[参考译文] ISOW7842：如何通过隔离式设计实现符合 ISO 11898标准的 CAN 总线偏置？

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Other Parts Discussed in Thread: ISOW7842, ISO1042, ISOW7841

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/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/844477/isow7842-how-to-implement-can-bus-bias-per-iso-11898-with-isolated-design

器件型号：ISOW7842
主题中讨论的其他器件： ISO1042、 ISOW7841

我们计划在我们的应用中使用这些隔离器件来隔离 CAN 总线、但在详细介绍实现方案时、我遇到了设计障碍。进行测试

ISO11898-2：2016第5.10节似乎需要在 CAN 总线上实现总线偏置。总线偏置通常以公共系统接地为基准(而不是隔离器器件的浮动接地)为2.5V、因为所有下游 CAN 器件共用系统接地而非 ISOW7842芯片的本地浮动接地。在 CAN 总线 http://www.ti.com/lit/ug/tiducv9/tiducv9.pdf 的参考设计中、没有显示如何实现这一点。但该文档中的波形确实显示了总线上的2.5V 共模偏移。对于 CAN 总线操作、我不认为总线偏置对于操作是必要的、但这并不是标准所暗示的那样。

遗憾的是、使用电阻分压器放置外部偏置会使整个高电压隔离点失效、因为这些电阻器必须参考系统接地并具有非常大的值并处理 kV 浪涌电压。此外、如果这些电阻器需要大于50k、我认为它违反了每个 CAN_H 或 CAN_L 的50k 最大电阻规格。

在使用 ISOW7842等 IC 进行隔离式设计或将该偏置设置为0V 时、工业应用是否需要该共模总线偏置？其他人是如何克服这个问题的？

感谢您的反馈。

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2392905 points

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尊敬的 Vitaliy：

感谢您发帖到 E2E！由于 CAN 是差分信号通信标准、因此需要总线偏置、但参考设计并未详述这一点、因为 CAN 收发器(TCAN1042)自动为总线实现2.5V 偏置。

ISOW7842是一款通用信号隔离器、因此它不会对差分通信产生偏置、但如参考设计所示、它可以将 TX 和 RX 等数字通信信号从 MCU 隔离到 CAN 收发器。

解决此问题的方法是使用 ISOW78xx 和 TCAN1042 CAN 收发器重现此参考设计。此外、您是否考虑使用 ISO1042？此器件是一款隔离式 CAN 收发器、可用于代替 ISOW78xx + TCAN1042解决方案、而不能生成隔离式电源。

请告诉我们您的想法。

谢谢、
Manuel Chavez

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2392905 points

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您好、Manuel、

感谢你的答复。 TCANxx 和其他类似的 CAN 驱动器确实会产生自己的2.5V 偏置、但是、这是以单元外部未检测到的本地隔离式接地为基准、并且连接到 CAN 总线的器件不会看到该偏移、因为它们以系统接地为基准、正如我在上一个帖子中的图表之一中所示。我只是想知道在参考设计和其他用户使用这些隔离式 IC 来隔离 CAN 总线的所有其他应用中、是否未实现真正的总线偏置并且没有任何问题？

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2392905 points

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尊敬的 Vitaliy：

只需澄清一下、ISOW7842不直接与 CAN 信号连接。 ISOW7842与 CAN 收发器的 TX 和 RX 相连、这只是正常的数字逻辑信号。除了偏置之外、在连接 CAN 总线时还需要考虑其他因素。 CANH 和 CANL 是差分信号、一个显性位由 CAN 收发器驱动、一个来自 CAN 收发器的隐性位高阻抗(然后、端接电阻器允许 CANH 和 CANL 收敛到2.5V)。 ISOW7842无法以这种方式驱动差分信号或驱动显性或隐性位。

TCAN1042与 CAN 信号连接。

通常在工业应用中、隔离器随后插入 CAN 收发器和 MCU 之间。然后、MCU 与 CAN 总线上的信号隔离。

这是否有助于回答您的问题？

此致、

Dan

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2392905 points

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尊敬的 Vitaliy：

我几天内没有听到您的声音。我们是否能够回答您关于在 CAN 系统中使用 ISOW78xx 的问题？

此致、

Dan

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2392905 points

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尊敬的 Vitaliy：

只是想在此处添加一些其他想法。我将此帖子标记为"TI 认为已解决"、因为我们在几天内没有收到您的回复、但如果我们没有回答您的问题、请随时回复此主题或创建新主题、我很乐意为您提供进一步的帮助。

CAN 标准(ISO11898-2)要求使用2种类型的总线偏置：

正常偏置(必需)：正常模式下为2.5V、低功耗模式下为接地偏置(睡眠/待机)
自动电压偏置(可选)： 正常模式下为2.5V、如果收发器支持待机/睡眠模式(低功耗模式)-如果流量空闲时间超过1.2s、则总线偏置自动更改为2.5V 是总线中存在流量、并转至0偏置(以节省功耗)。

自主总线偏置可以改善 EMC、因为在总线上每次发生显性状态到隐性状态变化时、共模无需经历2.5V 的阶跃(在显性主器件管理总线共模、在处于低功耗模式的隐性节点中、使共模变为0V -因此自主偏置可避免这种情况)。这是 CAN 收发器的一项功能、将在新的 CAN 器件中受支持。

仅需说明一下、自动电压偏置是可选的、仅有助于提高 EMC 性能。为了实现隔离式 CAN 网络的最佳 EMC 性能、请将所有节点的浮动接地端连接在一起、并在一个节点处有一个屏蔽层-屏蔽层的一端接地。

我还想指出的是、我们在隔离式 CAN FD 网络中使用了一个 ISOW7841的示例、其中包括其他节点(一些使用分立式 CAN 收发器+隔离器、另一些使用集成式隔离式 CAN 收发器)。我制作了一个演示、在去年的几个交易会上展示了这一演示。您可以在此处找到相关的简短视频： https://training.ti.com/interoperability-isolated-can-fd-nodes

此致、

Dan

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