Ochrana předpětí CAN bus

Zpráva

Coconut · #1 Příspěvek od **Coconut** » 28 úno 2019, 19:15

Zdravím,
snažím se vyhledat řešení pro ochranu CAN síťě před přepětím. To znamená, že pokud bude na CAN síťi více jak 10V (běžně 5V+- - komunikace), tak aby došlo k "rozepnutí" obvodu. Tedy ochranou zařízení na CAN sběrnici.

Zatím jsem hledal, že nejlepší řešení, se zdá být transil. Dále je ale nutné aby na CAN síťi se zachoval odpor 120Ohm, a aby transil nějak nenarušoval signály CAN komunikace.

Je schopný mě zde prosím někdo nasměrovat na řešení ?

Děkuji případně za odpověď.

ZdenekHQ · #2 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 28 úno 2019, 19:29

Na "rozepnutí" obvodu se nehraje. Buď ten transil tu špičku vyzáří ve formě tepla, nebo se zkratuje a je konec komunikace.

Kvicala_r · #3 Příspěvek od **Kvicala_r** » 28 úno 2019, 19:42

standardně je to transil s cca Vbr 24V a malou kapacitou, aby nedeformoval tvar dat.
Mrtkni, co se používá v automotive jako běžný standard nexperia PES1D. Ostatní výrobci mají podobné komponenty.

Coconut · #4 Příspěvek od **Coconut** » 28 úno 2019, 20:49

Kvicala_r píše:standardně je to transil s cca Vbr 24V a malou kapacitou, aby nedeformoval tvar dat.
Mrtkni, co se používá v automotive jako běžný standard nexperia PES1D. Ostatní výrobci mají podobné komponenty.

Ok super díky moc. Chápu teda princip dané součástky, že připojím na svorku 1 a 2 CAN-H a CAN-L 3. vývod společnou GND a při průchodu většího napětí jak 24V dojde ke zkratu součástky. Tedy ve výsledku ochrany zařízení na síťi ?

Mimo teda další odrušení jako ESD atd.

Jak daná součást zapracuje pokud na CAN H nebo L přivedu napětí 48V a zdroj 10A ?

Obrázek

DIODE, TVS, 50NA, 24V, SOT-23

TVS Polarity: Bidirectional

Reverse Stand-Off Voltage Vrwm: 24V

Breakdown Voltage Range: 25.4V to 30.3V

Clamping Voltage Vc Max: 70V

Peak Pulse Current Ippm: 3A

Diode Case Style: SOT-23[/b]

Kvicala_r · #5 Příspěvek od **Kvicala_r** » 28 úno 2019, 21:11

Je to ochrana proti špičkám a ESD, takový trvalý výkon to pouzdro nikdy nemá šanci přežít. Pokud je myšleno 48V proti zemi na CAN-L nebo CAN-H. transil určitě prostřelí (to je účel aby spadl do zkartu), ale 10A jej pravděpodobně spálí.
Na takový výkon už by nestačil asi ani transil v SMB a musel bys použít nějaký varistor - to zase nebude OK jejich parazitní kapacitou.
Řešením by bylo dát tam do cesty pravděpodobně pojistku (mooožná by vyhověl odpor/polyswitch). Ale netuším proč zamýšlíš takový černý scénář.

#6 Příspěvek od **Hill** » 28 úno 2019, 21:21

Sběrnice CAN-Bus musí být bezodrazová, normálně se zatěžuje na volných koncích terminátory 120 Ω. Čili žádných 10 A tam nemůže téci.
Jestli na ni paralelně připojíš zdroj, který je schopný proud 10 A poskytnout, zkratuješ jeho nepatrným výstupním odporem veškerou komunikaci. Takže úvaha o tom, že by 10 A teklo přes transily, je nesmysl.

Kvicala_r · #7 Příspěvek od **Kvicala_r** » 28 úno 2019, 21:24

Jardo, ono to taky není bráno asi jako provozní stav - hádám spíše chyba obsluhy. A to pak stav, jestli tečou data, bude nepodstatný. Musí přežít zařízení, což bez nějakého "rozpojovacího" prvku zřejmě nepůjde.

ZdenekHQ · #8 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 28 úno 2019, 21:51

No, třeba Modbus ochrany měly v sobě cca 10R odpory na obou drátech, takže když se transil prorazil nějakou peckou, tak se to skutečně "odpojilo". Ale jestli se to vyrábí i dnes, to nevím, všechno se až příliš zjednodušuje...

samec · #9 Příspěvek od **samec** » 28 úno 2019, 22:30

Ak sa na zbernici objaví vyššie napätie, tak v tom momente tam už nie je korektná komunikácia. Teda akýmkoľvek riešením tejto situácie už z princípu nemožno narušiť komunikáciu, lebo tá už bola narušená prepätím.

Coconut · #10 Příspěvek od **Coconut** » 01 bře 2019, 06:31

Hill píše:Sběrnice CAN-Bus musí být bezodrazová, normálně se zatěžuje na volných koncích terminátory 120 Ω. Čili žádných 10 A tam nemůže téci.
Jestli na ni paralelně připojíš zdroj, který je schopný proud 10 A poskytnout, zkratuješ jeho nepatrným výstupním odporem veškerou komunikaci. Takže úvaha o tom, že by 10 A teklo přes transily, je nesmysl.

Přesně tak, že žádných 10A-48V v normáníl stavu nebude. Snažím se jenom udělat opatření, kdy se špatně nalisoval konektor a CAN bus komunikace měla 48V. Proto se snažím najít řešíní ve formě "rychlé pojistky", která by v případě záměny vodičů ochránila velmi drahé zařízení na CAN sběrnici. Při této záměně vodičů jde pak škoda do 100tis. a více.

Kvicala_r píše:Jardo, ono to taky není bráno asi jako provozní stav - hádám spíše chyba obsluhy. A to pak stav, jestli tečou data, bude nepodstatný. Musí přežít zařízení, což bez nějakého "rozpojovacího" prvku zřejmě nepůjde.

Přesně tak, jde k to jak zachránit zařízení na CAN sběrnici

v případě anomálie

. Nejedná se o žádaný stav. Jedná se o opatření

#11 Příspěvek od **Hill** » 01 bře 2019, 08:07

Jasně, lidská chyba je hlavní nebezpečí, proti té nebývají tyto černé skříňky příliš imunní, většinou vůbec ne, nejspolehlivější způsob ochrany je důkladná kontrola zapojení před zapnutím. Nebo radši dvě.
Proti přepěťovým špičkám jsou vstupy periferií i řídicího obvodu ošetřené dostatečně, jinak by to zejména v autech nevydrželo v tolika milionech exemplářů. Ano, transily na sběrnici a rychlé tavné pojistky určitě přispějí k lepšímu pocitu, žes pro minimalizaci škod udělal, co se dalo.

O cenách vím svoje, tentokrát šlo o gateway na profibusu pro dvě sběrnice - pro vnitřní poruchu vyhodnocování napětí na sběrnici dokázala odstavit mašinu i na půl dne, než se zase usnesla, že už je to dobrý, a zase to třeba měsíc jelo.
Nic není vidět, z přístupných součástek se jeví všechny v pořádku. Tak se objednal nový kousek, stál i s dopravou CHF 3170,00, předminulý týden jsem ho měnil a mašina jede. Jen toho času na vyhledání závady v tom vyndaném kousku nějak nepřebývá...

samec · #12 Příspěvek od **samec** » 01 bře 2019, 11:03

Tak potom drahému zariadeniu predradiť nejaký lacný izolátor.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/iso1050.pdf

Kvicala_r · #13 Příspěvek od **Kvicala_r** » 01 bře 2019, 19:10

Hill píše:Proti přepěťovým špičkám jsou vstupy periferií i řídicího obvodu ošetřené dostatečně, jinak by to zejména v autech nevydrželo v tolika milionech exemplářů...

Máš pravdu Jardo a právě např PES1D komponentem třeba ve některých jednotkách :wink:

Jinak ten vstup vydrží (podle specky toho kterého IC) většinou cca 36 - 40V. Ten transil chytá špičky v síti auta a že jich podle různých specek je jak amplitudou, tak energií..