Wird für eine ordnungsgemäße CAN-Bus-Kommunikation eine Erdung benötigt?

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Welche Bedeutung hat das GND / COM-Signal, da der CAN-Bus ein differenzielles Signalisierungssystem ist? Kann ich ohne auskommen?

Ich habe ein sehr einfaches 2-Knoten-System, in dem einige seltsame Ereignisse vor sich gehen. (Siehe hier für dieses Problem, wenn Sie interessiert sind.) Die beiden Knoten sind mein Gerät und ein USB-CAN-Monitor. Beide haben 120 Ohm Abschlusswiderstände und der zwischen ihnen verlaufende Draht ist <1 m.

Ich habe mich gerade daran erinnert, dass ich in meinen früheren Tests nur die CAN_H- und CAN_L-Signale zwischen den Knoten verbunden hatte. Ich hatte nichts, was das CAN_COM meines Geräts mit dem Erdungsstift des USB-CAN-Monitors verband.

Ein (der?) Punkt der Differenzsignalisierung soll durch Gleichtaktrauschen viel weniger (nicht?) Beeinflusst werden. Wenn die Masse nicht angeschlossen ist, verlieren wir wahrscheinlich die absolute Referenz für CAN_H und CAN_L ... aber macht das einen Unterschied?

grounding can Adam Head
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Selbst bei der Kommunikation mit Differentialpaaren wird eine gemeinsame Referenz benötigt. Einfach, weil die schwimmenden Böden an beiden Enden ein sehr unterschiedliches Potenzial haben können, dessen Unterschied Ihr System in die Luft sprengt.
Eugene Sh.
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Kurze Antwort ist ja. Sofern Sie keine vollständige optische oder magnetische Isolation haben, benötigen Sie IMMER eine gemeinsame Masse für praktisch jeden Stromkreis. Die kapazitive Kopplung kann dieses Problem der Notwendigkeit einer Erdung auch umgehen, obwohl Sie noch einen Referenzpunkt benötigen oder sich über der Nennspannung der Kappe befinden.
MadHatter
Gibt es eine Möglichkeit zu quantifizieren, was es bedeutet , keinen Boden zu haben?
Adam Head
Das Problem ist, dass Sie fast immer etwas haben (Kapazität, Induktion, andere Verbindungen), das die relativen Bodenniveaus Ihrer beiden Enden festlegt. Wenn Sie keinen expliziten Grund haben, sind Sie dem ausgeliefert, was auch immer dies sein mag. Da es sich möglicherweise um Filterkappen handelt, die an die Stromversorgung angeschlossen sind, können sehr große Spannungen auftreten. Sie sollten den CANbus so verkabeln, wie er verkabelt werden soll (ordnungsgemäßer Abschluss, ordnungsgemäßes Kabel, ordnungsgemäße Erdung), und nicht versuchen, zu erraten, welche bestimmten Cheats erfolgreich sein werden.
Na sicher. Ich versuche nicht zu betrügen. Ich möchte nur verstehen, damit ich darauf vertrauen kann, dass ich mein Problem gelöst habe (oder nicht)
Adam Head

Antworten:

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Ein perfektes theoretisches Differentialsystem kann ohne Masse betrieben werden, da der Eingang immer (AB) kann, ohne sich um die absoluten Werte von A oder B zu kümmern.

Leider ist CAN kein solches System, und der Empfänger hat Grenzen für seine Gleichtaktfähigkeit, ab der er beschädigt werden kann. Sie müssen also eine Erdung haben, um die Gleichtaktspannungen in Grenzen zu halten. 'Gleichtakt' bezieht sich nur auf Dinge (in diesem Fall Spannung), die beiden Drähten gemeinsam sind.

Es gibt andere Möglichkeiten, Empfänger zu bauen, die von dieser Art von Einschränkung weitaus freier sind - zum Beispiel kann ein Optokoppler die (AB) -Erkennung mit möglicherweise 1000 Volt Gleichtaktversatz durchführen. Oft werden auch Transformatoren verwendet (z. B. in Twisted-Pair-Ethernet ohne Erdung). Für einen normalen CANbus benötigen Sie jedoch eine Erdung.


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"Common Mode" ist ein guter Ausdruck für dieses Gespräch.
MadHatter
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Ja, eine gemeinsame Basis ist notwendig.

Ein Dosentransceiver hat eine maximale Gleichtaktspannung. Wenn die Gleichtaktspannung der differentiellen CAN-Signale das Maximum überschreitet, kann der Transceiver die Bits nicht erkennen. In der Praxis bedeutet dies, dass die Erdungen von CAN-Knoten verbunden werden müssen (obwohl kleine Spannungsunterschiede zwischen Erdungen toleriert werden können).

Besonderer Fall. Einige CAN-Geräte sind galvanisch getrennt. Dann gibt es keine Gemeinsamkeiten.

Nick Alexeev
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Es hängt davon ab, welches System Sie erstellen. Wenn Sie in Ihrem Haus oder in Ihrem Auto bauen, ist es besser, Gemeinsamkeiten zu verwenden. Da es sich um eine Kommunikation vom Typ Differential Pair handelt, ist die gemeinsame Masse nicht erforderlich, da es sich um die potenzielle Spannungsdifferenz zwischen H und L handelt. In einigen Fällen können Sie alles durch Verwendung einer gemeinsamen Masse durchbrennen - wenn die Knoten von verschiedenen Stromquellen mit gespeist werden verschiedene Bodenreferenzen. Ich baue immer große industrielle CAN-Netzwerke ohne Gemeinsamkeiten auf und es funktioniert ohne Probleme.

Krachmarov
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Ich würde nein sagen. CAN ist differentiell und widersteht der Gleichtaktspannung relativ hoch. Sobald Sie sie miteinander verbinden, wird das Potential ausgeglichen. Bei Kurzentladungen werden normalerweise Transzorbdioden an CANH und CANL montiert, um Schäden zu vermeiden. Bei einem schwebenden Netzteil sind die Knoten kapazitiv mit der Erde verbunden. Für eine nicht isolierte Version wäre es keine schlechte Idee, GND auf die Erde an jedem Knoten zu verweisen. Es gibt keinen solchen Unterschied im Erdpotential, um den Transceiver zu beschädigen.
Ich habe noch nie ein CAN-Netzwerkgerät mit 3. Draht gesehen, nur CANH, CANL.

Marko Buršič
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Wie genau wird das Potenzial ohne Gemeinsamkeiten ausgeglichen? Angenommen, der CAN-Bus eines Fahrzeugs, der von einer 12-V-Batterie gespeist wird, wird an einen PC angeschlossen, der vom 230-V-Stromnetz gespeist wird. Der Potentialunterschied könnte alles sein.
Lundin