Un câblage CAN bus fiable est une discipline de couche physique régie par trois contraintes strictes : la topologie, la longueur des dérivations (stubs) et le placement des terminaisons :
Points Clés
- Le CAN utilise uniquement un bus linéaire (en chaîne) — chaque nœud se connecte à un tronc unique en série, et les configurations en étoile, en arbre ou en anneau sont interdites car les réflexions des branches corrompent l'échantillonnage des bits.
- À 1 Mbit/s, la longueur de chaque dérivation individuelle doit rester inférieure à 0,3 m et la longueur totale du bus inférieure à environ 40 m ; ces deux limites s'assouplissent à mesure que le débit binaire diminue.
- ISO 11898-2 exige une résistance de terminaison de 120 Ω à chaque extrémité physique du bus — deux terminateurs au total, jamais un seul et jamais trois.
- Mesurer environ ~60 Ω entre CAN_H et CAN_L hors tension confirme une double terminaison correcte ; ~120 Ω signale un terminateur manquant et ~40 Ω signale un terminateur supplémentaire.
- Les faisceaux CAN personnalisés pour SAE J1939 et CANopen contrôlent la longueur des dérivations au niveau de la déconnexion du connecteur, maintenant les sorties suffisamment courtes pour préserver l'intégrité du signal à 500 kbit/s et plus.
Règle empirique d'ingénierie : placez exactement deux terminateurs de 120 Ω aux deux extrémités les plus éloignées du tronc, maintenez chaque dérivation sous 0,3 m à 1 Mbit/s, et étendez le tronc pour atteindre un nœud plutôt que de vous y brancher.
Pourquoi le CAN ne tolère qu'une topologie linéaire en chaîne
Le CAN est un bus différentiel multi-points défini par la norme ISO 11898-2 comme un tronc linéaire unique. Chaque nœud se connecte à ce tronc via une courte dérivation (stub), plutôt que via sa propre branche. Le bus repose sur le fait que chaque émetteur-récepteur voit une forme d'onde différentielle propre dans un seul temps de bit, y compris pendant l'arbitrage non destructif où les états dominant et récessif doivent se stabiliser sur toute la longueur du câble.
Les topologies en étoile, en arbre et en anneau brisent cela. Chaque jonction est une discontinuité d'impédance qui lance des réflexions le long du tronc, et ces réflexions arrivent aux points d'échantillonnage sous forme de dépassement, d'oscillations ou de faux fronts. Un segment CAN de production est donc construit comme un seul tronc de faisceau de câblage personnalisé avec des dérivations courtes et contrôlées vers chaque connecteur de nœud — et non comme un hub avec des rayons rayonnants. Lorsqu'une étoile est inévitable, un répéteur ou un hub CAN actif est nécessaire pour re-terminer chaque segment.
Limites de longueur des dérivations et débit binaire
Une dérivation (stub) est la longueur de câble non terminée entre le bus principal (trunk) et un nœud. Comme l'impédance nominale de 120 Ω du câble est interrompue à l'extrémité ouverte de la dérivation, celle-ci se comporte comme une discontinuité de ligne de transmission : une partie du signal est réfléchie, retourne vers le bus principal et se superpose à la forme d'onde active. Lorsque le délai d'aller-retour le long de la dérivation approche une fraction significative du temps de montée du signal, cette réflexion se produit dans la fenêtre d'échantillonnage et corrompt le bit.
Plus le débit binaire est élevé, plus le temps de bit est court, et plus la dérivation tolérable est courte. À 1 Mbit/s, la limite canonique est d'environ 0,3 m par dérivation, avec une longueur cumulée des dérivations sur l'ensemble du bus également plafonnée. Les raisons derrière la cible de 120 Ω et en quoi elle diffère du câble Ethernet 100 Ω sont abordées dans notre guide sur l'impédance caractéristique du câble CAN bus. Le tableau ci-dessous résume les directives ISO 11898-2 / CiA pour les débits binaires courants.
| Débit binaire | Longueur max. du bus (typique) | Dérivation individuelle max. | Dérivation cumulée max. |
|---|---|---|---|
| 1 Mbit/s | 40 m | 0,3 m | ~0,6 m |
| 500 kbit/s | 100 m | 0,6 m | ~1,5 m |
| 250 kbit/s | 250 m | 1,0 m | ~3 m |
| 125 kbit/s | 500 m | 1,5 m | ~6 m |
| 50 kbit/s | 1 000 m | 3 m | ~12 m |
Les chiffres de longueur de bus sont limités par le délai de propagation et bien établis ; les allocations de dérivations à débit plus faible sont des mises à l'échelle typiques de l'industrie plutôt que des valeurs standard fixes, alors considérez-les comme des plafonds de conception et restez bien en deçà pour les constructions sensibles aux interférences électromagnétiques (EMC).
Need a CAN Bus Harness Built to Spec?
Placement des terminaisons — Deux résistances de 120 Ω, pas plus
La norme ISO 11898-2 impose une terminaison de 120 Ω à chaque extrémité physique du bus principal pour égaliser l'impédance du câble et absorber le signal afin qu'il ne se réfléchisse pas. Deux résistances de 120 Ω en parallèle présentent 60 Ω au bus, c'est pourquoi un segment correctement terminé et hors tension affiche environ 60 Ω entre CAN_H et CAN_L. Une lecture proche de 120 Ω signifie qu'un terminateur est manquant ; une lecture proche de 40 Ω signifie qu'une troisième résistance a été ajoutée quelque part sur le bus.
Deux schémas sont courants. La terminaison standard place une seule résistance de 120 Ω à chaque extrémité. La terminaison divisée divise chaque terminateur en deux résistances de 60 Ω en série, avec un condensateur — typiquement 4,7 nF — à la masse au point médian, ce qui déporte le bruit en mode commun et réduit les émissions rayonnées sur les longues lignes industrielles.
| Schéma de terminaison | Configuration | Quand l'utiliser | Comportement en mode commun |
|---|---|---|---|
| Standard | Une résistance de 120 Ω à chaque extrémité du bus | Automobile et courtes lignes industrielles | Pas de filtrage en mode commun |
| Divisée | Deux résistances de 60 Ω en série à chaque extrémité, 4,7 nF à la masse au point médian | Longues lignes et nœuds sensibles à la CEM | Filtre le bruit en mode commun, réduit les émissions |
Câblage CAN en pratique : Automobile, équipement lourd et industriel
Dans les véhicules légers, les réseaux de transmission et de diagnostic OBD-II utilisent le CAN à 500 kbit/s sur une paire torsadée, et l'ensemble du réseau d'ECU est construit comme un faisceau de câbles automobile en chaîne de marguerites avec des terminateurs intégrés dans les deux modules d'extrémité. Le SAE J1939 régit les réseaux de véhicules utilitaires et poids lourds, historiquement à 250 kbit/s et à 500 kbit/s selon le J1939-14.
Les équipements hors route et agricoles ajoutent des exigences d'étanchéité, de sorte que les backbones J1939 se terminent couramment par des connecteurs Deutsch DT et DTM classés pour les vibrations et l'infiltration ; un faisceau de câbles Deutsch étanche maintient le tronc continu tout en créant de courtes dérivation vers chaque contrôleur.
Sur le site de production, CANopen (selon CiA 301) et DeviceNet déploient la même couche physique via des connecteurs M12 5 broches ou DB9 selon les affectations de broches CiA 303, souvent dans des câbles à chaîne porte-câbles à flexion continue. Un faisceau de câbles industriel classé pour chaîne porte-câbles doit maintenir la discipline des dérivation dans la section de flexion, où une dérivation longue ou mobile dégradera l'intégrité du signal plus rapidement qu'une installation statique.
Questions fréquentes sur le câblage du bus CAN
Quelle est la longueur maximale de dérivation pour le CAN à 500 kbit/s ?
À 500 kbit/s, maintenez chaque dérivation non terminée à environ 0,6 m et la longueur cumulée des dérivations à environ 1,5 m. Ce sont des limites de conception dérivées du temps de bit et du temps de montée du signal, pas des limites standard strictes, donc plus court est toujours plus sûr sur les bus bruyants ou longs.
Une résistance de terminaison CAN peut-elle être placée au milieu du bus ?
Non — les deux terminateurs de 120 Ω doivent être placés aux deux extrémités physiques du tronc, pas au milieu. Un terminateur au milieu du bus divise le câble en deux segments non terminés dont les extrémités ouvertes réfléchissent les signaux, et il ajoute une troisième résistance en parallèle qui abaisse l'impédance du bus en dessous de la valeur adaptée.
Que se passe-t-il si un bus CAN a trois terminateurs ?
Trois résistances de 120 Ω en parallèle réduisent l'impédance effective du bus à environ 40 Ω, ce qui surcharge les émetteurs-récepteurs et affaiblit le balayage de la tension différentielle. Le bus peut encore fonctionner à des débits binaires faibles, mais présentera une augmentation des erreurs à mesure que la vitesse ou la température augmente.
Le CAN prend-il en charge la topologie en étoile ou en branche ?
Le CAN est spécifié uniquement pour la topologie linéaire en chaîne ; les configurations en étoile et en anneau natives ne sont pas autorisées. Une étoile n'est viable que via un concentrateur ou un répéteur CAN actif qui re-termine et re-pilote chaque branche comme un segment terminé indépendant.
Comment se procurer un faisceau CAN personnalisé avec des longueurs de dérivation contrôlées ?
Un faisceau CAN personnalisé contrôle la longueur de la dérivation à la sortie du connecteur et intègre les deux terminateurs de 120 Ω dans les nœuds d'extrémité ou les connecteurs d'extrémité. Spécifiez le débit binaire, la longueur totale du bus, le nombre et l'espacement des nœuds, la famille de connecteurs (Deutsch, M12 ou DB9), et si une terminaison divisée est requise, et le montage peut être validé par rapport au budget de dérivation et de longueur avant la production.
La fiabilité du CAN est déterminée par le faisceau, pas par le micrologiciel : un seul tronc linéaire, des dérivations maintenues sous le plafond du débit binaire, et exactement deux terminateurs de 120 Ω aux extrémités physiques. Spécifiez correctement ces trois contraintes et le bus tolère le bruit, les vibrations et la distance ; si l'une d'elles est mal respectée, les défaillances apparaissent comme des erreurs de bits intermittentes et difficiles à tracer sous charge.
About the Author
Michael Wang
Senior Technical Engineer
As the technical lead at TeleWire, Michael bridges the critical gap between complex engineering requirements and precision manufacturing. With deep expertise in Design for Manufacturing (DFM) and signal integrity, he oversees the technical validation of custom interconnect solutions for mission-critical automotive, industrial, and medical applications.
