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Mark Bauer

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23.01.2013,
07:39
 

CAN-BUS verschiedene Fragen (Elektronik)

Hallo,

ich möchte einen CAN-Bus aufbauen und habe aber noch ein paar Fragen, bei denen ich mir nicht ganz sicher bin:

Ich habe ein Netzteil, dass alle Nodes über ein cat5 Kabel mit Spannung versorgt, das Kabel hat 4 Adernpaare, 1 brauche ich für CAN_High und CAN_Low. Dann habe ich fast überall gelesen, dass man noch CAN_GND mit legensoll, das ist aber dann in meinem Fall doch das normale GND oder ? Somit kann ich über die Restlichen 3 Adernpaare 3x48V und 3 x GND schicken?

Jetzt spiele ich mit dem Gedanken mit der Galvanischen Trennung:

Der Bus soll 100m ( ich plane eine Geschwindigkeit von 250 kbits/s ) lang sein, aber durch Repeater noch verlängert werden können.
Jetzt habe ich 2 möglichkeiten:

1. Ich trenne jeden Node galvanisch mit dem ISO1050 CAN-Treiber von TI und dafür trenne ich die Repeater NICHT galvanisch ( wegen den größeren Delay Zeiten: ISO1050: Typ 150ns MAX. 210ns, nicht galvanisch getrennter SN65HVD256: MAX. 150ns )

2. Ich trenne NICHT jeden Node galvanisch, sondern trenne die Repeater galvanisch, somit hätte ich einzelne Abschnitte die galvanisch voneinander getrennt sind.

Wenn ich galvanisch trenne benutze ich ein Adernpaar für CAN-GND und wegen der galvanischen Trennung, würde da dann fast kein Strom fließen ( Die Versorgungsspannung für den ISO1050 auf der galvanisch getrennten Seite lieftert auf jedem Node ein galvanisch getrennter DC/DC Wandler ), was bedeutet, dass überall CAN-GND fast identisch ist.

Jetzt noch eine Frage bezüglich dem ISO1050, hat den schonmal jemand benutzt ?
Im Datenblatt steht ,dass er max 70mA bei 5V auf der galvanisch getrennten Seite braucht, benötigt er diese dauerhaft oder nur wenn er selber was auf den BUS schreiben will ? Es kann ja immer nur einer Senden, also würde sich der Stromverbrauch in grenzen halten und beim empfangen würde er weniger brauchen ? Wenn er die dauerhaft benötigt, ist das schon ziemlich viel finde ich.

Mfg Mark B.

Alexander Bröcker(R)

E-Mail

Hamburg,
24.01.2013,
11:37

@ Mark Bauer

CAN-BUS verschiedene Fragen

Hallo

Also der CAN-Ground wird auch oft als CAN-Shield bezeichnet und das trifft es auch besser. Bei Deiner länge vom Bus und der Geschwindigkeit die Du erreichen möchtest sollte es ein Kabel mit zwei Adern sein die am bessten doppelt geschirmt sind. Wir fertigen Nodes nach CANOpen-Richtlinien und bauen auch Anlagen damit auf. Bei nicht mal 50m erreichen wir bei Anlagen mit Drehstrommotoren gerade mal 100 kbit/s. Und das ist schon gut. Im Hausbereich mag Deine Vorstellung möglich sein in Industrieanlagen nicht.

Zur galvanischen Trennung kann ich nur sagen das wir jedes Node trennen ist auch Vorschrift bei unseren Kunden. Zu Deinem Chip kann ich nichts sagen wir verwenden den hier ADUM1201WSRZ. Und wenn wir Repeater brauchen dann kaufen wir den zu und der ist auch mit galvanischer Trennung. Ich vermute mal das Du bei der Länge zwei Repeater brauchen wirst.

Gruß Alexander

Mark Bauer

30.01.2013,
21:25

@ Alexander Bröcker

CAN-BUS verschiedene Fragen

trennt ihr auch die Spannungsversorgung von jedem Node galvanisch ?

tts

31.01.2013,
15:41

@ Mark Bauer

CAN-BUS verschiedene Fragen

Repeater oder Optokoppler verlängern den Bus um je ca. 40m.
Der Trunk vom Bus zum Gerät darf 30cm * 1000/fg[kHz] nicht übersteigen.
Ansonsten entstehen Arbitrierung und CSMA/CD-Verstöße bei der Adressierungserkennung und Collisionsauflösung.

cu st aus Neckarsulm

Mark Bauer

01.02.2013,
12:37

@ tts

CAN-BUS verschiedene Fragen

vielen Dank für den Tipp.
Ich verwende als Buskabel ein Cat5 Kabel. Das wird direkt an meine Platine angeschlossen, und direkt daneben befindet sich eine zweite RJ45 Buchse um den Bus weiter zu schleifen. von der RJ45 Buchse sind es ca 2-3 cm bis zum Can-Treiber, sollte keine Probleme machen, denke ich.

Mark Bauer

E-Mail

04.03.2013,
15:34

@ Mark Bauer

CAN-BUS verschiedene Fragen

SO, ich bins wieder, ich habe mir jetzt 2 Möglichkeiten überlegt, meinen CAN-Bus galvanisch zu trennen:

1. Variante:
ich trenne die Spannungsversorgung Galvanisch, damit ist mein komplettes Modul galvanisch von der Spannungsversorgung getrennt. Jetzt Verbinde ich die Massen von der Galvanisch getrennten Seite jedes Moduls miteinander ( eine Ader das ist dann CAN_GND) und habe so ein Massepotential für alle Module, über die Ader dürfte dann allerdings fast kein Ausgleichsstrom fließen, wenn ich mich nicht irre.

2. Variante:
Ich trenne nur den CAN-PHY auf jedem Modul galvanisch. Dann brauche ich aber zusätzlich zu dem Spannungswandler ( der die 3.3 V für den uC bereitstellt ) einen zusätzlichen galvanisch getrennten Spannungswandler für den CAN-PHY. Bei Variante 1 brauche ich insgesamt nur einen Spannungswandler.

Was ich noch erwähnen sollte ist, meine Module sollen möglichst effizient sein, was dann Variante 1 zu meinem Favorieten macht, möchte aber noch gerne eine zweite Meinung einhohlen.

Mfg Mark

tts

05.03.2013,
12:34

@ Mark Bauer

CAN-BUS verschiedene Fragen

Ausgleichströme auf der Masselaitung beachten
und
mögliche parasitäre Schutzleiter-Potentialausgleiche auf der Masseleitung.

Besser wäre ein isolierter Eingang und komplette Galvanische Trennung.
Jeweils CAN-H und CAN-L getrennt über einen isolierenden Verstärker / Optokoppler anschließen, damit alle Zustände erkannt werden können.

cu st

Mark Bauer

E-Mail

05.03.2013,
13:37

@ tts

CAN-BUS verschiedene Fragen

» Ausgleichströme auf der Masselaitung beachten
» und
» mögliche parasitäre Schutzleiter-Potentialausgleiche auf der Masseleitung.
»
» Besser wäre ein isolierter Eingang und komplette Galvanische Trennung.
» Jeweils CAN-H und CAN-L getrennt über einen isolierenden Verstärker /
» Optokoppler anschließen, damit alle Zustände erkannt werden können.
»
» cu st

ich bin mir gerade nicht ganz sicher ob du mich richtig verstanden hast:
Entweder ich trenne meinen CAN-PHY galvanisch mittels einem ADUM und einem galvanisch getrennten DC/DC-Converter von der restlichen Elektronik

oder ich trenne meinen gesamten CAN-Node galvanisch von der Versorgungsspannung aber trenne meinen CAN-BUS nicht galvanisch von dem uC. Wenn ich mich nicht irre ist in beiden Fällen mein CAN-Bus galvanisch von der Versorgungsspannung der Nodes getrennt, mir stellt sich nur die Frage welche Variante die Beste ist um den BUS so störsicher zu machen wie es nur geht. Ein wichtiger Aspekt ist aber auch, dass ich den Stromverbrauch so gering wie es nur geht halten will, was bei Variante eins ein wenig mehr als bei Variante zwei sein dürfte , da ich hier 2 DC/DC Converter einsetzen muss ( Einen für die Spannungsversorgung des uC und einen isolierten für den CAN-BUS ).