【经验】工业CAN总线EMC＆ESD保护设计指引
CAN总线是一个串行数据通信协议，在恶劣的环境下，可提供高速的数据通信，它包含两个数据传输线，为差分信号输出，分别为CAN_H和CAN_L。而CAN总线网络主要挂在CAN_H和CAN_L上，各个节点通过这两条线实现信号的串行差分传输，为了避免信号反射、干扰，还需要在CAN_H和CAN_L之间接上120Ω的终端电阻，为什么是120Ω呢？那是因为电缆的特性阻抗为120Ω，参考如下图1所示。
图1：CAN总线网络示意图
而CAN总线设计时，一定离不开三要素，分别是：CAN控制芯片、CAN收发器、EMC&ESD保护器件。其中CAN控制芯片输出逻辑电平（0或1），CAN收发器将逻辑电平转换成差分信号（CAN_H、CAN_L）输出。同时，为保证CAN总线的可靠传输，外围电路必须考虑EMC及抗干扰问题，推荐参考电路如下图2所示。
图2：CAN总线收发器外围电路示意图
下面针对如上图2的CAN总线收发器外围电路器件作用及设计参数做说明，参考如下：
L：共模电感，建议规格，典型电感量51μH@100KHz，共模阻抗最小值1KΩ@10MHz。
C1：电源口滤波电容，建议100nF。
C2，C3：对CAN输出的差分信号进行滤波，C2与C3取值应相同，建议规格40~100pF，工作电压可达100V或者更高，容差不能超过10%。
C4：滤波电容，建议规格100nF±10%，工作电压达50V或更高。
R1，R2：终端电阻，建议规格60Ω±5%，允许耗散功率250mW（min）~400mW。
Z1，Z2：ESD/过压保护器件
CAN总线收发器外围电路器件选用同样离不开三要素：共模电感、滤波电容、ESD/过压保护器件，可以解决EMC及干扰问题，上面已经介绍完器件、规格参数，下面给大家推荐下优选的器件型号供参考，主要是共模电感和ESD保护器件推荐。
1、共模电感L，推荐LAIRD推出的CAN-BUS共模电感CC1812C513R-10，为扇形绕线制线圈，开放式底壳设计，表贴封装，可轻松将差模噪声从数据信号中滤除。规格为：1812inch封装尺寸，典型电感量51μH@100KHz，共模阻抗典型值3500Ω@40MHz，直流电阻DCR典型值为0.5Ω，额定电流Idc为0.2A，额定电压Vdc为80V，详细电性参数及实物图请参考如下图3所示。
图3：共模电感CC1812C513R-10电性参数对照表及实物图
2、ESD/过压保护器件Z1，Z2，这里推荐LITTELFUSE的600W P6KE系列轴线式双向TVS二极管P6KE6.8CA，反向工作电压5.8V，反向击穿电压最小值6.45V，反向击穿电压最大值7.14V，最大钳位电压10.5V，最大脉冲电流58.1A，最大漏电流1000μA，详细电性参数参考如下图4所示。
图4：双向TVS二极管P6KE6.8CA电性参数对照表
关于工业CAN总线EMC&ESD保护设计指引先介绍到这里，如果您感兴趣记得收藏和点赞哦，感谢！有问题请留言或电话联系世强400-887-3266。
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极度认真 Lv8. 研究员 2023-07-04学习 -
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serena Lv7. 资深专家 2018-12-25学习 -
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用户56378264 Lv3. 高级工程师 2018-11-10希望有更多方案应用案例 -
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御剑江湖 Lv4. 资深工程师 2018-10-25收藏了 -
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小猪 Lv5. 技术专家 2018-10-20好东西 -
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Jesse123 Lv5. 技术专家 2018-09-11good -
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用户96308828 Lv3. 高级工程师 2018-08-30很有用，感谢分享！ -
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大虾 Lv6. 高级专家 2018-03-23感觉搞复杂了，我们自己搭的用固体放电管和热敏搞定了。
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