概述
ADM3058E 是一款 5.7 kV rms 隔離式控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (CAN) 物理層收發(fā)器，具有高性能的基本功能集。ADM3058E 完全符合 CAN 靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN FD) ISO 11898-2:2016 的要求，并且還能夠支持高達(dá) 12 Mbps 的數(shù)據(jù)速率。

該套件利用 ADI 公司的 iCoupler^?^ 技術(shù)將 2 通道隔離器和 CAN 收發(fā)器組合到單個(gè)小外形集成電路 (SOIC) 表面貼裝封裝中。ADM3058E 是適用于 CAN 和 CAN FD 應(yīng)用的完全隔離式解決方案。ADM3058E 提供 CAN 控制器和物理層總線之間的隔離。針對 5.7 kV rms 耐受電壓、1500 V峰值工作電壓和 10 kV 浪涌測試電壓的安全和監(jiān)管認(rèn)可（申請中），可確保 ADM3058E 滿足應(yīng)用隔離要求。

低環(huán)路傳播延遲和 ±25 V 擴(kuò)展共模范圍可支持在更長總線電纜上實(shí)現(xiàn)可靠通信。主導(dǎo)超時(shí)功能可防止故障情況下的總線鎖定，限流和熱關(guān)斷功能可防止輸出短路。CAN 總線輸入和輸出引腳的保護(hù)電壓為 ±40 V，防止意外連接到 +24 V 總線電源。該套件完全適應(yīng) ?40°C 至 +125°C 的工業(yè)級溫度范圍。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADM3058E 5.7 kV rms信號隔離型CAN FD收發(fā)器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• CANOpen、DeviceNet 和其它 CAN 總線實(shí)施
• 工業(yè)自動(dòng)化
• 過程控制和樓宇控制
• 運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施

特性

• 5.7 kV rms 信號隔離型 CAN FD 收發(fā)器
• 1.7 V 至 5.5 V 電源和邏輯側(cè)電平
• 總線側(cè) 4.5 V 至 5.5 V 電源
• 符合 ISO 11898-2:2016 標(biāo)準(zhǔn)的 CAN FD
• 高達(dá) 12 Mbps 的數(shù)據(jù)速率，適用于 CAN FD
• 較低的最大環(huán)路傳播延遲：155 ns
• 擴(kuò)展的共模范圍：± 25 V
• 總線故障保護(hù)（CANH、CANL）：± 40 V
• 超越 EN 55022 B 級標(biāo)準(zhǔn) 6 dB
• 高共模瞬變抗擾度：>50 kV/μs
• 工業(yè)級工作溫度范圍：?40°C 至 +125°C
• 安全和監(jiān)管審批
  • UL：5700 V rms 持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)
  • CSA 元件驗(yàn)收 5.7 kV rms 時(shí) 5A
    • IEC 60601 和 IEC 61010
  • VDE 合規(guī)證書
    • DIN VDE V 0884-11 (VDE V 0884-11):2017-01
    • VIORM = 1500 V 峰值

時(shí)序圖

引腳配置和功能描述

典型性能特征

測試電路

工作原理

CAN收發(fā)器工作原理

ADM3050E使CAN控制器與CAN總線之間能夠進(jìn)行通信。CAN控制器和ADM3050E通過標(biāo)準(zhǔn)的1.8V、2.5V、3.3V或5.0V CMOS電平進(jìn)行通信。內(nèi)部轉(zhuǎn)換器將這些CMOS電平與CAN總線的電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

CAN總線有兩種狀態(tài)：顯性和隱性。隱性狀態(tài)下，CANH和CANL之間的差分電壓小于0.5V。在隱性狀態(tài)下，CANH和CANL引腳都被設(shè)置為高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且都通過一個(gè)單端電壓源偏置到2.5V。顯性狀態(tài)下，CANH和CANL之間的差分電壓大于1.5V。收發(fā)器將CANH傳輸?shù)?.5V，將CANL傳輸?shù)?.5V。相應(yīng)地，CMOS低電平（TXD引腳）和CMOS高電平（TXD引腳）分別對應(yīng)顯性狀態(tài)和隱性狀態(tài)。

總線上的顯性狀態(tài)會(huì)覆蓋隱性狀態(tài)。CAN幀中的仲裁位用于確定CAN總線的優(yōu)先級，較長的顯性位序列會(huì)使CAN控制器獲得總線控制權(quán)。在傳輸顯性位時(shí)，CAN收發(fā)器會(huì)接收一個(gè)顯性狀態(tài)，同時(shí)傳輸一個(gè)隱性狀態(tài)。此時(shí)，CAN控制器會(huì)暫停傳輸，直到總線釋放并重新傳輸其自身的轉(zhuǎn)換。這種仲裁階段的交互允許競爭節(jié)點(diǎn)協(xié)商對總線的控制，而不會(huì)造成永久性的總線阻塞。

工業(yè)應(yīng)用中可能會(huì)有較長的電纜，這會(huì)導(dǎo)致信號延遲和噪聲。ADM3050E收發(fā)器具有225ns的共模抑制比（CMR），超過了ISO11898 - 2的要求，并且具有更寬的范圍，能夠容忍接地偏移。有關(guān)CAN的更多信息，請參閱AN - 1123應(yīng)用筆記。

信號隔離

ADM3050E器件通過iCoupler數(shù)字隔離技術(shù)，在邏輯側(cè)接口的RXD和TXD引腳上提供電氣信號隔離。低傳播延遲隔離、快速傳輸速度、集成式故障檢測以及降低總電纜長度和更高數(shù)據(jù)速率的功能，減少了印刷電路板空間。ADM3050E隔離式收發(fā)器在離散光耦合器和收發(fā)器解決方案上實(shí)現(xiàn)了可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

集成且經(jīng)認(rèn)證的IEC電磁兼容性（EMC）解決方案

通常，設(shè)計(jì)人員必須采取預(yù)防措施來保護(hù)設(shè)備免受惡劣運(yùn)行環(huán)境的影響，同時(shí)也要使產(chǎn)品符合系統(tǒng)級電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)。ADM3050E收發(fā)器在CANH和CANL引腳上具有強(qiáng)大的片上保護(hù)電路，以抵御±40V的誤接線保護(hù)。

在系統(tǒng)電源連接到CANH和CANL總線線路時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高電壓尖峰。電源可能會(huì)意外短路，從而在運(yùn)行過程中損壞工業(yè)電纜和系統(tǒng)?？紤]到感應(yīng)負(fù)載，ADM3050E隔離式收發(fā)器的CAN總線線路可防止這些尖峰，使CANH和CANL引腳能夠承受連續(xù)的電源電壓，而不會(huì)對CAN總線線路造成損壞。此功能在設(shè)備通電或斷電時(shí)都適用。

主導(dǎo)超時(shí)

ADM3050E會(huì)監(jiān)測主導(dǎo)超時(shí)（tTQ，見圖3）。長時(shí)間處于主導(dǎo)狀態(tài)的CAN控制器可能會(huì)導(dǎo)致總線流量受限，從而阻止其他節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。tTQ功能會(huì)在總線上出現(xiàn)邏輯低電平時(shí)恢復(fù)傳輸。

tTQ最小值會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)最小數(shù)據(jù)速率。在正常運(yùn)行期間，CAN協(xié)議要求在CAN控制器將下一位設(shè)置為相反極性之前，至少有6個(gè)連續(xù)的相同極性位。如果CAN控制器未能通過產(chǎn)生6個(gè)連續(xù)的主導(dǎo)位來滿足此要求，ADM3050E會(huì)自動(dòng)將下一位設(shè)置為隱性。在任何給定數(shù)據(jù)速率下，CAN控制器必須傳輸足夠多的連續(xù)主導(dǎo)位，以使ADM3050E的最小數(shù)據(jù)速率達(dá)到9600bps。

失效安全功能

在某些情況下，TXD輸入引腳會(huì)被拉高，以防止總線流量中斷。TXD輸入引腳連接到一個(gè)內(nèi)部上拉電阻，該電阻連接到VCC1引腳。上拉電阻使收發(fā)器保持在隱性狀態(tài)。

熱關(guān)斷

集成式收發(fā)器采用熱關(guān)斷電路設(shè)計(jì)，可在出現(xiàn)過高功耗時(shí)保護(hù)器件。熱關(guān)斷通常由高總線負(fù)載引起，可能會(huì)導(dǎo)致高驅(qū)動(dòng)電流。熱感測電路會(huì)禁用驅(qū)動(dòng)器，直到結(jié)溫降至熱關(guān)斷電路能夠重新啟用驅(qū)動(dòng)器的水平。