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汽车完全设备制造商(OEM)对EMC也有很多不同的拒绝-鸭脖娱乐
2020-12-02 [87137]
本文摘要:有很多不同的车内网络点对点标准,汽车完全设备制造商(OEM)对EMC也有很多不同的拒绝,本文中特别是挑战性话题CAN(控制器局域网)总线的RFCAN被发送到波特率以进行平衡的差分信令,假定最多为1Mbps(或更高),是灵活的数据速率变量的二进制数据。

由于汽车内电子部件的密度大幅减少,我们必须保证车内网络在电磁兼容性(EMC )方面保持高性能。这样,如果不同的子系统构建在小的解决方案中,并且在罕见(吵闹)的环境中运行,则这些子系统需要长时间的运行。有很多不同的车内网络点对点标准,汽车完全设备制造商(OEM )对EMC也有很多不同的拒绝,本文中特别是挑战性话题CAN (控制器局域网)总线的RF CAN被发送到波特率以进行平衡的差分信令,假定最多为1Mbps (或更高),是灵活的数据速率变量的二进制数据。

理想情况下,差分信号用于防止所有外部噪声耦合。因为每一半的差分对(称为CANH和CANL )在变化时是平面的,所以这些噪声造成的阻碍是破坏性的。但是,没有CAN收发器几乎是理想的,CANH信号和CANL信号之间的低值不平面几乎不会产生平衡的差分信号。

噪声

如果这再次发生,则CAN信号的共模成分(CANH和CANL的平均值)依然成为一定的DC值。忽略的话,表示会出现与数据相关的噪音。两种主要的不平衡类型不会引起这种噪声。

一个是显性(被驱动)状态和隐性(低电阻)状态之间的稳定状态下的共模电压电平的不确定。该稳定状态没有规定不能成为CAN数据自身的图形版本那样的噪声模式。

共模

该噪声图案在该频谱内长,延伸到极低的频率,表现为间隔均匀分布的一系列线性频谱线。如果定点不确定,就不会制作由短脉冲和阻碍构成的噪音模式,如果数据有边缘变换,就不会频繁出现。该噪声图案的光谱含量往往集中在比较低的频率。图1的波形描绘了典型的CAN收发器的输入中常见的共模噪声。

在该图像中,黑色轨迹线(地下通道1 )表示CANH,紫色轨迹线(地下通道2 )表示CANL,绿色轨迹线(数据功能)是CANH和CANL之和。这个和的过程得到波形,其值等于此时一个登记点的共模电压的两倍。图1 :典型的CAN收发器CANH/CANL输入和共模噪声的共模波形示出了两种噪声类型:不应该从显性到隐性/隐性到显性的转换的高频噪声,低频噪声是不给予的显性和隐性共模由于信号的共模部分需要与系统(或外部系统)的其它分量(经由电磁辐射或传导路径)耦合,所以该共模噪声直接影响辐射。

该器件的传导辐射是按照工业电气工程/电子(IBEE )茨维尔技术的工程服务测量的。如图2右图所示,该器件的传导辐射与一般汽车完全设备制造商(OEM )的极限值线一起绘制。图2 :典型的CAN收发机传导辐射该收发机的输入辐射多到低频域和高频域的OEM拒绝。为了将放射线减少到令人满意的水平,需要用于某种外部过滤。

CAN总线中最常用的滤波器模块是共模扼流圈(图3右图)。共模扼流圈包括使两个线圈绕过同一铁心的方式。每个线圈的绕组方向的决定具备共模电流(即,每个线圈的电流方向完全一致)共享同一极性的磁通量。这样,可以使共模扼流线圈作为针对共模信号的电感器而动作,可以得到随着降低的频率而减少的电阻。

噪声

另外,差动模式的电流(即忽略各线圈内的电流方向)使它们的磁通量和偏移极性相互作用。在CAN信号这样的平衡波形中,每个线圈忽略的磁通宽度不会变大,因此静磁通会蓄积在铁芯内。

因此,扼流圈作为针对CAN信号的短路电路而动作。图3 :共模扼流圈电路原理图该技术在增加CAN总线的辐射方面非常有效。例如,如果对51H共模扼流圈中无法应对放射线拒绝的设备进行新的测试,则性能大幅提高(图4 )。

图4 :典型的CAN收发器(具有共模扼流圈)的传导辐射,但施加到共模扼流圈上有一些缺点。用于共模扼流圈时的一大缺点是印刷电路板需要额外的空间,不需要很多物料清单成本。但是,除此之外,还应该考虑对CAN总线的微小影响。

扼流圈不导入任何串联电感,因此该电感与CAN网络的寄生电容人组合时会分解共振。尽管共模噪声在许多频带中增加,这些谐振在谐振频率中噪声的数量不会减少。

隐性

这种影响在图5中右图的共模噪声波形中很常见。图5 :特别不能管理扼流线圈的电感引起的共模噪声这一窄带噪声。

其宽度经常很强,而且根据扼流圈的电感和总线电容器的变化,其频率也不会因系统而变化。必须注意,一个共模扼流圈的电感值一般在较大的公差范围(例如公称值的-30%到50% )内登记。

同样,一个CAN网络的总线容量根据使用的电缆连接的类型和长度、网络中的节点数、各节点的设计而变化。


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