標準回路設計VOOHU Electronics — CAN 通信の標準回路設計リファレンス

このソリューションは、VOOHU Electronics (VOOHU) の標準 CAN 通信ソリューションです。同社は9年以上にわたり通信電子部品の分野に注力し、「VOOHUを選ぶ – 真に信頼できる」という経営理念とサービスコンセプトを堅持し、包括的な技術ソリューションサポートを提供しています。

技術的な背景と中心となる概念

CAN通信
CAN バスはマルチマスター アーキテクチャを採用しています。バス上のどのノードにもマスターとスレーブの区別がなく、いつでもアクティブに通信を開始できます。 CSMA/CA (キャリア センス マルチ アクセス/衝突回避) と非破壊的なビットごとの調停に基づいて、複数のノードが同時に送信する場合、システムはフレーム識別子に従ってビットごとに調停を行います。つまり、優先度の高いメッセージは影響を受けずに続行され、優先度の低いノードは自動的にバックオフされます。プロセス全体でデータが失われることはなく、重要な情報が確実に配信されます。

なぜイーサネットにこのテクノロジーが必要なのでしょうか?
産業用制御、自動車エレクトロニクス、エネルギー貯蔵、オートメーションなどの過酷なシナリオでは、リアルタイム通信には確定的な遅延、強力な耐性、エラーの自己修復、および障害の分離が必要です。

CAN バス プロトコルには、ロスレス アービトレーション、メッセージ ブロードキャスト、障害閉じ込めなどの信頼性メカニズムが物理層に組み込まれていますが、一致する物理層回路がなければ、コモンモード ノイズ、サージ ショック、ESD、インピーダンスの不一致によって信号の完全性が損なわれ、これらのプロトコルの利点を実現することが困難になります。

実証済みの CAN 通信標準回路設計リファレンスは、開発者が信号チェーン上で適切な絶縁とフィルタリングを実装し、ポートに包括的な過電圧と ESD 保護を提供し、標準化された接続ソリューションを通じて物理層の一貫性を確保するのに役立ちます。これにより、CAN プロトコルの可能性が最大限に発揮され、開発サイクルが大幅に短縮され、試行錯誤のコストが削減され、リアルタイム通信システムが真に安定して信頼できるものになります。

VOOHU Electronics は、通信電子部品における深い専門知識を活用して、自社ブランドの製品マトリックスを中核とした CAN 通信標準回路設計リファレンスを発売し、信号リンク、イミュニティ絶縁、物理インターフェイスに至るまでの完全な設計と選択のサポートを提供します。

技術的ソリューションの詳細

CAN通信回路保護設計

物理:
1042 高速 CAN トランシーバーは、CAN プロトコル コントローラーと物理デュアルワイヤ CAN バス間のインターフェイスを提供します。 CAN プロトコル コントローラーを備えたマイクロコントローラーに差動送受信機能を提供します。

1. STBピン: 
   浮いたままにしてはいけません。 STB ピンには内部プルアップがあります。フローティングのままにしておくと、チップはスタンバイ モードのままになります。

2. VIOピン: 
   電源が入っている必要があります。そうしないと、実際には通信が失敗し、ピン レベルが継続的に切り替わります。

3. 120Ω抵抗: 
   ソース端と終端の両方に 120Ω の抵抗が必要です。両方を取り付けた場合、マルチメーターで CAN_H と CAN_L の間で測定した抵抗は 60Ω になるはずです。

4. TXD と RXD: 
   TXD と RXD に大きな抵抗を直列に配置しないでください。直列抵抗がなくても通信可能です。

CMC:
ＣＡＮバスのコモンモードノイズ周波数では、ＣＭＣは、コモンモードノイズの伝播を抑制するために、高いインピーダンスを示し、できるだけ高いインダクタンスを有するべきである。インダクタンスが低すぎるとコモンモードノイズ抑制が不十分になり、インダクタンスが高すぎるとサイズとコストの制約が生じます。推奨事項: 500kbps CAN 通信の場合は、51μH のインダクタンスを持つ CMC を使用します。 2Mbps CAN FD通信の場合は、100μHのインダクタンスを持つCMCを使用してください。

保護装置 (TVS):
TVS ダイオードを選択するときは、その過渡応答特性 (速いエネルギー散逸) を考慮することに加えて、逆スタンドオフ電圧 (VRWM)、ブレークダウン電圧 (VBR)、クランプ電圧 (VCL)、最大絶対定格 (AMR)、ピーク パルス電力 (PPP)、および静電容量 (Cd) のパラメータに注意する必要があります。

このソリューションは、静電容量 <50pF のマルチチャネル統合デバイス保護を採用し、寄生ノイズをフィルタリングし、ESD テストに合格しながら信号の完全性を確保します。 IEC61000-4-2、レベル 4、気中放電 30kV、モデル SMC24、AEC-Q101 認定に準拠。

典型的なアプリケーションシナリオ

• 高度道路交通システム (ITS): 交差点カメラ、電子警察

• 産業用モノのインターネット (IIoT): ファクトリーオートメーション、ロボット工学

• 再生可能エネルギーの生成: 太陽光発電インバータ、風力発電コンバータキャビネット

• 自動車用ドメイン コントローラー: T-BOX、ECU、VCU ドメイン コントローラー
  
  
  

注: 上記のソリューションは参考用の標準設計です。最終的な回路設計は現場の要件に基づくものとします。詳細なサポートが必要な場合は、無料でお問い合わせください。

電話: 400-1048-018;電子メール: wohu@wohu-tek.com

VOOHU Electronics は、2018 年の設立から 2026 年の海外展開まで、「優れた品質、公正な価格設定、行き届いたサービス、信頼できる配送」により、1,000 社を超える企業の信頼できるパートナーになりました。

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