CAN-Bus-Controller

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für CAN-Bus-Controller

Technische Definition

Ein CAN-Bus-Controller ist eine spezialisierte elektronische Komponente oder ein Modul, das das CAN-Protokoll implementiert und die Kommunikation zwischen verschiedenen elektronischen Steuergeräten (ECUs) in einem vernetzten System ermöglicht. Es übernimmt Nachrichtenübertragung, -empfang, Arbitrierung, Fehlererkennung und Datenrahmen gemäß dem CAN-Standard (ISO 11898). Der Controller arbeitet, indem er den CAN-Bus auf Nachrichten überwacht. Beim Senden wandelt er Daten von einem Mikrocontroller in CAN-Frames mit Identifikatoren, Prüfsummen und Steuerbits um und treibt dann die Busleitungen differenziell. Beim Empfang liest er die Differenzspannung auf dem Bus, validiert Frames durch CRC-Prüfungen, filtert Nachrichten basierend auf Identifikator-Masken und präsentiert gültige Daten dem Host-Prozessor. Er verwendet nicht-destruktive bitweise Arbitrierung, um Konflikte zu lösen, wenn mehrere Knoten gleichzeitig senden. Dieses Gerät wird in der Kraftfahrzeugherstellung verwendet, um ECUs für Motorsteuerung, Getriebe, Bremsen und andere Systeme zu verbinden. Es unterstützt einen Baudratenbereich von 10–1000 kbps, arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 9–36 V und funktioniert in einem Umgebungstemperaturbereich von -40 bis 85 °C. Es verfügt über 32 Nachrichtenpuffer und unterstützt die CAN-Protokollversion 2.0B. Die Betriebsspannung für die Mikrocontroller-Schnittstelle beträgt 3,3–5 V, mit einer Stromaufnahme von ≤50 mA bei 5 V Versorgung. Es bietet eine galvanische Trennung von 2500 Vrms, ESD-Schutz von ±8 kV und eine IP67-Schutzart für versiegelte Gehäuse. Abmessungen sind 100×60×25 mm (ohne Steckverbinder), Gewicht ≤200 g und Steckverbindertyp DB9. Es ist CE- und RoHS-zertifiziert. Materialien umfassen Halbleitersilizium, Kupfer, Epoxidharz und Kunststoffpolymer. Der Controller ist für den Einsatz in rauen Automobilumgebungen ausgelegt, mit Normen wie ISO 7637-2 für Versorgungsspannung und ISO 16750-4 für Temperatur. Für die Beschaffung verifizieren Sie modellspezifische Werte und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.

Funktionsprinzip

Der Controller arbeitet, indem er den CAN-Bus auf Nachrichten überwacht. Beim Senden wandelt er Daten von einem Mikrocontroller in CAN-Frames mit Identifikatoren, Prüfsummen und Steuerbits um und treibt dann die Busleitungen differenziell. Beim Empfang liest er die Differenzspannung auf dem Bus, validiert Frames durch CRC-Prüfungen, filtert Nachrichten basierend auf Identifikator-Masken und präsentiert gültige Daten dem Host-Prozessor. Er verwendet nicht-destruktive bitweise Arbitrierung, um Konflikte zu lösen, wenn mehrere Knoten gleichzeitig senden.

Hauptmaterialien

Halbleiter-Silizium, Kupfer, Epoxidharz, Kunststoff-Polymer

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Baudrate	10–1000 kbit/s	Datenübertragungsgeschwindigkeit auf dem CAN-Bus, üblicherweise 125 kbit/s, 250 kbit/s, 500 kbit/s oder 1 Mbit/sISO 11898
Versorgungsspannung	9–36 Volt	Betriebsspannungsbereich für die Controller-Schaltung, typischerweise 3,3 V oder 5 VISO 7637-2
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Umgebungstemperaturbereich, innerhalb dessen der Controller die Spezifikationen erfülltISO 16750-4
Anzahl der Nachrichtenpuffer	32 Stück	Anzahl unabhängiger Sende-/Empfangspuffer zur Speicherung von CAN-Frames
CAN Protokollversion	2.0B Text	Unterstützte CAN-Standardversion (z.B. CAN 2.0A, CAN 2.0B, CAN FD)ISO 11898
Betriebsspannung	3.3–5 V	Logic level for microcontroller interface
Stromaufnahme	≤50 mA	At 5V supply, typical
Isolationsspannung	2500 Vrms	Galvanic isolation between bus and logicIEC 60664
ESD Schutz	±8 kV	Contact discharge per IECIEC 61000-4-2
IP Schutzart	IP67	For sealed enclosureIEC 60529
Abmessungen	100×60×25 mm	Without connectors
Gewicht	≤200 g	Including housing
Steckverbindertyp	DB9	Standard CAN connectorISO 11898
Zertifizierung	CE, RoHS	Compliant with EU directives

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Komponenten / BOM

CAN-Protokoll-Engine
Implementiert das CAN-Protokoll einschließlich Bit-Timing, Rahmenformatierung, Arbitrierung, Fehlerbehandlung und Bestätigung
Material: Halbleitersilizium mit eingebetteten Logikschaltkreisen
Nachrichtenpufferspeicher RAM
Speichert eingehende und ausgehende CAN-Rahmen mit Kennungen und Datenbytes
Material: Halbleiter-Silizium-Speicherzellen
Bit-Timing-Logik
Erzeugt präzise Zeitquanten für die Abtastung und Synchronisierung von Bits auf dem CAN-Bus
Material: Halbleitersilizium mit Taktgeberschaltung
CAN-Transceiver-Schnittstelle
Stellt die elektrische Verbindung zum externen CAN-Transceiver-Chip für die Busleitungstreibung bereit
Material: Kupferleiterbahnen und Halbleiter-E/A-Schaltkreise
Host-Schnittstelle
Verbinden mit dem Hauptmikrocontroller oder Prozessor über SPI, I2C oder Parallelbus
Material: Kupferleiterbahnen und Halbleiter-E/A-Schaltkreise
Fehlerverwaltungseinheit
Überwacht Busfehler, führt Fehlerzähler und verwaltet Fehlerzustände
Material: Halbleitersilizium mit Logikschaltkreisen
Taktgeber
Stellt Taktreferenz von Quarzoszillator oder Systemtakt bereit
Material: Halbleitersilizium mit Oszillatorschaltung

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

voltage:	3,3 V oder 5 V DC nominal, Toleranz ±10 %
humidity:	0-95 % nicht kondensierend
data rate:	bis 1 Mbit/s (CAN 2.0B), bis 5 Mbit/s (CAN FD)
Betriebstemperatur:	-40 °C bis +85 °C (Betrieb), -55 °C bis +125 °C (Lagerung)

Montage- und Anwendungskompatibilität

Antriebsstrangsysteme im FahrzeugNetze in IndustriemaschinenElektronik in Booten und Landmaschinen

Nicht geeignet: Umgebungen mit Hochspannungs-Lichtbogenschweißen (wegen EMI/RFI-Störungen)

Auslegungsdaten

Erforderliche CAN-Protokollversion (z. B. CAN 2.0A/B, CAN FD)
Anzahl der Netzknoten und Anforderungen an die Busabschlüsse
Erforderliches EMV-/EMI-Störfestigkeitsniveau für die Einsatzumgebung

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

2,0-5,5 VDC Versorgungsspannung, -40 °C bis +125 °C Umgebungstemperatur, 0-1 MHz Busfrequenz

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Versorgungsspannung <1,8 VDC oder >6,0 VDC, Sperrschichttemperatur >150 °C, Busdifferenzspannung <0,9 V oder >3,0 V

Thermisches Durchgehen der Halbleiterübergänge oberhalb von 150 °C durch überhöhte Stromdichte (>10⁶ A/cm²) sowie Oxiddurchbruch oberhalb von 6,0 VDC über der Durchschlagfestigkeit von SiO₂ (10⁷ V/cm)

Fertigungskontext

CAN-Bus-Controller wird innerhalb von Kraftfahrzeugherstellung nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Kommunikationsunterbrechung

Ursache: Elektrische Störungen benachbarter Hochleistungsanlagen oder unzureichende Schirmung führen zu Signalverfälschung und Busfehlern.

Überhitzung des Controllers

Ursache: Unzureichende Kühlung durch Staubablagerungen, schlechte Belüftung oder überhöhte Umgebungstemperatur führt zu thermischer Belastung und Bauteilschädigung.

Wartungsindikatoren

Zeitweiser oder vollständiger Kommunikationsverlust zwischen den Geräten im CAN-Netz, erkennbar an Fehlermeldungen oder nicht reagierenden Bedienelementen.
Ungewöhnliche Wärmeabgabe des Gehäuses oder hörbares Brummen bzw. Klicken als Hinweis auf elektrische Belastung oder drohenden thermischen Ausfall.

Technische Hinweise

Sachgerechte elektromagnetische Schirmung und Erdung umsetzen und CAN-Leitungen abseits von Hochspannungsleitungen führen, um elektrische Störungen zu minimieren.
Für ausreichende Belüftung sorgen, Kühlrippen bzw. Lüfter regelmäßig reinigen und die Umgebungstemperatur überwachen, um thermische Überlastung zu vermeiden und die Lebensdauer zu verlängern.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

ISO 11898-1:2015 (Straßenfahrzeuge – Controller Area Network (CAN) – Teil 1: Sicherungsschicht und physikalische Signalübertragung)ISO 11898-2:2016 (Straßenfahrzeuge – Controller Area Network (CAN) – Teil 2: Hochgeschwindigkeits-Buszugriffseinheit)ISO 16845-1:2016 (Straßenfahrzeuge – Prüfplan zur Konformität des Controller Area Network (CAN) – Teil 1: Sicherungsschicht und physikalische Signalübertragung)

Fertigungsgenauigkeit

Stabilität der Taktfrequenz: +/- 0,1 % über den Betriebstemperaturbereich
Ausgangsspannungspegel: +/- 5 % der nominalen Differenzspannung von CAN_H und CAN_L

Qualitätsprüfung

Bitfehlerratenmessung (BER) unter verschiedenen Stör- und Temperaturbedingungen
EMV-Prüfung nach ISO 11452-2 auf Störfestigkeit gegen eingestrahlte Felder

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

ESD-Ereignis über 8 kV HBM (Human Body Model) → Durchschlag des Gateoxids in CMOS-Transistoren mit dauerhaftem Kurzschluss → Integrierte ESD-Schutzdioden mit 8 kV HBM Festigkeit und 15 Ω Vorwiderstand an allen E/A-Pins

Gleichtakt-Spannungstransiente über ±36 V auf den Leitungen CAN_H/CAN_L → Latch-up in der Eingangsschutzbeschaltung mit dauerhaft hohem Strom (>500 mA) → Doppel-TVS-Dioden-Array mit 36 V Klemmspannung und 1,5 pF Kapazität je Leitung

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Hersteller von CAN-Bus-Controller

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

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Häufige Fragen

Was ist der Baudratenbereich dieses CAN-Bus-Controllers?

Der Baudratenbereich beträgt 10–1000 kbps gemäß ISO 11898. Übliche Werte sind 125 kbps, 250 kbps, 500 kbps und 1 Mbps. Die tatsächliche Einstellung muss gemäß den Netzwerkanforderungen konfiguriert und mit dem Hersteller verifiziert werden.

Welche Versorgungsspannung benötigt der Controller?

Der Versorgungsspannungsbereich beträgt 9–36 V, konform mit ISO 7637-2. Die Betriebsspannung für die Mikrocontroller-Schnittstelle beträgt 3,3–5 V. Stellen Sie sicher, dass die Stromversorgung diese Spezifikationen erfüllt, und prüfen Sie das Datenblatt des Herstellers für genaue Grenzwerte.

Welche CAN-Protokollversionen werden unterstützt?

Der Controller unterstützt die CAN-Protokollversion 2.0B, die erweiterte Identifikatoren umfasst. Es unterstützt kein CAN FD oder andere Versionen, sofern nicht vom Hersteller angegeben. Verifizieren Sie die Protokollversion für Ihre Anwendung.

Was sind die Umgebungs- und Isolationsbewertungen?

Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40 bis 85 °C (ISO 16750-4). Es bietet eine galvanische Trennung von 2500 Vrms (IEC 60664) und ESD-Schutz von ±8 kV (IEC 61000-4-2). Die IP-Schutzart beträgt IP67 für versiegelte Gehäuse. Bestätigen Sie diese Werte mit dem Lieferanten für Ihr spezifisches Modell.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.11 · Kraftfahrzeugherstellung