【经验】如何解决CAN总线增加节点数导致的通讯异常问题？

时间： 2020-02-15 来源：世强

技术问答

CAN总线具有通讯速率高、可靠性、连接方便和性价比高等诸多特点，广泛应用于汽车电子部件、工业自动化、机床或电梯控制、医疗设备等领域。随着通讯要求的增加，CAN总线网络的节点数也越来越多，在实际应用中会出现组网时，节点少的时候通讯正常，增加节点后，通讯出现异常的情况。本文将结合硕凯的低电容TVS讨论一下该如何解决CAN总线增加节点数导致的通讯异常问题。

首先，需要了解CAN总线的整体工作原理，CAN总线其核心器件是CAN收发器，为了增加CAN总线通讯可靠性，通常需要在CAN收发器外围增加各种防护器件，如图1所示，是一个CAN收发器典型的保护电路图，其电源端口有TVS保护，CAN接口有气体放电管、电阻和TVS构成的三级电路保护，目的就是为了可以抑制大能量的雷击浪涌以及ESD浪涌。

图1 CAN收发器典型的保护电路图

然而在实际应用中，CAN总线节点数增加，导致总线上的电容（总线并的电容以及TVS的结电容）因为节点数增加而变大，总线电容过大会影响CAN差分波形上升和下降速度，如图2所示，方波的下降沿变缓，导致隐性的切换速率变慢。通常解决的办法是增加终端电阻，但此方法需要更改电路，不实用；很多情况下是检查接口外围电路是否有外加电容或者确认TVS的结电容参数是否过大引起，外加电容比较简单，直接去除或者换小容量的，而TVS的结电容需要对器件要求较大，需要选取小电容的TVS管。

图2 CAN总线电容影响的波形图

硕凯电子针对这一应用推出的低电容TVS阵列SE05T1D12GE，采用小体积的SOT-143封装，其工作电压为5V，结电容仅为0.8PF，能很好的解决CAN总线增加节点数导致的通讯异常问题，有兴趣的朋友可以在世强电商平台检索相关信息，也可以免费申请样品测试。

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型号- SMDJ-AT SERIES,07DXXKJ,UN2E8-XXXML SERIES,SMBJ,UN2E5-XXXLL SERIES,UN232,UN2E8-XXXL HV,4.0SMF SERIES,UN1812-XXXCSMD SERIES,10DXXKJ,5.0SMDJ-AT SERIES,P6KE SERIES,30KP SERIES,SACB SERIES,UNS1K SERIES,PXXXSC SERIES,P4KE,SMD0603 SERIES,10DXXKEC SERIES,UN490E,UN3E8-XXXHP,UNSDC12V-3L,07DXXK,07DXXL,UN3E5-XXXMSMD,PXXXSB,15KPS,PXXXSA,PXXXSB-2L,P4SMA SERIES,SA SERIES,SMAJ,UN2220 SERIES,05DXXKJ,SAC SERIES,SMF SERIES,PXXXSC,KXXXSA SERIES,20KP,5.0SMDJ SERIES,0402 SERIES,20KP SERIES,TPSMAJ SERIES,PXXXLB SERIES,SMCJ SERIES,UN3490,P4SMA,UNSDC24V-3L,SMDJ,UNS1K,UN3E6-XXXMM,UN65HVD75,UN2E8-XXXL HV SERIES,SMDT,UN1812 SERIES,UN3220 SERIES,SA,UN2E8-XXXML,UNS4032 SERIES,UN2E8-XXXHL SERIES,UN2E5-XXXL HV,UNSDC58V-2L,SMD1210 SERIES,UN2E5-XXXLSMD,PXXXEC SERIES,UN3485,UN16,5KP,1.5KE SERIES,TP5.0SMDJ,14DXXL SERIES,07DXXKBC SERIES,MCM系列,UNS2K,UN2E8-XXXMSMD,UN2E5-XXXLL HV SERIES,10DXXKEC,UNSDC24V-2L,32DXXL SERIES,UN3E8-XXXHM SERIES,SMCJ,TPSMB SERIES,UN1210-XXXBSMD SERIES,UN3E6-XXXM,TPSMDJ SERIES,UN65HVD233,UN65HVD234,100M,UN65HVD232,UN65HVD230,SMBJ-AT,UN2E5-XXXL,UN2E8-XXXM,UN1210-XXXBSMD,34SXX,KC SERIES,UN2E6-XXXLSMD SERIES,UN2E8-XXXH,UNB-XXXN-SMD,UN3E8-XXXHMF,32DXXKJ SERIES,UN1050,UN3232E,UN1050ISODUB,32DXXKJ,40DXXK,UNS3220,UNB-XXXN/M,40DXXL,UN3085NE,SMCJS,UN2E8-XXXHSMD,HCM系列,TPSMB10J,32DXXK,32DXXL,PXXXEC,UN30,PXXXEB,KXXXSB,PXXXEA,30KP,KXXXSA,P6SMB SERIES,1012,KXXXSD1,PXXXSC-2L SERIES,15KP,PXXXSC-2L,0603,SMD2920 SERIES,10SMBT,14DXXKJ,UN82C250,UNSRS485-2HL,UN82C251,10SMBJ,25DXXL SERIES,05DXXL SERIES,TPSMC SERIES,UN2H8-XXXL HV SERIES,UNSDC58V-3L,SM8Z SERIES,TPSMCJ SERIES,SM5Z,UN6,UN3E5-XXXL,UN3088E,KXXXG SERIES,PXXXTB,PXXXTA,KXXXG,UN2E5-XXXLSMD SERIES,KA SERIES,UNB-XXXN-SMD SERIES,2012,UN3088ES,07DXXL SERIES,5KP SERIES,UN3485ISO,8KP SERIES,PXXXEA SERIES,UNA-XXXN/M SERIES,SMCJS SERIES,3KP,SM8Z,UN3E5-XXXLM,SMCJ-AT SERIES,LCE SERIES,UNC-XXXN/M SERIES,UN3E8-XXXHM,PXXXSA SERIES,UNSRS485-2H,SMCJ-AT,UN0805 SERIES,PXXXDM,POE58C,15SMBJ,PXXXTB SERIES,PXXXSB-2L SERIES,UNA-XXXN-SMD,40DXXKJ SERIES,UNS3220 SERIES,UN1206 SERIES,P4KE SERIES,SM5Z SERIES,UN2E8-XXXMSMD SERIES,UN3E6-XXXMM SERIES,05DXXK,05DXXL,UN600 SERIES,1012 SERIES,UNB-XXXN/M SERIES,8.0SMDJ,UNSRS485-2L,P6SMB,SACA SERIES,40DXXKJ,1000M,40DXXL SERIES,PXXXDM SERIES,SACA,UN0603 SERIES,SACB,UN2E5-XXXL SERIES,UN2H8-XXXLL HV SERIES,SMD2920,0402,8.0SMDJ SERIES,25DXXL,25DXXK,UN30 SERIES,10DXXL SERIES,25DXXKJ,20DXXL SERIES,5KPS,UNA-XXXN-SMD SERIES,UN485E,UN2E8-XXXHL,PXXXSB SERIES,UN485ES,PXXXTA SERIES,UN3E8-XXXHMF SERIES,UN2H8-XXXLL HV,SMDJ-AT,4.0SMF,SMF,TPSMB10J SERIES,0603 SERIES,5KPS SERIES,UN2E8-XXXH SERIES,KD SERIES,UN60,SMAJ-AT SERIES,TPSMDJ,UN1206-XXXASMD SERIES,UN2E8-XXXHSMD SERIES,UN3232E-T,UN1210 SERIES,14DXXKSC,07DXXKBC,10DXXK,UNSDC48V-2L,10DXXL,53DXXK,UN3E8-XXXHSMD SERIES,2012 SERIES,UN0805,UN3E5-XXXMSMD SERIES,KA,KB,UN1812-XXXCSMD,KC,TPSMCJ,UN2E8-XXXLL HV,6.0SMAJ SERIES,KD,14DXXKSC SERIES,UNS2K SERIES,10SMBJ SERIES,TP5.0SMDJ SERIES,SMD1812 SERIES,UN60 SERIES,5.0SMDJ,UN3490E,UNSDC48V-3L,20DXXKYC SERIES,SMD0603,SMD1812,KXXXSB SERIES,UN1206,UN16 SERIES,SMBJ SERIES,UNSRS422-2H,SMDT SERIES,UN1210,UNSRS422-2L,UN135 SERIES,TPSMBJ,PXXXLC SERIES,UNS4032,UNA-XXXN/M,0201 SERIES,UN1206-XXXASMD,UN2H8-XXXL HV,5.0SMDJ-AT,UN3E5-XXXL SERIES,UNC-XXXN/M,20DXXKYC,UN3485S,UN3E6-XXXM SERIES,34SXX SERIES,UN2E5-XXXLL,0201,UN3E8-XXXHP SERIES,UN3E8-XXXH SERIES,UN1042,UN3220,TPSMAJ,UN1040,UN2E8-XXXLL HV SERIES,15KP SERIES,8KP,UN2E5-XXXL HV SERIES,UN2E6-XXXLSMD,6.0SMAJ,UN3E8-XXXHSMD,34SXXJ SERIES,SMD1206 SERIES,SMBJ-AT SERIES,TPSMA SERIES,LCE,UN600,14DXXK,UN6 SERIES,14DXXL,UNC-XXXN-SMD SERIES,UNSRS422-2HL,15SMBJ SERIES,SAC,SMD0805 SERIES,SMAJ SERIES,UN3E5-XXXLM SERIES,UN3E5-XXXLSMD SERIES,UN250 SERIES,UN3E8-XXXH,UN485CUA,UN488E,UN250,KB SERIES,PXXXLC,UN2E5-XXXLL HV,UN135,PXXXLB,PXXXLA,SMD1206,UN0603,UN1812,20DXXL,20DXXK,PXXXEB SERIES,10SMBT SERIES,1.5KE,UNC-XXXN-SMD,3KP SERIES,P6KE,KXXXSD1 SERIES,TPSMC,SMD0805,TPSMB,TPSMA6J SERIES,TPSMA,TPSMBJ SERIES,34SXXJ,20DXXKJ,SMD1210,SMDJ SERIES,UN2220,UN2E8-XXXM SERIES,TPSMA6J,UNSDC12V-2L,1.5SMC SERIES,15KPS SERIES,SMAJ-AT,PXXXLA SERIES,UN3E5-XXXLSMD

选型指南 - 优恩半导体 - 2021 PDF 中文下载

硕凯电子SM2KBF系列TVS参数详解及防护应用

硕凯电子推出的SM2KBF系列TVS是专用于低压直流电源的浪涌防护器件，该器件采用的是SMBF小封装，相对同封装体积的普通系列TVS功率大能做到更大，双向无极性区分，综合防护能力要比同体积产品高得多，可有效降低设计成本。

产品发布时间 : 2024-10-25

【选型】500W CAN总线保护双向TVS管，适用于EPS防雷保护设计

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器件选型发布时间 : 2018-03-27

【产品】防雷击的TVS二极管，保障CAN总线通信安全

内含两个双向TVS管，泄露电流低至0.1uA，钳位电压极低。

新产品发布时间 : 2017-03-07

【应用】音特电子为PEPS系统电路提供TVS保护方案，车规级产品满足控制器及智能钥匙需求

音特电子根据多年在汽车电子电磁兼容的经验，结合自身车规级产品的优势，对PEPS系统车载基站（车载基站）和定位标签（智能钥匙），提出综合保护方案，供用户设计参考。

应用方案发布时间 : 2023-05-22

【选型】电安科技车规级TVS阵列TPA23C-24可以Pin to Pin替代μClamp2492SQ

电安科技推出双向、高功率、车规级TVS阵列TPA23C-24，它能对CAN总线上的瞬间冲击脉冲起到有效的保护作用。该产品为SOT23封装，可以Pin-Pin替代μClamp2492SQ。

器件选型发布时间 : 2022-03-25

硕凯电子TPSMEJ24CA车规级TVS专用于汽车中，击穿电压26.7~29.5V，功率5000W

每当我们打开车门的时候，产品LED灯会亮，迎宾灯夜间开门十分耀眼，看的见路况，安全时尚。但是在汽车中由于电源和负载断开时或电流突然中断等瞬态现象层出不穷，所以真正要适用在汽车上还要通过ISO7637-2标准，该标准规定了各种瞬态现象的波形和电压等级。硕凯电子研发的TPSMEJ24CA就是专门用在汽车上的车规级TVS。

应用方案发布时间 : 2024-10-25

瞬态抑制二极管TVS介绍及应用

型号- SIT65HVD233DR,SIT3051ESA,SITNC712A,SITNE24V2BNQ-3/TR,SITNW24V1BNQ-2/TR,SIT1029,SIT2105LQ,SITNC23T36V2B,SIT65HVD235DR,SIT65HVD234DR,SIT2551T,SIT1028,SIT1027,SIT1057,SIT1051,SIT1050,SITLE24V2BNQ,SITNC1524Q,SITNE24V2BNQ,SITNW24V1BNQ,SIT1044,SIT1022,SIT1043,SIT1021,SIT1145,SIT1024,SITNC3D24Q,SIT1040,SITLE24V2BNQ-3/TR,SIT1042,SIT82C251T

商品及供应商介绍 - 芯力特 - 2023.12 PDF 中文下载

【选型】pin-pin替代PESD2CAN CAN总线ESD防护TVS管GESD2105L，有350W更高的峰值脉冲功率

为实现低成本高性能pin-pin替代Nexperia公司PESD2CAN的双向TVS阵列，推荐选用高特的GESD2105L，具有350W更高的峰值脉冲功率，可承受8A更高的峰值脉冲电流冲击，具有更出色的抗浪涌电流防护的能力。

器件选型发布时间 : 2019-08-10

AQHVxx-01LTG-C Series 300W Discrete Bidirectional TVS Diode Datasheet

型号- AQHVXX-01LTG-C,AQHV**–01LTG–C,AQHV15-01LTG-C,AQHV24-01LTG-C,AQHV12-01LTG-C,AQHV36-01LTG-C,AQHVXX-01LTG-C SERIES

数据手册 - LITTELFUSE - 02/02/24 PDF 英文下载

【视频】硕凯TVS管SMA至DO-218AB封装适配7637车载浪涌5A和5B全套解决方案|世强硬创新产品在线研讨会

在世强硬创新产品在线研讨会——国产汽车电子专场中，硕凯电子技术专家为我们做了演讲。传统TVS现已不能满足大部分客户的需求，为了满足更高了ISO7637-2的测试等级，硕凯特推出7637车载浪涌5A和5B全套解决方案，封装更全面，体积更小巧，性能更稳定，方案更成熟，能解决各种车载浪涌场合的实际防护问题，可以提高客户产品的使用寿命和防护等级！

新产品发布时间 : 2020-12-23

WSxxP15SMC(-B)-AT Automotive Load Dump Protection TVS

型号- WS58P15SMC-B-AT,WS15P15SMC-B-AT,WS48P15SMC-B-AT,WS78P15SMC-B-AT,WS45P15SMC-B-AT,WS12P15SMC-AT,WS40P15SMC-AT,WS6.5P15SMC-AT,WS180P15SMC-AT,WS18P15SMC-B-AT,WS28P15SMC-B-AT,WS300P15SMC-B-AT,WS64P15SMC-AT,WS110P15SMC-AT,WS13P15SMC-AT,WS9.0P15SMC-AT,WS120P15SMC-AT,WS250P15SMC-AT,WS30P15SMC-AT,WS8.0P15SMC-B-AT,WS7.0P15SMC-B-AT,WS18P15SMC-AT,WS54P15SMC-AT,WS12P15SMC-B-AT,WS22P15SMC-B-AT,WS36P15SMC-AT,WS20P15SMC-AT,WS400P15SMC-AT,WS130P15SMC-AT,WS64P15SMC-B-AT,WS8.0P15SMC-AT,WS14P15SMC-B-AT,WS54P15SMC-B-AT,WS11P15SMC-AT,WS14P15SMC-AT,WS24P15SMC-B-AT,WS7.5P15SMC-AT,WS160P15SMC-AT,WS16P15SMC-AT,WS22P15SMC-AT,WS100P15SMC-B-AT,WS200P15SMC-AT,WS110P15SMC-B-AT,WS350P15SMC-B-AT,WS100P15SMC-AT,WS16P15SMC-B-AT,WS120P15SMC-B-AT,WS5.0P15SMC-AT,WS85P15SMC-B-AT,WS130P15SMC-B-AT,WS170P15SMC-B-AT,WS6.0P15SMC-AT,WS33P15SMC-AT,WS36P15SMC-B-AT,WS75P15SMC-B-AT,WS160P15SMC-B-AT,WS26P15SMC-B-AT,WS150P15SMC-B-AT,WS58P15SMC-AT,WS150P15SMC-AT,WS7.0P15SMC-AT,WSXXP15SMC-AT,WS43P15SMC-AT,WS180P15SMC-B-AT,WS85P15SMC-AT,WS220P15SMC-AT,WS40P15SMC-B-AT,WS7.5P15SMC-B-AT,WS70P15SMC-AT,WS20P15SMC-B-AT,WS30P15SMC-B-AT,WS300P15SMC-AT,WS8.5P15SMC-AT,WS5.0P15SMC-B-AT,WS43P15SMC-B-AT,WS48P15SMC-AT,WS6.0P15SMC-B-AT,WS33P15SMC-B-AT,WS9.0P15SMC-B-AT,WS13P15SMC-B-AT,WS60P15SMC-B-AT,WS70P15SMC-B-AT,WS60P15SMC-AT,WS90P15SMC-B-AT,WS24P15SMC-AT,WS440P15SMC-AT,WS6.5P15SMC-B-AT,WS51P15SMC-B-AT,WS26P15SMC-AT,WS75P15SMC-AT,WS90P15SMC-AT,WSXXP15SMC-B-AT,WS11P15SMC-B-AT,WS350P15SMC-AT,WS78P15SMC-AT,WS400P15SMC-B-AT,WS8.5P15SMC-B-AT,WS10P15SMC-AT,WS45P15SMC-AT,WS10P15SMC-B-AT,WS200P15SMC-B-AT,WS28P15SMC-AT,WS440P15SMC-B-AT,WS220P15SMC-B-AT,WS250P15SMC-B-AT,WS15P15SMC-AT,WS170P15SMC-AT,WS51P15SMC-AT

数据手册 - WAYON - Rev: H - 2024/3/22 PDF 英文下载查看更多版本

WSxxP15SMC(-B)-AT Automotive Load Dump Protection TVS

型号- WS58P15SMC-B-AT,WS58P15SMC-AT,WS15P15SMC-B-AT,WS48P15SMC-B-AT,WS78P15SMC-B-AT,WS45P15SMC-B-AT,WS43P15SMC-AT,WS40P15SMC-AT,WS85P15SMC-AT,WS40P15SMC-B-AT,WS18P15SMC-B-AT,WS28P15SMC-B-AT,WS70P15SMC-AT,WS64P15SMC-AT,WS20P15SMC-B-AT,WS30P15SMC-B-AT,WS43P15SMC-B-AT,WS48P15SMC-AT,WS33P15SMC-B-AT,WS30P15SMC-AT,WS60P15SMC-B-AT,WS70P15SMC-B-AT,WS60P15SMC-AT,WS18P15SMC-AT,WS90P15SMC-B-AT,WS24P15SMC-AT,WS54P15SMC-AT,WS22P15SMC-B-AT,WS36P15SMC-AT,WS51P15SMC-B-AT,WS20P15SMC-AT,WS26P15SMC-AT,WS75P15SMC-AT,WS90P15SMC-AT,WS64P15SMC-B-AT,WSXXP15SMC-B-AT,WS54P15SMC-B-AT,WS78P15SMC-AT,WS24P15SMC-B-AT,WS16P15SMC-AT,WS45P15SMC-AT,WS22P15SMC-AT,WS28P15SMC-AT,WS16P15SMC-B-AT,WS15P15SMC-AT,WS85P15SMC-B-AT,WS33P15SMC-AT,WS36P15SMC-B-AT,WS75P15SMC-B-AT,WS26P15SMC-B-AT,WS51P15SMC-AT

数据手册 - WAYON - Rev: F - 2023/3/2 PDF 英文下载

WSxxP15SMC(-B)-AT Automotive Load Dump Protection TVS

型号- WS15P15SMC-B-AT,WS20P15SMC-AT,WS26P15SMC-AT,WSXXP15SMC-AT,WS43P15SMC-AT,WS40P15SMC-AT,WSXXP15SMC-B-AT,WS40P15SMC-B-AT,WS18P15SMC-B-AT,WS28P15SMC-B-AT,WS20P15SMC-B-AT,WS24P15SMC-B-AT,WS30P15SMC-B-AT,WS43P15SMC-B-AT,WS16P15SMC-AT,WS33P15SMC-B-AT,WS22P15SMC-AT,WS28P15SMC-AT,WS30P15SMC-AT,WS18P15SMC-AT,WS16P15SMC-B-AT,WS15P15SMC-AT,WS24P15SMC-AT,WS22P15SMC-B-AT,WS33P15SMC-AT,WS36P15SMC-B-AT,WS26P15SMC-B-AT,WS36P15SMC-AT

数据手册 - WAYON - Rev:D - 2019/11/25 PDF 英文下载收起