【威廉希尔官方网站 分享】CAN总线接口保护电路设计指南

CAN总线的应用范围广，应用环境相当复杂，一些静电、浪涌等干扰很容易耦合到总线上，并直接作用于CAN总线接口。为了满足一些高等级EMC的要求，有必要添加额外的外围保护电路。

  为什么需要保护电路

一般的CAN收发器芯片ESD、浪涌防护等级较低，如SM1500隔离CAN收发器虽隔离耐压为3500VDC，裸机情况下，CAN接口ESD可达6kV，但无法满足常见的浪涌测试要求。工业产品对通信接口的EMC等级要求较高，许多应用要求满足IEC61000-4-2静电放电4级，IEC61000-4-5 浪涌抗扰4级等要求，在此情况下，必需增加必要的保护电路，才能满足要求。

  接口保护及工作原理

1. 推荐电路

2. 工作原理——差模回路

3. 工作原理——共模回路

应用注意事项

1. 保护电路要可靠接地

2.尽可能减小引入的电容

  设计实例

1. 设计一个满足IEC61000-4-5Class4的保护电路

该等级浪涌测试开路电压4kV，短路电流高达100A。由于CAN线缆为对称通信线，仅需进行线-地（共模）测试。

• 气体放电管：通流量可选择500A，开启电压90V，封装1206。若空间充足，可选择通流量更大的器件，以达到更好的保护效果。

• 限流电阻：电阻不宜过大，否则会导致信号幅值过低。一般选择10欧以内，如4.7欧。若TVS管导通电压为12V，则流过电阻峰值电流约为（90-12）/4.7=16.5A。应选择可通过峰值电流16.5A的大电流电阻，如绕组电阻、PTC等，切勿选择普通的金属膜、碳膜电阻！

• TVS管：导通电压应高于信号幅值，并低于引脚最大直流耐压，如12V。峰值电流则应大于2*16.5=33A，如P6KE12CA。

• 二极管：反向耐压大于TVS最大导通电压，峰值电流大于16.5A，如1N4007。

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图5SM1500与SP00S12典型连接