工业总线TD5(3)21DCAN系列单路通用型CAN隔离收发模块解析

在工业自动化和通信领域，CAN（Controller Area Network）总线以其高可靠性、实时性和抗干扰能力强等优点，被广泛应用于各种工业设备和系统中。而MORNSUN的TD5(3)21DCAN系列单路通用型CAN隔离收发模块，更是为CAN总线系统的设计和应用提供了便捷、高效、安全的解决方案。今天我们就来详细了解一下这款产品。

文件下载：TD321DCAN.pdf

产品概述

TD5(3)21DCAN系列包括TD321DCAN和TD521DCAN，主要功能是将TTL/CMOS电平转换为CAN总线的差分电平，实现信号隔离。该模块采用IC集成化技术，将电源隔离、信号隔离、CAN收发和总线保护功能集于一体，可实现3000VDC电气隔离。产品可方便地嵌入用户设备，使设备轻松实现CAN总线网络的连接功能。

产品特点

电气隔离性能出色

该模块两端隔离电压达到3.0kVDC，能有效防止不同电路之间的电气干扰和故障传播，提高系统的稳定性和可靠性。在一些复杂的工业环境中，不同设备之间可能存在电位差和干扰，这种隔离功能就显得尤为重要。

高速数据传输

波特率高达1Mbps，能够满足大多数工业应用中对数据传输速度的要求。快速的数据传输可以保证系统的实时性，使设备之间能够及时准确地交换信息。

宽温度范围工作

工作温度范围为 -40℃ 至 +105℃，这使得模块可以在各种恶劣的工业环境中正常工作，无论是高温的工厂车间还是寒冷的户外场所都能胜任。

多节点连接能力

同一网络可支持连接110个节点，为大规模工业网络的构建提供了便利。工程师可以根据实际需求灵活配置节点数量，构建复杂的CAN总线网络。

集成保护功能

集隔离与ESD总线保护功能于一身，并且通过了EN60950认证，能够有效保护模块免受静电放电和其他电气干扰的影响，提高产品的安全性和稳定性。

选型参考

认证	产品型号	电源输入 (VDC)	传输波特率 (bps)	静态电流 (mA)	最大工作电流 (mA)	总线最大电压 (VDC)	节点数
CE	TD321DCAN	3.3	5k - 1M	29	100	±36	110
	TD521DCAN	5	5k - 1M	38	80	±36	110

在选型时，工程师需要根据实际应用场景的电源电压、数据传输速率等需求来选择合适的产品型号。例如，如果系统采用3.3V电源供电，那么TD321DCAN就是一个不错的选择。

电气特性

极限特性

项目	工作条件	Min.	Typ.	Max.	单位
输入冲击电压 (1sec. max.)	3.3V 系列	-0.7	--	5	VDC
	5.0V 系列	-0.7	--	7
引脚耐焊接温度	焊点距离外壳 1.5mm, 10 秒	--	--	300	℃

了解这些极限特性有助于工程师在设计和使用过程中避免超出模块的承受范围，确保产品的正常运行。

输入特性

不同电源系列（3.3V 和 5.0V）的输入特性有所不同，包括供电电源输入电压、TXD 和 RXD 的逻辑电平等。例如，3.3V 系列的供电电源输入电压范围为 3.15 - 3.45VDC，而 5.0V 系列为 4.75 - 5.25VDC。在设计电路时，需要确保输入信号符合模块的输入特性要求。

传输特性

数据延时方面，TXD 发送延时为 115ns，RXD 接收延时为 70 - 135ns，循环延时为 130 - 250ns。这些延时指标对于系统的实时性设计有重要影响，工程师需要根据实际需求进行评估和优化。

输出特性

包括显性电平、隐性电平、差分电平、总线引脚最大耐压等参数。例如，显性电平（逻辑 0）时，CANH 的电压为 4.5VDC，CANL 为 0.5 - 2.25VDC。这些参数决定了模块输出信号的质量和稳定性。

通用特性与物理特性

通用特性

隔离电压为 3.0kVDC（测试时间 1 分钟，漏电流 <1mA），绝缘电阻为 1000MΩ（绝缘电压 500VDC），工作温度范围 -40℃ 至 +105℃，运输和存储温度范围 -50℃ 至 +125℃，工作湿度为 10% - 90%（无凝结），安全标准为 EN60950，安全等级为 CLASS III。这些特性保证了模块在不同环境下的可靠性和安全性。

物理特性

封装为 DIP8（18.20 14.80 7.10mm），重量为 1.90g（典型值），冷却方式为自然空冷。小巧的封装和自然空冷方式使得模块易于安装和散热。

EMC 特性

该模块在EMC（电磁兼容性）方面表现良好，EMI（电磁干扰）传导骚扰符合CISPR32/EN55032 CLASS A标准；EMS（电磁抗扰度）方面，静电放电、辐射抗扰度、脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度和传导骚扰抗扰度都满足相应的标准和性能要求。这意味着模块在复杂的电磁环境中能够稳定工作，减少电磁干扰对系统的影响。

使用注意事项与售后服务

使用注意事项

• 使用前，务必仔细阅读技术手册，如有疑问，及时与本公司技术支持联系。
• 不要将产品安装在危险区域使用，以确保安全。
• 产品供电采用直流电源，严禁使用交流电源，否则可能会损坏模块。
• 严禁私自拆装产品，防止设备失效或发生故障。

售后服务

产品在出厂前均经过严格检验和质量控制，如出现工作异常或怀疑内部模块故障，可及时同最近的代理商或本公司技术支持联系。产品质保3年，从发货之日起计，质保期间，产品正常使用过程中出现的产品质量问题均由本公司免费维修或更换。

应用电路设计

典型应用电路

一般场合下，模块接上电源，端口和CAN控制器及CAN网络总线连接，无需外加器件便可直接使用。但需要注意CAN控制器逻辑电平需与TD5(3)21DCAN隔离CAN收发模块相适应。单个CAN - bus典型网络每个网络最多可接入110个单路TD_CAN隔离CAN收发模块，通用模块最长通讯距离为10km，高速模块支持最低波特率为40kbps，最长通讯距离1km。如果需要接入更多节点或更长通讯距离时，可通过CAN中继器等设备扩展。总线通讯距离与通讯速率以及现场应用相关，可根据实际应用和参考相关标准设计，通讯线缆选择双绞线或屏蔽双绞线并尽量远离干扰源。远距离通讯时，终端电阻值需要根据通讯距离以及线缆阻抗和节点数量选择合适值。

端口保护推荐电路

模块应用在恶劣的现场环境时容易遭受大能量的雷击，此时需要对CAN信号端口添加防护电路，保护模块不被损坏及总线通讯的可靠性。文档提供了一个针对大能量雷击浪涌的推荐防护电路设计方案，参数说明中列出一组推荐电路参数，应用时可根据实际情况进行调整。另外，在使用屏蔽线时需要对屏蔽层可靠单点接地。

在实际设计中，你是否遇到过类似模块应用时的电路设计难题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。

MORNSUN的TD5(3)21DCAN系列单路通用型CAN隔离收发模块以其出色的性能和丰富的功能，为工业CAN总线系统的设计和应用提供了可靠的保障。工程师在使用过程中，只要充分了解产品的特性和注意事项，合理设计应用电路，就能充分发挥模块的优势，构建出稳定、高效的工业网络系统。