CN211236597U - 一种双冗余can网络光电隔离装置 - Google Patents
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Abstract
一种双冗余CAN网络光电隔离装置，设置了两路CAN总线网络，实现了双冗余设计，当其中一个CAN总线网络出现物理通道故障时，另一个CAN总线网络仍然可用，同时每一个CAN总线网络中CAN控制器与CAN收发器之间设置有光电隔离模块，当CAN控制器发出信号时，发送端隔离电路的光耦合器Ⅰ进行光电隔离，电阻Ⅰ、电阻Ⅱ用于限流，电阻Ⅲ为上拉电阻，当CAN收发器发出信号时，接收端隔离电路的光耦合器Ⅱ进行光电隔离，电阻Ⅳ、电阻Ⅴ用于限流，电阻Ⅵ为上拉电阻。信号传递采取电‑光‑电的形式，发光部分和受光部分不接触，能避免输出端对输入端可能产生的反馈和干扰，使得抑制噪声干扰能力增强。
Description
技术领域
本实用新型涉及工控技术领域，具体涉及一种双冗余CAN网络光电隔离装置。
背景技术
CAN总线是标准化的串行通信协议，CAN的高性能和可靠性已被认可并被广泛的应用于工业自动化、传播、医疗设备、工业设备等方面。然而在恶劣环境，可靠性要求高的领域中，CAN总线出现物理层故障时，CAN总线协议并不能解决该问题，同时，CAN总线中CAN控制器与CAN收发器之间存在噪声干扰。
发明内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种实现了双冗余设计且每个物理通道内实现物理隔离提高通讯可靠性的双冗余CAN网络光电隔离装置。
本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种双冗余CAN网络光电隔离装置，包括：
两路CAN总线网络，每路CAN总线网络中由CAN控制器、CAN收发器以及设置于CAN控制器、CAN收发器之间的光电隔离模块构成；
光电隔离模块由发送端隔离电路及接收端隔离电路构成；
发送端隔离电路包括光耦合器Ⅰ，其VF+管脚通过电阻Ⅱ连接于3V电源，其VF-管脚通过电阻Ⅰ连接于CAN控制器的发送端，其VCC管脚和Ve管脚连接于5V电源，其Vo管脚连接于CAN收发器的接收端，其GND管脚接地，电阻Ⅲ，一端连接于5V电源，其另一端连接于光耦合器Ⅰ的Vo管脚；
接收端隔离电路包括光耦合器Ⅱ，其VF+管脚通过电阻Ⅴ连接于5V电源，其VF-管脚通过电阻Ⅳ连接于CAN控制器的接收端，其VCC管脚和Ve管脚连接于3V电源，其Vo管脚连接于CAN收发器的发送端，其GND管脚接地，电阻Ⅵ，一端连接于3V电源，其另一端连接于光耦合器Ⅱ的Vo管脚。
优选的，上述光耦合器Ⅰ为OR-6N37S型光耦合器。
优选的，上述光耦合器Ⅱ为OR-6N37S型光耦合器。
为了实现滤波，还包括电容Ⅰ和电容Ⅱ，所述电容Ⅰ的一端与5V电源连接，其另一端接地，所述电容Ⅱ的一端与光耦合器Ⅰ的Vo管脚相连，其另一端接地。
为了实现滤波，还包括电容Ⅲ和电容Ⅳ，所述电容Ⅲ的一端与3V电源连接，其另一端接地，所述电容Ⅳ的一端与光耦合器Ⅱ的Vo管脚相连，其另一端接地。
本实用新型的有益效果是：设置了两路CAN总线网络，实现了双冗余设计，当其中一个CAN总线网络出现物理通道故障时，另一个CAN总线网络仍然可用，同时每一个CAN总线网络中CAN控制器与CAN收发器之间设置有光电隔离模块，当CAN控制器发出信号时，发送端隔离电路的光耦合器Ⅰ进行光电隔离，电阻Ⅰ、电阻Ⅱ用于限流，电阻Ⅲ为上拉电阻，当CAN收发器发出信号时，接收端隔离电路的光耦合器Ⅱ进行光电隔离，电阻Ⅳ、电阻Ⅴ用于限流，电阻Ⅵ为上拉电阻。信号传递采取电-光-电的形式，发光部分和受光部分不接触，能避免输出端对输入端可能产生的反馈和干扰，使得抑制噪声干扰能力增强。
附图说明
图1为本实用新型的CAN总线架构图；
图2为本实用新型的发送端隔离电路图；
图3为本实用新型的接收端隔离电路图；
图中，1.光耦合器Ⅰ 2.电阻Ⅰ 3.电阻Ⅱ 4.电容Ⅰ 5.电容Ⅱ 6.电阻Ⅲ 7.光耦合器Ⅱ 8.电阻Ⅳ 9.电阻Ⅴ 10.电容Ⅲ 11.电容Ⅳ 12.电阻Ⅵ。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2、附图3对本实用新型做进一步说明。
一种双冗余CAN网络光电隔离装置，包括：两路CAN总线网络，每路CAN总线网络中由CAN控制器、CAN收发器以及设置于CAN控制器、CAN收发器之间的光电隔离模块构成；光电隔离模块由发送端隔离电路及接收端隔离电路构成；发送端隔离电路包括光耦合器Ⅰ 1，其VF+管脚通过电阻Ⅱ 3连接于3V电源，其VF-管脚通过电阻Ⅰ 2连接于CAN控制器的发送端，其VCC管脚和Ve管脚连接于5V电源，其Vo管脚连接于CAN收发器的接收端，其GND管脚接地，电阻Ⅲ 6，一端连接于5V电源，其另一端连接于光耦合器Ⅰ1的Vo管脚；接收端隔离电路包括光耦合器Ⅱ 7，其VF+管脚通过电阻Ⅴ 9连接于5V电源，其VF-管脚通过电阻Ⅳ 8连接于CAN控制器的接收端，其VCC管脚和Ve管脚连接于3V电源，其Vo管脚连接于CAN收发器的发送端，其GND管脚接地，电阻Ⅵ 12，一端连接于3V电源，其另一端连接于光耦合器Ⅱ 7的Vo管脚。设置了两路CAN总线网络，实现了双冗余设计，当其中一个CAN总线网络出现物理通道故障时，另一个CAN总线网络仍然可用，同时每一个CAN总线网络中CAN控制器与CAN收发器之间设置有光电隔离模块，当CAN控制器发出信号时，发送端隔离电路的光耦合器Ⅰ 1进行光电隔离，电阻Ⅰ 2、电阻Ⅱ 3用于限流，电阻Ⅲ 6为上拉电阻，当CAN收发器发出信号时，接收端隔离电路的光耦合器Ⅱ 7进行光电隔离，电阻Ⅳ 8、电阻Ⅴ 9用于限流，电阻Ⅵ 12为上拉电阻。信号传递采取电-光-电的形式，发光部分和受光部分不接触，能避免输出端对输入端可能产生的反馈和干扰，使得抑制噪声干扰能力增强。
优选的，光耦合器Ⅰ 1为OR-6N37S型光耦合器。光耦合器Ⅱ 7为OR-6N37S型光耦合器。
进一步的，还包括电容Ⅰ 4和电容Ⅱ 5，电容Ⅰ 4的一端与5V电源连接，其另一端接地，电容Ⅱ 5的一端与光耦合器Ⅰ 1的Vo管脚相连，其另一端接地。电容Ⅰ 4和电容Ⅱ 5可以起到滤波作用，使发送端隔离电路输出信号更加稳定。还包括电容Ⅲ 10和电容Ⅳ 11，电容Ⅲ 10的一端与3V电源连接，其另一端接地，电容Ⅳ11的一端与光耦合器Ⅱ 7的Vo管脚相连，其另一端接地。电容Ⅲ 10和电容Ⅳ 11可以起到滤波作用，使接收端隔离电路输出信号更加稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种双冗余CAN网络光电隔离装置，其特征在于，包括：
两路CAN总线网络，每路CAN总线网络中由CAN控制器、CAN收发器以及设置于CAN控制器、CAN收发器之间的光电隔离模块构成；
光电隔离模块由发送端隔离电路及接收端隔离电路构成；
发送端隔离电路包括光耦合器Ⅰ（1），其VF+管脚通过电阻Ⅱ（3）连接于3V电源，其VF-管脚通过电阻Ⅰ（2）连接于CAN控制器的发送端，其VCC管脚和Ve管脚连接于5V电源，其Vo管脚连接于CAN收发器的接收端，其GND管脚接地，电阻Ⅲ（6），一端连接于5V电源，其另一端连接于光耦合器Ⅰ（1）的Vo管脚；
接收端隔离电路包括光耦合器Ⅱ（7），其VF+管脚通过电阻Ⅴ（9）连接于5V电源，其VF-管脚通过电阻Ⅳ（8）连接于CAN控制器的接收端，其VCC管脚和Ve管脚连接于3V电源，其Vo管脚连接于CAN收发器的发送端，其GND管脚接地，电阻Ⅵ（12），一端连接于3V电源，其另一端连接于光耦合器Ⅱ（7）的Vo管脚。
2.根据权利要求1所述的双冗余CAN网络光电隔离装置，其特征在于：所述光耦合器Ⅰ（1）为OR-6N37S型光耦合器。
3.根据权利要求1所述的双冗余CAN网络光电隔离装置，其特征在于：所述光耦合器Ⅱ（7）为OR-6N37S型光耦合器。
4.根据权利要求1所述的双冗余CAN网络光电隔离装置，其特征在于：还包括电容Ⅰ（4）和电容Ⅱ（5），所述电容Ⅰ（4）的一端与5V电源连接，其另一端接地，所述电容Ⅱ（5）的一端与光耦合器Ⅰ（1）的Vo管脚相连，其另一端接地。
5.根据权利要求1所述的双冗余CAN网络光电隔离装置，其特征在于：还包括电容Ⅲ（10）和电容Ⅳ（11），所述电容Ⅲ（10）的一端与3V电源连接，其另一端接地，所述电容Ⅳ（11）的一端与光耦合器Ⅱ（7）的Vo管脚相连，其另一端接地。
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| CN202020187643.2U CN211236597U (zh) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | 一种双冗余can网络光电隔离装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115277371A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-01 | 南京熊猫电子制造有限公司 | 一种模块化的can通信隔离电路系统 |
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2020
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115277371A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-01 | 南京熊猫电子制造有限公司 | 一种模块化的can通信隔离电路系统 |
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