifferenz zwischen der Dose und der Dose. Wenn Q1 und Q2 ausgeschaltet werden, 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 im Ruhezustand sehr groß. Die interne MOS-Röhre befindet sich in einem hochohmigen Zustand. Externe Störungen benötigen nur sehr wenig Energie, um den Bus in den Ruhezustand zu versetzen (die Mindestspannung des allgemeinen Abschnitts des Transceivers beträgt nur 500 mV). Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Differenzialstörung auftritt, treten deutliche Schwankungen auf dem Bus auf, die nicht absorbiert werden können, und es entsteht eine Ruheposition auf dem Bus.
Um die Entstörungsfähigkeit des versteckten Busses zu verbessern, kann daher der differentielle Lastwiderstand erhöht werden. Der Widerstandswert sollte so klein wie möglich sein, um die Auswirkungen der meisten Rauschenergie zu verhindern. Um jedoch zu vermeiden, dass zu viel Strom in den Bus gelangt, darf der Widerstandswert nicht zu klein sein.
2. Stellen Sie sicher, dass Sie schnell in den verborgenen Zustand gelangen
Im expliziten Zustand werden die parasitären Kondensatoren des Busses geladen und müssen entladen werden, wenn sie in den verborgenen Zustand zurückkehren. Wenn zwischen CANH und Canl keine Widerstandslast platziert wird, kann die Kapazität nur durch den Differenzwiderstand im Transceiver aufgeladen werden. Diese Impedanz ist relativ groß. Je nach den Eigenschaften der RC-Filterschaltung ist die Entladezeit deutlich länger. Für den analogen Test fügen wir zwischen Canh und Canl des Transceivers einen 220-pF-Kondensator hinzu. Die Positionsrate beträgt 500 kbit/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 wechselt, muss zwischen CANH und Canl ein Lastwiderstand platziert werden. Nach Hinzufügen eines 60-Ω-Widerstands sind die Wellenformen in der Abbildung dargestellt. Aus der Abbildung geht hervor, dass die Zeit, in der explizit zur Rezession zurückkehrt, auf 128 ns reduziert wird, was der Etablierungszeit der Explizitheit entspricht.
3. Signalqualität verbessern
Wenn das Signal bei einer hohen Umwandlungsrate hoch ist, erzeugt die Signalkantenenergie eine Signalreflexion, wenn die Impedanz nicht angepasst ist. Die geometrische Struktur des Übertragungskabelquerschnitts ändert sich, die Eigenschaften des Kabels ändern sich dann und die Reflexion verursacht auch eine Reflexion. Essenz
Wenn die Energie reflektiert wird, wird die Wellenform, die die Reflexion verursacht, mit der ursprünglichen Wellenform überlagert, wodurch Glocken erzeugt werden.
Am Ende des Buskabels führen die schnellen Impedanzänderungen zu einer Reflexion der Signalrandenergie, wodurch das Bussignal geklingelt wird. Ist das Klingeln zu groß, 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 absorbiert und die Entstehung von Klingeln verhindert.
Andere Personen führten einen analogen Test durch (die Bilder wurden von mir kopiert). Die Positionsrate betrug 1 MBIT/s. Die Transceiver Canh und Canl waren über etwa 10 m lange verdrillte Leitungen miteinander verbunden. Der Transistor war mit einem 120-Ω-Widerstand verbunden, um eine verdeckte Konvertierungszeit zu gewährleisten. Am Ende lag keine Last an. Die Wellenform des Endsignals ist in der Abbildung dargestellt, und die ansteigende Signalflanke erscheint glockenförmig.
Wenn am Ende der verdrillten Leitung ein 120Ω-Widerstand hinzugefügt wird, verbessert sich die Wellenform des Endsignals erheblich und die Glocke verschwindet.
In der Regel sind bei der geradlinigen Topologie beide Enden des Kabels das sendende und das empfangende Ende. Daher muss an beiden Enden des Kabels ein Abschlusswiderstand hinzugefügt werden.
Im tatsächlichen Anwendungsprozess weist der CAN-Bus im Allgemeinen kein perfektes Bus-Design auf. Oft handelt es sich um eine gemischte Struktur aus Bus- und Sterntyp. Die Standardstruktur des analogen CAN-Busses.
Warum 120 Ω wählen?
Was ist Impedanz? In der Elektrotechnik wird die Barriere für den Stromfluss in einem Stromkreis oft als Impedanz bezeichnet. Die Einheit der Impedanz ist Ohm, oft verwendet als Z, Plural z = r+i (ωl – 1/(ωc)). Impedanz lässt sich in zwei Teile unterteilen: Widerstand (Realanteil) und elektrischen Widerstand (Virtualanteil). Zum elektrischen Widerstand zählen auch Kapazität und Sensorwiderstand. Der durch Kondensatoren verursachte Strom wird als Kapazität bezeichnet, der durch Induktivität verursachte Strom als Sensorwiderstand. Die Impedanz bezieht sich hier auf die Form von Z.
Der Wellenwiderstand eines Kabels kann experimentell ermittelt werden. An einem Ende des Kabels befindet sich ein Rechtecksignalgenerator, am anderen Ende ein einstellbarer Widerstand. Die Wellenform des Widerstands wird mit einem Oszilloskop beobachtet. Passen Sie den Widerstandswert so an, dass das Signal am Widerstand eine gute, glockenfreie Rechteckwelle ergibt: Impedanzanpassung und Signalintegrität. Zu diesem Zeitpunkt kann der Widerstandswert als mit den Eigenschaften des Kabels übereinstimmend betrachtet werden.
Verwenden Sie zwei typische Kabel, die in zwei Fahrzeugen verwendet werden, und verdrehen Sie sie zu verdrillten Leitungen. Mit der oben beschriebenen Methode lässt sich eine typische Impedanz von etwa 120 Ω ermitteln. Dies ist auch der vom CAN-Standard empfohlene Anschlusswiderstand. Daher wird er nicht auf Grundlage der tatsächlichen Leitungsstrahleigenschaften berechnet. Definitionen hierzu finden sich natürlich in der Norm ISO 11898-2.
Warum muss ich 0,25 W wählen?
Dies muss in Kombination mit einigen Fehlerzuständen berechnet werden. Alle Schnittstellen der Fahrzeug-ECU müssen Kurzschlüsse zur Stromversorgung und Kurzschlüsse zur Masse berücksichtigen, daher müssen wir auch den Kurzschluss zur Stromversorgung des CAN-Busses berücksichtigen. Gemäß dem Standard müssen wir einen Kurzschluss nach 18 V berücksichtigen. Angenommen, CANH ist nach 18 V kurzgeschlossen, fließt der Strom durch den Abschlusswiderstand zu Canl, und aufgrund der Leistung des 120-Ω-Widerstands beträgt 50 mA * 50 mA * 120 Ω = 0,3 W. Unter Berücksichtigung der Verringerung der Menge bei hohen Temperaturen beträgt die Leistung des Abschlusswiderstands 0,5 W.
Beitragszeit: 08.07.2023
