Wofür wird der CAN-Bus in Netzteilen verwendet? [GUIDA 2023]

In traditionellen Stromversorgungssystemen erfolgt die Steuerung der Funktionen und die Überwachung des Zustands über einige gemeinsame Modi.

Die Programmierung der Ausgangsspannung erfolgt in der Regel mit einer Stromquelle. externe Gleichstrom.

Die gebräuchlichste Methode zur Anzeige des Status ist die Verwendung von LED-Anzeigen, der Relais oder Signal "Power Good""die den Benutzer oder den Kontrolleur darüber informieren, dass die Ausgangsspannung der Stromquelle bereit ist.

Diese Methoden erfüllen die Anforderungen der meisten Anwendungen., aber nicht von allen.

Mit dem Fortschritt der Technologie und Automatisierung ist nun die Notwendigkeit gewachsen, gleichzeitig mehr Informationen über Produkte zu verarbeiten.

Also treten die Protokolle ins Spiel. PMBus und CAN-Bus; wir sehen die Hauptunterschiede.

PMBus-Protokoll

Der Stromversorgungs-Bus)PMBus) kommuniziert über Befehle, indem es zwei bidirektionale Leitungen verwendet., Serielle Datenleitung (SDA) und Serielle Taktleitung (SCL), was bedeutet, dass nur drei Signaldraht (einschließlich eines GND-Drahtes) zwischen den Geräten verbunden sind. Zum Beispiel, um die Kontrolle und Überwachung des Systems mit mehreren Stromversorgungen zu erreichen, ist eine Steuereinheit erforderlich.Meister) kann mit jedem Netzteil kommunizieren (Sklave) mit dem Bus.

Diese Methode reduziert das Volumen der Steuer- und Signalverkabelung erheblich, was zu einer geringeren Anzahl von Schaltkreisausfällen, besserer Systemsteuerung und vereinfachter Installation führt. Der PMBus wurde in verschiedenen Bereichen eingesetzt, einschließlich der industriellen Automatisierung und der Telekommunikation.

VorteilDa das Protokoll frei ist, können Entwickler PMBus problemlos in ihre Systeme integrieren.

Nachteil: Geringe Immunität gegen elektrische Störungen, was es nur für die Kommunikation über kurze Entfernungen geeignet macht.

Schema eines PMBUs

CAN Bus Protokoll

Das Controller Area Network (CAN)CANBus), das die Methode der differentiellen Signalübertragung verwendet (CANH und CANL), wurde ursprünglich für die Automobilindustrie konzipiert, um komplexe Verkabelungen zu ersetzen. CANBus wird immer beliebter in einer Vielzahl von Branchen, einschließlich Produktionssystemen und Automatisierung, dank seiner hohen Immunität gegen elektrische Störungen und der Fähigkeit, Datenfehler selbst zu diagnostizieren und zu beheben.

VorteilAusgezeichnete Beständigkeit gegen elektrische Störungen.

NachteilEinige Netzteilhersteller (darunter Mean Well) definieren nur einen Teil des Protokolls, für das während der Implementierung im Endsystem Änderungen erforderlich sein könnten.

Schema eines CAN-Bus Nationales Synchrotronstrahlungsforschungszentrum - CANBus

Beispiel Anwendung CAN Bus

Hier ist ein Projekt des National Synchrotron Radiation Research Center in Taiwan mit 96 kW, bei dem mehrere Sets von Hochleistungs-Stromversorgungssystemen verwendet werden. Der Ausgang des Stromversorgungssystems wird verwendet, um Cluster von Festkörper-Radio-Verstärkern zu versorgen, die Hochfrequenzenergie erzeugen, um Elektronen fast auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Um die vom Speicherring geforderte HF-Leistung anzupassen und die beste Energieeffizienz zu erzielen, muss die Ausgangsspannung des Stromversorgungssystems zwischen 42 V DC und 54 V DC innerhalb des Modulationsbereichs für jeden Betriebspunkt mit einer spezifischen HF-Leistungsstufe einstellbar sein.

Die programmierbaren Stromversorgungen mit Kommunikationsfunktion sind nicht nur vereinfachen die Kontrolle und Überwachung komplex, aber alle sind für Anwendungen geeignet, die eine intelligente Überwachung und Kontrolle.

Mean Well bietet Modelle für verschiedene Anwendungen, einschließlich RSP-1600/RSP-2000 und DPU-3200 für allgemeine Anwendungen, RCP-1600/RCP-2000 und DRP-3200 für Rack-Installationen UHP-1500/UHP-2500, PHP-3500/PHP-3500-HV Für lüfterlose Anwendungen oder wassergekühlte Anwendungen.

Vertiefung CAN-Bus

Das System CAN-Bus, bekannt als Controller Area Network, stellt einen seriellen Standard dar, der entwickelt wurde, um Verbindungen zwischen verschiedenen elektronischen Steuergeräten wie Sensoren und Steuergeräten herzustellen. Dieser Standard wurde ursprünglich in den 80er Jahren in Deutschland von dem Unternehmen entwickelt. Robert Bosch GmbH, fand ihre erste Anwendung in der Automobilindustrie.

Das charakteristische Merkmal des CAN-Bus-Protokolls ist seine Fähigkeit, in bekanntermaßen feindlichen Umgebungen zu arbeiten, gekennzeichnet durch starke elektromagnetische Störungen.

Derzeit wird es in vielen eingebetteten industriellen Anwendungen eingesetzt, wo die Notwendigkeit, eine erhebliche Widerstandsfähigkeit gegen Störungen zu gewährleisten, eine grundlegende Anforderung bleibt.

Die auf dem CAN-Protokoll basierende Kommunikation wird durch die Norm geregelt. ISO 11898-1 (2015) und ist in eine Datenaustauschschicht (Data Link Layer) strukturiert, die wiederum aus einer "logischen" Schicht besteht, die als Logical Link Control (LLC) und eine untere Schicht, die als bekannt ist Media Access Control (MAC). Darüber hinaus können zusätzliche Schichten hinzugefügt werden, wie beispielsweise "physische" Schichten, je nach den Anforderungen und Entscheidungen des Netzwerkdesigners.

Wie funktioniert ein CAN-Bus?

Sie haben keinen Text zum Übersetzen angegeben. Bitte geben Sie den italienischen Text ein, den Sie ins Deutsche übersetzen möchten.Bus"Bezieht sich auf eine Reihe von Kommunikationskanälen, die zum Austausch von Daten und Informationen zwischen Geräten und Komponenten innerhalb eines Computer- oder Elektroniksystems verwendet werden. Ein Bus bietet die Möglichkeit, verschiedene Geräte miteinander zu verbinden, sowohl mit paralleler Übertragungsmodus (wie ISA, PCI, AGP...) als auch mit serieller (wie SATA, SPI, PCI Express, USB, PROFIBUS, CAN...)."

Im Kontext des CAN-Bus-Netzwerks sind definiert vier verschiedene Arten von Nachrichten o Rahmen, jeweils mit einer maximalen Kapazität von 94 Bit und einer spezifischen Priorität (Arbitration Field).

• Datengerüst: Diese stellen die häufigste Art von Nachricht dar und werden zur Datenübertragung verwendet. Sie bestehen aus verschiedenen Feldern, darunter das Schiedsfeld, das Bestätigungsfeld, das Datenfeld und das CRC-Feld.
• FehlerframeDiese Art von Nachricht ist speziell und wird gesendet, wenn ein Knoten einen Fehler während der Kommunikation erkennt.
• Überlastungsrahmen: Diese Frames ähneln sehr den Fehlerframes und werden von einem Knoten übertragen, wenn er zu beschäftigt wird. Mit der zunehmenden Weiterentwicklung von immer intelligenteren CAN-Controllern wird jedoch diese Art von Frame immer seltener verwendet.
• Entfernter Rahmen: Diese Art von Rahmen ist selten und wird normalerweise verwendet, um Informationen von einem bestimmten Identifikator anzufordern.

Was sind die Vorteile des CAN-Bus-Protokolls?

Seine Hauptvorteile und Besonderheiten sind:

• ZuverlässigkeitDie Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts während der Übertragung von Nachrichten ist praktisch null. Dank der verschiedenen Optionen zur Fehlererkennung erweist sich der CAN-Bus-Standard als besonders geeignet für Anwendungen, die ein hohes Maß an Sicherheit und Robustheit erfordern.
• WirtschaftlichkeitDie Gewichtsreduktion, Verkabelung und Produktionskosten sind das Hauptziel bei der Schaffung des CAN-Bus-Standards in der Automobilindustrie. Dies vereinfacht nicht nur die Installation, sondern auch die Wartung.
• FlexibilitätDas CAN-Bus-Protokoll basiert auf der Kommunikation durch Nachrichten statt auf den Spezifikationen der Geräte im Netzwerk. Dieser Aspekt ermöglicht es, neue elektronische Geräte hinzuzufügen und zu integrieren, ohne eine spezielle Programmierung zu benötigen.
• GeschwindigkeitDie Echtzeit-Datenfreigabe zwischen den Netzwerkknoten und die Fähigkeit, Daten gemeinsam zu verarbeiten, verleihen dem gesamten Netzwerk eine hohe Geschwindigkeit.
• EffizienzDie Möglichkeit, den Prioritätsgrad basierend auf den Nachrichten-IDs zu verwalten, ermöglicht einen flüssigen und effizienten Ablauf der verschiedenen Frames, was die globale Effizienz des Netzwerks gewährleistet.

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