Conception de circuit standardVOOHU Electronics — Référence de conception de circuit standard pour la communication CAN

Cette solution est la solution de communication CAN standard de VOOHU Electronics (VOOHU). La société se concentre sur le domaine des composants électroniques de communication depuis plus de 9 ans, adhérant à la philosophie commerciale et au concept de service « Choisissez VOOHU – Truly Reliable » et fournissant un support technique complet pour les solutions.

Contexte technique et concepts de base

Communication CAN
Le bus CAN adopte une architecture multi-maître : n'importe quel nœud du bus n'a pas de distinction maître/esclave et peut initier activement la communication à tout moment. Basé sur CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Evitement) et l'arbitrage bit à bit non destructif, lorsque plusieurs nœuds transmettent simultanément, le système arbitre petit à petit en fonction de l'identifiant de trame : les messages à priorité élevée continuent sans être affectés, tandis que les nœuds à priorité inférieure reculent automatiquement. Aucune donnée n'est perdue pendant tout le processus, garantissant ainsi une livraison déterministe des informations critiques.

Pourquoi Ethernet a-t-il besoin de cette technologie ?
Dans des scénarios difficiles tels que le contrôle industriel, l'électronique automobile, le stockage d'énergie et l'automatisation, la communication en temps réel exige une latence déterministe, une forte immunité, une auto-réparation des erreurs et une isolation des pannes.

Bien que le protocole de bus CAN intègre des mécanismes de fiabilité tels que l'arbitrage sans perte, la diffusion de messages et le confinement des défauts au niveau de la couche physique, sans un circuit de couche physique correspondant, le bruit en mode commun, les surtensions, les ESD et les inadéquations d'impédance éroderont l'intégrité du signal, ce qui rendra difficile la réalisation de ces avantages de protocole.

Une référence de conception de circuit standard de communication CAN éprouvée aide les développeurs à mettre en œuvre une isolation et un filtrage appropriés sur la chaîne de signaux, à fournir une protection complète contre les surtensions et les décharges électrostatiques pour les ports et à garantir la cohérence de la couche physique grâce à des solutions de connexion standardisées. Cela libère pleinement le potentiel du protocole CAN, raccourcit considérablement les cycles de développement, réduit les coûts d'essais et d'erreurs et rend les systèmes de communication en temps réel véritablement stables et fiables.

S'appuyant sur sa profonde expertise dans les composants électroniques de communication, VOOHU Electronics lance désormais la référence de conception de circuits standard de communication CAN, avec sa propre matrice de produits de marque au cœur, offrant une prise en charge complète de la conception et de la sélection allant des liaisons de signaux, de l'isolation d'immunité aux interfaces physiques.

Détails de la solution technique

Conception de protection des circuits de communication CAN

PHY :
L'émetteur-récepteur CAN haute vitesse 1042 fournit l'interface entre le contrôleur de protocole CAN et le bus CAN physique à double fil. Il offre une capacité de transmission et de réception différentielle pour les microcontrôleurs équipés d'un contrôleur de protocole CAN.

1. Broche STB : 
   Ne doit pas rester flottant. La broche STB a un pull-up interne ; le laisser flotter maintiendra la puce en mode veille.

2. Broche VIO : 
   Doit être alimenté ; sinon, la communication échouera dans la pratique et le niveau des broches basculera continuellement.

3. Résistances 120Ω : 
   L'extrémité source et l'extrémité terminale doivent avoir des résistances de 120 Ω. Une fois les deux installés, la résistance mesurée entre CAN_H et CAN_L avec un multimètre doit être de 60 Ω.

4. TXD et RXD : 
   Ne placez pas de grandes résistances en série sur TXD et RXD ; la communication est possible même sans résistances série.

CMC :
À la fréquence de bruit en mode commun du bus CAN, le CMC doit avoir une inductance aussi élevée que possible, présentant une impédance élevée pour supprimer la propagation du bruit en mode commun. Une inductance trop faible entraînera une mauvaise suppression du bruit en mode commun, tandis qu'une inductance trop élevée introduit des contraintes de taille et de coût. Recommandation : pour une communication CAN à 500 kbps, utilisez un CMC avec une inductance de 51 μH ; pour une communication CAN FD à 2 Mbps, utilisez un CMC avec une inductance de 100 μH.

Dispositif de protection (TVS) :
Lors de la sélection d'une diode TVS, outre la prise en compte de ses caractéristiques de réponse transitoire (dissipation rapide de l'énergie), les paramètres suivants doivent être notés : tension de sécurité inverse (VRWM), tension de claquage (VBR), tension de serrage (VCL), valeur absolue maximale (AMR), puissance d'impulsion de crête (PPP) et capacité (Cd).

Cette solution adopte une protection de dispositif intégrée multicanal : capacité <50pF, garantissant l'intégrité du signal tout en filtrant les bruits parasites et en réussissant les tests ESD. Conforme à la norme IEC61000-4-2, niveau 4, décharge dans l'air 30kV, modèle SMC24, certifié AEC-Q101.

Scénarios d'application typiques

• Systèmes de transport intelligents (STI) : caméras d'intersection, police électronique

• Internet industriel des objets (IIoT) : automatisation d'usine, robotique

• Production d'énergie renouvelable : Onduleurs photovoltaïques, armoires de conversion d'énergie éolienne

• Contrôleurs de domaine automobile : Contrôleurs de domaine T-BOX, ECU, VCU
  
  
  

Remarque : Les solutions ci-dessus sont des conceptions standard à titre de référence uniquement. La conception finale du circuit doit être basée sur les exigences du site. Pour une assistance approfondie, veuillez nous contacter gratuitement.

Tél : 400-1048-018 ; Courriel : wohu@wohu-tek.com

Depuis sa création en 2018 jusqu'à son expansion à l'étranger en 2026, VOOHU Electronics est devenu un partenaire fiable pour plus de 1 000 entreprises grâce à « une excellente qualité, des prix équitables, un service attentif et une livraison fiable ».

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