基于谱罗德PSCIAQ4532的CAN FD辐射整改策略,满足传导发射限制Class III标准

2024-06-25 谱罗德官网
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一:CAN FD历史发展

CAN2.0发展

1980年博世(BOSCH)公司研究论证了将当时的串行总线用客车系统的可能性,并在1986年底特律世界汽车大会发布了“汽车串行控制局域网”,即CAN总线,1993年CAN的国际标准ISO11898发布。


经过多年发展,CAN总线在汽车领域的得到了大规模应用,但是伴随汽车的发展,汽车功能愈发复杂,CAN2.0的一些局限性也暴露出来:

1.CAN2.0负载率过重(高达95%负载率),无法满足新型汽车设计需求

2. 传输率最大为1Mbiy/s(典型的<= 500kbit/s)

3. 传统CAN数据帧超过50%的额外开销(overhead > 50%)


CAN FD发展

CAN FD 是CAN with Flexible Data rate的缩写,是对CAN2.0的技术升级,它于2011开始发展,并于2015年ISO11898-1修订发布,相对于CAN2.0,CAN FD有如下方面进行了升级:

1.支持可变速率由1Mbit/s升级到5Mbit/s

2.数据长度支持最大64 bytes


相对于FlexRay技术:CAN FD成本较低且能弥补FlexRay对ECU升级刷写不友好的缺点


二:CAN FD噪声问题

CAN FD提升了传输速率的同时,也增加了CAN通讯时的噪声问题:

CAN FD等接口使用被称为差分传输的传输方式,差分传输通过两条信号线之间的电位差传输信号,因此具有不易受外部辐射噪声影响的特点。此外,两条信号线上因信号而产生的电波还会相互抵消,因此难以作为噪声向外发射:

然而,由于各种因素,电路板上会产生共模电流。如果共模电流流入差分传输线的电缆,电缆就会辐射共模噪声:

三:CAN FD噪声问题对策

通常使用磁环共模电感可以抑制噪声,磁环共模电感通过磁力将两条信号线耦合的线圈,能够在不影响差分信号等差模信号的前提下,仅消除共模噪声:

一般来讲,磁环共模电感具有消除共模噪声的功能,但如果磁环两组绕线存在匝数差异,位置偏差等原因就会发生模式转换,部分差模信号被转换为共模信号,从而产生噪声,故磁环共模电感通常不适合应用于CAN或者CAN FD的设计:

使用模式转换较少的、能够保持均衡的共模电感是非常重要的,PROD(谱罗德)PSCIAQ4532系列产品非常适用于CAN/CAN FD设计:

使用PROD(谱罗德)PSCIAQ4532-101Z能够满足传导发射限制Class III标准。


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