四星电子 CANG CAN光隔离驱动增强器

几乎所有关于CAN（控制局域网）的教科书和产品手册上都提到CAN总线在波特率为4800bps时通信距离可达10公里，9600bps时通信距离可达 5公里，但用户在实际使用中却达不到说明书上注明的最大通信距离，原因何在？这里人们忽略了传输线的截面积问题，CAN在远距离传输时需要佷粗的双绞线！我们假定不考虑通信线路的电感和线间电容，CAN数据发送和接收网络如下图所示：

图中：Rt为终端电阻，Rt=120欧；R为通信线路电阻，阻值由线路的长度和粗细确定；Vo为CAN发送器输出电压，当接上终端电阻Rt时，Vo=2V；Vi为CAN接收器的输入电压，Vi≥0.9V时信号有效。

当发送器发送信号时Vo=2V，接收器输入电压Vi≥0.9V时信号被接收，这时允许通信线路的最大压降为：Vr=Vo-Vi=2-0.9=1.1V。线路电阻为：R=RtVo/Vi-Rt=120×2/0.9-120=146欧，线路导线的截面积为：S=ρL/R    S:：导线截面积mm2，ρ：铜的电阻率，ρ=0.017，L：线路长度（双股），当通信距离为10公里时L=20000米，由此得出通信距离为10公里时的最小导线截面积为：S=0.017×20000/146=2.3 mm2。

四星电子研制的CANG光隔离驱动增强器采用了双倍驱动电压的发送器，即Vo=4V，这时允许的最大线路电阻为：R=120×4/0.9-120=413 欧，由此得出加入驱动增强器后通信距离为10公里时的最小导线截面积为：S=0.017×20000/413=0.82 mm2。

当然考虑到线路的电容电感等因素，实际的导线截面积应适当大于上述截面积。由此可见，使用CANG驱动增强器后，在相同的通信距离情况下，导线的截面积仅为原来的1/3左右，这无疑将使用户节省大量的材料和工程费用。

 

工作原理：

如图所示，设备的CAN信号经CAN接口电路转换成TTL电平，由信号自收抑制电路确保设备不会收到自己发送的信号，经光电隔离后由CAN总线驱动增强器输出双倍CAN驱动信号。本产品的工作电源可由设备上提供，也可单独外接，产品内部使用了隔离电源模块，信号和电源都采取了隔离，保证了系统的抗干扰性能和安全性。

产品外形及端子信号定义：

说明：设置二对CANH、CANL端子是为了组网时便于总线连接；本产品需外接5V直流电源，可取自设备上，也可使用单独的稳压电源供电。注意：电源的正负极性不能接错，否则会损坏本产品！

使用方法：

将CANG输入端子CANH、CANL接到设备的CAN接口上，这一段线路的长度不能超过50米，并且设备的CAN接口不能接有终端电阻和上拉、下拉电阻，工作电源可直接取自设备上也可单独外接稳压电源。

使用CANG可将多达110个CAN节点组成隔离的CAN总线通信网络，最大通信距离可达5公里（9600bps），10公里（4800bps），并无需改变原由的通信软件，如图所示。请将网络两端的CANG上的终端电阻设置开关K2拨到"R"（接入终端电阻），其它节点的终端电阻设置开关K2拨到 "OFF"（不接终端电阻）。当波特率在230Kbps以下时，请将速率调整开关K1拨到"斜率"位置，当波特率大于230Kbps时，将K1拨到"高速 "位置。

 接 线 端 子 信 号 定 义