如何测试和诊断 CAN 总线收发器故障

CAN 总线收发器是许多系统中的关键部件，例如汽车、工厂设备和嵌入式设备。它帮助系统中的不同部分互相通信。如果收发器工作不正常，整个 CAN 网络可能会瘫痪。本文将一步一步教你如何测试收发器并找出问题。

常见故障迹象

当 CAN 总线出现问题时，系统可能无法发送或接收数据。设备可能没有响应，网络速度变慢甚至中断。你可能在示波器上看不到任何信号。CAN 分析仪可能会显示大量错误帧。有时，设备会进入“总线关闭（bus-off）”模式。

如果你已经检查了软件设置和连接线，接下来建议检查收发器。

如何开始检查

首先，查看 CAN 收发器芯片。如果芯片烧毁、破裂或有鼓包，可能已经损坏。同时检查焊接情况，如果焊点松动或开裂，可能导致接触不良。

然后，使用万用表检查供电引脚，确认芯片是否获得正确电压，如 5V 或 3.3V。接着测量 CANH 和 CANL 线上电压。当总线空闲时，两条线的电压应接近 2.5V。如果电压明显偏高或偏低，说明存在短路、芯片损坏或缺少终端电阻的问题。

之后，测试终端电阻。断电后，用万用表测量 CANH 与 CANL 之间的电阻。如果为约 60 欧姆，则终端电阻设置可能正确。若数值偏高或偏低，可能导致信号反射，从而产生通信错误。

使用示波器和 CAN 分析仪

如果以上基础检查没有发现问题，可以使用示波器查看信号。在数据传输过程中，CANH 电压应上升至约 3.5V，而 CANL 降至约 1.5V。波形应为清晰的方波。如果没有变化或波形混乱，说明芯片可能无法正常驱动总线。

你还可以使用 USB-CAN 分析仪。它能帮助你确认设备是否发送或接收数据。如果有大量错误或没有 ACK 响应，可能是收发器故障。如果其他设备工作正常，但某个节点持续出错，很可能是该节点的收发器有问题。

尝试更换芯片

如果仍无法找到问题原因，可以尝试更换收发器芯片。请使用相同型号。如果更换后 CAN 总线恢复正常，则说明原芯片损坏。否则，问题可能出在供电、电路连接或主控制器上。此时需要检查系统的其他部分。

总结与建议

CAN 总线的稳定运行依赖于硬件和软件的共同配合。收发器是其中的重要环节。如果它出现故障，整个总线可能瘫痪。你可以通过万用表、示波器和 CAN 分析仪进行检测，也可以通过更换芯片确认问题。

为提高系统稳定性，建议使用高品质芯片，例如 TJA1050 或 SN65HVD230。确保总线有正确的终端电阻，所有节点接地一致，并尽量保持导线短且双绞，以降低噪声干扰。

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