一种can总线隔离通信保护电路的制作方法
【专利摘要】一种CAN总线隔离通信保护电路，包括CAN总线输入电路、隔离输出及保护电路、滤波电路，所述CAN总线输入电路的总线信号接至隔离输出电路信号输入端，隔离输出电路信号输出端接至保护电路输入端，保护电路输出端接至CAN信号输出端；所述CAN总线输入电路和隔离输出及保护电路外均连接有滤波电路。本实用新型提供的一种CAN总线隔离通信保护电路，具有结构简单、隔离高效可靠、保护机制完善的优点，可以批量推广。
【专利说明】—种CAN总线隔离通信保护电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电路【技术领域】，特别涉及一种CAN总线隔离通信保护电路。
【背景技术】
[0002]CAN总线是一种基于多主方式的串行通信总线，其在通信能力、可靠性、灵活性、传输距离远等方面有着明显的优势，成为业界最有前途的现场总线之一，而CAN总线在实际应用中为了避免各部分之间的相互影响及干扰，需进行对各部分进行隔离。目前，CAN总线隔离一般都是采用光电耦合的方式进行的，光电耦合是通过光电转换来实现信号隔离。光电转换隔离存在以下四种缺陷:
[0003]1)光电转换速率有效，导致传输效率低；
[0004]2) LED和光电晶体管需要较大的驱动电流，所以功耗大；
[0005]3)光电转换性能随温度升高，变化显著，无法适应宽温工作；
[0006]4)光耦还需要多种分立元件搭建电路，在成本、体积上难于降低。
[0007]可见，光电隔离在成本、传输效率、节能、可靠性和系统的电气特性等方面均不能适应目前系统设计的需求。此外，目前一般CAN总线在通信时，缺少完善的保护机制，容易导致CAN总线故障。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构简单、隔离高效可靠、保护机制完善的CAN总线隔离通信保护电路。
[0009]一种CAN总线隔离通信保护电路，包括CAN总线输入电路、隔离输出及保护电路、滤波电路，所述CAN总线输入电路的总线信号接至隔离输出电路信号输入端，隔离输出电路信号输出端接至保护电路输入端，保护电路输出端接至CAN信号输出端；所述CAN总线输入电路和隔离输出及保护电路外均连接有滤波电路。
[0010]进一步，所述CAN总线输入电路包括隔离芯片、输入接口。
[0011]进一步，所述隔离输出及保护电路包括隔离芯片、电阻组、过流保护模块、过压保护模块、防雷保护模块、接插件。
[0012]进一步，所述隔离输出电路信号输出端接至过流保护端，过流保护端连接至过压保护端，过压保护端连接至防雷保护端，防雷保护端连接至CAN信号输出端。
[0013]进一步，所述滤波电路包括电容器组、输入电源、隔离芯片的隔离输出电源。
[0014]进一步，所述隔离及保护电路中电源隔离与信号隔离同时进行、互不干扰。
[0015]进一步，所述单个隔离输出及保护电路的外围连接1?2个电容和至多一个电阻。
[0016]进一步，所述的CAN总线输入电路支持3.3?5V供电。
[0017]进一步，所述保护电路的过流、过压保护状态正常后，通信可自动恢复。
[0018]进一步，所述电阻组中电阻的数量至少为两个；所述电容组中电容的数量至少为八个；所述过流保护模块至少为两个；所述过压保护模块至少为两个。
[0019]本实用新型与现有技术相比具有如下特点:
[0020](1)本实用新型提出的隔离通信电路克服了现有技术中光电隔离电路的缺点，是一种高效、低功耗、适用于宽温范围、长久工作的隔离电路。
[0021](2)本实用新型通过采取过流、过压、防雷保护模块，为CAN总线通信提供完善的保护机制。
[0022](3)本实用新型提出的设计方法简单，电路可靠性高、成本低，可以批量推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为实用新型的第一实施例的CAN总线隔离通信保护电路的连接方式图；
[0024]图2为本实用新型的一种CAN总线隔离通信保护电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的详细结构及工作原理作进一步描述。
[0026]如附图1和2所示:一种CAN总线隔离通信保护电路，包括CAN总线输入电路、隔离输出及保护电路、滤波电路，所述CAN总线输入电路的总线信号接至隔离输出电路信号输入端，隔离输出电路信号输出端接至保护电路输入端，保护电路输出端接至CAN信号输出端；所述CAN总线输入电路和隔离输出及保护电路外均连接有滤波电路。
[0027]所述CAN总线输入电路包括隔离芯片U1、输入接口 U1的第4、5脚。
[0028]所述隔离输出及保护电路包括隔离芯片U1、电阻组R、过流保护模块F、过压保护模块D、防雷保护模块T1、接插件J1。
[0029]所述隔离输出电路信号输出端接至过流保护端，过流保护端连接至过压保护端，过压保护端连接至防雷保护端，防雷保护端连接至CAN信号输出端。
[0030]所述滤波电路包括电容器组C、输入接口 U1的第1、3、6、7、8、9、10、11、12、13、16、19、20脚、隔尚芯片U1的隔尚输出电源VDD。
[0031]所述隔离及保护电路中电源隔离与信号隔离同时进行、互不干扰。
[0032]所述单个隔离输出及保护电路的外围连接1?2个电容C和至多一个电阻R。
[0033]所述的CAN总线输入电路支持3.3?5V供电。
[0034]所述保护电路的过流、过压保护状态正常后，通信可自动恢复。
[0035]所述电阻组R中电阻的数量至少为两个；所述电容组C中电容的数量至少为八个；所述过流保护模块F至少为两个；所述过压保护模块D至少为两个。
[0036]本实用新型的工作原理和使用方法是:
[0037]输入电路是由微处理器或其它CAN总线控制器输出的CAN信号，分别连接至隔离芯片U1的第4、5脚，该部分电路实现CAN总线接口输入。
[0038]隔离输出及保护电路是由隔离芯片U1的第18脚连接电阻R1—端，R1的另一端连接至隔离地isoGND ;隔离芯片U1的第15、17脚连接电阻R2两端；电阻R2的两端分别连接过流保护模块F1、F2，过流保护模块F1的另一端连接过压保护模块D1的一端和防雷保护模块的第3脚，过压保护模块的另一端连接隔离地isoGND ；F2的另一端连接过压保护模块D2的一端和防雷保护模块T1的第1脚，过压保护模块D2的另一端连接隔离地(isoGND)；防雷保护模块T1的第2脚连接至接插件J1的第3脚，作为接入大地的接地端子。防雷保护模块T1的第1、3脚分别连接至接插件J1的第1、2脚做为CAN信号的输出端子，该部分电路实现CAN的隔离通信和输出保护。
[0039]滤波电路是由隔离芯片U1的第1、3、7、9、10连接至电源地6冊和电容(:1工2、〇3、C4的一端，电容C1、C2的另一端连接至隔离芯片U1的第6脚，电容C3、C4的另一端连接至隔离芯片U1的第8脚，隔离芯片U1的第6、8脚再连接至电源VDD;隔离芯片U1的第11、13,16,20脚连接至隔离地isoGND和电容C5、C6、C7、C8的一端，电容C5、C6的另一端连接至隔离芯片U1的第19脚，电容C7、C8的另一端连接至隔离芯片U1的第12脚，隔离芯片U1的第12脚与第19脚连接，该部分电路实现电源滤波，为电路提供稳定低纹波的电源。
[0040]以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型技术的精神的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种CAN总线隔离通信保护电路，包括CAN总线输入电路、隔离输出及保护电路、滤波电路，其特征在于:所述CAN总线输入电路的总线信号接至隔离输出电路信号输入端，隔离输出电路信号输出端接至保护电路输入端，保护电路输出端接至CAN信号输出端；所述CAN总线输入电路和隔离输出及保护电路外均连接有滤波电路。
2.根据权利要求1所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述CAN总线输入电路包括隔离芯片、输入接口。
3.根据权利要求1所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述隔离输出及保护电路包括隔离芯片、电阻组、过流保护模块、过压保护模块、防雷保护模块、接插件。
4.根据权利要求1或3所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述隔离输出电路信号输出端接至过流保护端，过流保护端连接至过压保护端，过压保护端连接至防雷保护端，防雷保护端连接至CAN信号输出端。
5.根据权利要求1所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述滤波电路包括电容器组、输入电源、隔离芯片的隔离输出电源。
6.根据权利要求1或3所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述隔离及保护电路中电源隔离与信号隔离同时进行、互不干扰。
7.根据权利要求1或3所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述单个隔离输出及保护电路的外围连接1?2个电容和至多一个电阻。
8.根据权利要求1所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述的CAN总线输入电路支持3.3?5V供电。
9.根据权利要求1所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述保护电路的过流、过压保护状态正常后，通信可自动恢复。
10.根据权利要求3所述的CAN总线隔离通信保护电路，其特征在于:所述电阻组中电阻的数量至少为两个；所述电容组中电容的数量至少为八个；所述过流保护模块至少为两个；所述过压保护模块至少为两个。
【文档编号】G05B19/042GK204101938SQ201420531064
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】王峰, 刘新月, 潘庭发, 李宏 申请人:衡阳泰豪通信车辆有限公司