Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CAN-Bus galvanisch trennen


von Andreas (andreas_z21)


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Ich habe eine CAN-Leitung von meiner Heizung zur Regelungserweiterung.
Gibt es eine Möglichkeit das man diese galvanisch trennt?

Danke.

von Peter (Gast)


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Jip

Such mal nach dem ISO1050 oder mit einem ADUM von Analog und einem 
tranciever.
Die ADUM Isolatoren können teils neben den IOs auch die 
Versorgungsspannung rüber bringen

von Frank K. (fchk)


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Andreas schrieb:
> Ich habe eine CAN-Leitung von meiner Heizung zur Regelungserweiterung.
> Gibt es eine Möglichkeit das man diese galvanisch trennt?

Ja. Dafür gibt es sogenannte Repeater oder Bridges, die alle Pakete, die 
auf einem Interface empfangen werden, auf dem jeweils anderen Interface 
ausgeben.

So sieht das dann aus:

https://www.ixxat.com/de/produkte/industrie-produkte/repeater/can-cr220
https://www.larsys.com/de/kommunikationsmodule/can-repeater.html

Billig ist das nicht.

fchk

von Tzr (Gast)


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Peter schrieb:
> Jip
>
> Such mal nach dem ISO1050 oder mit einem ADUM von Analog und einem
> tranciever.
> Die ADUM Isolatoren können teils neben den IOs auch die
> Versorgungsspannung rüber bringen

Sowas z.B. adum1401

von Falk B. (falk)


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Andreas schrieb:
> Ich habe eine CAN-Leitung von meiner Heizung zur Regelungserweiterung.
> Gibt es eine Möglichkeit das man diese galvanisch trennt?

Die gibt es, aber brauchst du sie WIRKLICH? Vermutlich nicht, es ist nur 
eine Angstmaßnahme. Pack ein paar gescheite TVS-Dioden an deinen 
CAN-Tranceiver und gut.

von Andreas (andreas_z21)


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Falk B. schrieb:
> Die gibt es, aber brauchst du sie WIRKLICH? Vermutlich nicht, es ist nur
> eine Angstmaßnahme. Pack ein paar gescheite TVS-Dioden an deinen
> CAN-Tranceiver und gut.

Naja, es ist schon das zweite mal das Bedienpanel gestorben.
Das erste mal war es ein Blitzeinschlag, obwohl die Heizung vom Netz 
war.
Nur die Can-Bus Leitung war nicht ausgesteckt.

von Clemens S. (zoggl)


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Peter schrieb:
> Jip
> Such mal nach dem ISO1050 oder mit einem ADUM von Analog und einem
> tranciever.

Nop.
Das thema taucht immer wieder auf.
Isolation+ transceiver geht in Bus Low, weil dieser Zustand dominant ist 
und bleibt dann so.

Hier ist eine Lösung die funktioniert:
https://www.ti.com/tool/TIDA-01487

Und hier ist die Diskussion dazu.

Beitrag "CAN Switch / Relais ?"

Sg

von Andreas (andreas_z21)


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Wie ist das mit dem Schirm des CAT7 Kabel. Muss dieser an den GND des 
Steckers, oder geht es auch wenn ich ihn Erde?

von Falk B. (falk)


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Andreas schrieb:
> Naja, es ist schon das zweite mal das Bedienpanel gestorben.
> Das erste mal war es ein Blitzeinschlag, obwohl die Heizung vom Netz
> war.

Induktion funktioniert bei den Stromstärken und Anstiegszeiten auch für 
VIELE Meter ;-)

> Nur die Can-Bus Leitung war nicht ausgesteckt.

Dafür bzw. DAGEGEN helfen passende TVS-Dioden! Du bist nicht der 1. mit 
dem Problem. Z.B. USBLC6-2SC6, LCDA05 und viele andere.

von Andreas (andreas_z21)


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Falk B. schrieb:
> Dafür bzw. DAGEGEN helfen passende TVS-Dioden! Du bist nicht der 1. mit
> dem Problem. Z.B. USBLC6-2SC6, LCDA05 und viele andere.

Klingt gut. Leider habe ich keine Elektrotechnische Ausbildung. Ich 
wüsste nicht wie ich das bei mir ergänze.

von Falk B. (falk)


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Andreas schrieb:
> Klingt gut. Leider habe ich keine Elektrotechnische Ausbildung. Ich
> wüsste nicht wie ich das bei mir ergänze.

Dann schau mal in die Datenblätter, dort wird das erklärt.

von Isofix (Gast)


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https://www.peak-system.com/PCAN-Optoadapter.215.0.html
85€
Den hab ich. Funktioniert einwandfrei.

von Thomas F. (igel)


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von Peter D. (peda)


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Die optimale Lösung ist natürlich, gleich jedem Teilnehmer eine 
galvanische Trennung zu spendieren, direkt am CAN-Controller, wo TXD und 
RXD noch getrennte Richtungen haben.
Dann braucht man auch keine teuren und umständlichen Schutzschaltungen 
mehr.
Der Klassiker sind 2 * HCPL0710 + PCA251, funktioniert ausfallfrei bei 
uns seit über 20 Jahren.
In Industrieanwendungen findet man das auch oft, z.B. bei DeviceNet.

Wir haben dann gedacht, mit dem ADM3054 ließe sich etwas Geld sparen. 
Pustekuchen, die sind z.Z. nicht mehr beschaffbar. Generell sieht es bei 
integrierten CAN-Isolatoren jetzt düster aus.

von Falk B. (falk)


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Peter D. schrieb:
> Die optimale Lösung ist natürlich, gleich jedem Teilnehmer eine
> galvanische Trennung zu spendieren, direkt am CAN-Controller, wo TXD und
> RXD noch getrennte Richtungen haben.
> Dann braucht man auch keine teuren und umständlichen Schutzschaltungen
> mehr.

So ein KÄSE! Eine galvanische Trennung schützt wenig bis nichts gegen 
indirekten Blitzschlag / Surge! Das ist nur der übliche Galvanische 
Trennungsfetisch!
Jaja, teure und umständliche Schutzschaltung. Was für ein Geschwätz!

von Andreas (Gast)


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Ich habe ja den Fall, dass ich ein Wohnhaus und eine Maschinenhalle 
habe. Die Gebäude sind ca. 50 Meter entfernt. Die Maschinen halle wird 
vom Wohngebäude mit Strom versorgt. (Kabel 5x10mm²).

Wie sieht es mit Kriechströme aus? Kann über das Can-Bus Kabel (Cat7 mir 
Schirmung) ein Kriechstrom fließen? Oder ist das nicht der Fall, da ja 
die Maschinenhalle keine eigene Stromversorgung hat.

von Peter D. (peda)


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Falk B. schrieb:
> Eine galvanische Trennung schützt wenig bis nichts gegen
> indirekten Blitzschlag / Surge! Das ist nur der übliche Galvanische
> Trennungsfetisch!

So ein Käse, natürlich schützt das. Die langjährige Praxis zeigt es 
deutlich. Durchgebrannte PCA251 kann ich keinen einzigen erinnern.

Ganz im Gegensatz zu RS-232, USB. Die sind in der Regel nicht isoliert 
und steigen deshalb gerne mal aus.

von Falk B. (falk)


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Peter D. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Eine galvanische Trennung schützt wenig bis nichts gegen
>> indirekten Blitzschlag / Surge! Das ist nur der übliche Galvanische
>> Trennungsfetisch!
>
> So ein Käse, natürlich schützt das. Die langjährige Praxis zeigt es
> deutlich. Durchgebrannte PCA251 kann ich keinen einzigen erinnern.

Jaja, du bist der große Experte für EMV und Schaltungsschutz . . .

> Ganz im Gegensatz zu RS-232, USB. Die sind in der Regel nicht isoliert
> und steigen deshalb gerne mal aus.

[ ] Du verstehst den Unterschied zwischen Funktionsstörung und 
Zerstörung von Bauteilen.

Bleib bei deiner Software, da kennst du dich halbwegs aus.

von Falk B. (falk)


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Andreas schrieb:
> Ich habe ja den Fall, dass ich ein Wohnhaus und eine Maschinenhalle
> habe.

Bist du der gleiche Andreas, der auch die Diskussion gestartet hat?

> Die Gebäude sind ca. 50 Meter entfernt. Die Maschinen halle wird

Neue Recht schreibung. OMG!

> vom Wohngebäude mit Strom versorgt. (Kabel 5x10mm²).

Tja, das ist nochmal eine andere Liga.

> Wie sieht es mit Kriechströme aus?

Tolles Wort, was? Hat hier nur Null Sinn.

> Kann über das Can-Bus Kabel (Cat7 mir
> Schirmung) ein Kriechstrom fließen?

Du weißt gar nicht, was Kriechströme wirklich sind.

> Oder ist das nicht der Fall, da ja
> die Maschinenhalle keine eigene Stromversorgung hat.

Darum geht es gar nicht. Bei so großen Distanzen hat man mehrere 
Probleme.

1.) Potentialversatz. Wenn über dein Kabel große Ströme fließen, gibt 
des dort Spannungsabfälle. Die betreffen zwar nur L+N, können aber auch 
auf PE fließen. Wenn der Spannungsabfall über PE zu große wird, und 
beide CAN-Tranceiver mit PE verbunden sind, kann es zu 
Funktionsstörungen führen.
2.) Lange Leitungen und Masseschleifen. Dort können Störungen, auch 
indirekte Blitzschläge, im Extremfall sogar DIREKTE Blitzeinschläge 
einkoppeln, vor allem induktiv. Das erzeugt nicht nur Störungen, sondern 
wie schon bemerkt ZERstörung. Dagegen braucht man unbedingt GUTE 
Schutzschaltungen. Eine galvanische Trennung KANN zusätzlich helfen, ist 
aber allein nur ein schwacher Schutz. GGf. kann man sie auch weglassen, 
denn der Potentialversatz ist bei 50m vermutlich nicht so hoch, daß CAN 
aussteigt (Gleichtaktbereich +/-36V, teilweise mehr). CAN braucht aber 
auch die Masse, so wie RS485!

von Frank H. (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Die optimale Lösung ist natürlich, gleich jedem Teilnehmer eine
> galvanische Trennung zu spendieren, direkt am CAN-Controller, wo TXD und
> RXD noch getrennte Richtungen haben.
> Dann braucht man auch keine teuren und umständlichen Schutzschaltungen
> mehr.
> Der Klassiker sind 2 * HCPL0710 + PCA251, funktioniert ausfallfrei bei
> uns seit über 20 Jahren.
> In Industrieanwendungen findet man das auch oft, z.B. bei DeviceNet.
>
> Wir haben dann gedacht, mit dem ADM3054 ließe sich etwas Geld sparen.
> Pustekuchen, die sind z.Z. nicht mehr beschaffbar. Generell sieht es bei
> integrierten CAN-Isolatoren jetzt düster aus.

ADM3053 ist immer noch lieferbar (Mouser, Digikey...)

von Andreas (andreas_z21)


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Falk B. schrieb:
> Bist du der gleiche Andreas, der auch die Diskussion gestartet hat?

Ja,der bin ich. ;-)

von Peter D. (peda)


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Falk B. schrieb:
> Jaja, du bist der große Experte für EMV und Schaltungsschutz . . .

Das kann ich bestätigen, meine Designs haben eine hohe Zuverlässigkeit 
und schaffen den CE-Test im ersten Anlauf.

Ich hab mir auch einiges von Industrieanwendungen abgeschaut, wo auch 
gerne kritische Pfade mit Optokopplern aufgebrochen werden. Der Aufwand 
lohnt sich in der Regel immer.

von Peter D. (peda)


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Frank H. schrieb:
> ADM3053 ist immer noch lieferbar (Mouser, Digikey...)

Nützt nur nichts, wenn auf der Platine der ADM3054 layoutet ist. Und die 
16-pin CAN-Trenner anderer Hersteller haben eine andere Pinbelegung.
Vorausschauend hatte ich aber den ADM3054 nur hinzugefügt, d.h. die 
Optokoppler als Bestückungsvariante belassen.

von Rudolph (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Wir haben dann gedacht, mit dem ADM3054 ließe sich etwas Geld sparen.
> Pustekuchen, die sind z.Z. nicht mehr beschaffbar. Generell sieht es bei
> integrierten CAN-Isolatoren jetzt düster aus.

Was ist schon beschaffbar?
Ich benutze eigentlich SI8621EC plus CAN-Transceiver, als ich das Design 
erstellt habe konnte ich die direkt in China mit bestücken lassen.
Auf der letzten Platine habe ich ADUM1281CRZ bestückt - kopfüber, die 
gibt es jetzt auch nicht mehr.

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