具有高抗干扰特性的CAN通信电路制造技术

一种具有高抗干扰特性的CAN通信电路，包括：连接在所述共模电感L1的两个输出端以及CAN通信电路中隔离电源U1的输入端之间的第一二极管D3，还包括连接在所述CAN通信电路中电气隔离芯片U2的输出端的第二二极管D4。本实用新型专利技术能通过将第一、第二二极管设置为瞬态抑制二极管而将瞬态高能量冲击经由所述瞬态抑制二极管泄放至接地端，从而减少对CAN通信电路的干扰。本实用新型专利技术还能够通过在CAN通信电路的CAN接口设置陶瓷气体放电管以安全的泄放大电流干扰，避免瞬态抑制二极长时间工作，实现二级保护，能够对电路中的浪涌、脉冲干扰或者雷击等都起到很好地保护作用。

【技术实现步骤摘要】
具有高抗干扰特性的CAN通信电路
本技术涉及通信电路领域，尤其涉及一种具有高抗干扰特性的CAN通信电路。
技术介绍
CAN总线(ControllerAreaNetwork是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。因为其具有高性能和可靠性，目前逐渐在其他行业中得到广泛的应用，诸如船舶、工业控制、监控系统等。而广泛的应用就对CAN总线控制技术有了更高的要求，来应对各种复杂的环境条件。但是，现有CAN总线的应用环境中时常会出现瞬态高能量冲击，导致总线信号干扰严重，影响通信质量。由于CAN总线中数据对汽车电子系统具有重要意义，且汽车电子系统对CAN总线中数据的实时性要求较高，因此，需要尽可能降低瞬态高能量冲击对CAN总线中数据的干扰，为总线电路提供保护。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种具有高抗干扰特性的CAN通信电路。本申请通过陶瓷气体放电管以及二极管的设置可迅速响应瞬态能量冲击，并将其能量安全的泄放至接地端，保证CAN通信电路不受干扰。为实现上述目的，本技术提供的具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其包括：隔离电源，其输入端连接有共模电感，其输出端输出固定电平；所述共模电感的输入端连接所述CAN通信电路中电源输入端；电气隔离芯片，其连接在固定电平输入与固定电平输出之间，隔离干扰信号；第一二极管，其连接在所述共模电感的两个输出端之间，所述第一二极管的正极还同时连接至所述CAN通信电路中隔离电源的接地端，所述第一二极管的负极还同时连接至所述CAN通信电路中隔离电源的输入端；第二二极管，其连接在所述CAN通信电路中电气隔离芯片的输出端之间，其中，第二二极管的正极接地，第二二极管的负极连接所述电气隔离芯片的输出端。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述第一二极管以及所述第二二极管均为瞬态抑制二极管。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中隔离电源采用URF2045ZP-6WR3隔离电源芯片。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中电气隔离芯片采用F0505S-1WR2。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路还包括有CAN接口，所述CAN接口包括3个输出端，其中第一输出端连接双向二极管的其中一个正极，以及陶瓷气体放电管的第一极；其中第二输出端连接双向二极管的其中另一个正极，以及陶瓷气体放电管的第二极；其中第三输出端接地并连接至陶瓷气体放电管的放电极。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述双向二极管为瞬态抑制二极管双向TVS管。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中的瞬态能量冲击先触发各瞬态抑制二极管放电，然后由上述陶瓷气体放电管泄放至接地端。可选的，上述具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中对瞬态能量冲击的响应时间为0.1～0.2微秒。本技术和现有方案相比具有如下技术效果:1.本技术通过将第一、第二二极管设置为瞬态抑制二极管而将瞬态高能量冲击经由所述瞬态抑制二极管泄放至接地端，从而减少对CAN通信电路的干扰。2.进一步，本技术还能够通过在CAN通信电路的CAN接口设置陶瓷气体放电管以安全的泄放大电流干扰，避免瞬态抑制二极长时间工作，实现二级保护，能够对电路中的浪涌、脉冲干扰或者雷击等都起到很好地保护作用。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本技术的实施例一起，用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为根据本技术的具有高抗干扰特性的CAN通信电路；图2为电源接口保护电路的原理图；图3为隔离电源的原理图；图4为CAN保护电路的原理图；图5为低通滤波器。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。参考图1所示，本技术所提供的具有高抗干扰特性的CAN通信电路，包括电源接口保护电路、隔离电源、微控制器(MCU)、CAN信号隔离器、电气隔离芯片实现的CAN隔离电源、CAN收发器以及CAN保护电路。该电路中所有与外部相连的接口，包括电源和信号，都做了完整的电气隔离，在保护了电路安全运行的同时，隔离了外部的干扰，保证了传输数据的正确性。具体而言，本技术中CAN通信电路需要对信号和电源均做隔离，其隔离可通过如下的电路结果实现：首先参考图2所示，本技术中，首先将输入电源POWER通过保险丝F1和防反二极管D1后，接入一个由安规电容C1、共模电感L1、安规电容C2组成的共模滤波电路，经过瞬态抑制二极管D3的保护后接到隔离电源U1，隔离电源U1可选择为URF2045ZP-6WR3，隔离电源URF2045ZP-6WR3的输出端经过由功率电感L2、电容C4构成的低通滤波器后得到纯净的+5V电源，以供电路中各个器件实用。参考图3所示，CAN通信电路中，CAN供电电源采用电气隔离芯片F0505S-1WR2(U2)进行电气隔离；信号采用图5所示的ADI公司的磁隔离芯片ADUM3201来进行隔离。考虑到CAN通信需要快速、及时的响应，因而应用磁隔离芯片，利用其隔离特性，能够在进行信号隔离的同时达到较高的通信频率。参考图5所示，磁隔离后的信号由CAN收发器TCAN1042-Q1转换为CAN通信信号，依次经过电容C15、C16、匹配电阻R2、共模电感L3，以及图4所示的瞬态抑制二极管双向TVS管D5和陶瓷气体放电管GDT1后连接到CAN总线接线插座。该电路结构中，由图5所示的共模滤波器L3、电容C15、C16构成的低通滤波器用于抑制CAN总线上的共模干扰和高频干扰信号。考虑到CAN总线的通信速率，为保证通信数据不受干扰，具体可设置共模电感L3选取村田的DLW43SH110XK2，其感值为11uH，电容C15、C16取值范围从10pF～1000pF。由于导线也具有等效电感和电容，所以接入CAN总线的模块数量越多、导线越长，电容值应当相应的减小，以便系统取得最佳的性能。一般，可取电容值为30pF可以满足绝大部分CAN总线的传输要求。图4中，瞬态抑制二极管D5，陶瓷气体放电管GDT1具体通过如下方式实现对CAN接口的电气保护。考虑到瞬态抑制二极管响应速度快，但是不能长时间工作；陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中包括：/n隔离电源(U1)，其输入端连接有共模电感(L1)，其输出端输出固定电平；/n所述共模电感(L1)的输入端连接所述CAN通信电路中电源输入端；/n电气隔离芯片(U2)，其连接在固定电平输入与固定电平输出之间，隔离干扰信号；/n第一二极管(D3)，其连接在所述共模电感(L1)的两个输出端之间，所述第一二极管(D3)的正极还同时连接至所述CAN通信电路中隔离电源(U1)的接地端，所述第一二极管(D3)的负极还同时连接至所述CAN通信电路中隔离电源(U1)的输入端；/n第二二极管(D4)，其连接在所述CAN通信电路中电气隔离芯片(U2)的输出端之间，其中，第二二极管(D4)的正极接地，第二二极管(D4)的负极连接所述电气隔离芯片(U2)的输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中包括：
隔离电源(U1)，其输入端连接有共模电感(L1)，其输出端输出固定电平；
所述共模电感(L1)的输入端连接所述CAN通信电路中电源输入端；
电气隔离芯片(U2)，其连接在固定电平输入与固定电平输出之间，隔离干扰信号；
第一二极管(D3)，其连接在所述共模电感(L1)的两个输出端之间，所述第一二极管(D3)的正极还同时连接至所述CAN通信电路中隔离电源(U1)的接地端，所述第一二极管(D3)的负极还同时连接至所述CAN通信电路中隔离电源(U1)的输入端；
第二二极管(D4)，其连接在所述CAN通信电路中电气隔离芯片(U2)的输出端之间，其中，第二二极管(D4)的正极接地，第二二极管(D4)的负极连接所述电气隔离芯片(U2)的输出端。


2.如权利要求1所述的具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述第一二极管(D3)以及所述第二二极管(D4)均为瞬态抑制二极管。


3.如权利要求1所述的具有高抗干扰特性的CAN通信电路，其特征在于，所述CAN通信电路中隔离电源(U1)采用URF2045ZP-6WR3隔离电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王拾玖，程伟，王问，
申请(专利权)人：南京微通电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32