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在电子工程领域,CAN 总线凭借其高可靠性、实时性和抗干扰能力,在众多应用场景中得到了广泛应用。而 YLPTEC 的 CTM1051(A)M 系列单路小体积高速 CAN 隔离收发器,无疑是 CAN 总线应用中的一颗璀璨明星。今天,我们就来深入了解一下这款优秀的产品。
文件下载:CTM1051AM.pdf
CTM1051(A)M 系列符合“ISO 11898 - 2”标准,具有诸多出色特性。未上电节点不影响总线,单网络至少可连接 110 个节点,能满足大多数应用场景对节点数量的需求。
它的外壳及灌封料符合 UL94 - V0 标准,具有极低电磁辐射和高的抗电磁干扰性,高低温特性好,满足工业级产品要求。这意味着它可以在各种恶劣的工业环境中稳定工作,为设备的可靠运行提供保障。
该系列是超小体积高速 CAN 隔离收发模块,集成了隔离电源、信号隔离芯片和 CAN 收发芯片。其主要功能是将逻辑电平转换为 CAN 总线的差分电平,并实现信号隔离。产品自带定压隔离电源,可实现 2500VDC 的电气隔离,还具有高 ESD 保护功能,能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。
广泛应用于汽车电子、仪器仪表、铁路运输、石油化工、电力监控、工业控制、智能家居等领域。可以说,只要有 CAN 总线应用需求的地方,都可能看到它的身影。
外观尺寸图给出了详细的尺寸信息,尺寸单位为 mm,端子直径公差为±0.10,未标注之公差为±0.25。其封装尺寸为 12.70 10.16 7.70mm,重量标称值为 2.0g,冷却方式为自然空冷。如此小巧的体积和轻便的重量,为产品的集成和应用提供了便利。
引脚定义清晰明确,不同引脚承担着不同的功能。例如,1 号引脚 RXD 是 CAN 控制器连接端接收脚,2 号引脚 TXD 是 CAN 控制器连接端发送脚等。了解这些引脚定义,对于正确使用该模块至关重要。
| 产品型号 | 电源电压范围 (VDC) | 静态电流 (mA,Typ) | 最大工作电流 (mA) | 传输波特率 (bps) | 节点数 (pcs) | 类型 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CTM1051AM | 3.3(3.15 - 3.45) | 44 | 100 | 40k - 1M | 110 | 高速 |
| CTM1051M | 5 (4.75 - 5.25) | 35 | 90 |
从型号表中可以看出,不同型号的模块在电源电压、电流等参数上存在差异,工程师可以根据实际需求选择合适的型号。
超出最大极限参数使用可能会造成模块永久性损坏。例如,CTM1051AM 输入电压范围为 - 0.7 到 5V,CTM1051M 输入电压范围为 - 0.7 到 7V。同时,该系列模块没有输入防反接功能,严禁输入正负接反。
不同型号的输入电压不同,CTM1051AM 为 3.15 - 3.45V,CTM1051M 为 4.75 - 5.25V。此外,还给出了 TXD 和 RXD 逻辑电平的高低电平范围以及驱动电流、输出电流等参数。
包括 CANH 和 CANL 的显性电平和逻辑电平、差分电平、总线引脚最大耐压、总线瞬态电压、总线引脚漏电流等参数。这些参数反映了模块在输出方面的性能,对于保证 CAN 总线的正常通信至关重要。
给出了 TXD 发送延时、RXD 接收延时、循环延迟和 TXD 显性超时时间等参数,这些参数影响着数据传输的实时性和准确性。
电气隔离方面,两端隔离且隔离电压可达 3500VDC;工作温度范围为 - 40 到 + 105℃,存储温度为 - 55 到 + 125℃,能适应较宽的温度范围。同时,对存储湿度、工作时外壳温升和使用环境也有相应要求。
外壳材料为黑色阻燃耐热塑料(UL94 - V0),既保证了安全性又具有一定的耐用性。
在静电放电抗扰度、脉冲群抗扰度、雷击浪涌抗扰度、传导骚扰抗扰度等方面都有相应的等级要求,体现了模块良好的电磁兼容性。
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。但不同型号的模块对供电电压和接口匹配电平有要求,如 CTM1051M 必须采用 5V 电源供电,其 TXD、RXD 脚接口匹配电平为 5V,不支持 3.3V 系统电平;CTM1051AM 则必须采用 3.3V 电源供电,其 TXD、RXD 脚接口匹配电平为 3.3V,不支持 5V 系统电平。
单个 CAN - Bus 典型网络每个网络可接入 110 个单路 CTM 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。若需要接入更多节点或更长通讯距离,可通过 CAN 中继器等设备扩展。不过,总线通讯距离与通讯速率以及现场应用相关,需要根据实际情况选择合适的通讯线缆和终端电阻值。
一般应用于环境良好的场合时无需再加 ESD 保护器件,但在恶劣环境(如高压电力、雷击等环境)下,建议在模块 CANH/CANL 线端外加 TVS 管、共模电感、防雷管、屏蔽双绞线或同一网络单点接大地等保护措施。文档还给出了 EMC 推荐电路和一组推荐的器件参数,不过这些参数仅供参考,实际应用时需根据具体情况确定。
要注意不同型号模块的 TXD 和 RXD 脚接口匹配电平不同,避免因电平不匹配导致的通信问题。
模块 8 脚未引出,未使用引脚 5 时,需将此引脚悬空。
CAN 总线组网时,无论节点数、距离和工作速率如何,都需要在总线上增加终端电阻,以保证信号的稳定传输。
数据传输线应选用带屏蔽的双绞线,同一网络的屏蔽层单点接大地。若要求 CAN 网络具有更好的抗干扰能力,可使用双层屏蔽双绞线,并将每个节点的 CANG 连接至内屏蔽层,外屏蔽层再单点连接至大地。
可参考 DC - DC 应用笔记,网址为 www.ylptec.com。
总的来说,YLPTEC 的 CTM1051(A)M 系列 CAN 接口模块以其小巧的体积、出色的性能和丰富的功能,为电子工程师在 CAN 总线应用设计中提供了一个可靠的选择。但在实际应用中,我们还需要根据具体的需求和环境,合理选择型号和设计电路,确保产品的稳定运行。大家在使用这款产品时,有没有遇到过什么特别的问题呢?欢迎在评论区分享。
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