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[参考译文] ISO1050：一个坏器件将破坏同一 CAN 总线上的其他器件

admin
Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO1050, SN6501

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/701868/iso1050-one-bad-device-will-break-other-devices-on-the-same-can-bus

器件型号：ISO1050
主题中讨论的其他器件： SN6501

您好！

我的客户使用我们的 ISO1050在一个主器件和四个从器件之间进行通信。 四个从器件 GND 连接在一起、与主器件隔离。 5个 ISO1050 CANH 和 CANL 连接在一起。

有一段时间从器件的四个 ISO1050被断开、但主器件的 ISO1050是好的。 损坏的部件表现为 CANH、CANL 短接至 GND2 (大约10欧姆)、通过使用万用表测量二极管压降、CANH 到 VCC2、CANL 到 VCC2、GND2到 VCC2的压降为0.5V。

然后、它们替换3个从器件中的 ISO1050。 每个从器件都可以与主器件通信。 然后、它们将一个坏的从器件、3个好的从器件、一个好的主器件连接在一起、

所有从器件都无法与主器件通信。 然后、他们发现所有3个新的 ISO1050都再次损坏。 与我之前描述的行为相同。

客户的主要问题是、损坏的器件会导致相同 CAN 总线断开时的良好器件。

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    TI__Guru**** 2539500 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。

    您好 Howard、

    感谢您在 E2E 上发布您的问题。 我很乐意与您合作、并在这里为您提供帮助。

    通读描述、可能会出现一些不同的问题、这些问题可能会导致错误。 为了帮助我们快速进行调试、我写下了几个问题、如果能得到澄清、将会很好：

    1) 1) 1)您能否发布设置的简化方框图、包括电源和隔离式电源的设置方式？ CAN 总线网络是否已终止？

    2)如您所知、ISO1050提供从左侧(MCU 接口、Vcc1、GND1、TX、RX)到右侧(CAN 总线侧、Vcc2、GND2、CANH、CANL 等)的内置电隔离。 因此，如果4个从站与主站隔离(请看这是如何实现的)，但如果所有5个 CANH、CANL 连接在一起，则主站并不是真正与从站隔离，因为它们都在 Vcc2<>GND2域中。

    3) 3)隔离可能会无意中被绕过并导致短路、从而造成损坏、因此最好在设置上对齐以确保安全。

    4) CANH、CANL 阻抗 w.r.t GND2为10欧姆 、且(Vcc2-CANH)=(Vcc2 - CANL)=(Vcc2- GND2)= 0.5V 表示器件过载(偏置)。  在正常运行的器件上、CANH 阻抗至 Vcc2 =  CANL 阻抗至 GND2  =数据表中的 RID 规格= 30k 至80k 欧姆 (默认为隐性状态)

    5) 5)这些器件是如何驱动的？ 是来自 MCU 吗？ 时钟信号还是直流？ 如果它们都尝试同时驱动显性 (TXD =低电平)并持续一段时间、则也可能会导致通信问题。  

    在分析并对齐设置后，下一步是重新启动5个已知良好的设备。 并尝试一次与一个主器件和一个从器件进行通信。  

    此致、

    Abhi

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    TI__Guru**** 2539500 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。

    您好！

    请参见下图。

    四个从器件 ISO1050的 GND2连接在一起、但它们彼此隔离、因为这四个 ISO1050的 VCC2来自隔离式电源。

    通过更换全部5个 ISO1050、它能够正确通信。

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    TI__Guru**** 2539500 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。

    您好 Howard、

    感谢您发布后续行动。

    因此、借助上述连接、每个 MCU 仅与其自己的 CAN 总线隔离。

    • 不同 ISO1050上的所有 MCU 输入(TX、RX、Vcc1、GND1)位于彼此相同的域(每个 ISO1050的域1 = Vcc1 <>GND1)
    • 相似地，每个 ISO1050的所有 CAN 侧引脚彼此连接(CANH、CANL、VCC2、GND2)，因此也在同一域(每个 ISO1050的域2、Vcc2<>GND2)中。

    一个器 件上的损坏有可能会在总线上的其他引脚上造成扩展短路、这是因为该器件是共享的。 此外、CAN 总线上的任何 EOS/ESD 事件都可能影响多个器件、因为所有5个器件上的 CAN 线路都连接在一起。  [隔离仅将 MCU 侧与 CAN 侧隔离]。 因此、这可能是您先前看到症状的原因。

    现在可以清楚地听到所有五个器件都能进行通信。 是否正确地指出问题现已解决？

    以确保完整性。 如何生成隔离式电源？ 是基于 SN6501/SN6505的解决方案吗？

    如有任何其他问题、请告知我们。  

    谢谢、

    Abhi

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    TI__Guru**** 2539500 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。

    您好！
    每个 ISO1050的隔离式电源都来自隔离型反激式电源、因此它们都应该是隔离式的。 但四个从器件的 ISO1050的 GND2连接在一起、最终不会被隔离。
    客户的问题是"一个故障装置将导致其他装置故障"的现象。
    他们想知道这种现象是不可避免的，还是他们有机会改变电路，以消除这种现象发生的可能性。

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    TI__Guru**** 2539500 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。

    您好 Howard、

    明白。  是的，这种现象确实会发生，但我们也可以采取一些措施来减轻这种现象。

    • 例如 、CAN 总线上的系统级过压事件(大于数据表中的绝对最大额定值)可能会导致多个单元受损、因为 CAN 线路是互连的。  
      • 因此，TVS 二极管用于保护 CAN 引脚免受过压影响( 请参阅此 E2E 链接以了解建议)。  
    • 正常情况下、可以看到与每个 CAN 线路串联插入了共模扼流圈(CMC)以提高 EMC (这是可选的、取决于客户需求)。  
    • 此外、建议使用具有内置电流限制的电源。 ISO1050还在 CAN 线路(不是整个芯片、而只是在 CAN 引脚上)上内置了电流限制保护。  所有这些步骤组合在一起将提高系统稳健性。
    • 当然、ISO 隔离栅还将帮助屏蔽/隔离 MCU 与 CAN 总线上的高电压、并提供接地环路隔离。

    希望这对您有所帮助！ 如果您有其他问题、请随时告知我们。

    谢谢、

    Abhi

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    TI__Guru**** 2539500 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。
    您好！
    由于这是四个从器件的 ISO1050发生故障、因此如果我们隔离四个 ISO1050的 GND2、会有帮助吗？
    此外、您能否举例说明一个坏的 ISO1050将如何使其他器件坏？ 我仍然不确定。
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    TI__Guru**** 2539500 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。

    您好 Howard、

    1) 1)隔离四个从器件的 GN2s 有助于提供另一层保护。 因此、如果其中一个板/接地端出现尖峰、则其他板/接地端不会直接受到影响。 (因为它们将独立生成)

    2) 2) 传播失败。 这是我们真正需要更详细地了解终端客户对"失败"的看法的地方。 这里有两组情形：功能故障和  损坏故障 。

    一个器件上的功能故障导致其他器件上的故障示例：这通常是正确的，而不仅仅是任何一个 CAN 芯片。 这也可能更常见。  假设一个单元上的 CANH 在某种程度上对 Vcc 和 CANL 对 GND 存在死区短路。 然后、该器 件将始终保持在显性状态(VOD > 1.5V)、并完全中断其他通信、直到出现显性超时(DTO)为止。 即使在 DTO 之后、也会尝试将该节点恢复为隐性状态、但由于线路短接且阻塞、它将继续发生故障并被卡住。   由于 CAN 节点彼此互连、其他线路也会看到这种情况、因此其他器件上总线上的通信也会失败。 您可能会遇到 更类似的情况：当 CANH 短接至 CANL (持续隐性状态、VID = 0)、或 CANL 短接至 Vcc (VOD < 0、因此它将始终为隐性状态等)。 所有这些都会导致器件上的通信失败、从而导致其他器件上的通信也失败。

    损坏失效案例更复杂。 由于 CAN 线路相互连接在一起、CAN 总线上的 EOS 事件更有可能 在大约同一时间对所有这些线路造成损坏。 它看起来好像是一个单元导致了其他单元、但它们更有可能来自相同的 EOS 源(ESD、EFT 等)。 一个示例案例可能是、如果 CAN 电缆上的节点间距不一致、那么这可能会导致从同一  EOS 源到不同单元的不同传播延迟。  除此之外、很难同时发生许多不太可能发生的事件、以便设备损坏另一个设备。  

    希望这能澄清。

    此致、

    Abhi