CN201467155U - 一种can总线收发接口电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种CAN总线收发接口电路，该电路由CAN收发器电路、Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路组成，所述的CAN收发器电路依次连接Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路。与现有技术相比，本实用新型能有效地抑制噪声干扰和实现浪涌保护，并实现对CAN总线数据传输中传导干扰和辐射干扰的抑制，符合电磁兼容及可靠性设计。

Description

一种CAN总线收发接口电路
技术领域
本实用新型涉及一种CAN总线收发接口电路，特别涉及一种可用于汽车电子控制器的符合电磁兼容及可靠性设计的CAN总线收发接口电路。
背景技术
CAN作为一种支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，与一般的通信总线相比具有较高的可靠性、实时性和灵活性，这些特性让它在汽车工业中应用十分广泛。CAN总线收发接口电路是连接CAN总线控制器和CAN网络的装置，它的可靠性和抗干扰能力将影响到汽车电子控制器的工作。在设计CAN收发电路时，不仅要考虑到噪声抑制和实现浪涌保护，还要实现对传导和辐射干扰的抑制，特别是CAN总线上共模电流的滤除。并且芯片的耐压能力和光电耦合器的应用等器件性能上的问题，也必须得到充分的关注。最终的设计必须通过各项严格的测试，还要考虑到一定的经济成本和电路应用上的灵活度。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能有效地抑制噪声干扰和实现浪涌保护，并实现对CAN总线数据传输中传导干扰和辐射干扰的抑制，符合电磁兼容及可靠性设计的CAN总线收发接口电路。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种CAN总线收发接口电路，该电路由CAN收发器电路、Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路组成，其特征在于：所述的CAN收发器电路依次连接Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路。
所述的CAN收发器电路包括芯片、CAN总线控制器、CAN总线，所述的芯片的引脚TXD和RXD连接CAN总线控制器，引脚CANH和CANL连接CAN总线，管脚VCC接5V直流电源，并配置了去耦电容，管脚GND接地，管脚RM(只读模式控制)置高电平，上拉高阻抗接5V直流电源，管脚INH(读模式控制)置低电平，下拉高阻抗接地。
所述的CAN收发器电路的芯片为Infineon公司的TLE6250(1)。
所述的Y型滤波电路是由两个电容组成的Y型滤波器(2)。
所述的共模电流滤波电路由共模扼流圈(3)和两个电容构成的Y型滤波器(4)共同组成。
所述的浪涌保护电路为起到防止浪涌作用的TVS(5)。
所述的共模端接电路是在CAN总线终端串联两个阻抗值为60欧姆的电阻(6)，两个电阻中间的共模端连接电容。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，本电路经过传导发射测试、辐射发射测试、辐射抗干扰测试、静电放电测试和ISO7637中的电源线电瞬变测试等多项测试证明，有很高的电磁兼容可靠性，能较好地滤除电路中可能出现的共模电流，抗干扰和浪涌保护的能力也符合要求.其在电路布置上具有较好的灵活性，根据实际情况调节电路，能使其广泛应用于各种汽车电子控制器的CAN总线接口电路.
附图说明
图1为本实用新型CAN总线收发接口电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种符合电磁兼容及可靠性设计的CAN总线收发接口电路，由CAN收发器电路、Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路组成，所述的CAN收发器电路依次连接Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路。CAN收发器电路芯片选用的是Infineon公司的TLE6250(1)，芯片的引脚TXD和RXD连接CAN总线控制器，引脚CANH和CANL连接CAN总线，依照TLE6250的产品说明书，管脚VCC接5V直流电源，并配置了去耦电容，管脚GND接地，管脚RM(只读模式控制)置高电平，上拉高阻抗接5V直流电源，管脚INH(读模式控制)置低电平，下拉高阻抗接地；
Y型滤波电路是由两个电容组成的Y型滤波器(2)，作用是抗干扰；共模电流滤波电路由共模扼流圈(3)和两个电容构成的Y型滤波器(4)共同组成，共模扼流圈(3)用来滤除共模电流的高频部分，Y型滤波器(4)则用来滤除共模电流的低频部分；
浪涌保护电路中，TVS(5)起到防止浪涌的作用；
共模端接电路是在CAN总线终端串联的两个阻抗值为60欧姆的电阻(6)，用来实现CAN总线终端的阻抗匹配，两个电阻中间的共模端接电容起到滤除共模电流的作用。
CAN总线收发器TLE6250的管脚TXD和管脚RXD连接CAN总线控制器，分别起到接收和发送的作用，管脚INH和管脚RM是TLE6250的一组控制逻辑端，使RM置高电平、INH置低电平，收发器处于正常工作模式下；而令INH置高电平会使收发器处于待机模式，令RM和INH都置低电平则使收发器处于只接收状态工作模式，这种模式有诊断功能。CAN总线上的信号电流经过Y型滤波器和共模电流滤波电路抑制干扰信号，特别是共模电流的干扰。共模端接电容滤除共模电流是因为提供了一个比共模回路阻抗低的回流路径，这里选择了C52为100nF。通过传导发射测试、辐射发射测试、辐射抗干扰测试、静电放电测试和ISO7637中的电源线电瞬变测试证明，该CAN收发接口电路能较好地滤除电路中可能出现的共模电流，抗干扰和浪涌保护的能力也符合要求。其在电路布置上具有很好的灵活性，根据实际情况调节电路，能使其广泛应用于各种汽车电子控制器CAN总线接口电路。
在实际选材中CAN收发器电路可能采用的芯片包括Infineon公司的TLE6250、PHILIPS公司的PCA82C250T和TJA1050，通过静电放电实验和电源线电瞬变测试证明，TLE6250耐压更高，并表现出更好的防瞬间浪涌能力；通常的收发器电路中常用到光电耦合器，但在对CAN总线收发器电路的实际测试中，光电耦合器并未表现出很好的抗干扰性，反而影响了输出信号的质量，所以本接口电路不采用光电耦合器；终端阻抗匹配不采用一个阻抗为120欧姆的电阻，而是使用两个串联的60欧姆电阻，并在中间增加一个共模端接电容用来滤除共模电流，这个电容的推荐值在10nF至100nF之间；CAN信号本身是差分信号，其上的共模电流除了外界耦合以外还有一种途径是由于差分信号本身的相位差而产生的，所以使用了共模扼流圈来抑制这种共模电流，共模扼流圈选用的是TDK的ACT45B-220-2P；在共模扼流圈和端接电阻、CAN接口芯片之间各增加一个由两个电容组成的Y型滤波器，接口芯片与共模扼流圈(3)之间的Y型滤波器(2)能起到抗干扰的作用，共模扼流圈(3)和端接电阻间的Y型滤波器(4)能滤除共模电流中的低频部分，共模扼流圈(3)则能滤除共模电流的高频部分；在端接电阻后面增加一个瞬态电压抑制器TVS(Transient Voltage Suppressor)，主要是用于静电放电测试和ISO7637中的电源线电瞬变测试。

Claims (7)

1.一种CAN总线收发接口电路，其特征在于：该电路由CAN收发器电路、Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路组成，所述的CAN收发器电路依次连接Y型滤波电路、共模电流滤波电路、浪涌保护电路和共模端接电路。
2.根据权利要求1所述的一种CAN总线收发接口电路，其特征在于，所述的CAN收发器电路包括芯片、CAN总线控制器、CAN总线，所述的芯片的引脚TXD和RXD连接CAN总线控制器，引脚CANH和CANL连接CAN总线，管脚VCC接5V直流电源，并配置了去耦电容，管脚GND接地，管脚RM只读模式控制置高电平，上拉高阻抗接5V直流电源，管脚INH读模式控制置低电平，下拉高阻抗接地。
3.根据权利要求2所述的一种CAN总线收发接口电路，其特征在于，所述的CAN收发器电路的芯片为Infineon公司的TLE6250(1)。
4.根据权利要求1所述的一种CAN总线收发接口电路，其特征在于，所述的Y型滤波电路是由两个电容组成的Y型滤波器(2)。
5.根据权利要求1所述的一种CAN总线收发接口电路，其特征在于，所述的共模电流滤波电路由共模扼流圈(3)和两个电容构成的Y型滤波器(4)共同组成。
6.根据权利要求1所述的一种CAN总线收发接口电路，其特征在于，所述的浪涌保护电路为起到防止浪涌作用的TVS(5)。
7.根据权利要求1所述的一种CAN总线收发接口电路，其特征在于，所述的共模端接电路是在CAN总线终端串联两个阻抗值为60欧姆的电阻(6)，两个电阻中间的共模端连接电容。
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