没志青年
发布于 2025-07-10 / 29 阅读
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硬件基础 - CAN 通信电路

CAN总线接口保护解决方案

CAN收发器芯片

CAN收发器芯片的引脚都差不多。

注意,CAN收发器和单片机连接不能交叉连接!

常见的CAN收发器芯片:

  • TJA1040T、TJA1050T

  • SN65HVD230DR

CAN保护电路设计

静电放电和浪涌电压的区别:

静电放电

浪涌电压

产生原因

人体或物体摩擦积累的静电荷瞬间释放(比如冬天手触摸网口)

雷击、电源切换、工业干扰等引起的瞬态过电压

传播路径

直接接触或空气放电

通过导线传导

上升时间

快 0.7~1 ns

慢 1.2 μs~数μs

持续时间

短 60~100 ns

长 几十μs~数ms

能量大小

低能量(但电压高,可达±15 kV)

高能量(电流可达数kA)

波形

窄脉冲(IEC 61000-4-2)

1.2/50 μs(电压波)、8/20 μs(电流波)(IEC 61000-4-5)

测试标准

IEC 61000-4-2

IEC 61000-4-5

测试目的

验证设备抗人体或物体静电干扰能力。

验证设备抗电网或线路瞬态过电压能力。

测试部位

外壳、按键、接口等可接触部分

电源线、信号线(如RS-485)

防护方法

(1)TVS(2)外壳接地(3)绝缘间距设计

(1)压敏电阻(2)气体放电管(3)共模电感

防区区别

针对高频瞬时干扰,需低容抗器件。

针对高能量脉冲,需大通流器件。

静电放电(ESD)抗扰标准:IEC 61000-4-2

该标准根据电子设备在遭受静电放电时的抗干扰能力将其分为4个等级,等级越高,电子设备对静电放电的承受能力越强,不容易损坏。

等级

接触放电(Contact Discharge)

空气放电(Air Discharge)

适用场景

Level 1

±2 kV

±2 kV

Level 2

±4 kV

±4 kV

Level 3

±6 kV

±8 kV

消费电子(手机、电脑、普通电子产品)

Level 4

±8 kV

±15 kV

工业设备(如PLC控制器)

浪涌电压(Surge)抗扰标准:IEC 61000-4-2

该标准定义了电子设备对浪涌电压的承受能力。

(1)简单防护

仅防护了静电放电,对浪涌电压没处理。

(2)

(53 封私信 / 71 条消息) CAN总线接口保护电路设计指南 - 知乎

TVS可以用这种在一起的,也可以用分开的。

适用于CAN收发器的TVS:

  • PESD1CAN、PESD2CAN

  • SM24CANA、SM24CANB