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如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?

發(fā)布時間:2019-07-04 責任編輯:lina

【導讀】開關電源以其體積小、能量利用率高的特性,被廣泛應用于航天航空領域、家電、通信等領域。那開關電源常見的工作模式有哪些呢?工作在這種模式下又具備哪些特點?本文為您講解常見的兩種模式:CCM,DCM。
 
為什么廠家在產(chǎn)品投入使用前,都必須要進行CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值測試呢?因為CAN總線設計規(guī)范對于CAN節(jié)點的輸入電壓閾值有著嚴格的規(guī)定,若不符合規(guī)范,則組網(wǎng)后容易出現(xiàn)各節(jié)點間出現(xiàn)通信故障。
 
是否遇到過這種情況:CAN節(jié)點設備在實驗室測試通信正常,當掛在現(xiàn)場總線上就出現(xiàn)CAN通信故障。那可能由于節(jié)點電路設計不規(guī)范導致,當差分顯性幅值處于0.9V臨界值左右時,CAN節(jié)點可能因為現(xiàn)場干擾導致幅值下降至0.9V以下,甚至0.5V以下,造成位翻轉,導致CAN總線錯誤,比如下面這種情況:
 
一位用戶反應說自己的設備在實驗室測試時出現(xiàn)大量的錯誤報文,經(jīng)過幀統(tǒng)計成功率只有26.44%,如圖1所示。
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖1 幀統(tǒng)計截圖
 
經(jīng)過測試他的報文波形,發(fā)現(xiàn)他的信號幅值非常低!這會嚴重導致位識別出錯,出現(xiàn)通信故障,如圖2所示。
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖2 報文波形截圖
 
排查故障發(fā)現(xiàn),該用戶各個節(jié)點都掛有終端電阻,終端電阻阻值很小,幅值被拉低,導致無法正常通信。經(jīng)過整改,終端電阻減少為兩個,掛在總線最兩端,報文通信成功率達到100%,效果如圖3所示。
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖3 幀統(tǒng)計截圖
 
報文波形圖如圖4所示。
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖4 報文波形截圖
 
所以測試通信電壓閾值顯得尤為重要!
 
通信電壓閾值測試一般是使用ISO 11898-2輸入電壓閾值標準,具體如表1所示。
 
 如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
表1 ISO11898-2輸入電壓閾值標準
 
1. 隱性通信電壓閾值測試
測試原理:
CAN節(jié)點集成電路協(xié)議設置為總線空閑時,可檢測到的隱性位輸入閾值應通過圖5的電路測量。其中I的值是指可以產(chǎn)生使節(jié)點在隱性狀態(tài)下檢測到隱性位的最大差分輸入電壓的電流值。電壓源U的電壓為:
 
V=V CAN_H 在隱性狀態(tài)下最小的共模電壓;
 
V=V CAN_H 在隱性狀態(tài)下最大的共模電壓最大值-V diff 在隱性狀態(tài)下的最大值。
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖5 ISO11898-2隱性通信電壓閾值測試原理
 
測試方法:
ZLG致遠電子自主研發(fā)的CAN一致性測試系統(tǒng)輸入電壓限值測試配置圖如圖6所示:
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖6 輸入電壓限值測試系統(tǒng)配置圖
 
對于合格的DUT,應能正確識別達到限值的總線隱性/顯性狀態(tài)。通過把總線電平(U3)調(diào)整到隱性上限值(0.5V),分別通過U2將CANH對地電壓拉高至6.5V和拉低至-2V情況下測試,通過CANScope分析DUT能否正常發(fā)送報文可判斷DUT在相應的隱性限值條件下能否正常識別。
 
測試步驟:
如系統(tǒng)配置圖連接狀態(tài),DUT和CANScope正常通信,并確??偩€空閑;
 
斷開電壓源U2(共模電壓調(diào)節(jié)電源),調(diào)節(jié)電壓源U3(差分電壓調(diào)節(jié)電源),使空閑時刻Vdiff為0.5V;
 
接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.5V和-2V情況下測試;
 
CANScope偵測DUT是否發(fā)送了錯誤報文(持續(xù)監(jiān)控1min),若無,則測試通過。
 
2. 顯性通信電壓閾值測試
測試原理:
一個CAN節(jié)點檢測到顯性位輸入閾值的測量方法見圖7,此節(jié)點應該循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)。其中I的值是指可以產(chǎn)生使節(jié)點在隱性狀態(tài)下檢測到顯性位的最小差分輸入電壓的電流值。電壓源U的電壓為:
 
V=V CAN_L 在顯性狀態(tài)下最小的共模電壓;
 
V=V CAN_L 在顯性狀態(tài)下最大的共模電壓最大值-V diff 在顯性狀態(tài)下的最大值。
 
 如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖7 ISO11898-2顯性通信電壓閾值測試原理
 
測試方法:
ZLG致遠電子自主研發(fā)的CAN一致性測試系統(tǒng)輸入電壓限值測試配置圖如圖8所示:
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖8 輸入電壓限值測試系統(tǒng)配置圖
 
對于合格的DUT,應能正確識別達到限值的總線隱性/顯性狀態(tài)。通過把總線電平(U3)調(diào)整到顯性下限值(0.9V),分別通過U2將CANH對地電壓拉高至6.1V或拉低至-2V情況下測試,通過CANScope分析DUT能否正常發(fā)送報文可判斷DUT在相應的顯性限值條件下能否正常識別。
 
測試步驟:
如系統(tǒng)配置圖連接狀態(tài),DUT和CANScope正常通信;
 
斷開電壓源U2(共模電壓調(diào)節(jié)電源),調(diào)節(jié)電壓源U3(差分電壓調(diào)節(jié)電源),使空閑時刻Vdiff以0.1V步進從0.5V增大到0.9V;
 
接入電壓源U2并分別在輸出電壓為6.1V或-2V情況下測試;
 
CANScope偵測這個過程中DUT是否發(fā)送了錯誤報文(持續(xù)監(jiān)控1min),若無,則測試通過。
 
 
3. 測試結果
CANDT對DUT每項會進行上百次測試,將截圖與測試結果可自動導出測試報表,如圖9所示:
 
如何測試CAN節(jié)點DUT的輸入電壓閾值?
圖9 CANDT測試結果報表截圖
 
總結
當前行業(yè)的技術現(xiàn)狀是通過外接電壓源、電流源等外圍設備,手動完成測試,主要有接線復雜、環(huán)節(jié)多、測試效率低還并不能保證測試數(shù)據(jù)的準確性缺陷,ZLG的全自動CAN一致性測試系統(tǒng)—CANDT,就很好地解決了這些難題。不僅測試流程完全遵照ISO 11898標準,同時還能一鍵自動完成所有測試,并且自動導出詳細的測試報告。
 
 
 
 
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