惯例CAN收发器支撑的节点数最多为110个,但实践运用时需求合理的布局组网, 选用适宜的收发器、线缆、匹配好终端等才干保证网络中的各个节点之间牢靠通讯。
一、影响CAN总线节点数的要素
影响总线节点数的要素有多种,本文咱们从满意接纳节点的差分电压幅值方面来评论,只要满意了这个前提条件,咱们才干考虑总线的其他要素如寄生%&&&&&%、寄生电感对信号的影响。
1、发送节点的CAN接口负载
为何考虑CAN接口负载?
CAN接口负载即为CANH、CANL之间的有用电阻值巨细,该电阻会影响发送节点输出的差分电压的幅值,组网后网络中各个节点的负载电阻 RL挨近,如图 1咱们测验了CTM1051M小体积CAN阻隔模块在不同负载下的输出差分电压幅值。
图 1 不同负载下的差分电压
在负载电阻由45Ω不断增大到66Ω时,节点的输出差分电压也跟着由1.84V增大到2.16V,两者近似线性关系。为了使发送节点的输出差分电压不至于过低,实践组网时负载电阻应在图 1测验的规模内动摇。咱们剖析RL的组成有3个:终端电阻、总线节点的差分输入电阻、总线自身的有用电阻。
终端电阻:总线两头均需求添加终端电阻,当总线间隔长时,总线有用电阻大,损耗大,能够恰当添加终端电阻值以减小总线有用电阻的损耗,如150Ω~300Ω。
差分输入电阻:ISO 11898中规则的收发器差分输入电阻规模为10kΩ~100kΩ之间,CTM1051M系列收发器的差分输入电阻为19kΩ~52kΩ,其典型值为30 kΩ,假如咱们以最多节点组网,按典型值考虑,则整个总线的差分输入电阻会到达30 kΩ/110=273Ω,与终端电阻并联时会明显添加节点的负载。
总线有用电阻:运用较小截面积的双绞线,其有用电阻到达几十欧姆,长间隔通讯,总线对差分信号的影响会很大,如常用的RVS非屏蔽双绞线的电阻从8.0Ω/km到39.0Ω/km不等。严峻时会使接纳点的电平达不到辨认规模。
差分电压除负载电阻的影响外,还会遭到供电电压的影响,如图 2咱们测验了CTM1051M模块在不同电压,不同负载下的差分电压幅值,能够看到电源电压升高0.5V,差分电压幅值会升高约0.3V。
图 2 不同供电电压下的差分电压
2、接纳节点的辨认电平
接纳节点有必定的电平辨认规模,CTM1051M的CAN接口典型参数如表 1所示。节点输入显性电平应大于0.9V。ISO 11898中,总线上的恣意点的最小电平应大于1.2V,组网时咱们应使差分电压大于此值。
表 1 CAN接口典型参数
3、实践组网剖析
现在收发器的最大组网节点数为110个,组网时咱们考虑以上的电阻参数,保证总线上的差分电压在合理的规模内即可。
图 3为CTM1051M引荐的组网拓扑,咱们要考虑总线电阻,终端电阻,发送点,接纳点电压参数。画出其等效电路如图 4所示。
图 3 CTM1051M引荐组网
图 4 CTM1051M组网等效电路
依据等效电路,咱们能够调整的参数有终端电阻RT、发送节点电压VOUT、总线有用电阻RW。
图 4中,各节点的RW、RIN难以精确确认,组网时以公式核算较为繁琐,简洁的办法就是丈量总线两头的节点电压。如网络的总线电阻过大时,节点1到节点n总线对信号的损耗会很大,当节点n接纳的差分电压低于1.2V时,需求增大终端电阻。
在运用浪涌抑制器的场合,比如在图 4的节点1和节点2之间添加SP00S12信号浪涌抑制器,其直流等效电阻为9.5Ω,能够将其等效为总线的有用电阻,当节点1收到的电压过低时可通过减小总线有用电阻,进步节点1处的终端电阻来补偿浪涌抑制器带来的损耗。
二、总结
不管总线网络长短,网络两头都需求加终端电阻;
通讯间隔长时,恰当添加终端电阻值,削减总线电阻对信号的衰减,如150Ω~300Ω;
有激烈搅扰的场合运用屏蔽双绞线,屏蔽层单点接大地;
收发器CAN接口输出的差分电平会跟着供电电压的改变而改变,应保证供电电压在手册规则规模内。