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                                          CAN總線信號為什么要隔離

                                          編輯:管理員   瀏覽:1512  時間:2022-11-01

                                          您在使用CAN或RS-485總線進行調試時,是否遇到過偶爾通信出錯?或者接收不到數據?一直正常使用的總線,突然出現大范圍的錯誤,或者節點損壞?您還在為這些問題不知所措,摸不著頭腦嗎?使用總線隔離,或許能輕易幫您解決問題。 實際總線應用中,您是否遇到過以下問題:
                                               1. 設備及人身安全——潛在的高壓危險
                                               CAN、RS-485總線的使用環境非常復雜,一些惡劣的使用場合會存在高壓。極容易產生觸電危險,危及人身或設備安全。
                                               2.遠端無法接收到數據——地電勢差存在
                                               許多實際應用中,通信距離可達幾千米,節點之間的距離很遠。設計者常常直接將每個節點的參考地接于本地的大地,作為信號的返回地,看似正?煽康淖龇,卻存在極大的隱患!即使調試正常的系統,也可能在使用一段時間后出現各種問題。
                                               常常被忽略的問題是:兩個節點之間大地也可能存在很大的電勢差!!!實際的大地并不是理想的“0”電位,大地也是導體,也存在阻抗。當大的電流流過大地時,流過電流的大地兩端也會存在電勢差。如圖1所示。

                                                若直接將相距很遠的通信節點分別連接至各自的本地大地,地電勢差會以共模電壓的形式疊加在總線發送器的輸出端,疊加之后的信號可能遠遠超過接收器所能承受的共模輸入電壓范圍,從而無法正常接收信號,嚴重還會損壞收發器。普通的CAN、RS-485收發器的共模輸入范圍較小,如SN65HVD251、SP3085兩款收發器僅支持-7~+12V共模輸入范圍,大地流過各種大型設備注入的大電流,由此引起的地電勢差可高達幾伏、幾十伏甚至上百伏,遠遠超出收發器所能承受的電壓范圍。
                                                3.毫無征兆的數據錯誤,或器件損壞——地環路影響
                                                既然節點之間的大地存在電勢差,那直接用一根線將兩個節點的地再連起來不就可以了?大錯特錯!這樣做只能使情況更加嚴重,這根長長的導線會與大地形成一個極大的地環路!
                                          相信大家在學生時代就知道,一個閉合線圈在變化的磁場里面就會產生電流。50Hz的交流電力線、大型電機等,都是交流磁場的來源,若總線靠近或經過這些地方,地環路就會產生電流高達數安培甚至上百安培。電流流過地環路產生的共模電壓就會影響總線的正常通信。
                                                除了穩定的磁場來源,一些電力線的浪涌、雷擊、高頻噪聲等瞬態干擾都有可能被這個巨型的“環形天線”拾取,并造成通信異常。

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