This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TCAN1043A-Q1:电池短路端接电阻功率耗散

Guru**** 2386620 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1501325/tcan1043a-q1-short-to-battery-termination-resistor-power-dissipation

器件型号:TCAN1043A-Q1

工具/软件:

我有一个高级问题、我希望您能了解一下。 最近、我们一直在讨论48V 程序的 CAN 电池短路场景、我遇到了一个瓶颈、并非 TCAN104x CAN 收发器本身(58/70V 总线故障额定值)造成的、而是终端电阻造成的。 在 CAN 总线上有多个节点的情况下、我计算通过这些电阻器的功率耗散很容易达到16+瓦、这在应用中是无法满足的。 所以我觉得我必须想念一些东西。

 

功率耗散:

我可以通过几种方法来看待这个问题。 首先、仅考虑 CAN 线路上的差分电压:

假设 CAN H 或 L 上短接至48V、终端网络上的电压将约为48V−2.5V=45.5V。

将两个60Ω 终端电阻器串联在一起时、应分别考虑每个电阻器:

根据60Ω 电阻:W=V2/R=(45.5V/2)^2/VR= 60Ω(22.75V)^60Ω≈8.6W @ 25°C

考虑到125°C 的温度降额(降额45%):​每个电阻 W×125°C =8.6W@2.2=18.9W。

增加10%裕度:每个电阻器 W = 18.9W≈1.10×20.8W。

另外、如果我考虑到 CAN 收发器短路输出电流、它使用了115mA 的显性电流、并仅考虑了两个驱动总线显性电压的 CAN 收发器:

P=I^2×R =(2个115mA)^2×120Ω=(0.230A)^2×120Ω≈6.35W (考虑到上述温度和裕度时为16+W)

 

您对这个问题有任何见解吗? 我的亮点是、如果总线上的 CAN 收发器在电池短路事件期间全都进入隐性状态、则会极大地限制通过端接电阻器的电流。 如果是这种情况、了解收发器在此类故障期间可能保持显性状态的典型持续时间将非常有帮助。

 

您可以提供的任何信息都将非常有帮助、非常感谢。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Jon、

    这是一个很好的问题,有一个更复杂的答案,比表面上看起来你已经很好地进入.  

    没错、在最坏的情况下、端接电阻器将耗散大量功率、在大多数情况下比这些元件的典型等级高得多。 幸运的是、CAN 系统具有多种安全机制、以帮助保护该硬件免受任何损坏条件的影响。 第一个是您确定的收发器上的电流限制。 绝大多数情况下、只有单个收发器尝试驱动总线显性、因此115mA 将成为总线电池短路情况下的典型故障电流。 在多个器件驱动的情况下、仲裁或 ACK 位将限制为仲裁或 ACK 位、该位在总帧中的一小部分、并且持续时间足够短、我们可以将其视为额外的微小发热。 加热罐的其余部分可通过将 CAN 信号的显性时间平均为总传输时间的百分比来计算(有关详细计算、请参阅链接的帖子)。  

    我们可以依赖的第二种安全机制是 CAN 协议控制器根据数据识别来识别强总线故障。 当驱动 CAN 控制器将其 TXD 信号驱动为显性状态时、它还会检查产生的 RXD 状态以确保正确传输显性状态。 如果出现严重的电池短路情况、控制器很可能会在这里看到差异、并将其记录为错误并中止当前帧传输尝试。 这将很快导致总线关闭情况、此时控制器停止驱动收发器并使总线空闲、因此不会再通过端接电阻汲取电流。  

    这种情况下的最后一种失效防护是收发器的热关断限制。 由于收发器本身会出现电池短路情况下的大部分发热、因此在外部元件之前可以达到收发器的热限制、而外部元件将关闭发送器并停止系统发热。  

    这是您提到的所有高级主题-下面是另一个主题、其中包含一些类似的说明、用于提供各种说明。 有关更详细的分析、请参阅第二个链接主题。  

    TCAN1042H-Q1:端接电阻器所需的额定功率?
    采用 SN65HVD233的 CAN 总线终端电阻器的功率要求

    如果您有任何其他问题、或想讨论此主题的任何具体部分及其与我们的器件的关系、请告诉我。

    此致、
    Eric Schott

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢 Eric 的详细答复。 我相信这回答了我的问题。 如果我有任何后续问题、我会告诉您。