CN213937907U - 叠加lin总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，包括LIN总线收发器、具有POE功能的千兆网变压器、数字通信隔离器、隔离电源，隔离电源通过数字通信隔离器与LIN总线收发器连接，LIN总线收发器与具有POE功能的千兆网变压器连接。该叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路在同一根网线中，同时传输千兆以太网信号和LIN总线信号，使两种信号均能正常通信且无相互干扰，在已有以太网通信的情况下，使用现有的超五类网线，在传输千兆以太网信号的同时，实现了LIN总线信号传输，无需增加任何额外的信号电缆，降低了LIN总线通信的物料成本和施工难度。
Description
技术领域：
本实用新型涉及矿用通信系统技术领域，尤其涉及一种叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路。
背景技术：
现有千兆以太网电信号1000Base-T规定可以在五类平衡双绞线上传送数据，且同时使用4对双绞线才能够达到千兆速率。但是，在某些矿用控制系统中，除了使用千兆以太网传输大量数据外，仍然需要使用一些低速率的总线，如使用LIN总线进行通信。
在这种情况下，以往的解决方案是额外敷设一根LIN总线信号电缆，与现有的网线同时传输。但是这种方案需要额外的信号电缆及接插件，成本高、施工复杂。
实用新型内容：
针对上述问题，本实用新型提出一种能够将LIN总线信号叠加到千兆以太网电信号中，使这两种数字信号同时且互不干扰的在一根网线上进行传输的电路装置。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，包括LIN总线收发器、具有POE功能的千兆网变压器、数字通信隔离器、隔离电源，所述隔离电源通过数字通信隔离器与LIN总线收发器连接，对LIN总线收发器的逻辑电路进行电气隔离，所述LIN总线收发器与具有POE功能的千兆网变压器连接，由LIN总线收发器驱动的LIN总线信号输出端与隔离电源地组成的信号对连接至具有POE功能的千兆网变压器的两个中心抽头。
为了使千兆网络信号与LIN总线信号之间不会相互干扰，所述LIN总线收发器通过滤波网络与具有POE功能的千兆网变压器连接。
作为优选，所述具有POE功能的千兆网变压器采用千兆网变压器HY602403；所述具有POE功能的千兆网变压器与RJ45网络插座连接，RJ45网络插座的1-8引脚为1000BASE-T信号，并且RJ45网络插座的1、2、3、6这四个引脚同时再叠加传输LIN总线信号。
其中，1000BASE-T是基于四对双绞线，全双工运行(每对线双向传输)的网络。
本实用新型的有益效果是：该叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路在同一根网线中，同时传输千兆以太网信号和LIN总线信号，使两种信号均能正常通信且无相互干扰，在已有以太网通信的情况下，使用现有的超五类网线，在传输千兆以太网信号的同时，实现了LIN总线信号传输，无需增加任何额外的信号电缆，降低了LIN总线通信的物料成本和施工难度。
附图说明：
图1为本实用新型的叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的一种叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，包括LIN总线收发器U3、具有POE功能的千兆网变压器U4(HY602403)、数字通信隔离器U2、隔离DC/DC电源U1，FB1、FB2是磁珠。
当千兆以太网通信时，千兆网络信号可通过千兆网变压器U搭建的标准网络隔离电路进行耦合传输。所不同的是，由LIN总线收发器U3驱动的LIN总线信号输出端与隔离电源地(ISO_GND1)组成的信号对直接连接至千兆网变压器U的两个中心抽头，此时LIN总线信号被直接叠加在1000BASE-T信号之上，利用网线中的两对双绞线向外传输；由于1000BASE-TX在每对双绞线上的数据速率(250Mbps)远远大于LIN总线信号数据速率(2.4Kbps-19.2Kbps)，且有FB1、FB2、R6、C6组成的滤波网络进行高频衰减，因此使千兆网络信号与LIN总线信号之间不会相互干扰。
本电路工作时，RJ45网络插座J1的1-8引脚为1000BASE-T信号；并且J1的1、2、3、6这四个引脚同时在叠加传输LIN总线信号。
为了避免破坏1000BASE-T原有的电气隔离特性，本实用新型使用隔离DC/DC电源U1和数字通信隔离器U2对LIN总线收发器U3的逻辑电路进行电气隔离。U1直接为U3提供一路隔离的12VDC电源，U3将12VDC变换为5VDC为U2提供工作电源。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，其特征在于：包括LIN总线收发器、具有POE功能的千兆网变压器、数字通信隔离器、隔离电源，所述隔离电源通过数字通信隔离器与LIN总线收发器连接，对LIN总线收发器的逻辑电路进行电气隔离，所述LIN总线收发器与具有POE功能的千兆网变压器连接，由LIN总线收发器驱动的LIN总线信号输出端与隔离电源地组成的信号对连接至具有POE功能的千兆网变压器的两个中心抽头。
2.根据权利要求1所述的叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，其特征在于：所述LIN总线收发器通过滤波网络与具有POE功能的千兆网变压器连接。
3.根据权利要求1所述的叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，其特征在于：所述具有POE功能的千兆网变压器与RJ45网络插座连接，RJ45网络插座的1-8引脚为1000BASE-T信号，并且RJ45网络插座的1、2、3、6这四个引脚同时再叠加传输LIN总线信号。
4.根据权利要求1所述的叠加LIN总线信号的矿用本安型千兆以太网通信电路，其特征在于：所述具有POE功能的千兆网变压器采用千兆网变压器HY602403。
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