【应用】WIMA FKP2C001001D00电容在汽车CAN总线设计中的应用

时间： 2019-12-21 来源：世强

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在汽车电子控制系统中，车载信息均通过CAN网络进行信息交互。输出节点电容的数值对总线整体有较大的影响，笔者之开发过某款车载网关系统，笔者将通过器件选型、电路设计两方面来介绍如何使用WIMA公司的FKP2C001001D00电容来设计电路。

器件选型

笔者在方案设计时，就CAN总线输出模块的电容提出了如下的硬件设计要求：

• 因为乘用车中的汽车电源大部分为12V，所以要求电容具有20%相位裕量，即14V及以上的额定电压

• 符合汽车级标准

• 因为汽车电路板尺寸较小，需使用小封装器件，易于焊接

综合选型需求，笔者使用WIMA公司的FKP2C001001D00进行设计，原因如下：

• 电容公差为±2.5%

• 电容损耗因数较低

• 工作温度-55～+100℃，满足汽车级需求

• 工作寿命>300000小时，具有较好的可靠性

• 满足RoHS 2011/65/EU标准

• 价格较其他厂家便宜

电路设计

由于CAN总线是双线结构，需要匹配合适的电容进行匹配设计。如果电容匹配不满足网络要求，则整个网络会出现位采样错误的问题。图1是笔者使用FKP2C001001D00设计的电路图。

图1 基于FKP2C001001D00电容的CAN通信硬件电路

图中C3、C4、C5是FKP2C001001D00电容。CAN总线在实际处理中只能实现单向驱动结构，用以实现总线仲裁和错误报文处理，因此为避免总线产生异常状况，必须对电容电路进行合理设计。导线电容的选择与差分电压的数值有着较大的关系，在一般设计中，当接入120Ω的负载电阻时，其差分电压约为2.5V，为保证差分信号的稳定性，电容的取值范围可为60pF-110pF，笔者在设计之初，电容选用68pf，但会存在部分谐波影响电路稳定性的问题，最终笔者选取100pF可满足差分信号的稳定性。在布线时3个电容要尽量靠近，电容到电源和地平面的布线越短越粗较好，否则通电后瞬时电感会干扰电路的稳定性。

FKP2C001001D00的通电测试：

图2 FKP2C001001D00通电测试结果

通电后，可以观察到示波器显示CAN总线差分电压在高点平时稳定2.5V，报文波形整体情况良好，可以确保报文正常收发，具有较好的稳定性。

总结

CAN总线通信模块是汽车通信系统的核心模块，选择一款好的电容对CAN总线电路来说至关重要，笔者推荐使用WIMA公司的FKP2C001001D00进行电路设计。

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产品型号	品类	系列	耐压(VDC)	容值	尺寸(mm)	引线类型	精度	包装	引脚长度	脚间距(mm)
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型号- MKP4F041505G00_ _ _ _,MKP4F042206B00 _ _ _ _,MKP4G023303C00_ _ _ _,MKP4J051007J00_ _ _ _,MKP4M021503F00_ _ _ _,MKP4G041005100_ _ _ _,MKP4F023302B00_ _ _ _,MKP4T013303C00_ _ _ _,MKP4G041506B00_ _ _ _,MKP4F031503F00 _ _ _ _,MKP4F033304C00_ _ _ _,MKP4U024705D00_ _ _ _,MKP4G031004B00_ _ _ _,MKP4M012203C00_ _ _ _,MKP4G043307E00_ _ _ _,MKP4F026803C00_ _ _ _,MKP4F046807D00_ _ _ _,MKP4T024705B00_ _ _ _,MKP4M016803C00_ _ _ _,MKP4F043306D00_ _ _ _,MKP4G042206F00_ _ _ _,MKP4M011503C00_ _ _ _,MKP4J041506F00JSSD,MKP4M026805B00_ _ _ _,MKP4J021002B00_ _ _ _,MKP4T021504B00_ _ _ _,MKP4U021504D00_ _ _ _,MKP4LU011503C00_ _ _ _,MKP4J023303C00_ _ _ _,MKP4M041507G00_ _ _ _,MKP4U016803F00_ _ _ _,MKP4U021004C00_ _ _ _,MKP4G033304F00_ _ _ _,MKP4G046807G00_ _ _ _,MKP4J041006D00_ _ _ _,MKP4G031003G00_ _ _ _,MKP4G031504C00_ _ _ _,MKP4J024703F00_ _ _ _,MKP4G024703F00_ _ _ _,MKP4F022202B00_ _ _ _,MKP4G026803F00_ _ _ _,MKP4G043306G00_ _ _ _,MKP4T026805D00_ _ _ _,MKP4F036805B00_ _ _ _,MKP4T023305B00_ _ _ _,MKP4M033306B00_ _ _ _,MKP4F036804F00_ _ _ _,MKP4J033305F00_ _ _ _,MKP4M031004J00_ _ _ _,MKP4J034705G00_ _ _ _,MKP4M011003C00_ _ _ _,MKP4G041006B00 _ _ _ _,MKP4F046807C00_ _ _ _,MKP4G021002B00 _ _ _ _,MKP4U022204F00_ _ _ _,MKP 4,MKP4D021002B00JA00,MKP4U014703C00_ _ _ _,MKP4M023304C00_ _ _ _,MKP4M031505F00_ _ _ _,MKP4G032204D00_ _ _ _,MKP4F031502E00_ _ _ _,MKP4G024702E00_ _ _ _,MKP4T024704J00_ _ _ _,MKP4F031503F00_ _ _ _,MKP4M022204B00_ _ _ _,MKP4U012203C00_ _ _ _,MKP4T023304D00_ _ _ _,MKP4J021503C00_ _ _ _,MKP4T011503C00_ _ _ _,MKP4F021002B00_ _ _ _,MKP4F034704D00_ _ _ _,MKP4F051007E00_ _ _ _,MKP4G021503C00_ _ _ _,MKP4F042205I00_ _ _ _,MKP4T011003C00_ _ _ _,MKP4M021504B00_ _ _ _,MKP4M031005D00_ _ _ _,MKP4T021003F00_ _ _ _,MKP4F021502B00_ _ _ _,MKP4T022204C00_ _ _ _,MKP4M032206B00_ _ _ _,MKP4G044707F00_ _ _ _,MKP4F042206B00_ _ _ _,MKP4U023304J00_ _ _ _,MKP4J024702F00_ _ _ _,MKP4M032205I00_ _ _ _,MKP4J032204J00_ _ _ _,MKP4F046806G00 _ _ _ _,MKP4M024704D00_ _ _ _,MKP4M041007E00_ _ _ _,MKP4G021502C00_ _ _ _,MKP4M014703C00_ _ _ _,MKP4F024703C00_ _ _ _,MKP4F044706D00_ _ _ _,MKP4J041506F00_ _ _ _,MKP4U016804B00_ _ _ _,MKP4F032203G00_ _ _ _,MKP4M013303C00_ _ _ _,MKP4M026804F00_ _ _ _,MKP4J021502C00_ _ _ _,MKP4F031003C00_ _ _ _,MKP4G051007H00_ _ _ _,MKP4F051007F00_ _ _ _,MKP4M034706D00_ _ _ _,MKP4G033305B00_ _ _ _,MKP4J022203C00_ _ _ _,MKP4G022203C00_ _ _ _,MKP4J021003C00_ _ _ _,MKP4J044707G00_ _ _ _,MKP4J032205D00_ _ _ _,MKP4T016803F00_ _ _ _,MKP4G022202D00_ _ _ _,MKP4F046806F00_ _ _ _,MKP4F044706F00_ _ _ _,MKP4J022202D00_ _ _ _,MKP4J031505B00_ _ _ _,MKP4U026805F00_ _ _ _,MKP4T012203C00_ _ _ _,MKP4J031504F00_ _ _ _,MKP4J043307F00_ _ _ _,MKP4G034705D00_ _ _ _,MKP4J042207E00_ _ _ _,MKP4F023303C00_ _ _ _,MKP4J046807H00_ _ _ _,MKP4M042207H00_ _ _ _,MKP4T014703C00_ _ _ _,MKP4G026802F00_ _ _ _,MKP4J026804C00_ _ _ _,MKP4U011003C00_ _ _ _,MKP4J031004D00_ _ _ _,MKP4J034706B00_ _ _ _,MKP4J026803G00_ _ _ _,MKP4F032204B00_ _ _ _,MKP4J036806B00_ _ _ _,MKP4G023302E00_ _ _ _,MKP4U031005I00_ _ _ _,MKP4G036805F00_ _ _ _,MKP4J023302E00_ _ _ _,MKP4F031002D00_ _ _ _,MKP4T031005F00_ _ _ _,MKP4M021003F00_ _ _ _,MKP4M043307I00_ _ _ _,MKP4F024702C00_ _ _ _,MKP4M036806G00_ _ _ _,MKP4F026802C00_ _ _ _,MKP4M044707J00_ _ _ _,MKP4U023305B00_ _ _ _,MKP4F041005D00_ _ _ _,MKP4U013303C00_ _ _ _

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