CAN总线是当今汽车各电控单元间通信的总线标准，并广泛应用在新能源车中。新能源汽车的CAN总线故障和隐患，将影响驾驶体验甚至行车安全。那么，如何进行CAN总线故障定位及干扰排除呢？本文将为设计师们提供几点建议。
一、行业现状
目前，国内机动车保有量已经突破3亿大关。由于大量的燃油车带来了严峻的环境问题，因此全面禁售燃油车的日程在全世界范围内被提起。国内新能源汽车动力以锂电池为主，整个行业已经进入高速发展阶段。我们注意到，除了新能源汽车、充电桩之外，无人驾驶、智慧停车等延伸行业也步入了快速发展期。
上述行业都有一个共同点，那就是使用了CAN总线。因此，CAN总线的应用问题始终贯穿在新能源行业的发展中。
（CAN总线应用行业）
二、新能源车常见故障
新能源汽车中的CAN总线故障可从两个方面考虑，即通信应用层和物理层。其中，应用层的问题比较依靠软件的抓包或仿真；而物理层则更依赖硬件的测试和模拟。
在物理层，CAN总线故障的诱因主要集中在以下几个方面：干扰问题、网络拓扑问题、总线容抗阻抗控制、节点设计规范及一致性等。
下面将重点为大家介绍一下干扰问题，以及干扰解决。
（保证CAN稳定的核心设计）
三、干扰定位解决方案
如何进行CAN总线物理层的干扰定位？我们需要借助专业的干扰分析工具——频谱分析，CANScope是专业的CAN总线分析工具，其FFT分析功能可以对CAN_L、CAN_H、CAN_差分、CAN_共模分别测试，定位干扰频点。
一般来说，CAN总线应用在工业通讯时，干扰来源不固定，特别依赖此类频点分析工具。而当CAN总线应用于新能源汽车时，其干扰源比较单一，多来源于电机驱动器，此时分析仪可做整改前、整改后的验证工具。
（被干扰后的CAN总线波形）
下图是FFT分析功能的实际测试案例，CANScope通过FFT频谱分析统计定位到干扰源频率与逆变器频率吻合。
（使用CANScope的FFT功能）
四、干扰排除解决方案
定位到干扰后，又该如何进行干扰排除呢？答案是从干扰的来源入手。
干扰的来源主要有两个，即传导与辐射：
◆ 针对传导过来的干扰，我们采取隔离的方式阻断干扰传播；
◆ 针对辐射过来的干扰，我们采取屏蔽方式隔绝干扰传播。
1、隔离方案
在CAN收发器总线端加光耦或磁耦器件，同时为CAN收发器提供隔离供电，这种隔离方式通常被称作分立器件式隔离方案，如下图所示。
（分立器件隔离方案）
对于一些对体积、防护等级、稳定性要求高的场合，一体式隔离方案是最优选择。在新能源客车中，大功率空调压缩机系统市场干扰到总线通信导致空调功能异常，准车规级的CTM1051(A)HQ在此类场景下有广泛应用，如下图所示。
（准车规级CAN总线隔离模块CTM1051(A)HQ）
以上讨论的隔离都是板级隔离，适用于车型开发阶段。如果由干扰导致的故障出现在车辆出厂后或者售后阶段，那么隔离方式请使用CAN隔离网桥。
（CANBridge+在总线隔离中的应用）
2、屏蔽方案
选择的CAN通讯线缆应具备至少一层可靠的屏蔽层，并且保证最外层屏蔽层通过单点接到参考地。如果遇到屏蔽层不可避免从中间某处截断，则应针对每一段做单点接地处理，如下图所示。
（屏蔽层单点接地处理）
除了屏蔽层之外，通信线的横截面积、直流阻抗值、寄生容抗、单位长度的双绞数等参数，都会影响到通信质量。
（CAN总线专用双绞屏蔽线）
如何平衡成本与通信距离间的关系？下图数据供读者参考。
（CAN总线线材参数与通讯距离）
**来源：ZLG致远电子
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