隔离式CAN收发器的核心特点
隔离式CAN收发器在传统CAN收发器功能基础上,通过内置或外接隔离元件(如光耦、磁耦、电容隔离技术)实现信号与电源的电气隔离。典型隔离电压范围在1kV至5kV之间,有效阻断地环流、共模噪声等干扰。
隔离技术的实现方式
磁耦隔离:采用变压器耦合原理传输信号,响应速度快(ns级),适合高频应用。如ADI的ADM3053采用iCoupler技术,支持5kV隔离。
光耦隔离:通过LED和光敏元件实现电-光-电转换,延迟较大(μs级),但成本较低。需注意LED老化导致的寿命问题。
电容隔离:利用高频载波调制穿过隔离电容,如TI的ISO1042,集成DC-DC转换器,实现全隔离方案。
典型应用场景
工业自动化中PLC与电机驱动器的长距离通信,隔离地电位差。电动汽车电池管理系统(BMS),隔离高压电池组与低压控制单元。医疗设备中需符合安规要求的CAN总线接口。
选型关键参数
隔离电压:根据应用环境选择1.5kV、3kV或5kV等级。数据传输速率:高速应用需选择支持1Mbps及以上型号。功耗:集成DC-DC的器件静态电流通常<10mA。工作温度:车规级器件需支持-40℃~125℃。
设计注意事项
布局时隔离屏障两侧需保证最小8mm爬电距离。隔离电源的纹波控制在5%以内以避免信号误码。建议在隔离端添加TVS管防护浪涌冲击。