要搭建一個健壯的CAN網(wǎng)絡(luò)，隔離、阻抗匹配、外圍保護(hù)，需要考慮的點(diǎn)非常之多，稍有不慎就有可能留下“內(nèi)傷”。怎樣能夠讓我們的網(wǎng)絡(luò)健康運(yùn)行，無畏風(fēng)雨呢？請看此文。

對于提高CAN總線節(jié)點(diǎn)的可靠性而言，隔離、總線阻抗匹配、總線保護(hù)等等是離不開的，在設(shè)計CAN節(jié)點(diǎn)時要注意這些點(diǎn)來提高總線電路可靠性和安全性。下面我們來分別盤點(diǎn)一番：

一、隔離

CAN總線的隔離主要關(guān)注信號隔離與電源隔離。

1、信號隔離

常見的信號隔離技術(shù)有光耦和磁隔兩種。而在CAN總線上建議選用使用磁隔離的方案，因?yàn)榇鸥綦x相對來說更為可靠，消除了光耦合器帶來的相關(guān)不確定的電流傳送比率、非線性傳送特性以及隨時間漂移和隨溫度漂移的問題。磁偶方案天生就自帶25KV/us的瞬態(tài)共模抑制能力，并且能夠在電壓差峰值560V的環(huán)境下正常工作可以說是非常優(yōu)秀了。

用隔離收發(fā)器將總線和控制電路進(jìn)行電氣隔離，不但可以把高壓擋在我們的控制系統(tǒng)之外保護(hù)操作人員的安全，而且能抑制由接地電勢差、接地環(huán)路等帶來的各種公模干擾，保證總線能在嚴(yán)重干擾和其它系統(tǒng)級噪聲存在的情況下不間斷、無差錯運(yùn)行。讓我們看下面的圖片，使用隔離收發(fā)器后，就可以避免形成地環(huán)路，總線參考地可跟隨共模電壓的波動而波動，共模電壓全部由隔離帶承受，共模電壓對總線信號變得不再可見，總線從而可以穩(wěn)定可靠地進(jìn)行通信。

2、電源隔離

信號隔離之后，電源也應(yīng)進(jìn)行隔離。在此推薦集成模塊的方案，眾所周知同樣功能和性能的電路，電路越少元器件數(shù)目越少，連線和焊點(diǎn)的數(shù)量也就會減少，出現(xiàn)故障的概率也就會相對降低。因此，直接采用帶隔離的DC-DC隔離模塊實(shí)現(xiàn)即可方便的實(shí)現(xiàn)電源的隔離。

二、阻抗匹配

電信號在在電纜上傳輸時，若阻抗不連續(xù)或發(fā)生突變時，就會出現(xiàn)信號反射的現(xiàn)象。這個時候就會出現(xiàn)信號的振鈴和地彈，反射的信號疊加在正常的信號上，數(shù)據(jù)的傳輸便可能出現(xiàn)錯誤。為了消減這種信號反射就要讓傳輸電纜上的阻抗保持連續(xù)，可電纜雖標(biāo)準(zhǔn)，終歸是有終點(diǎn)的，終點(diǎn)的阻抗就會發(fā)生突變。為了使總線能夠穩(wěn)定，終點(diǎn)阻抗保持連續(xù)，CAN-Bus規(guī)定要在電纜兩端接入匹配電阻。這個終端電阻的阻值一般選用120Ω。

三、外圍保護(hù)

節(jié)點(diǎn)若是工作在戶外等惡劣的現(xiàn)場環(huán)境，環(huán)境影響是一個必須要考慮的因素。此時需要對CAN信號端口添加更高等級的防護(hù)電路，保證節(jié)點(diǎn)不被損壞以及總線的可靠通訊。具體保護(hù)電路的設(shè)計可以參照下圖：

上圖中除了右端的保護(hù)電路，中間使用的CAN隔離收發(fā)器模塊，該模塊主要集成了CAN收發(fā)器、DC-DC電源模塊、信號隔離電路三部分電路，打包封裝成一個獨(dú)立的模塊，可大大簡化CAN硬件設(shè)定的難度，降低開發(fā)時間成本。

而且目前市面上已出現(xiàn)表貼式CAN收發(fā)器，與傳統(tǒng)的設(shè)計相比，表貼式產(chǎn)品不僅具備更高的集成度與可靠性，并且支持業(yè)內(nèi)所有常用的貼片封裝，適用于需要高穩(wěn)定性CAN總線通訊的場合，能夠最大程度的提升用戶的生產(chǎn)效能，幫助用戶提升總線通信防護(hù)等級。