Гальваническая развязка для can шины

Используемые во многих системах для коммуникационных целей интерфейсы CAN уязвимы для высоковольтных бросков напряжения. Однако некоторые устройства могут помочь защититься от этих проблем.

CAN (Controller Area Network – сеть контроллеров) – это очень популярная последовательная шина, широко используемая в автомобилях, средствах промышленной автоматизации и других промышленных приложениях. Более новая усовершенствованная версия, названная CAN-FD (гибкая скорость передачи данных), обеспечивает более высокие скорости и другие улучшения.

Как обнаружили многие разработчики, CAN часто требует электрической изоляции между узлами и защиты от высоковольтных выбросов, которые регулярно происходят в автомобильном и промышленном оборудовании. Некоторые из недавно анонсированных приемопередатчиков CAN теперь поддерживают последнюю спецификацию CAN-FD, и, кроме того, имеют необходимую изоляцию. Решения для защиты могут также быть основаны на внешних дискретных компонентах, подключаемых к шине.

Видео:Устройство для безопасной проверки приборов. Гальваническая развязка. (PCBWay)Скачать

Знакомство с CAN

CAN – это стандарт последовательного интерфейса, разработанный компанией Robert Bosch и одобренный Собществом автомобильных инженеров (SAE) еще в 1980-х годах. С тех пор, благодаря своей гибкости и надежности, он стал широко использоваться в транспортных средствах и многих промышленных приложениях. Топология интерфейса представляет собой дифференциальную шину с экранированной или неэкранированной витой парой, к которой может быть подключено до 127 узлов. Все узлы являются приемопередатчиками, способными посылать и получать данные. Выпускаются стандартные микросхемы приемопередатчиков, но многие микроконтроллеры имеют интегрированный интерфейс CAN (Рисунок 1).

Данные передаются кадрами, состоящими из 8 байт данных, адресного поля, поля контрольной суммы CRC и других служебных полей. Скорость передачи данных не фиксирована и, начинаясь с 5 кбит/с, может достигать 1 Мбит/с. Максимальная длина шины при скорости 1 Мбит/с равна 40 м. Используется множественный доступ к шине с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). CAN имеет ряд разновидностей, таких как CAN-FD, CANopen и SAE J1939. Используются также обозначения ISO-11898 и ISO-11519, присвоенные Международной организацией по стандартизации (ISO).

CAN-FD (ISO-11898-1) – это новейшая версия, которая увеличивает скорость передачи данных до 5 Мбит/с и выше, что делает систему более адаптированной к приложениям реального времени, требующим более низкой задержки и большего детерминизма. Кадр большего размера теперь вмещает 64 байта данных.

Видео:Подробно про CAN шинуСкачать

Необходимость изоляции

Помимо широкого распространения в автомобильных приложениях, интерфейс CAN используется в системах промышленной автоматизации, драйверах двигателей переменного и постоянного тока, каналах обмена ПЛК, источниках питания телекоммуникационного оборудования, системах отопления и кондиционирования, лифтах, солнечных инверторах и зарядных станциях электрических автомобилей. В некоторых случаях в оборудовании имеются низко- и высоковольтные сегменты, которые должны быть изолированы друг от друга, чтобы защитить низковольтные компоненты от повреждения.

Высоковольтные двигатели, коммутаторы, источники питания и другое оборудование могут генерировать помехи амплитудой в сотни и тысячи вольт. Высоковольтный сигнал, попадающий в низковольтную подсистему, потенциально может уничтожить микроконтроллер. Способом решения этой проблемы является использование изолированных приемопередатчиков и отдельных источников питания с их собственными возвратными землями.

Видео:MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPIСкачать

Изоляция

В современных системах CAN необходимо изолировать как сигналы, так и питание. Изоляция реализуется в приемопередатчике, но ее эффект пропадет, если блоки питания по разные стороны изолирующего барьера будут просто соединены друг с другом.

Во многих новых приемопередатчиках CAN используется емкостная изоляция между входами и выходами данных и цепями подключения шины. Два слоя двуокиси кремния образуют два последовательно соединенных конденсатора, через которые передаются данные между схемами, расположенными на двух разных кристаллах, соединенных внутри корпуса.

Примером может служить ISO1042 – выпущенный компанией Texas Instruments новый изолированный приемопередатчик CAN, обеспечивающий емкостную изоляцию и защиту практически любых промышленных и автомобильных конструкций. Устройство, отвечающее требованиям стандартов физического уровня ISO 11898-2 и ISO 11898-5, поддерживает стандарты CAN до 1 Мбит/с и CAN-FD до 5 Мбит/с. Защита шины выдерживает напряжения ±70 В и синфазные напряжения ±30 В. Диапазон напряжений питания составляет от 1.7 В до 5.5 В. Поддерживаются логические уровни 1.8, 2.5, 3.3 и 5.0 В. Микросхема ISO1042 выпускается в корпусах SOIC-8 или SOIC-16.

Реализация разделенного источника обеспечивает дополнительный уровень изоляции. Один из подходов с использованием устройства Texas Instruments показан на Рисунке 2. Микросхема генератора/драйвера SN6505 формирует 100-килогерцовый сигнал для трансформатора, выходное напряжение которого, преобразованное до требуемого уровня, затем выпрямляется и фильтруется. Трансформатор обеспечивает необходимую изоляцию питания. Отфильтрованное напряжение стабилизируется LDO регулятором (таким, скажем, как TPS76350) и питает приемопередатчик CAN. Узловые приемопередатчики и выводы интерфейса CAN микроконтроллера подключаются к шине через дифференциальные линии CANL и CANH.

Для упрощения процесса проектирования изолированных подсистем CAN и изоляции сигналов и питания CAN выпускаются различные устройства, как дискретные, так и интегральные.

Видео:Вебинар: Как найти любые данные из CAN-шины любого автомобиля?Скачать

Защита шины CAN

Изолированные системы обеспечивают нормальную защиту микросхем. Однако в некоторых условиях могут возникать проблемы электростатических разрядов (ESD), высокий уровень которых способен повредить приемопередатчик. По этой причине шина должна быть каким-то образом защищена. При этом крайне важно, чтобы выбранное устройство защиты интерфейса было совместимо с приемопередатчиком.

Наилучшим решением для защиты является использование супрессоров (TVS-диодов), подключенных между каждой линией шины и землей (Рисунок 2). Эти диоды фактически представляют собой два встречно включенных стабилитрона с высоким пробивным напряжением. Максимально допустимое напряжение на выводах приемопередатчиков зависит от типа микросхемы.

Приемопередатчик ISO105 компании TI выдерживает напряжения в диапазоне от −27 В до +40 В. ISO1042 рассчитан на броски напряжения до ±70 В. Максимальное пробивное напряжение супрессоров должно быть меньше этих значений, но больше рабочего напряжения сигналов на шине. Обычно два логических уровня шины составляют менее половины напряжения питания «0» и напряжения питания «1».

Не забывайте, что добавление TVS-диодов обеспечивает защиту от ESD, но одновременно добавляет к шине емкость, ограничивающую верхние скорости передачи данных. Необходимо, чтобы дополнительная емкость была меньше 50 пФ.

Читайте также: Зимние следы от шин самп

Видео:Поиск уровня топлива в CAN шине Toyota Camry 2017Скачать

Материалы по теме

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать

Гальваническая развязка для can шины

Видео:Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать

CAN — репитер

Разработчику использующему в своих проектах CAN шину рано или поздно придется использовать в своих проекта топологию шины типа «звезда», или включить на шину больше устройств, чем позволяет нагрузочная способность примененного приемопередатчика, или использовать гальванически развязанную CAN шину. Я расскажу как решить эту задачу используя репитер CAN шины. Репитер можно разработать несколькими способами, под катом способ первый — на специализированных микросхемах.

Гальваническая развязка шины CAN

Обычно требуется два вида гальванической развязки:

1. Гальваническая развязка шины CAN и приемопередатчика от управляющего контроллера (рис. 1).
2. Гальваническая развязка одного сегмента шины от другого сегмента (рис. 2).

Рис. 1. Изоляция CAN от MCU

На рис. 1 показан самый простой вариант, так как сигналы CAN между приемопередатчиком (CAN1…3) и микроконтроллерами (MCU) являются однонаправленными и их достаточно пропустить через оптроны. При этом не забываем, что скорость шины CAN обратно-пропорциональна времени задержки распространения сигнала по всей шине, т.е. оптроны желательно ставить быстродействующие. Например 6N137. Если требуется решение в одном корпусе — достаточно применить микросхему ISO1050 или IL41050.

Не буду вдаваться в подробности по поводу гальванически развязанных приемопередатчиков ISO1050, IL41050, поскольку выполняемые ими функции итак понятны. Тем не мнее предоставлю возможность скачать их datasheet в конце статьи.

Рис. 2. Изоляция сегментов CAN шины

На рис. 2 показан более сложный вариант изоляции. В этом случае невозможно подключить к разным сегментам шины приемопередатчики и соединить их RX-TX пины, так как это приведет к защелкиванию приемопередатчиков в доминантном состоянии. В этом случае применяют либо однокристальные решения описанные ниже, либо самостоятельно сконструированные хабы с гальваничекой развязкой, либо устанавливают микроконтроллер с двумя CAN на «борту» и обвешивают его необходимыми гальваническими развязками.

Решение на специализированной микросхеме AMIS-42770

Это решение что называется «в лоб». Сейчас имеется целый класс микросхем, одна из которых называется AMIS-42770. Эта микросхема является двухканальным контроллером CAN шины, основные характеристики можно найти на многих сайтах рунета, тем не менее повторим их:

• напряжение питания: 5 В (4,75В…5,25В);
• напряжение питания CAN (синфазное напряжение на входе): ±45 В;
• напряжение дифференциального выхода: 1,5 В…3 В;
• скорость передачи данных: до 1 Мбит/с;
• рабочий диапазон температур: -40 C…+125 C;
• корпус: SOIC-20;
• не содержит свинца.

На рис. 3 показана блок-схема AMIS-42770:

Рис. 3. Блок схема микросхемы AMIS-42770

На основе одной микросхемы AMIS-42770 не получится реализовать гальванически развязанное решение, но поскольку у микросхемы есть логические выходы Text и Rint, то используя две микросхемы, возможно построить гальванически развязанный интерфейс, что показано на рис. 6.

Типовые включения микросхемы показаны ниже:

Рис. 4. Двухканальный приемо-передатчик CAN шины.

Двухканальное включение микросхемы на рис. 4. Обычно используется для построения топологии шины CAN типа «звезда».

Рис. 5. CAN репитер на микросхеме AMIS-42770

Классический репитер CAN шины можно построить по схеме на рис. 5.

Рис. 6. Гальванически развязанная CAN шина на AMIS−42770

Datasheet

Ссылки на datasheet компонентов упомянутых в статье:

Видео:поиск нерабочей can шины, часть дваСкачать

Применение устройств гальванической развязки цифрового сигнала iCoupler в интерфейсах RS-232, RS-485 и CAN

Видео:Металлизация переходных отверстий в реальной работе. Разработка индикатора CAN шины на STM32F103.Скачать

Введение

В самых различных устройствах и системах – например, промышленных системах управления, источниках питания, линиях связи между компьютерами – данные в последовательном виде передаются по различным интерфейсам, таким как
RS-232,
RS-485 или
CAN. Каждое из подключаемых устройств обычно имеет свой собственный блок питания, и устройства зачастую находятся на большом расстоянии друг от друга; поэтому обычно в таких случаях требуется гальваническая развязка, функции которой – разрыв общей «земляной» цепи, защита всей системы от высоковольтных переходных процессов, уменьшение помех и искажений сигналов, а также увеличение степени электробезопасности.

Видео:Шина CAN. Часть 1. Разбираемся как работает CAN bus, разберем кадр данных до "костей".Скачать

Методы изоляции

Трансформаторы, развязывающие конденсаторы, оптопары, и теперь устройства гальваноразвязки цифрового сигнала iCouplers – вот основные средства обеспечения гальванической развязки, позволяющие блокировать протекание тока от одного устройства к другому, и при этом обеспечить передачу информации (рис.1).

Изоляция применяется для защиты от больших токов или напряжений, вызванных высоковольтными помехами и возникающих при наличии замкнутых цепей заземления. Такие замкнутые петли могут присутствовать в любой системе, где имеется несколько заземлений. Заземления в различных частях системы, связанных длинным кабелем, будут иметь различный потенциал, поэтому ток заземления будет проходить по соединительному кабелю. В отсутствие изоляции этот ток может создать дополнительные шумы, ухудшить качество канала или даже вывести из строя компоненты системы.

Токи, наводимые в длинных кабелях в условиях промышленности, например, при включении и выключении мощных электромоторов, при электростатических разрядах или при разрядах молнии, могут вызвать быстрые изменения потенциала заземления, величиной в сотни или тысячи вольт. При этом на информационный сигнал, передаваемый по каналу, накладывается высоковольтный импульс. При отсутствии изоляции этот высоковольтный импульс может нарушить передачу сигнала или даже вывести систему из строя. Подключение всех устройств, связанных общим интерфейсом, к одному заземлению сможет защитить систему от таких разрушающих воздействий, а изоляция устройств друг от друга позволяет избавиться от замкнутых «петлевых» заземлений.

Чтобы полностью изолировать систему, все линии сигналов и питания должны быть изолированы. Для изоляции линии питания применяются DC/DC преобразователи с гальванической развязкой, а для развязки линий передачи данных можно использовать цифровые изоляторы iCoupler.

Видео:Сканер не подключается: поиск неисправности CAN шины (видео 57)Скачать

Технология iCoupler

Изоляторы iCoupler – это устройства гальванической развязки на основе трансформаторов, выполненных на кристалле кремния; эти трансформаторы играют ту же роль, что и пара светодиод/фотодиод в оптопаре. Планарный трансформатор изготовлен в ходе технологического процесса КМОП на этапе металлизации и имеет ещё один дополнительный слой осажденного золота. Одну «обмотку» трансформатора от другой изолирует слой электрически прочного синтетического полимера (полиимида). Эти две «обмотки» подключены к быстродействующим КМОП-схемам, которые обеспечивают интерфейс между трансформатором и внешними сигналами. Микроэлектронная технология дает возможность с минимумом затрат осуществить интеграцию нескольких каналов цифровой изоляции и других электронных схем в одном корпусе. Устройства iCoupler не имеют таких присущих оптопарам недостатков, как неопределенный коэффициент передачи тока, нелинейная передаточная функция и дрейф (температурный и временной); кроме того, устройство iCoupler позволяет уменьшить энергопотребление на 90% и для его работы не требуется внешних драйверов и дискретных компонентов.

Читайте также: Самые тихие летние шины r17 215 55

Электрическая схема, подключенная к первичной «обмотке» трансформатора, преобразует переходы входного сигнала в импульсы длительностью 1 нс, эти импульсы подаются на трансформатор; схема, подключенная ко вторичной «обмотке», принимает эти импульсы и восстанавливает входной сигнал, как показано на рис.3. Схема обновления сигнала (refresh) на входной стороне обеспечивает корректность выходного сигнала даже если входной сигнал не меняет свое состояние. Это важно в ситуации включения питания, а также при передаче данных с низкой скоростью или при передаче постоянного сигнала.

Так как назначение устройства iCoupler заключается в изоляции входа от выхода, входная и выходная схемы располагаются на различных кристаллах. Собственно трансформатор может быть расположен или на одном из этих кристаллов, или на третьем кристалле, как показано на рис.4. Все кристаллы располагаются в стандартном пластиковом корпусе, в таких корпусах выпускаются многие современные микросхемы.

Особенностью многоканальных устройств iCoupler является наличие в одном корпусе каналов на передачу и на прием. Сами трансформаторы могут передавать сигнал в любую сторону, направление определяется схемами, подключенными к трансформатору. Поэтому многоканальные изоляторы поставляются с различными конфигурациями (с различными сочетаниями направлений передачи).

Видео:Мерседес разьем CAN шины, как выглядит и где?Скачать

Последовательные интерфейсы

Стандарты RS–232 (EIA232) и RS–485 (EIA/TIA485) определяют только физический уровень линии, предоставляя определение протокола на усмотрение разработчика или других стандартов. Однако стандарт CAN определяет как физический уровень, так и протокол передачи данных.

Видео:Построение гальванически развязанных входов ПЛК. Пара интересных микросхем.Скачать

RS–232

RS–232 – это один из наиболее популярных последовательных интерфейсов, впервые описаный в 1962 году и предназначавшийся для обмена данными между компьютером и модемом. Этот стандарт и сейчас широко применяется для межсистемной коммуникации; простота, гибкость и длинная история успешного применения данного интерфейса являются залогом его популярности.

Стандарт разработан для соединения двух устройств и обеспечивает полнодуплексную связь посредством двух несбалансированных линий, по которым передается сигнал относительно «земли». Скорость передачи данных ограничена уровнем 20 kbps, или 64 kbps при низковольтном варианте интерфейса. Максимальная длина соединительного кабеля на практике не превышает 16 метров – ограничение определяется величиной максимальной емкости нагрузки 2500 пФ и импедансом нагрузки 3…7 кОм.

Стандарт RS–232 определяет уровни сигналов драйвера передатчика –5…–15 В для логической единицы и +5…+15 В для логического ноля, и уровни для приемника: –3…–15 В – логическая единица, +3…+15 – логический ноль. Напряжение между –3 В и +3 В соответствует неопределенному уровню. Большой размах напряжений и широкий диапазон неопределенных сигналов обуславливает высокую степень устойчивости к помехам и позволяет передавать достоверный сигнал через длинный кабель.

Спецификация RS–232 определяет разводку выводов 25-контактного D-образного разъёма, в котором предусмотрено 20 сигнальных линий, но 9-контактный D-образный разъём, имеющий 8 сигнальных линий (рис.5), гораздо более популярен. По одной линии в каждом направлении используется для передачи данных; остальные линии предназначены для поддержки протокола передачи. В простейшем варианте необходимо всего три линии: Tx – линия передаваемых данных, Rx – линия принимаемых данных, и «земля» (GND). В 25-выводном разъеме предусмотрена ещё и линия «защитной земли». Эта линия обычно подключена к «земле» источника питания или к шасси устройства, не должна соединяться с сигнальной «землей» илиподключаться к другому устройству.

Стандарт RS–232 предполагает деление оборудования на две категории: DCE (data communications equipment, оборудование, обменивающееся данными) и DTE (data terminal equipment, оконечное оборудование). Эти определения – наследство тех времен, когда стандарт предназначался для соединения компьютера и модема; в наше время эти термины просто определяют то, какие линии задействованы в качестве входов и выходов.

RS–232 обычно применяется для подключения нескольких устройств, поэтому проблема изоляции устройств и линии для этого интерфейса критична. Цифровые изоляторы iCoupler не могут работать в режиме RS-232, поэтому они не могут быть просто подключены между приемопередатчиком и кабелем; но вместо этого их можно включить между приемопередатчиком RS–232 и самим устройством. Со стороны устройства приемопередатчик RS–232 обычно подключается к универсальному асинхронному приемопередатчику (UART) или к процессору, где действуют 3-вольтовые или 5-вольтовые логические уровни. Так как входные и выходные схемы прибора iCoupler электрически изолированы друг от друга, такой изолятор может быть помещен между интерфейсом UART и приемопередатчиком RS-232 в качестве простого решения проблемы гальванической развязки. Для завершения схемы развязки необходим ещё DC/DC преобразователь, питающий дистальную частьизолятора iCoupler и приемопередатчик RS-232.

Применив iCoupler типа ADuM1402, приемопередатчик ADM232L и гальванически развязанный источник питания, мы получим простое и недорогое решение проблемы гальванической развязки интерфейса RS-232 (см. рис.6).

Видео:Volvo XC60 2.0 T5 2015 - Проблемы по CAN шинеСкачать

RS-485

Этот стандарт предполагает подключение до 32 пар передатчиков/приемников. Его гибкость и возможность работы с кабелем длиной до 4000 метров сделали этот стандарт популярным в самых различных областях, особенно там, где необходимо обеспечить связь на большое расстояние. Интерфейсы SCSI и PROFIBUS также используют стандарт RS-485 для связи. Достижимая длина линии зависит от требований к скорости передачи данных, возможны сочетания скорость передачи/длина от 200 килобит в секунду при длине 1200 метров до 12 мегабит в секунду при длине кабеля 100 метров. В линии RS-485 передается дифференциальный сигнал по симметричной двухпроводной линии. Приемник линии опрелеляет логический уровень, сравнивая эти два сигнала между собой; разница в 200 мВ воспринимается как достоверный логический уровень. Дифференциальный драйвер передатчика обеспечивает ток по двум линиям. Это обеспечивает высокую устойчивость линии к помехам по сравнению с однополярной схемой передачи, которая используется в интерфейсе RS-232.

Функция разрешения (enable) драйвера линии RS-485 позволяет переводить драйвер в высокоимпедансное состояние, таким образом обеспечивается работа нескольких устройств на одной линии и снимается проблема конфликта на линии. Программный протокол описывает процедуру арбитража шины, при этом одновременно работает только один драйвер линии, остальные находятся в неактивном состоянии; это позволяет подключить к линии до 32 драйверов. Полудуплексная двухпроводная конфигурация интерфейса RS-485 показана на рис.7. Каждый узел на линии содержит приемник и драйвер, все драйверы и приемники используют одну и ту же дифференциальную сигнальную пару линий. Хотя такое решение позволяет упроститьсистему и снизить её стоимость, тот факт, что все драйверы работают с одной линией, снижает пропускную способность канала.

Читайте также: Тойота камри 2015 размеры шин

Четырехпроводная полнодуплексная конфигурация, в которой один из узлов является ведущим (master), а все остальные – ведомыми (slave), несколько сложнее, но она позволяет значительно повысить скорость обмена данными.

Так как интерфейс RS-485 обычно применяется для связи нескольких устройств, требуется изоляция между шиной и каждым подключенным к ней устройством. Как и в случае интерфейса RS-232, цифровые изоляторы сами по себе не могут обеспечить требования стандарта RS-485, поэтому невозможно просто включить цифровой изолятор в разрыв линии RS-485 между передатчиком и кабелем; вместо этого гальваническая развязка может быть осуществлена между приемопередатчиком RS-485 и локальным устройством. Со стороны системы приемопередатчик обычно подключается к локальной шине или к процессору. Помещение изолятора iCoupler между процессором и приемопередатчиком является простым способом обеспечить гальваническую развязку системы от кабеля. Для завершения схемы развязки необходим DC/DC преобразователь, питающий дистальную часть изолятора iCoupler и приемопередатчик RS-485. Схема с изолятором iCoupler ADuM1301 и источником питания с гальванической развязкой показана на рис.8; такая схема позволяет устранить замыкание петли заземления и обеспечить защиту от помех.

На рис.9 показано устройство изолятора ADM2486.

Видео:#8. Как найти параметр пробега в CAN-шине?Скачать

Интерфейс CAN

CAN – это стандарт, изначально разработанный для автомобильных систем, он описывает двухпроводную связь и последовательный протокол; стандарт предусматривает скорость передачи до 1 Mbps, наличие до 30 узлов на линии и длину кабеля до 40 метров. Передача данных осуществляется асинхронно, с помощью фреймов, содержащих стартовый и стоповый биты, поле арбитража, контрольное поле, поле циклической проверки CRC и поле подтверждения. Каждый узел может принимать и передавать одновременно, и одним из основных достоинств протокола является арбитраж, не разрушающий данные, что позволяет избежать потери данных. Каждый узел передает доминантный бит начала передачи (SOM) в начале каждого сообщения. Остальные узлы воспринимают этот сигнал и не пытаются начать передачу, пока передача сообщения не завершится. Затем передается 11- или 29-разрядное поле арбитража. Помимо того, что это поле играет роль идентификатора, оно задает приоритет переданному сообщению. Узлы с наивысшим приоритетом в любой момент могут захватить управление шиной, при этом остальные узлы будут вынуждены дожидаться освобождения шины. Такой арбитраж гарантирует, что сообщения с наивысшим приоритетом будут переданы сразу.

В шине CAN (рис.10) используется симметричная двухпроводная дифференциальная линия, рабочее напряжение обычно составляет 3 или 5 В.

Применяется кодирование NRZ, что обеспечивает компактность сообщений, минимальное число переходов и высокую помехоустойчивость. Приемопередатчик сигнала CAN имеет пару выходных транзисторов с открытым стоком и формирует дифференциальные сигналы CANH (VCC – 0.9 В) и CANL (1.5 В). В активном состоянии передатчик формирует доминантный сигнал, представляющий логический низкий уровень. Если ни один передатчик не активен, «подтягивающие» резисторы задают на линии напряжение VCC/2, обеспечивая высокий логический уровень. Схема управления переводит приемопередатчик в малопотребляющий режим standby.

Малопотребляющая приемная часть остается активной и в режиме standby, отслеживая состояние шины и передавая сигнал на контроллер локального узла, когда обнаруживается активность.

Как и в случае шины RS-232 или RS-485, цифровые изоляторы не могут обеспечить развязку самой шины CAN, поэтому их невозможно использовать между приемопередатчиком и кабелем; вместо этого iCoupler можно включить между приемопередатчиком и локальным CAN-контроллером, работающим со стандартными 3- или 5-вольтовыми логическими уровнями.

Входные схемы изолятора iCoupler изолированы от выходных, поэтому простым решением будет подключить iCoupler между процессором и приемопередатчиком. Как и в предыдущих случаях, понадобится изолированный DC/DC преобразователь для питания изолированной части iCoupler’а и приемопередатчика. Такая схема показана на рис.11; она позволяет разомкнуть замкнутые «петли» заземления и обеспечивает защиту от высоковольтных помех и переходных процессов.

Видео:Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать

Ещё о цифровых изоляторах iCoupler

Цифровые изоляторы, созданные по технологии iCoupler, имеют преимущества по сравнению с оптопарами с точки зрения интеграции, пропускной способности, энергопотребления, простоты применения и надёжности. Изоляторы iCoupler являются завершенными блоками, они не требуют дополнительных внешних компонентов (за исключением обычного конденсатора развязки по питанию), они более быстродействующие, скорость передачи данных составляет до 100 Mbps, они имеют меньшее время задержки (18 нс); их энергопотребление (от 5 мВт при скорости передачи 1 Mbps до 22 мВт при скорости передачи 25 Mbps) составляет от 1/70 до 1/5 по сравнению с соответствующими оптопарами (вместе с компонентами «обвязки»). Изоляторы iCoupler включаются точно так же, как стандартные цифровые микросхемы КМОП; они могут работать в широком температурном диапазоне, причем время распространения сигнала практически не зависит от иемпературы; они имеют большое время наработки на отказ и в них отсутствует явление снижения эмиссии светодиода, присущее оптопарам. Они обладают теми же характеристиками по безопасности, что и оптопары. Поставляемые в настоящее время iCoupler’ы гарантированно выдерживают напряжение 2.5 кВ (среднеквадратическое значение) в течение одной минуты или 400 В (среднеквадратическое значение) постоянно, планируется в два раза увеличить эти параметры в будущих изоляторах iCoupler.

Видео:Скрутки Кан шин туарэг.аварийный режим акпп.сгнила скрутка под полом как оживить коробку туарэгСкачать

Заключение

Так как журнал Analog Dialogue (в котором была опубликована данная статья) не является официальной технической документацией, примеры применения, приведенные здесь, являются только лишь иллюстрацией возможностей изоляторов iCoupler; эти примеры не являются детализированными и хорошо оттестированными. Поэтому при разработке Вашей схемы для получения подробной и официальной информации обращайтесь, пожалуйста, к техническому описанию (datasheet) на соответствующую ИС. И конечно, будьте внимательны и соблюдайте технику безопасности при работе с высоковольтными устройствами.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/galvanicheskaya-razvyazka-dlya-can-shiny

  📽️ Видео

  CAN Bus Gateway (самодельный кан шлюз с дополнительными плюшками)Скачать

  

  Arduino CAN Sender ( Ардуино отправка пакетов в КАН шину)Скачать

  

  Гальваническая развязка USB своими рукамиСкачать