瞬態干擾的形式有:電機狀態改變時產生的電快速脈沖群干擾,雷電或大功率開關在電纜上產生的浪涌,靜電放電感應等。傳導干擾以共模形式居多,也有部分差模干擾。在系統中為保證CAN總線通訊的可靠性而使用的EMC措施有:信號保護器、瞬態抑制二極管TVS、隔離收發器、光電隔離等。
信號保護器
外接專用的信號保護器消除干擾,如ZF-12Y2消耗干擾強度和CANFDbridge網橋做隔離。
圖3 信號保護器與CANFDBridge隔離
瞬態抑制二極管TVS
瞬態抑制二極管并聯在信號線和信號地之間,用來保護電纜受到雷擊或靜電放電時產生的浪涌高壓。當TVS上的電壓超過一定的幅度時,器件迅速導通,從而將浪涌能量泄放掉,并將電壓的幅度限制在一定的范圍內。
隔離收發器
隔離是解決傳導干擾問題的理想方法,它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。選擇隔離收發器首先要考慮傳輸延時,其延時時間對總線的傳輸距離和質量都會造成影響,建議使用磁隔離的CTM5MFD設計接口收發電路。
圖4 隔離收發器
光電隔離
光電隔離是解決傳導干擾問題的理想方法,它具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。選擇光耦合器件時需要考慮兩個參數:傳輸延時和共模抑制CMR,在傳輸延時滿足數據通訊波特率的情況下盡量選擇共模抑制能力高的型號。衡量光電耦合器共模抑制能力的方法為:輸出保持高(低)時可承受的最大共模電壓上升(下降)率CMH(CML)。使用光電隔離后,也必須使用電源隔離。
總結
各種干擾設備的輻射很復雜,要真正完全消除電磁干擾是不可能完成的任務。但是可以根據電磁兼容性的基本原理采取措施來最大限度地減小電磁干擾,并使之控制在系統可容納的范圍之內,從而保證系統或設備可靠運行。以上的改善方案,可以很好的提高CAN FD設備的電磁兼容性能。