CN209351354U - Can电路结构及其车辆诊断设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种CAN电路结构及其车辆诊断设备。该CAN电路结构包括：一对数据总线，其上传输有差分信号；工作于第一电压域的CAN收发器，其与所述数据总线连接，用于接收和发送所述差分信号。设置在所述CAN收发器与所述数据总线之间的钳位电路，用于钳位所述差分信号的高电平或者低电平，以使所述差分信号的电压差与所述CAN收发器相适配；工作于第二电压域的CAN控制器，所述CAN控制器与所述CAN收发器连接，用于与所述CAN收发器通信，设置在所述CAN收发器和所述CAN控制器之间的信号隔离电路，用于隔离所述第一电压域和第二电压域。该电路允许在24V拖车的CAN网络协议系统等特殊的CAN电路结构中，使用普通标准的标准CAN收发器芯片，从而有效降低了相关设备的制造成本。

Description

CAN电路结构及其车辆诊断设备
【技术领域】
本实用新型涉及车辆诊断技术领域，尤其涉及一种CAN电路结构及其车辆诊断设备。
【背景技术】
在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害以及低成本等多方面的要求，汽车生产企业开发了多种不同的电子控制系统。由于这些电子控制系统之间通信所用的数据类型及可靠性等的要求都各有差异，线束的数量随之增加，为汽车的制造和设计等带来一定的困难。
为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称。其通过ISO11898及ISO11519进行标准化后，是国际上应用最广泛的现场总线之一，为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的汽车CAN网络协议规范的逻辑电平的信号规定仍然存在多个不同的版本，例如普通的CAN网络协议规范以及24V拖车CAN网络协议规范。
不同的版本需要使用符合对应标准的CAN收发器芯片才能实现与CAN网络的通信，读取汽车的信息。因此，限制了标准CAN收发器芯片的使用范围，也导致了一些非标准或者普通的CAN网络需要使用特制的CAN收发器芯片，从而使其制造成本上升。
【发明内容】
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种能够适用于特定CAN网络规范的CAN电路结构及其车辆诊断设备。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：一种CAN电路结构。该CAN电路结构包括：
一对数据总线，所述数据总线上传输有差分信号；工作于第一电压域的CAN收发器，所述CAN收发器与所述数据总线连接，用于接收和发送所述差分信号；钳位电路，所述钳位电路设置在所述CAN收发器与所述数据总线之间，用于钳位所述差分信号的高电平或者低电平，以使所述差分信号的电压差与所述CAN收发器相适配；工作于第二电压域的CAN控制器，所述CAN控制器与所述CAN收发器连接，用于与所述CAN收发器通信；信号隔离电路，所述信号隔离电路设置在所述CAN收发器和所述CAN控制器之间，用于隔离所述第一电压域和第二电压域。
在一些实施例中，所述CAN电路结构还包括：供电电路，所述供电电路用于为所述CAN收发器和所述CAN控制器提供所述第一电压域和第二电压域。
在一些实施例中，所述供电电路形成相互隔离的第一接地端和第二接地端，并输出第一供电电压和第二供电电压；
所述CAN收发器分别与所述第一供电电压和第一接地端连接，所述CAN控制器分别与所述第二供电电压和第二接地端连接。
在一些实施例中，所述供电电路包括输入电源和隔离电源；所述隔离电源的输入端与所述输入电源连接；
所述隔离电源的输出端形成所述第一供电电压和第一接地端；所述隔离电源与所述CAN收发器连接，为所述CAN收发器提供第一供电电压和第一接地端。
在一些实施例中，所述供电电路还包括低压差线性稳压器；所述低压差线性稳压器的输入端与所述输入电源连接；
所述低压差线性稳压器的输出端形成第二供电电压和第二接地端；所述低压差线性稳压器与所述CAN控制器提连接，为所述CAN控制器提供第二供电电压和第二接地端。
在一些实施例中，所述钳位电路由第一二极管和第二二极管组成；所述一对数据总线由第一数据线和第二数据线组成；
所述第一二极管的正极与所述第一数据线连接，所述第二二极管的正极与所述第二数据线连接；所述第一二极管和第二二极管的负极均与所述第一接地端连接。
在一些实施例中，所述钳位电路用于将所述差分信号的低电平限制在所述第一电压域的接地端；所述差分信号的高电平与所述第一电压域的工作电压相当。
在一些实施例中，所述信号隔离电路的第一连接端与所述CAN收发器连接，所述信号隔离电路的第二连接端与所述CAN控制器连接，用于隔离转换所述第一电压域和所述第二电压域之间传输的信号。
在一些实施例中，所述CAN收发器为满足普通标准ISO11898的CAN收发器；所述数据总线上传递的差分信号为符合ISO11992标准的CAN信号。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：一种车辆诊断设备。所述车辆诊断设备包括：
工作于第一电压域的CAN收发器，所述CAN收发器与待检测车辆的CAN总线连接，用于接收和发送差分信号；钳位电路，所述钳位电路设置在所述CAN收发器与所述数据总线之间，用于钳位所述差分信号；工作于第二电压域的CAN控制器，所述CAN控制器与所述CAN收发器连接，用于与所述CAN收发器通信；信号隔离电路，所述信号隔离电路设置在所述CAN收发器和所述CAN控制器之间，用于隔离所述第一电压域和第二电压域；供电电路，所述供电电路用于为所述CAN收发器和所述CAN控制器提供所述第一电压域和所述第二电压域。
与现有技术相比较，本实用新型实施例的CAN电路结构可以在24V拖车的CAN网络协议系统等特殊的CAN电路结构中，使用普通标准的标准CAN收发器芯片，从而有效降低了相关设备的制造成本。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为典型的CAN电路结构示意图；
图2为普通标准的CAN物理层CAN_H和CAN_L的逻辑图；
图3为24V拖车的CAN物理层CAN_H和CAN_L的逻辑图；
图4为本实用新型实施例提供的CAN电路结构的结构框图；
图5为本实用新型实施例提供的CAN电路结构的电路结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的CAN电路结构的应用实例示意图。
【具体实施方式】
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
CAN技术规范2.0版本在1991年被制定发布，分为了A和B两部分。其中，2.0A部分给出了CAN报文的标准格式，2.0B部分为扩展部分。在2000年，又提出了基于CAN2.0B规范的J1939协议。
图1为典型的CAN电路框图。如图1所示，该CAN电路框图包括一对数据总线(图1中分别由CAN_H和CAN_L表示)、CAN收发器110、CAN控制器120以及电源130。
其中，CAN收发器110作为传输中介，用于实现不同数据形式之间的转换。亦即，将二进制码流转换为差分信号发送至数据总线中，并且将差分信号转换为二进制码流接收。
CAN控制器120是用于实现CAN总线的协议底层以及数据链路层的控制核心。其可以生成CAN帧并以二进制码流的方式发送至CAN收发器110中，由CAN收发器转换为相应的差分信号或者可以将接收到的，来自CAN收发器的二进制码流进行解析并接收。
当然，在CAN控制器的发送过程中，还可以进行位填充、添加CRC校验、应答检测(在CAN控制器的接收过程中则相对应地进行收发比对、去位填充、执行CRC校验)或者在接收过程中执行冲突判断、错误处理等任务。
电源130则可以是任何类型的电源管理系统，用于输出稳定可靠的直流电压为CAN收发器110和CAN控制器120供电。具体的，该电源130可以选用由低压差线性稳压器组成的电源管理系统，输出CAN收发器和CAN控制器所需要的工作电压VCC。
在图1所示的CAN电路框图中，数据总线上传输的差分信号通常是通过两条总线之间高低电平的区别来表示不同的信息。例如，当数据线CAN_H为低电平，数据线CAN_L为高电平时，表示二进制信息“0”。而当数据线CAN_H为高电平，数据线CAN_L为低电平时，表示二进制信息“1”。
虽然逻辑设置上可能是类似的，但是对于遵循不同标准的CAN网络而言，由于电压规范等存在区别。因此，通常在数据总线上传输的差分信号之间的电压差是不相同的。
例如，图2为普通标准的CAN物理层CAN_H和CAN_L的逻辑图。图3为24V拖车的CAN物理层CAN_H和CAN_L的逻辑图。
通过图2和图3的对比可以看出，当处于显性状态(表示信息“0”)时，普通标准的CAN_L的最高电平大约维持在5V左右，而24V拖车的CAN_L的最高电平最高大概可以达至32V左右。
因此，最高电平(差分信号之间的电压差)不相同的CAN标准对于CAN收发器11的使用要求也是不一样的。为了适应不同的CAN网络协议，通常需要设计使用相适应的CAN收发器。
例如如图2和图3所示的，由于24V拖车的电压规范标准中，差分信号的电压差很大，普通标准的CAN收发器无法在24V拖车的CAN网络中使用，而只能使用与24V拖车标准适配的专用CAN收发器。
相对于普通标准的CAN收发器而言，24V拖车的CAN收发器专用与特殊的CAN版本适配。其在市场上的数量较少，价格也相对高昂，造成接入24V拖车的CAN网络的相关设备的成本较高。
应用本实用新型实施例提供的CAN电路结构，可以在选用满足普通标准的CAN收发器芯片的情况下，仍然能够应用于其它特殊标准的CAN总线中。这样可以减少对于特殊标准CAN收发器芯片的需求，并降低了相关设备的制造成本。
图4为本实用新型实施例提供的CAN电路结构。如图4所示，该CAN电路结构可以由以下部分组成：一对数据总线、CAN收发器410、钳位电路440、CAN控制器420、信号隔离电路450以及供电电路430。
其中，一对数据总线分别以CAN_H和CAN_L表示。在数据总线上传输有与CAN网络协议相对应的差分信号，通过CAN_H和CAN_L与高电平和低电平之间的对应关系来传递信息。
所述CAN收发器410与所述数据总线CAN_H和CAN_L连接，用于接收和发送所述差分信号，实现差分信号与二进制数字信号之间的转换。“第一电压域”由接地端和对应的工作电压所组成。该接地端可以不是整个系统的零电势参考点。
CAN收发器根据其设计时所要满足的不同标准，其能够接收和发送的差分信号的高低电平之间的电压差是一定的。在此，以“工作于第一电压域”来表示CAN收发器410能够接收和发送的差分信号的电压差。
在一些实施例中，该CAN收发器410可以选用满足普通标准的CAN收发器。例如，满足ISO11898标准的CAN收发器，以具备较低的硬件实现成本。
所述钳位电路440是一个将周期性变化的波形信号的顶部或底部保持在某一确定的电平上的功能电路。该钳位电路440设置在所述CAN收发器410与所述数据总线CAN_H和CAN_L之间，可以将差分信号的高电平或者低电平限制在一个特定电平上。通过这样的方式来可以改变数据总线上传输的差分信号的电压差，使其与所述CAN收发器410满足的标准相符。
所述CAN控制器420具体可以采用现有任何合适的CAN控制器，可以在信息发送和信息接收过程中，执行以上实施例中揭露的一个或者多个功能(例如进行位填充、添加CRC校验、应答检测等操作)。
由于CAN收发器410需要与数据总线上的差分信号相适配，而CAN控制器420则运行在正常的电压环境下。因此，该CAN控制器420与CAN收发器410的所处电压环境中，参考电压点存在区别。
在此，“以工作于第二电压域”表示CAN控制器420运行时使用的工作电压和接地端，与所述CAN收发器410工作的电压环境相区别。
信号隔离电路450设置在所述CAN收发器410和所述CAN控制器420之间。其具体可以采用任何类型的，可以发挥信号隔离效果的电路或者芯片，以确保CAN收发器410和CAN控制器420均能够正常运行，两者之间的信号可以进行相应的转换而不受电压域变化的影响。
该供电电路430是发挥电源管理的作用的功能模块，具体可以采用任何能够满足双电压输出的电源管理芯片等。其可以与CAN收发器410和CAN控制器420连接，分别为CAN收发器410和CAN控制器420提供对应的第一电压域和第二电压域。
在本实施例中，供电电路430可以作为一个分立的电源管理系统，具有多个不同的输出端，满足CAN收发器410和CAN控制器420的供电需求。
在另一些实施例中，该供电电路430可以作为该CAN电路结构的一部分，整合到CAN电路结构内，通过两个输出端分别提供第一电压域和第二电压域。
以24V拖车系统所使用的差分信号为例，该差分信号若以低电平为零电势参考，其高电平为35V左右。
由此，在实际的CAN电路结构中，第一电压域的工作电压可以与差分信号的高电平相当，也设置为25V左右。同时，第一电压域的接地端与工作电压的电压差保持在5V左右，以确保CAN收发器可以使用。
而第二电压域的工作电压为正常的工作电压，其接地端也为零电势参考，保持CAN控制器的正常工作。
本实用新型实施例提供的CAN电路结构，一方面通过额外设置的钳位电路，将数据总线上高低电平之间的电压差限制在与普通标准的电压差范围内，从而使得满足普通标准的CAN收发器也能够在一些特定版本的CAN协议中使用。
另一方面，工作在两个不同电压域的CAN收发器和CAN接收器之间则通过信号隔离电路连接，由信号隔离电路实现两者之间的电压域隔离和信号转换，确保信号能够有效的在两者之间传输。
图5为本实用新型实施例提供的CAN电路结构的具体实例。如图5所示，该CAN电路结构存在两个相互隔离的第一地端GND1和第二地端CND2。
其中，CAN收发器510与第一地端GND1连接，工作于第一电压VCC1。CAN控制器520则与第二地端GND2连接，工作于第二电压VCC2。
CAN收发器510和CAN控制器520之间通过信号隔离芯片540连接，由信号隔离芯片540隔离CAN收发器510和CAN控制器520所处的两个不相同的电压域，并且实现信号在两个电压域之间的转换。
上述的第一地端GND1、第二地端CND2、第一电压VCC1以及第二电压VCC2均由供电电路530提供。
在一些实施例中，该供电电路530由隔离电源531和低压差线性稳压器532两部分组成，每个部分都有对应的输出端口，以提供第一地端GND1、第二地端CND2、第一电压VCC1以及第二电压VCC2。
该供电电路530的接入端与输入电源Vin连接，接收输入电源Vin提供的电压。输入电源Vin的地端也为第二地端GND2，作为零电压点。
一方面，所述隔离电源531的输入端与所述输入电源连接，对输入电源进行转换后，在其输出端输出第一电压VCC1和第一地端GND1。由于使用的是隔离电源。因此，在输出端输出的第一地端GND1和第二地端GND2之间是相互隔离的。
另一方面，低压差线性稳压器532的输入端同样也与所述输入电源连接，通过该低压差线性稳压器532，提供一个良好稳定的输出电压VCC2(第二电压)给所述CAN控制器520使用。当然，在所述低压差线性稳压器532中，其接地端与输入电源的接地端相同，同样也为第二地端GND2。
在上述的供电电路中，通过隔离电源531为CAN收发器510提供第一电压域(即第一地端GND1和第一工作电压VCC1)，还通过低压差线性稳压器532为CAN控制器530提供第二电压域(即第二地端GND2和第二工作电压VCC2)。
请继续参阅图5，为了确保数据总线上传输的差分信号的电压差与CAN收发器510相适配，该CAN电路结构中还包括一个钳位电路540。所述CAN收发器510通过所述钳位电路540与所述数据总线连接，由钳位电路来实现对差分信号的电压差的控制。
如图5所示，在一些实施例中，该钳位电路540可以由第一二极管D1和第二二极管D2组成。一对数据总线分别由第一数据线CAN_H和第二数据线CAN_L表示。
其中，所述第一二极管D1的正极与所述第一数据线CAN_H连接，所述第二二极管D2的正极与所述第二数据线CAN_L连接。所述第一二极管D1和第二二极管D2的负极均与所述第一接地端GND1连接。
通过上述的钳位电路，可以将第一数据线CAN_H和第二数据线CAN_L上的低电平钳位在第一地端GND1。而差分信号的高电平则与CAN收发器31的第一工作电压VCC1相当。由此，使得数据线上传输的差分信号的电压差能够与CAN收发器510相适配。
在实际运行过程中，虽然在数据总线上传输的差分信号的高电平和低电平之间的电压差可能大于CAN收发器510所满足的电压规范标准。例如，在24V拖车系统上，高电平的电平值高达32V左右。
但是，通过钳位电路35的钳位作用，将第一数据线CAN_H或第二数据线CAN_L上的低电平(初始的电平值为零电势参考点，即第二地端GND2)钳位在第一地端GND1(与CAN收发器510的接地端保持一致)以后，只需要保持差分信号的高电平与第一工作电压VCC1相当，便可以使只能满足普通标准的CAN收发器也能够应用在24V拖车系统，接收或者输出符合24V拖车的CAN标准的差分信号，以减省相应的成本需求。
基于本实用新型实施例提供的CAN电路结构，可以拓展应用于许多不同的相关设备中。图6为本实用新型实施例提供的CAN电路结构的一种应用实例。如图6所示，该CAN电路结构可以应用在用于进行拖车系统61诊断的诊断设备62中。
其中，拖车系统61是一个典型的应用CAN总线实现拖车内多个功能节点之间实时数据通信的车辆控制系统。一般的，在CAN总线上传输有车辆控制所需要的全部数据结构，例如油门控制等等。
诊断设备62是在故障维修或者检修过程中使用的数据信息读取设备。诊断设备62可以通过拖车系统61提供的通信接口，与拖车系统10内的CAN总线通信，获取在总线上传输的相关数据信息以辅助完成对于车辆故障的诊断。
如图6所示，在该诊断设备62中应用了如上述实施例揭露的CAN电路结构，包括钳位电路621、CAN收发器622、信号隔离电路623、CAN控制器624以及供电电路625。
诊断设备通过钳位电路621延伸出的连接接口与拖车系统61的CAN总线建立连接，藉由CAN收发器622和CAN控制器624等读取CAN总线中传输的一个或者多个相关的车辆信息。
当然，该诊断设备62还可以根据实际情况的需要，增加或者减省一个或者多个功能模块。例如，该诊断设备可以设置有控制按键，用于接收来自用户的控制指令，又或者设置锂电池等便携式电源为整个诊断设备62供电。
在本实施例中，虽然拖车系统61中的CAN总线使用的是24V或者12V拖车等特定版本的CAN协议。但是诊断设备62中仍然可以使用成本较低，市场上数量较多的满足普通标准的CAN接收器，作为差分信号的转换器，接收和发送满足特定版本的CAN协议的差分信号。
在本实施例中，由于存在特定的CAN电路结构设计，可以有效的降低该诊断设备的制造成本并减少对于特殊CAN接收器的需求。
具体的，所述诊断设备20可以使用应用于24V拖车系统的车辆设备诊断的诊断设备。其通过上述CAN电路结构接入到24V拖车的CAN总线中，进行相关的设备诊断操作。设置在诊断装置20内的CAN收发器为满足普通标准的ISO11898的CAN收发器芯片。
本领域技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的示例性CAN电路网络的各个步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。所述的计算机软件可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种CAN电路结构，其特征在于，包括：
一对数据总线，所述数据总线上传输有差分信号；
工作于第一电压域的CAN收发器，所述CAN收发器与所述数据总线连接，用于接收和发送所述差分信号；
钳位电路，所述钳位电路设置在所述CAN收发器与所述数据总线之间，用于钳位所述差分信号的高电平或者低电平，以使所述差分信号的电压差与所述CAN收发器相适配；
工作于第二电压域的CAN控制器，所述CAN控制器与所述CAN收发器连接，用于与所述CAN收发器通信；
信号隔离电路，所述信号隔离电路设置在所述CAN收发器和所述CAN控制器之间，用于隔离所述第一电压域和第二电压域。
2.根据权利要求1所述的CAN电路结构，其特征在于，还包括：供电电路，所述供电电路用于为所述CAN收发器和所述CAN控制器提供所述第一电压域和第二电压域。
3.根据权利要求2所述的CAN电路结构，其特征在于，所述供电电路形成相互隔离的第一接地端和第二接地端，并输出第一供电电压和第二供电电压；
所述CAN收发器分别与所述第一供电电压和第一接地端连接，所述CAN控制器分别与所述第二供电电压和第二接地端连接。
4.根据权利要求3所述的CAN电路结构，其特征在于，所述供电电路包括输入电源和隔离电源；所述隔离电源的输入端与所述输入电源连接；
所述隔离电源的输出端形成所述第一供电电压和第一接地端；所述隔离电源与所述CAN收发器连接，为所述CAN收发器提供第一供电电压和第一接地端。
5.根据权利要求4所述的CAN电路结构，其特征在于，所述供电电路还包括低压差线性稳压器；所述低压差线性稳压器的输入端与所述输入电源连接；
所述低压差线性稳压器的输出端形成第二供电电压和第二接地端；所述低压差线性稳压器与所述CAN控制器提连接，为所述CAN控制器提供第二供电电压和第二接地端。
6.根据权利要求3所述的CAN电路结构，其特征在于，所述钳位电路由第一二极管和第二二极管组成；所述一对数据总线由第一数据线和第二数据线组成；
所述第一二极管的正极与所述第一数据线连接，所述第二二极管的正极与所述第二数据线连接；所述第一二极管和第二二极管的负极均与所述第一接地端连接。
7.根据权利要求1所述的CAN电路结构，其特征在于，所述钳位电路用于将所述差分信号的低电平限制在所述第一电压域的接地端；所述差分信号的高电平与所述第一电压域的工作电压相当。
8.根据权利要求1所述的CAN电路结构，其特征在于，所述信号隔离电路的第一连接端与所述CAN收发器连接，所述信号隔离电路的第二连接端与所述CAN控制器连接，用于隔离转换所述第一电压域和所述第二电压域之间传输的信号。
9.根据权利要求1所述的CAN电路结构，其特征在于，所述CAN收发器为满足普通标准ISO11898的CAN收发器；所述数据总线上传递的差分信号为符合ISO11992标准的CAN信号。
10.一种车辆诊断设备，其特征在于，所述车辆诊断设备包括：
工作于第一电压域的CAN收发器，所述CAN收发器与待检测车辆的CAN总线连接，用于接收和发送差分信号；
钳位电路，所述钳位电路设置在所述CAN收发器与所述数据总线之间，用于钳位所述差分信号；
工作于第二电压域的CAN控制器，所述CAN控制器与所述CAN收发器连接，用于与所述CAN收发器通信；
信号隔离电路，所述信号隔离电路设置在所述CAN收发器和所述CAN控制器之间，用于隔离所述第一电压域和第二电压域；
供电电路，所述供电电路用于为所述CAN收发器和所述CAN控制器提供所述第一电压域和所述第二电压域。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109050444A (zh) * 2018-09-28 2018-12-21 深圳市道通科技股份有限公司 Can电路结构及其车辆诊断设备
WO2020063865A1 (zh) * 2018-09-28 2020-04-02 深圳市道通科技股份有限公司 Can电路结构及其车辆诊断设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116184306B (zh) * 2023-05-05 2023-06-23 深圳市锐深科技有限公司 抗脉冲群的can通讯隔离装置及去干扰方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7148723B2 (en) * 2002-01-30 2006-12-12 Caterpillar Inc Common controller area network interface
US7259609B2 (en) * 2003-12-01 2007-08-21 Texas Instruments Incorporated Clamping circuit
DE102004042380A1 (de) * 2004-09-02 2006-03-09 Robert Bosch Gmbh Datenbus-Interface für ein Steuergerät und Steuergerät mit einem Datenbus-Interface
US7242227B2 (en) * 2004-11-01 2007-07-10 Texas Instruments Incorporated Common mode stabilization circuit for differential bus networks
JP2012038040A (ja) * 2010-08-05 2012-02-23 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 処理システム、処理装置及び電源制御方法
CN102490669A (zh) * 2011-12-09 2012-06-13 綦江齿轮传动有限公司 汽车can总线适配电路及方法
JP6117747B2 (ja) * 2014-07-31 2017-04-19 株式会社日本自動車部品総合研究所 信号伝送回路
CN204304418U (zh) * 2014-11-27 2015-04-29 北京广大泰祥自动化技术有限公司 煤矿低压电力线载波通讯-带电开盖远控断电保护器
KR101596763B1 (ko) * 2015-01-13 2016-02-24 현대자동차주식회사 Can 트랜시버 회로의 제어 방법 및 장치
CN105068528B (zh) * 2015-07-10 2018-01-30 深圳市元征科技股份有限公司 汽车诊断系统的通讯装置
JP6525825B2 (ja) * 2015-08-31 2019-06-05 国立大学法人名古屋大学 通信装置
CN110325929B (zh) * 2016-12-07 2021-05-25 阿瑞路资讯安全科技股份有限公司 用于检测有线网络变化的信号波形分析的系统和方法
US10263706B2 (en) * 2017-04-18 2019-04-16 The Boeing Company Single-fiber bidirectional controller area network bus
CN106992508A (zh) * 2017-04-20 2017-07-28 天索（苏州）控制技术有限公司 非隔离can总线过压保护电路
US10615996B2 (en) * 2018-03-14 2020-04-07 Nxp B.V. Apparatuses and methods for switching communication modes of a transceiver circuit
CN209351354U (zh) * 2018-09-28 2019-09-06 深圳市道通科技股份有限公司 Can电路结构及其车辆诊断设备
CN109050444A (zh) * 2018-09-28 2018-12-21 深圳市道通科技股份有限公司 Can电路结构及其车辆诊断设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109050444A (zh) * 2018-09-28 2018-12-21 深圳市道通科技股份有限公司 Can电路结构及其车辆诊断设备
WO2020063865A1 (zh) * 2018-09-28 2020-04-02 深圳市道通科技股份有限公司 Can电路结构及其车辆诊断设备
US11548456B2 (en) 2018-09-28 2023-01-10 Autel Intelligent Technology Corp., Ltd. Can circuit structure and vehicle diagnostic device including the same

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