保护CAN总线收发器不受静电释放和瞬态电压影响的方法

pesd1can原理PESD1CAN原理PESD1CAN是一种用于保护CAN总线的电路保护器件。

CAN总线是一种广泛应用于汽车和工业控制系统中的通信协议，用于在不同的电子控制单元之间传输数据。

然而，由于CAN总线的工作环境常常恶劣，如温度变化、电磁干扰等，因此需要一种可靠的保护装置来防止电压过高或过低对CAN总线的损害。

PESD1CAN采用了二极管阵列的工作原理来实现对CAN总线的保护。

在CAN总线的两个信号线上，分别连接了两个反向并联的二极管。

当CAN总线上的电压超过二极管的击穿电压时，二极管会导通，将过电压引流到地，从而保护CAN总线不受损害。

PESD1CAN的工作原理可以简单描述为：当CAN总线上的电压低于二极管的击穿电压时，二极管处于截止状态，不导通电流。

而当CAN总线上的电压超过二极管的击穿电压时，二极管会立即导通，将过电压引流到地，起到保护作用。

PESD1CAN具有以下特点：1. 高速响应：PESD1CAN采用了快速响应的二极管，可以在纳秒级别内响应过电压，保护CAN总线不受损害。

2. 低电流泄露：PESD1CAN的二极管具有较低的电流泄露特性，可以在正常工作时对CAN总线产生很小的影响。

3. 低电压降：PESD1CAN的二极管具有较低的导通电压降，可以保证正常的CAN总线通信质量。

4. 高温工作：PESD1CAN适用于广泛的工作温度范围，可以在恶劣的环境下正常工作。

PESD1CAN的应用范围广泛，特别适用于汽车和工业控制系统中的CAN总线保护。

在汽车中，CAN总线连接了多个电子控制单元，如发动机控制模块、制动控制模块等，因此对CAN总线的保护显得尤为重要。

PESD1CAN可以有效地防止由于电压过高或过低引起的CAN总线故障，保护汽车的正常运行。

在工业控制系统中，CAN总线也被广泛应用于各种设备之间的数据传输。

PESD1CAN可以有效地保护CAN总线，提高系统的可靠性和稳定性，确保数据的准确传输。

can收发器保护措施收发器是一种广泛应用于通信领域的电子设备，其作用是将发送方的信号转换为合适的形式以便能够在传输介质上进行传输，并将接收到的信号转换为能够被接收方处理的形式。

为了保护收发器的正常运行和延长其使用寿命，需要采取一系列的保护措施。

本文将介绍一些常见的收发器保护措施。

首先，针对静电放电问题，应采取静电保护措施。

静电会对收发器产生电压冲击，从而造成设备损坏。

为了避免这种情况的发生，收发器应使用静电保护装置，如静电保护电路、静电保护二极管等。

这些装置能够将静电放电引到地线上，保护设备免受静电损害。

其次，针对过热问题，应采取散热措施。

过热会导致收发器内部元件的损坏或短路，进而影响设备的正常工作。

为了确保收发器的正常温度，应采取散热措施，如在收发器周围设置散热片或散热风扇，增加散热效果，保持设备的温度在正常范围内。

此外，针对电源干扰问题，应采取抗干扰措施。

电源产生干扰信号，会对收发器的工作产生干扰，影响通信质量。

为了降低电源干扰，可在电源线路上添加滤波器或采用隔离电源，以减少干扰信号的传播和影响。

还有，针对电磁干扰问题，应采取屏蔽措施。

电磁干扰会对收发器的性能产生负面影响。

为了减少电磁干扰对收发器的影响，可在收发器周围设置金属屏蔽罩，将干扰信号隔离在外部，保护设备内部的正常工作。

此外，还应注意地线和信号线的连接质量。

地线和信号线的连接质量直接影响到设备的工作效果。

为了保证良好的连接，应采取可靠的连接措施，如使用金属接头或焊接连接，避免接触不良或松动引起的问题。

最后，定期进行设备维护和检修也是重要的保护措施之一。

设备长时间运行后，可能会出现磨损、老化等情况，导致设备性能下降或出现故障。

定期对设备进行维护和检修，清洁设备内部的灰尘、更换老化的部件等，可以及时发现并解决问题，保护设备的正常运行。

综上所述，对于收发器的保护，需要采取一系列的措施，包括静电保护、散热措施、抗干扰措施、屏蔽措施、连接质量的保证以及定期维护和检修等。

can总线防护方案1.引言1.1 概述CAN总线（Controller Area Network）是一种常用于汽车电子系统的通信协议，它允许各个电子控制单元（ECU）之间进行数据的传输和交换。

通过CAN总线，ECU可以实现实时的数据共享和协调操作，从而提高整个汽车系统的效率和性能。

然而，随着汽车电子技术的不断发展，CAN总线系统也面临着一些安全隐患。

由于CAN总线通信是基于广播方式进行的，一旦系统受到攻击或ECU存在漏洞，攻击者就有可能利用CAN总线传输的信息对整个汽车系统进行远程控制或干扰，造成严重后果。

因此，CAN总线的安全防护成为了当前研究的热点之一。

本文通过对CAN总线的基本原理和存在的安全隐患进行分析，旨在探讨CAN总线防护方案的重要性，并介绍一些常用的CAN总线防护方案。

通过了解这些方案，汽车制造商和相关技术人员可以有针对性地采取措施，保障CAN总线的安全性和可靠性。

在接下来的章节中，我们将首先介绍CAN总线的基本原理，包括其通信结构、帧格式和数据传输方式等。

然后，我们将详细探讨CAN总线存在的安全隐患，包括拓展帧攻击、充水攻击和DoS攻击等。

接着，我们将阐述CAN总线防护方案的重要性，并介绍一些常用的防护方案，如身份认证、数据加密和入侵检测等。

最后，我们将总结全文，并对CAN总线未来的发展进行展望。

通过本文的阅读，读者将能够深入了解CAN总线的基本原理和安全隐患，掌握常用的防护方案，并为进一步研究和实践提供参考。

同时，我们也希望借此为汽车电子系统的安全性提供一些思考和建议，促进相关领域的技术创新和发展。

文章结构部分主要是对整篇文章的组织和内容进行说明，下面是文章结构的具体内容：文章结构：本文主要由引言、正文和结论三个部分组成。

1. 引言引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。

1.1 概述概述部分介绍了CAN总线防护方案的背景和意义，简要说明了CAN 总线的基本原理以及存在的安全隐患，引起读者对CAN总线防护方案的关注。

汽车CAN总线保护简析汽车自问世以来取得了长足发展。

现在的汽车拥有众多功能，包括自动和半（自动驾驶）、防抱死制动系统、电动助力转向、前后碰撞警告、车道辅助、自动泊车辅助和自动紧急制动等。

GPS 导航、车内氛围照明、环视摄像头、高级（信息）娱乐系统、有源（天线）等高级功能更是大多数现代汽车的标准配置。

每个车辆功能通常由单独的（电子）控制单元(ECU) 监测和控制。

每辆现代汽车中大约有50 到100 个ECU，每个ECU 负责一项或多项功能。

ECU 与多个（传感器）一起工作，例如发动机温度传感器、气压传感器、车门传感器等。

它接收来自传感器的信息，并相应地调整控制的车辆（参数）。

有时候，一个ECU 可能需要与其他ECU （通信）以执行指定的功能。

例如，如果您忘记把点火开关里的车钥匙拔出来，那相应的发动机控制ECU就会与车门ECU 通信，使车门保持打开状态且扬声器ECU发出警报。

通过（CAN）总线的ECU通信同一车辆内部的不同ECU之间进行数据传输会用到多种车载（网络）(IVN) 协议。

现代汽车最常用的通信机制是（控制器）局域网(CAN) 总线。

它是一种双向串行通信总线，使ECU 无需使用任何复杂的布线即可通信。

它使用特性阻抗为120Ω 的双绞线传输数据。

其中一根线被称为CAN_Low (CAN_L)，另一根线被称为CAN_High (CAN_H)，数据传输速率为1Mbit/s。

ECU 通过CAN 控制器（类似于处理所有活动必要数据的（微控制器））连接到CAN 总线。

还会有一个CAN （收发器）用于连接CAN 控制器和CAN 总线。

它将（晶体管）-晶体管逻辑(TTL) （信号）转换为实际的差分电压信号，供CAN 总线读取及解释。

CAN 总线架构如图1 所示。

图1 汽车CAN 总线架构CAN 总线的瞬态保护为具有50 到100 个ECU 的严苛汽车环境设计CAN （接口）系统时，必须确保充分保护，以免受（电气）过载事件(EOS) 的影响。

CAN（Controller Area Network）收发器是用于在CAN总线上发送和接收数据的关键组件。

为了确保CAN收发器的正常运行和保护它们免受电气和环境因素的影响，可以采取以下保护措施：1. **电源保护**：- 提供稳定的电源供应，确保电压在规定范围内，以防止电压浪涌或过压损坏收发器。

- 使用适当的电源滤波器和电源抑制器，以降低电源中的噪声和干扰。

2. **过电流保护**：- 使用适当的保险丝或电流限制器来保护CAN收发器免受过电流损害。

3. **静电放电保护**：- 防止静电放电对CAN收发器的影响，使用静电放电保护电路或设备。

4. **温度保护**：- 在极端温度条件下，确保CAN收发器能够正常工作。

可以使用温度传感器来监测温度，并在需要时采取散热措施。

5. **电磁干扰（EMI）保护**：- 使用屏蔽的CAN电缆，以减少电磁辐射和敏感性，降低EMI对CAN总线的干扰。

6. **防水和防尘保护**：- 如果CAN收发器安装在恶劣的环境中，确保它们具有防水和防尘特性，以保护内部电路免受湿度和颗粒的影响。

7. **短路保护**：- 使用CAN总线短路保护电路，以防止总线上的短路损坏CAN收发器。

8. **EMC（电磁兼容性）保护**：- 符合EMC标准，以确保CAN收发器不会产生或受到电磁干扰。

9. **过压保护**：- 使用过压保护电路，以防止总线上的过电压对CAN收发器的损害。

10. **地线保护**：- 确保地线连接良好，以减小接地问题可能对CAN收发器的影响。

这些保护措施有助于确保CAN收发器在各种环境和操作条件下可靠运行，并且不容易受到电气和环境因素的损害。

根据具体的应用和环境，可能需要采取额外的保护措施来确保CAN总线系统的稳定性和可靠性。

一种can总线保护电路的制作方法CAN（Controller Area Network）总线保护电路是用于保护CAN总线系统免受过电压、过电流等故障的影响的一种电路。

CAN总线是一种在工业自动化、汽车电子等领域广泛应用的通信协议，因此对CAN总线的保护显得尤为重要。

本文将介绍一种常见的CAN总线保护电路的制作方法，并提供相关参考内容。

1. CAN总线电路保护需求分析：在制作CAN总线保护电路之前，需先分析CAN总线电路保护的需求，包括保护的故障类型、保护级别等。

常见的需求分析包括：- 过电压保护：保护CAN总线免受过大的电压冲击；- 过电流保护：保护CAN总线免受过大的电流冲击；- 瞬态抑制：保护CAN总线免受短暂的峰值电压；- EMC（电磁兼容性）抑制：防止电磁辐射和电磁干扰对CAN总线的影响。

2. CAN总线保护电路的制作方法：根据CAN总线保护的需求分析，可以采用如下方式制作CAN 总线保护电路：2.1 过电压保护：过电压保护主要采用过压保护二极管（如TVS二极管）来实现。

TVS二极管可以迅速导通并将过压电压引到地，保护CAN总线免受过电压的影响。

制作过电压保护电路时，需要正确连接TVS二极管并根据其特性选择合适的二极管参数。

2.2 过电流保护：过电流保护可以采用保险丝或热敏电阻来实现。

保险丝可在过电流时断开电路，保护CAN总线。

热敏电阻可随电流增加而产生热量，当超出额定电流时，热敏电阻会发生明显变化，以保护CAN总线。

2.3 瞬态抑制：瞬态抑制可以采用TVS二极管、金属氧化物半导体场效应管（Metal Oxide Varistor，MOV）等器件来实现。

这些器件能将瞬态过电压引到地，保护CAN总线。

制作瞬态抑制电路时，需正确选择并连接这些器件。

2.4 EMC抑制：EMC抑制主要通过滤波电路来实现。

可以在CAN总线的输入和输出端加入滤波器，使其能够滤除高频干扰信号，保护CAN总线。

制作EMC抑制电路时，需根据CAN总线的特点设计合适的滤波器。

CAN总线抗干扰的6条原则随着CAN总线在电动汽车、充电桩、电力电子、轨道交通等电磁环境比较恶劣的场合应用越来越多，信号干扰的问题已经严重影响到使用者对CAN总线的信任。

究竟如何才能抗干扰?本文展示了致远电子CAN总线抗干扰的6条“军规”。

在汽油车时代，CAN总线遇到的干扰少之又少，即使有一些继电器和电磁阀的脉冲，也不会有很大影响，稍微进行双绞处理，完全可以实现零错误帧。

可是到了电动汽车年代，逆变器、电动机、充电机等大功率设备对CAN的影响足以中断通讯，或者损坏CAN节点，如图1图2所示，就是被逆变器干扰的CAN波形。

图1 干扰前图2 干扰后面对干扰，各个汽车厂、零部件厂，测试诊断设备的厂商都纷纷研究抗干扰之“妙方”，以保证CAN稳定运行。

本文就以广州致远电子有限公司15年的CAN现场故障排查经验，介绍抗干扰6条“军规”。

1.CAN接口增加隔离与保护干扰不但影响信号，更严重的会导致板子死机或者烧毁，所以接口和电源的隔离是抗干扰的第一条“军规”.隔离的主要目的是：避免地回流烧毁电路板和限制干扰的幅度，保护控制器不死机。

如图3所示，为未隔离时，两个节点的地电位不一致，导致有回流电流，产生共模信号，CAN的抗共模干扰能力是-12~7V，超过这个差值则出现错误，如果共模差超过±36V，烧毁收发器或者电路板。

图3 未隔离时的地回流而增加CTM1051KAT隔离模块后,如图4和图5所示。

隔绝了地回流，限制了干扰幅度。

图4 CTM1051KAT隔离模块图5隔离地回流增加隔离后，是否万事大吉了?肯定不是，隔离只是阻挡，如果干扰强度很高，比如达到2KV浪涌，隔离也会被破坏。

所以要想达到更高的防护等级，必须增加防浪涌电路。

如图6所示，为致远电子高速总线标准防浪涌保护电路。

图6 信号保护电路此保护电路可达4KV浪涌而不损坏，不过注意如果要通过2500VDC耐压测试时，需要将GDT和R3拆除，防止高压击穿导致测试不通过。

汽车总线CANBUS的保护设计详解汽车总线CAN BUS（Controller Area Network）是一项常用于汽车电子系统的通信协议，它允许车辆中的不同电子控制单元（ECU）之间实现高速的通信和数据共享。

由于CAN BUS在车辆中很重要，因此设计时需要采取一系列保护措施，以确保其可靠性和稳定性。

首先，CANBUS需要保护电路免受电磁干扰的影响。

电磁干扰可能来自于汽车电源线、引擎点火系统、可变速驱动器和其他电子设备。

为了降低电磁干扰的影响，可以使用滤波器来抑制高频噪声。

滤波器的类型可以根据具体需求选择，包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

其次，CANBUS也需要保护电路免受过电压和过电流的影响。

过电压和过电流可能是由于车辆电源系统故障、短路或电路不当设计而引起的。

为了防止这种情况发生，可以使用保险丝、电压稳压器和过压保护电路。

保险丝能够在过电流时切断电路，保护CANBUS电路不受损害。

电压稳压器可以将不稳定的电压转换为稳定的电压，确保CANBUS电路正常工作。

过压保护电路则能够防止过高的电压进入CANBUS电路，保护其不受到损坏。

此外，还需要保护CANBUS免受短路和开路的影响。

短路可能是由于线束损坏、连接错误或ECU故障引起的。

为了防止短路对CANBUS产生影响，可以在线路上安装保护器件，如短路保护二极管。

这些保护器件能够在短路时切断电路，以保护CANBUS免受损坏。

另外，开路也可能导致CANBUS通信失败。

为了检测开路情况，可以将终端电阻安装在CANBUS线路的两端，通过检测线路上的信号电平变化来判断是否存在开路。

此外，对于CANBUS的保护设计还应考虑到防止恶意攻击和网络安全问题。

由于CANBUS是一种共享总线通信系统，没有加密或身份验证机制，因此可能受到恶意攻击者的攻击。

为了提高CANBUS的安全性，可以使用防火墙、加密算法和认证机制来保护CANBUS免受未经授权的访问和篡改。

文件编号: TKC/JS（S）-EV17文件版本号: 0/A版安徽天康特种车辆装备有限公司整车CAN通信设计规范编制:审核:批准:发布日期：2014年12月22日实施日期：2014年12月22日安徽天康特种车辆装备有限公司一、说明........................................................... - 1 -二、物理层........................................................ - 3 -三、数据链路层................................................... - 12 -四、传输协议..................................................... - 15 -五、交互层....................................................... - 15 -为使本公司整车CAN总线通信设计规范化，参考国际标准化组织协议以及国内外汽车总线总体设计的技术要求，结合本公司物流车开发车型的实际应用环境，编制本整车CAN总线通讯设计规范。

本规范满足公司快速发展的需要，并将在实践中进一步提高完善。

本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。

本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。

本规范主要起草人：李劲松、查德国、和进军本规范于2015年01月首次发布。

整车CAN通信设计规范一、说明1.1范围本规范规定了安徽天康特种车辆装备有限公司（以下简称“天康”）生产的纯电动汽车CAN通信设计规范。

本规范适用于安徽天康特种车辆装备有限公司设计开发的纯电动汽车的CAN总线通信设计。

如果本标准与其它标准或规范不一致，则按照如下方式处理：与SAE J1939不一致，遵照本标准执行；与ECU技术规范不一致，遵照ECU技术规范执行1.2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用成为本规范的条款。

can总线保护电路设计一、引言CAN（Controller Area Network）总线是一种常用于工业控制系统中的通信协议，具有高可靠性和抗干扰能力。

为了确保CAN总线的稳定运行，需要设计合适的保护电路，以防止电气干扰和过电压等问题对CAN总线的影响。

二、CAN总线保护电路设计原理1. 电气干扰保护：CAN总线的电气特性要求在传输线路上加入终端电阻和衰减电容，以提高信号的抗干扰能力。

此外，还可以采用差分信号传输，通过两根相反极性的传输线来抵消干扰。

2. 过电压保护：CAN总线在工作过程中可能会受到来自外部的过电压干扰，为了保护CAN节点不受到损坏，可以采用过电压保护电路。

常用的过电压保护元件包括稳压二极管、TVS二极管等，它们能够将过电压引导到地，保护CAN节点。

3. 瞬态保护：CAN总线在工作时会受到来自突发电磁干扰等的瞬态信号，为了防止这些瞬态信号对CAN节点的影响，可以采用瞬态电压抑制器（TVS）等元件，将瞬态信号引导到地。

三、CAN总线保护电路设计方法1. 选择合适的保护元件：根据CAN总线的特性和工作环境，选择合适的保护元件，如稳压二极管、TVS二极管等。

可以根据CAN 总线的工作电压和速率来确定保护元件的额定电压和响应时间。

2. 接地设计：良好的接地设计对于CAN总线的保护至关重要。

应确保保护电路的接地与CAN总线的接地点相连，且接地电阻要尽量小，以确保信号的稳定传输。

3. 布线设计：CAN总线的布线要避免与高功率电源线和高频干扰源（如电机、继电器等）相交，以减少电磁干扰。

同时，布线时要保持线路的匹配阻抗，避免信号的反射和衰减。

4. 终端电阻设计：CAN总线的终端电阻对于信号的传输和抗干扰能力起着重要作用。

终端电阻的阻值应与总线特性阻抗匹配，并根据总线的长度和传输速率来确定。

5. 差分信号设计：差分信号传输可以降低电磁干扰对CAN总线的影响。

在布线时，应确保CAN总线的两根传输线长度相等，并采用相反极性的传输线，以实现差分信号传输。