CAN數據總線(xiàn)系統EMC的評價(jià)方法

CAN(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò )，屬多路傳輸系統的一種，是德國B(niǎo)osch公司20世紀80年代為汽車(chē)中應用越來(lái)越多的控制器而提出的一種網(wǎng)絡(luò )概念，因其良好的性能價(jià)格比和可靠性，近年來(lái)得到廣泛應用。CAN幾乎成了汽車(chē)設計領(lǐng)域一種必須采用的技術(shù)手段。為保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統安全、可靠運行，CAN數據總線(xiàn)系統必須具備良好的電磁兼容性(EMC)。實(shí)踐證明，CAN數據總線(xiàn)系統的EMC很大程度上取決于CAN網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)和線(xiàn)束的接口——集成收發(fā)器的性能。因此，評價(jià)CAN數據總線(xiàn)系統EMC的重點(diǎn)應集中于集成收發(fā)器。

CAN數據總線(xiàn)系統EMC的分析
CAN數據總線(xiàn)系統作為汽車(chē)的子系統，其電磁兼容性可以通過(guò)測試整車(chē)EMC間接地確定。標準ISO 11451和標準CISPR 25分別給出了整車(chē)抗擾性和輻射的測試方法。然而，整車(chē)測試不但費用昂貴，而且只能在開(kāi)發(fā)的后期進(jìn)行，如果因為某個(gè)元件或者集成電路導致測試失敗，將造成巨大損失。

為避免損失，可通過(guò)測試元件或集成電路的EMC，預先評價(jià)CAN總線(xiàn)的EMC，這樣不但能提前發(fā)現問(wèn)題，而且非常經(jīng)濟。SAE和ISO/IEC已經(jīng)制定了幾種元件級的測試方法，為元件級EMC測試提供了通用的框架。為了具體評價(jià)CAN數據總線(xiàn)系統的EMC，需要首先分析其電磁兼容環(huán)境。

如圖1所示，CAN數據總線(xiàn)系統由一系列的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)通過(guò)總線(xiàn)相互連接組成?？偩€(xiàn)可看作是接收和發(fā)射電磁能量的天線(xiàn)，充當能量耦合的環(huán)節，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)既是干擾源又是被擾對象。由此可知，影響CAN數據總線(xiàn)系統EMC的兩個(gè)要素是線(xiàn)束的EMC耦合和網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的EMC。其中線(xiàn)束的EMC耦合因數與CAN數據總線(xiàn)系統EMC評價(jià)標準的制定有關(guān)，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的EMC則是整個(gè)CAN數據總線(xiàn)系統EMC的直接度量標準。另外由網(wǎng)絡(luò )結構可知，收發(fā)器是網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)和線(xiàn)束的接口，因此收發(fā)器的EMC應是測試CAN數據總線(xiàn)系統EMC的關(guān)鍵，通過(guò)測試收發(fā)器的EMC可以有效地預評價(jià)CAN數據總線(xiàn)系統的EMC。

圖1 CAN總線(xiàn)系統結構圖

評價(jià)CAN數據總線(xiàn)系統EMC的基本標準
由于被測裝置將在汽車(chē)上使用，所以測試方法應從現在的汽車(chē)EMC測試國際標準ISO 11451、CISPR25、ISO 11452中挑選。這些標準對應不同的測試裝置和耦合方法，提供了一系列的測試方法。選擇EMC測試方法的依據是在有限設備的支持下，測試中以反復地進(jìn)行。為此，需要在被測電路和測試儀器之間提供一種已知的、易復現的耦合方式。對于評價(jià)收發(fā)器類(lèi)型的集成電路，采用被測裝置和測試儀器之間直接耦合的方法即可達到上述要求。國際標準ISO 11452－7提供了直接耦合的測試方法，可用于元件級抗擾性的測試。