[實用新型]一種具有電氣隔離功能的CAN總線接口電路

有效

• 申請號: 201220611132.4
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN202904571U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李鵬
• 申請（專利權）人: 天津市泰華科技有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本實用新型涉及總線接口電路，特別是一種具有電氣隔離功能的CAN總線接口電路。

背景技術

CAN（Controller?Area?Network）總線又稱控制局域網絡，最早由德國BOSCH公司推出，用于汽車內部測量與執行部件之間的數據通信，CAN總線已被公認為幾種最有前途的現場總線之一。其總線規范已被ISO國際標準組織制訂為國際標準。CAN總線的主要優點：為多主控制工作方式，可以很方便地構成多機備份系統；可以點對點、點對多點及廣播方式收發數據，通信速率最高可達到1Mb/s（此時通信數據最長為40m），實際節點數可達110個，直接通信距離最遠可達10km（速率5kB/s以下）；CAN網絡上的節點可分為不同的優先級，以滿足不同的實時要求；采用非破壞性仲裁技術，能夠有效地避免總線沖沖突；用短幀結構，每一幀的有效字節數為8個，短幀傳輸時間短、受干擾概率小、重發時間短，每幀信息都有CRC校驗及其他驗錯措施，可保證數據的低出錯率；通信介質可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活；總線節點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節點的操作不受影響。

目前，CAN總線成為比較常用的現場總線之一，但由于一些現場情況十分復雜，各節點之間存在很高的共模電壓，雖然CAN接口采用的是差分傳輸方式，具有一定的抗共模干擾的能力，但當共模電壓超過CAN驅動器的極限接收電壓時，CAN驅動器就無法正常工作了，嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設備，因此，為了適應強干擾環境或是高的性能要求，必須對CAN總線各通信節點實行電氣隔離。常用的CAN總線隔離方法是采用光電耦合器技術，使用光束來隔離和保護檢測電路，以及在高壓和低壓電氣環境之間提供一個安全接口，但是光電耦合電路較復雜，不適于井下等場合的儀器設備的總線傳輸。

實用新型內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種簡單可靠的具有電氣隔離功能的CAN總線接口電路。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種具有電氣隔離功能的CAN總線接口電路，包括CAN總線控制器、CAN總線收發器以及第一工作電源，所述第一工作電源向所述CAN總線控制器及與所述CAN總線控制器連接的設備供電，還包括與所述第一工作電源相互電氣隔離的第二工作電源以及數字信號隔離器，所述CAN總線收發器的電源輸入端和接地端分別與所述第二工作電源的相對應端相連，所述數字信號隔離器包括A、B兩組相互電氣隔離的信號輸入/輸出端、電源輸入端和接地端，其中：A組的信號輸入/輸出端與所述CAN總線控制器相連，A組的電源輸入端和接地端分別與所述第一工作電源的相對應端相連；B組的信號輸入/輸出端與所述CAN總線收發器相連，B組的電源輸入端和接地端分別與所述第二工作電源的相對應端相連。

所述CAN總線收發器的電源輸入端和接地端之間接有第一電容C1。

所述數字信號隔離器為雙通道數字信號隔離器。

所述雙通道數字信號隔離器為ISO7221C型數字信號隔離器。

所述第二工作電源包括線性電源芯片。

所述線性電源芯片為NCV1117ST33T3型線性電源芯片。

本實用新型具有的優點和積極效果是：本實用新型采用ISO7221C等數字信號隔離器，結構簡單，PCB布局更加便利，在芯片上制成隔離欄柵分開的邏輯輸入和輸出緩沖器,提供高達4000V的電流隔離.與隔離電源聯合使用,能阻止高電壓,隔離接地,并且在數據總線上防止噪聲電流或者其它電路進入本地接地和干擾或者損壞敏感電路。由于沒有光電耦合器中影響效率的光電轉換環節，所以具有比光電耦合器更高的數據傳輸速率、時序精度和瞬態共模抑制能力。而且ISO7221C等數字信號隔離器能在同一芯片內提供正向和反向通信通道，這樣就可以使得信號的傳輸方向更加靈活，簡化了芯片間的硬件連接線路。

附圖說明

圖1為本實用新型的電氣原理圖；

圖2為本實用新型中第二電源的電氣原理圖。

圖中：C1、第一電容。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：