CN115207890A - 用于can收发器的保护电路 - Google Patents

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L·伦泽
M·施通普
W·马勒
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Abstract

本发明涉及一种用于保护车辆的CAN收发器免受电压峰值的影响的方法，所述方法具有至少以下步骤：在所述控制设备的关断状态下，将第一晶体管(T1)的基极电压限制为33V，其中，第一齐纳二极管(Z1)将所述第一晶体管(T1)的基极电压(UB1)限制为33V，其中，所述晶体管(T1)在所述状态下是接通的，从而给所述CAN收发器供应电压(UBR24_LIMITED)，其中，第二晶体管(T2)在所述关断状态下是截止的。

Description

用于CAN收发器的保护电路
技术领域
本发明涉及一种用于CAN收发器的保护电路。
发明内容
在具有24V车载网络的系统中，由于各种技术原因，在电源电压(以下简称为“电池电压”UBat)中可能出现大于40V的电压峰值。例如，安装在载重汽车中的电子控制设备通常应当针对这样的过电压进行设计。
具有唤醒功能性的构件(诸如例如CAN收发器或LIN收发器)必须永久连接至电池电压UBat。
专门针对24V系统中的应用而开发的收发器已经如此地设计，使得所述收发器针对电压峰值是稳健的。
如果在24V控制设备中使用仅针对具有最大瞬时电池电压UBat_max＝40V的12V系统地设计的收发器，则必须注意，所述收发器将不能承受如此高的电压峰值并且将受到破坏。此外，必须注意，这些收发器仅完全指定为直至最大正常运行电压VSnom_max＝28V，以用于其实际的按照规定的
Figure BDA0003583999330000011
运行(与其他总线参与者的无干扰的通信)。
补救可以借助用于收发器的附加保护电路来实现，如根据本发明的具有齐纳二极管(Z-Diode)的电路所示出的那样，该电路将所述电路的电源电压保持为针对按照规定的通信运行低于28V、在睡眠模式下低于38V。根据本发明的实施方式的优点是其即使在高的电池静态电压(Batterie-Ruhespannungen)的情况下也为低的保护电路固有的静态电流。这些可以高达26V。不应超过5μA。
根据现有技术的保护电路包括串联电阻
Figure BDA0003583999330000012
和单个的齐纳二极管，其将正常的运行电压限制为最大28V。常规的齐纳二极管带有制造公差并且与温度相关，从而要么不能在任何情况下都遵守收发器的最大正常运行电压28V要么不能在任何情况下都遵守最大允许的保护电路固有的静态电流。
根据本发明的电路满足了低静态电流的优点和遵守收发器的最大正常运行电压28V的优点。
附图说明
图1示出根据本发明的用于保护免受电压峰值的影响的电路。
具体实施方式
图1示出用于保护CAN收发器免受电压峰值的影响的两级电路10。在11处存在完整的电池电压UBR24_CAN。该电池电压可以上升到例如58V。在12处存在受限的电池电压UBR24_LIMITED，其对于正常的、按照规定的通信运行最大为28V或者在睡眠模式(无通信)中小于38V。受限的电池电压UBR24_LIMITED是一个(或者多个)要保护的收发器的供电电压。
在控制设备处于静止状态(Ruhezustand)的状态下，第一齐纳二极管Z1将第一晶体管T1的基极电压UB1限制为标称33V。在具有恰好这些收发器的控制设备的关断状态下，主要由于其他进行操作的系统组件、尤其是由于电感的切换而发生过电压。
晶体管T1在该状态下是接通的(durchgesteuert)，晶体管T2是截止的，从而给CAN收发器供应由齐纳二极管Z1所限制的小于38V的电压。
在开路(Leerlauf)中，在26V的开路电压下，没有值得注意的漏电流流过二极管Z1。同样，在开路中，没有值得注意的漏电流流过第二齐纳二极管Z2。这是因为第二晶体管T2是截止的，因为在该状态下，由控制设备所提供的信号ENABLE_T2处于低状态(0V)。
当(这里没有示出的)控制设备唤醒时，将信号ENABLE_T2置为逻辑高。由此将第二晶体管T2接通。
如果第二晶体管T2导通，则二极管Z2有效地对地连接。经由二极管Z2，将电压UBR24_LIMITED限制为最大28V，其中VZ2<VZ1。
第三晶体管T3作为二极管工作，并且也可以由单个的二极管代替。在此，如果UBR24_CAN处的电位下降，则该第三晶体管承担针对第一晶体管T1的保护功能，从而不出现太高的负的基极发射极电压。
第四晶体管T4作为在基极与集电极之间的二极管工作。晶体管T4也可以由二极管代替。T4的源极连接至控制设备内部的电源电压VPR，该电源电压大于5.5V，并且该电源电压即使在电池电压下降(Batteriespannungseinbrüchen)而低于5V时也能够提供大于5.5V的电压。
如果晶体管作为二极管工作，则当UBR24_CAN处的电位降到低于5V时，该晶体管承担收发器的辅助电源。当车辆中的电压下降(einbrechen)时，就会是这种情况。
经由T4所示出的功能对于电池电压可能下降得低于5V的系统而言是可选的。该功能对于过电压包含不是必需的。

Claims (6)

1.一种用于保护控制设备的CAN收发器免受电压峰值的影响的方法，所述方法具有至少以下步骤：
在所述控制设备的关断状态下，将第一晶体管(T1)的基极电压限制为33V，其中，第一齐纳二极管(Z1)将所述第一晶体管(T1)的基极电压(UB1)限制为33V，其中，所述晶体管(T1)在所述状态下是接通的，从而给所述CAN收发器供应电压(UBR24_LIMITED)，其中，第二晶体管(T2)在所述关断状态下是截止的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当将信号(ENABLE_T2)置为逻辑高时，将所述第二晶体管(T2)接通。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述第二晶体管(T2)导通时，所述二极管(Z2)变为导通并且将所述电压(UBR24_LIMITED)限制为最大28V。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方法，其中，第三晶体管(T3)作为二极管工作，并且在这种情况下，如果UBR24_CAN处的电位下降，则所述第三晶体管承担针对所述第一晶体管(T1)的保护功能。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，第四晶体管(T4)作为在基极与集电极之间的二极管工作，并且在这种情况下，如果UBR24_CAN处的电位降至低于5V，则所述第四晶体管承担所述收发器的辅助电源。
6.一种用于保护CAN收发器免受电压峰值的影响的设备，所述设备具有至少一个齐纳二极管和多个晶体管。
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US3571608A (en) 1969-04-04 1971-03-23 Honeywell Inc Protective circuit
DE10335383A1 (de) 2003-07-28 2005-02-24 Atmel Germany Gmbh Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung zum Überspannungsschutz
US7675726B2 (en) 2003-07-28 2010-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Device for protecting electronic modules in a multi-voltage on-board electrical system against short circuits
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