[發明專利]一種采用iCoupler磁隔離保護措施的FlexRay網絡節點

無效

• 申請號: 201310068496.1
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103179012A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 黃運生;吳國良;段鑫;孫雨
• 申請（專利權）人: 湖南開啟時代電子信息技術有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;G05B19/05;H02J3/01
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術領域

本發明涉及網絡通訊技術領域，特別涉及一種采用iCoupler磁隔離保護措施的FlexRay網絡節點。

背景技術

2000年，BMW公司和Daimler?Chrysler公司在對FlexRay進行了初步研究的基礎上，聯合Philips公司、Motorola公司、BOASH公司、GM公司和VW公司創建了FlexRay聯盟，并制定了滿足未來車內控制應用通信需求的FlexRay通信協議。

FlexRay是一種雙通道的高速（每通道10Mbps）、具有容錯能力、基于時間觸發和事件觸發相結合的下一代車載總線標準，具有廣泛的應用領域，如替代CAN總線、用做“數據主干網”、用于分布式控制系統、用于高安全性要求的系統（線控系統）。

國外對FlexRay?通信協議做了大量的研究和開發工作。2002年，FlexRay總線開始用于線控（x-by-wire）系統可行性鑒定。2007年，寶馬5系新款SUV的電子控制減震器系統首次采用了FlexRay，即成為首款裝備FlexRay通信系統的車型。同時，FlexRay通信協議逐步發展成熟，一些半導體廠商和研究機構制作了基于FlexRay通信的線控系統模型，飛思卡爾和恩智浦達成技術上協議，共同開發FlexRay通信芯片，在已有產品的基礎上通過技術共享使得FlexRay技術最終成熟的時間大幅度提前。此外，英飛凌、瑞薩、富士通等半導體巨頭，也相應有了FlexRay通信控制器的解決方案出臺。

FlexRay在國內推進的趨勢也在形成。同內一些高校及科研機構也開始對其協議規范進行研究，在解讀規范的基礎上陸續發表了一些論文，也開始搭建FlexRay實際的通信系統。

然而，在汽車應用或工業現場的數據采集中，由于存在高頻環境且現場情況十分復雜，各個節點之間可能存在很高的共模電壓。容易造成FlexRay接口無法正常工作，嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設備。因此，在強干擾環境或高性能要求下，必須對FlexRay總線各個通信節點實行隔離。目前的FlexRay網絡中網絡節點大多沒有采用隔離保護措施，極少數采用了簡單的電氣隔離。

傳統的隔離電路通常選用光耦器件來進行隔離，光耦電路復雜，需要使用大量的電阻、三極管來保證隔離電路的正常工作，需要大面積PCB的同時，過多的電子元器件也會使電路不穩定，容易出問題。光耦電路是電流型器件，輸入電流不同，發光二極管的光強就不同，這直接影響輸出信號的質量，除此之外光耦器件存在速率低、功耗大、尺寸大等缺點，給應用帶來了局限性。

隔離電路隔離信號的同時需要將電源同時進行隔離，光耦電路中只能用兩套獨立電源給隔離信號的兩側分別供電。將電源隔離與數據信號隔離集成在一起仍是一個挑戰，這是因為難以將電源從非隔離系統側傳送到隔離現場側。在過去，采用昂貴的模擬或者復雜的分立解決方案，通過隔離屏障傳送電源需要占用很大的電路板空間。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種功耗低、抗干擾能力強的采用iCoupler磁隔離保護措施的FlexRay網絡節點。

本發明解決上述問題的技術方案是：一種采用iCoupler磁隔離保護措施的FlexRay網絡節點，其包括FlexRay通信控制電路、FlexRay消息收發電路、iCoupler磁隔離電路、FlexRay總線濾波保護電路以及電源電路，所述電源電路的輸入端連接外部供電電源，輸出端分別連接FlexRay通信控制電路、iCoupler磁隔離電路，FlexRay通信控制電路、iCoupler磁隔離電路、FlexRay消息收發電路、FlexRay總線濾波保護電路依次串接，FlexRay總線濾波保護電路與iCoupler磁隔離電路、FlexRay總線相連。

進一步，上述iCoupler磁隔離電路包括第一磁隔離器件和第二磁隔離器件，所述第一磁隔離器件、第二磁隔離器件的一端接FlexRay通信控制電路，另一端接FlexRay消息收發電路。