Требуется ли заземление / общее для правильной связи по шине CAN?

9

Поскольку шина CAN является дифференциальной сигнальной системой, каково значение сигнала GND / COM? Могу ли я обойтись без этого?

У меня очень простая двухузловая система, в которой происходят странные события. (см. здесь для решения этой проблемы, если вы заинтересованы) Два узла - это мое устройство и монитор USB-CAN; оба имеют нагрузочные резисторы 120 Ом, и длина провода между ними составляет <1 м.

Я только что вспомнил, что в моих предыдущих тестах у меня были только сигналы CAN_H и CAN_L, соединенные между узлами; У меня не было ничего, соединяющего CAN_COM моего устройства с контактом заземления на мониторе USB-CAN.

(?) Точка дифференциальной сигнализации должна быть намного меньше (не?) Подвержена влиянию синфазного шума. Так что, не имея заземления, я думаю, мы потеряем абсолютную ссылку для CAN_H и CAN_L ... но имеет ли это значение?

Адам Хед
источник
2
даже при дифференциальной парной связи необходима общая ссылка. Просто потому, что плавающие площадки на обоих концах могут иметь совсем другой потенциал, разница которого просто взорвет вашу систему.
Евгений Ш.
1
Короткий ответ - да. Если у вас нет полной оптической или магнитной изоляции, вам ВСЕГДА нужно общее заземление для практически любой цепи. Емкостная связь также может обойти эту проблему необходимости заземления, хотя вам все еще нужна некоторая контрольная точка, или вы будете выше номинального напряжения на крышке.
MadHatter
Есть ли способ количественно определить, на что не годится земля?
Адам Хед
Проблема в том, что у вас почти всегда есть что-то (емкость, индукция, другие соединения), которое устанавливает относительные уровни заземления ваших двух концов. Если у вас нет явного основания, то вы во власти того, что это может быть. Принимая во внимание, что это может включать в себя крышки фильтров, подключенные к электросети, могут быть достаточно большие напряжения. Вы должны подключить шину CAN к тому, как она должна быть подключена (правильное подключение, правильный кабель, правильное заземление), и не пытаться угадать, какие именно читы будут успешными.
Конечно. Я не пытаюсь обмануть. Я просто хочу понять, чтобы я мог поверить, что я решил свою проблему (или нет)
Адам Хед

Ответы:

6

Идеальная, теоретическая, дифференциальная система может работать без заземления, потому что вход всегда может работать (AB), не беспокоясь об абсолютных значениях A или B.

К сожалению, CAN не является такой системой, и приемник будет иметь ограничения для своих возможностей «общего режима», за пределами которых он может быть поврежден. Таким образом, вы должны иметь землю, чтобы поддерживать синфазные напряжения в определенных пределах. «Общий режим» относится только к материалу (в данном случае к напряжению), который является общим для обоих проводов.

Существуют и другие способы создания приемников, которые намного свободнее от такого рода ограничений - например, оптоизолятор может выполнять обнаружение (AB) с возможно тысячами вольт синфазного смещения. Также часто используются трансформаторы (например, в витой паре Ethernet, которая не имеет заземления). Но для нормальной шины CAN вам нужна земля.


источник
«Общий режим» - это хорошая фраза, которую можно использовать в этом разговоре.
MadHatter
4

Да, общий язык необходим.

Приемопередатчик может иметь максимальное синфазное напряжение. Если синфазное напряжение дифференциальных сигналов CAN превышает максимум, трансивер не сможет распознать биты. На практике это означает, что заземления CAN-узлов должны быть подключены (хотя допускается небольшая разница напряжений между заземлениями).

Особый случай. Некоторые устройства CAN гальванически развязаны. Тогда нет единого мнения во всем.

Ник Алексеев
источник
1

Это зависит от того, какую систему вы строите. Если вы строите в своем доме или в своей машине, лучше использовать точки соприкосновения. Поскольку это дифференциальная парная связь, общее заземление не требуется, так как важна разность потенциалов напряжения между H и L. На самом деле в некоторых случаях вы можете взорвать все, используя общее заземление - когда узлы питаются от разных источников питания с различные наземные ссылки. Я всегда строю крупные промышленные сети CAN без единого мнения, и это работает без проблем.

Krachmarov
источник
-1

Я бы сказал нет. CAN является дифференциальным и выдерживает синфазное напряжение относительно высоким. Как только вы соедините их вместе, потенциал будет выровнен, для коротких разрядов обычно используются диоды трансзорб на CANH и CANL, чтобы предотвратить повреждение. Узлы емкостно связаны с землей, в случае плавающего блока питания. Для неизолированной версии было бы неплохо отнести GND к земле на каждом узле, такой разницы в потенциале земли не будет, чтобы повредить приемопередатчик.
Я никогда не видел сетевого устройства CAN с 3-м проводом, только CANH, CANL.

Марко Буршич
источник
Как именно будет выровнен потенциал без общего основания? Предположим, например, что шина CAN транспортного средства, питаемая от батареи 12 В, подключается к ПК, питаемому от сети 230 В. Разница в потенциале может быть чем угодно.
Лундин