一種can總線隔離通信保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路，包括CAN總線輸入電路、隔離輸出及保護(hù)電路、濾波電路，所述CAN總線輸入電路的總線信號(hào)接至隔離輸出電路信號(hào)輸入端，隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至保護(hù)電路輸入端，保護(hù)電路輸出端接至CAN信號(hào)輸出端；所述CAN總線輸入電路和隔離輸出及保護(hù)電路外均連接有濾波電路。本實(shí)用新型提供的一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、隔離高效可靠、保護(hù)機(jī)制完善的優(yōu)點(diǎn)，可以批量推廣。
【專利說(shuō)明】—種CAN總線隔離通信保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]CAN總線是一種基于多主方式的串行通信總線，其在通信能力、可靠性、靈活性、傳輸距離遠(yuǎn)等方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，成為業(yè)界最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，而CAN總線在實(shí)際應(yīng)用中為了避免各部分之間的相互影響及干擾，需進(jìn)行對(duì)各部分進(jìn)行隔離。目前，CAN總線隔離一般都是采用光電耦合的方式進(jìn)行的，光電耦合是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離。光電轉(zhuǎn)換隔離存在以下四種缺陷:
[0003]1)光電轉(zhuǎn)換速率有效，導(dǎo)致傳輸效率低；
[0004]2) LED和光電晶體管需要較大的驅(qū)動(dòng)電流，所以功耗大；
[0005]3)光電轉(zhuǎn)換性能隨溫度升高，變化顯著，無(wú)法適應(yīng)寬溫工作；
[0006]4)光耦還需要多種分立元件搭建電路，在成本、體積上難于降低。
[0007]可見(jiàn)，光電隔離在成本、傳輸效率、節(jié)能、可靠性和系統(tǒng)的電氣特性等方面均不能適應(yīng)目前系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。此外，目前一般CAN總線在通信時(shí)，缺少完善的保護(hù)機(jī)制，容易導(dǎo)致CAN總線故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、隔離高效可靠、保護(hù)機(jī)制完善的CAN總線隔離通信保護(hù)電路。
[0009]一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路，包括CAN總線輸入電路、隔離輸出及保護(hù)電路、濾波電路，所述CAN總線輸入電路的總線信號(hào)接至隔離輸出電路信號(hào)輸入端，隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至保護(hù)電路輸入端，保護(hù)電路輸出端接至CAN信號(hào)輸出端；所述CAN總線輸入電路和隔離輸出及保護(hù)電路外均連接有濾波電路。
[0010]進(jìn)一步，所述CAN總線輸入電路包括隔離芯片、輸入接口。
[0011]進(jìn)一步，所述隔離輸出及保護(hù)電路包括隔離芯片、電阻組、過(guò)流保護(hù)模塊、過(guò)壓保護(hù)模塊、防雷保護(hù)模塊、接插件。
[0012]進(jìn)一步，所述隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至過(guò)流保護(hù)端，過(guò)流保護(hù)端連接至過(guò)壓保護(hù)端，過(guò)壓保護(hù)端連接至防雷保護(hù)端，防雷保護(hù)端連接至CAN信號(hào)輸出端。
[0013]進(jìn)一步，所述濾波電路包括電容器組、輸入電源、隔離芯片的隔離輸出電源。
[0014]進(jìn)一步，所述隔離及保護(hù)電路中電源隔離與信號(hào)隔離同時(shí)進(jìn)行、互不干擾。
[0015]進(jìn)一步，所述單個(gè)隔離輸出及保護(hù)電路的外圍連接1?2個(gè)電容和至多一個(gè)電阻。
[0016]進(jìn)一步，所述的CAN總線輸入電路支持3.3?5V供電。
[0017]進(jìn)一步，所述保護(hù)電路的過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)正常后，通信可自動(dòng)恢復(fù)。
[0018]進(jìn)一步，所述電阻組中電阻的數(shù)量至少為兩個(gè)；所述電容組中電容的數(shù)量至少為八個(gè)；所述過(guò)流保護(hù)模塊至少為兩個(gè)；所述過(guò)壓保護(hù)模塊至少為兩個(gè)。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn):
[0020](1)本實(shí)用新型提出的隔離通信電路克服了現(xiàn)有技術(shù)中光電隔離電路的缺點(diǎn)，是一種高效、低功耗、適用于寬溫范圍、長(zhǎng)久工作的隔離電路。
[0021](2)本實(shí)用新型通過(guò)采取過(guò)流、過(guò)壓、防雷保護(hù)模塊，為CAN總線通信提供完善的保護(hù)機(jī)制。
[0022](3)本實(shí)用新型提出的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，電路可靠性高、成本低，可以批量推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為實(shí)用新型的第一實(shí)施例的CAN總線隔離通信保護(hù)電路的連接方式圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及工作原理作進(jìn)一步描述。
[0026]如附圖1和2所示:一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路，包括CAN總線輸入電路、隔離輸出及保護(hù)電路、濾波電路，所述CAN總線輸入電路的總線信號(hào)接至隔離輸出電路信號(hào)輸入端，隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至保護(hù)電路輸入端，保護(hù)電路輸出端接至CAN信號(hào)輸出端；所述CAN總線輸入電路和隔離輸出及保護(hù)電路外均連接有濾波電路。
[0027]所述CAN總線輸入電路包括隔離芯片U1、輸入接口 U1的第4、5腳。
[0028]所述隔離輸出及保護(hù)電路包括隔離芯片U1、電阻組R、過(guò)流保護(hù)模塊F、過(guò)壓保護(hù)模塊D、防雷保護(hù)模塊T1、接插件J1。
[0029]所述隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至過(guò)流保護(hù)端，過(guò)流保護(hù)端連接至過(guò)壓保護(hù)端，過(guò)壓保護(hù)端連接至防雷保護(hù)端，防雷保護(hù)端連接至CAN信號(hào)輸出端。
[0030]所述濾波電路包括電容器組C、輸入接口 U1的第1、3、6、7、8、9、10、11、12、13、16、19、20腳、隔尚芯片U1的隔尚輸出電源VDD。
[0031]所述隔離及保護(hù)電路中電源隔離與信號(hào)隔離同時(shí)進(jìn)行、互不干擾。
[0032]所述單個(gè)隔離輸出及保護(hù)電路的外圍連接1?2個(gè)電容C和至多一個(gè)電阻R。
[0033]所述的CAN總線輸入電路支持3.3?5V供電。
[0034]所述保護(hù)電路的過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)正常后，通信可自動(dòng)恢復(fù)。
[0035]所述電阻組R中電阻的數(shù)量至少為兩個(gè)；所述電容組C中電容的數(shù)量至少為八個(gè)；所述過(guò)流保護(hù)模塊F至少為兩個(gè)；所述過(guò)壓保護(hù)模塊D至少為兩個(gè)。
[0036]本實(shí)用新型的工作原理和使用方法是:
[0037]輸入電路是由微處理器或其它CAN總線控制器輸出的CAN信號(hào)，分別連接至隔離芯片U1的第4、5腳，該部分電路實(shí)現(xiàn)CAN總線接口輸入。
[0038]隔離輸出及保護(hù)電路是由隔離芯片U1的第18腳連接電阻R1—端，R1的另一端連接至隔離地isoGND ;隔離芯片U1的第15、17腳連接電阻R2兩端；電阻R2的兩端分別連接過(guò)流保護(hù)模塊F1、F2，過(guò)流保護(hù)模塊F1的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊D1的一端和防雷保護(hù)模塊的第3腳，過(guò)壓保護(hù)模塊的另一端連接隔離地isoGND ；F2的另一端連接過(guò)壓保護(hù)模塊D2的一端和防雷保護(hù)模塊T1的第1腳，過(guò)壓保護(hù)模塊D2的另一端連接隔離地(isoGND)；防雷保護(hù)模塊T1的第2腳連接至接插件J1的第3腳，作為接入大地的接地端子。防雷保護(hù)模塊T1的第1、3腳分別連接至接插件J1的第1、2腳做為CAN信號(hào)的輸出端子，該部分電路實(shí)現(xiàn)CAN的隔離通信和輸出保護(hù)。
[0039]濾波電路是由隔離芯片U1的第1、3、7、9、10連接至電源地6冊(cè)和電容(:1工2、〇3、C4的一端，電容C1、C2的另一端連接至隔離芯片U1的第6腳，電容C3、C4的另一端連接至隔離芯片U1的第8腳，隔離芯片U1的第6、8腳再連接至電源VDD;隔離芯片U1的第11、13,16,20腳連接至隔離地isoGND和電容C5、C6、C7、C8的一端，電容C5、C6的另一端連接至隔離芯片U1的第19腳，電容C7、C8的另一端連接至隔離芯片U1的第12腳，隔離芯片U1的第12腳與第19腳連接，該部分電路實(shí)現(xiàn)電源濾波，為電路提供穩(wěn)定低紋波的電源。
[0040]以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)的精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種CAN總線隔離通信保護(hù)電路，包括CAN總線輸入電路、隔離輸出及保護(hù)電路、濾波電路，其特征在于:所述CAN總線輸入電路的總線信號(hào)接至隔離輸出電路信號(hào)輸入端，隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至保護(hù)電路輸入端，保護(hù)電路輸出端接至CAN信號(hào)輸出端；所述CAN總線輸入電路和隔離輸出及保護(hù)電路外均連接有濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述CAN總線輸入電路包括隔離芯片、輸入接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述隔離輸出及保護(hù)電路包括隔離芯片、電阻組、過(guò)流保護(hù)模塊、過(guò)壓保護(hù)模塊、防雷保護(hù)模塊、接插件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述隔離輸出電路信號(hào)輸出端接至過(guò)流保護(hù)端，過(guò)流保護(hù)端連接至過(guò)壓保護(hù)端，過(guò)壓保護(hù)端連接至防雷保護(hù)端，防雷保護(hù)端連接至CAN信號(hào)輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述濾波電路包括電容器組、輸入電源、隔離芯片的隔離輸出電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述隔離及保護(hù)電路中電源隔離與信號(hào)隔離同時(shí)進(jìn)行、互不干擾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述單個(gè)隔離輸出及保護(hù)電路的外圍連接1?2個(gè)電容和至多一個(gè)電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述的CAN總線輸入電路支持3.3?5V供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述保護(hù)電路的過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)正常后，通信可自動(dòng)恢復(fù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的CAN總線隔離通信保護(hù)電路，其特征在于:所述電阻組中電阻的數(shù)量至少為兩個(gè)；所述電容組中電容的數(shù)量至少為八個(gè)；所述過(guò)流保護(hù)模塊至少為兩個(gè)；所述過(guò)壓保護(hù)模塊至少為兩個(gè)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204101938SQ201420531064
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】王峰, 劉新月, 潘庭發(fā), 李宏 申請(qǐng)人:衡陽(yáng)泰豪通信車輛有限公司