CN205160554U - 防雷can通讯电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防雷CAN通讯电路，旨在提供一种具有防雷功能，可以在外界磁场干扰过大是警报提示用户的防雷CAN通讯电路，解决了雷电干扰的问题，其技术方案要点是包括数字式隔离电路，其两路信号传输端用以收发数据流；CAN收发电路，其TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路的两路信号输入端；防雷保护电路，连接所述CAN收发电路的信号传输端，所述防雷保护电路的信号输出端连接至CAN总线接口，所述防雷电路上还耦合有一报警电路，所述报警电路包括依次串联于供电回路的干簧管、限流电阻和指示灯，所述干簧管用以检测防雷电路的外部磁场干扰并通过指示灯指示预警，达到了抗雷电的效果，本实用新型适用于通讯电路技术领域。

Description

防雷CAN通讯电路

技术领域

本实用新型涉及一种CAN通讯电路技术领域，更具体地说，它涉及一种防雷CAN通讯电路。

背景技术

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、抗电磁干扰性，而且要能够检测出总线的任何错误。当信号传输距离达10km时,CAN仍可提供高达50kbps的数据传输速率。

CAN具有十分优越的特点：

(1)较低的成本与极高的总线利用率；

(2)数据传输距离可长达10km，传输速率可高达1Mbps[7]；

(3)可靠的错误处理和检错机制，发送的信息遭到破坏后可自动重发；

(4)节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；

(5)报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息和优先级信息。

但是由于应用环境的影响，在雷雨或其他磁场干扰的情况下，CAN通讯电路的功能特性就会受到影响，从而使得信号传输出现超高的误码率，并且电路工作不稳定，容易出现故障。

目前，市场上的（申请号为CN201420469314.1的中国专利公开了一种用于焊接设备的CAN通讯电路），它包括采用普通的防雷电路对通讯线路进行保护，并且采用双通道数字式隔离器为ADUM1201芯片进行隔离，CAN收发电路。这种防雷保护电路在信号通讯的过程中，由于阻抗过多，放电并不迅速。另外一方面，在放电的过程中会有剩余磁场的产生，如果外界的磁场干扰过大，而信号一直在传输，容易导致通讯设备不能及时进行保护而出现带问题运行，因此需要一个能够警示磁场过大的防雷通讯电路。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有防雷功能，可以在外界磁场干扰过大是警报提示用户的防雷CAN通讯电路。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种防雷CAN通讯电路，包括数字式隔离电路，其两路信号传输端用以收发数据流；

CAN收发电路，其TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路的两路信号输入端；

防雷保护电路，连接所述CAN收发电路的信号传输端，所述防雷保护电路的信号输出端连接至CAN总线接口，所述防雷电路上还耦合有一报警电路，所述报警电路包括依次串联于供电回路的干簧管、限流电阻和指示灯，所述干簧管用以检测防雷电路的外部磁场干扰并通过指示灯指示预警。

本实用新型进一步设置为：所述指示灯上还并联有蜂鸣器。

本实用新型进一步设置为：防雷电路包括并联于CAN总线接口的气体放电管、串联于CAN总线接口的熔断器、瞬态抑制二极管组和共模轭流圈，所述干簧管靠近共模轭流圈设置。

本实用新型进一步设置为：所述CAN收发电路采用MCP2551芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：CAN总线接口通过此防雷通讯电路，可以起到防雷的目的的同时，并且可以提示使用者的使用环境是否存在磁场干扰，并且可以检测周围环境的电磁干扰情况。

附图说明

图1为本实用新型实施例的防雷电路及报警电路的电路原理图；

图2为本实用新型实施例通讯隔离电路。

图中1、数字式隔离电路；2、CAN收发电路；3、防雷保护电路；31、瞬态抑制二极管组；D2、气体放电管；FU、熔断器；4、报警电路；K、干簧管；R5、限流电阻；LED、指示灯；LB、蜂鸣器；L1、共模轭流圈。

具体实施方式

参照图1至图2对本实用新型实施例作进一步说明。

如图1所示，一种防雷CAN通讯电路，包括数字式隔离电路1，其两路信号传输端用以收发数据流；CAN收发电路2，其TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路1的两路信号输入端；防雷保护电路3，连接所述CAN收发电路2的信号传输端，所述防雷保护电路3的信号输出端连接至CAN总线接口，所述防雷电路上还耦合有一报警电路4，所述报警电路4包括依次串联于供电回路的干簧管K、限流电阻R5和指示灯LED，所述干簧管K用以检测防雷电路的外部磁场干扰并通过指示灯LED指示预警。防雷电路包括并联于CAN总线接口的气体放电管D2、串联于CAN总线接口的熔断器FU、瞬态抑制二极管组31和共模轭流圈L1，所述干簧管K靠近共模轭流圈L1设置。指示灯LED上还并联有蜂鸣器LB。

当电磁场过大时，使得干簧管K的开关触点闭合，从而将指示灯LED接通电源Vcc，并且，蜂鸣器LB也得电，从而指示灯LED发光的同时，蜂鸣器LB鸣叫预警。可以告知使用者应用环境的磁场干扰过大，并且可以在雷电天气的过程中，指示外界磁场是否超过预设的范围。如果外界磁场过大，则就会指示报警。将干簧管K设置在靠近共模轭流圈L1的位置可以同时监控共模轭流圈L1的漏磁现象是否超标。

CAN总线接口接收的信号为高电平的CH和低电平的CL信号，信号之间通过气体放电管D2可以加快过流的时候电流的释放，气体放电管D2接大地，然后，在信号的传输线上均串联了熔断器FU，当电流过大，可以引起熔断器FU的熔断，从而切断电路传输，保护通讯设备的安全。并且还设置了瞬态抑制二极管组31进行瞬态电流的抑制，起到雷电防护的要求，通过共模轭流圈L1可以抑制共模干扰，信号经过共模轭流圈L1消除干扰之后变为CAN1+和CAN1-两个信号。

如图2所示，CAN1+和CAN1-两个信号通过RC滤波之后接入到CAN收发电路2采用MCP2551芯片。MCP2551支持1Mb/s的运行速率，满足ISO-11898标准物理层要求，适合12V和24V系统斜率外部控制，减少RFI，自动检测TXD输入端的接地错误（恒显性）上电复位和电压事件欠压保护，未上电节点或欠压不会影响CAN总线低电流待机操作，短路保护（正负电池电压）高压瞬态保护自动热关断保护，可连接节点高达112个，采用差分总线，具有很强的抗噪特性，温度范围：-工业级（I）：-40°C至+85°C-扩展级（E）：-40°C至+125°C。RC滤波为电路图中的R1、C1组成的一组和R2、C2组成的一组。然后还有数字式隔离电路1，因此采用ADuM1201芯片。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种防雷CAN通讯电路，包括数字式隔离电路，其两路信号传输端用以收发数据流；

CAN收发电路，其TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路的两路信号输入端；

防雷保护电路，连接所述CAN收发电路的信号传输端，所述防雷保护电路的信号输出端连接至CAN总线接口，其特征在于：所述防雷电路上还耦合有一报警电路，所述报警电路包括依次串联于供电回路的干簧管、限流电阻和指示灯，所述干簧管用以检测防雷电路的外部磁场干扰并通过指示灯指示预警。

2.根据权利要求1所述的防雷CAN通讯电路，其特征在于：所述指示灯上还并联有蜂鸣器。

3.根据权利要求2所述的防雷CAN通讯电路，其特征在于：防雷电路包括并联于CAN总线接口的气体放电管、串联于CAN总线接口的熔断器、瞬态抑制二极管组和共模轭流圈，所述干簧管靠近共模轭流圈设置。

4.根据权利要求1所述的防雷CAN通讯电路，其特征在于：所述CAN收发电路采用MCP2551芯片。