專利名稱：Can隔離驅(qū)動增強(qiáng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動化領(lǐng)域的CAN(控制器局域網(wǎng))總線產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
CAN是控制器局域網(wǎng)的英文縮寫(Controller Aera Network)。幾乎所有關(guān)于CAN總線的教科書和產(chǎn)品手冊上都提到CAN總線在波特率為4800Bbps時通信距離可達(dá)10公里，9600bps時通信距離可達(dá)5公里，但用戶在實際使用中卻達(dá)不到該距離，其原因在于傳輸線截面積問題，傳輸距離遠(yuǎn)，通信線的截面積就應(yīng)相應(yīng)增大。CAN總線要達(dá)到10KM的傳輸距離時，要求通信線的截面積不小于2.5mm2，這樣就需花費大量的材料和工程費用，否則必須采用中繼器放大信號。但是，這對于那些沒有條件給中繼器供電的場合(如野外)將無法使用。
另外，上面提到的中繼器雖然也采用了信號隔離的原理，但還要依賴軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)的自動切換，那么，使用中繼器后又必須對原有的軟件進(jìn)行修改。這樣一來，將會在工作造成不必要的浪費和麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供了一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器，在沒有條件給中繼器供電的場合下，對總線信號進(jìn)行驅(qū)動增強(qiáng)，既滿足了使用要求，又減小了通信線的截面積，為用戶節(jié)省了大量的材料和工程費用。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器，其特征在于包括接口電路、接收和發(fā)送信號的CAN接口芯片、用于放大信號源功率的驅(qū)動增強(qiáng)電路，以及隔離電路；所述接口電路包括設(shè)備輸入接口和信號輸出接口，設(shè)備輸入接口與驅(qū)動增強(qiáng)電路的信號輸入端連接，驅(qū)動增強(qiáng)電路對接收到的信號進(jìn)行放大，輸出差動電壓，經(jīng)信號輸出接口傳至CAN網(wǎng)絡(luò)。
所述驅(qū)動增強(qiáng)電路包括放大信號的三極管或場效應(yīng)管、用于限流的二極管，以及電阻。
所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的三極管T1的基極收到設(shè)備發(fā)送信號截止，該三極管T1的集電極為高電平，三極管T2的基極與三極管T1的集電極連接，三極管T2導(dǎo)通，三極管T3、三極管T4的基極分別經(jīng)電阻R18、R19與三極管T2的集電極和發(fā)射極連接，三極管T3、T4導(dǎo)通，并經(jīng)二極管DI、D2限流后輸出CAN差動電壓信號。
本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型采用驅(qū)動增強(qiáng)電路對總線信號進(jìn)行增強(qiáng)，當(dāng)CAN接口芯片IC1的1腳為低電平時，三極管T1截止，T2導(dǎo)通，T3、T4導(dǎo)通，這樣一來經(jīng)過二極管D1、D2后在IC1的輸出端6、7腳上輸出約4V的信號電壓，而沒有驅(qū)動增強(qiáng)電路的輸出信號電壓為2V。
使用本使用新型后可用很小截面積的通信線實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，大大的節(jié)省了材料，也避免了野外使用中繼器需供電的麻煩。


圖1為本實用新型電路原理框圖圖2為本實用新型采用的電路原理圖具體實施方式
本實用新型是為達(dá)到以小截面積的通信線實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的目的，提出的是一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器。該增強(qiáng)器包括接口電路、接收和發(fā)送信號的CAN接口芯片、用于放大信號源功率的驅(qū)動增強(qiáng)電路，以及信號、電源隔離電路，自收抑制電路；所述接口電路包括設(shè)備輸入接口和信號輸出接口，設(shè)備輸入接口與驅(qū)動增強(qiáng)電路的信號輸入端連接，驅(qū)動增強(qiáng)電路對接收到的信號進(jìn)行放大，輸出差動電壓，經(jīng)信號輸出接口傳至CAN網(wǎng)絡(luò)。
所述驅(qū)動增強(qiáng)電路由放大信號的三極管或場效應(yīng)管T1～T4、用于限流的二極管D1、D2，以及電阻R13～R19構(gòu)成。
所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的三極管T1的基極收到設(shè)備發(fā)送信號截止，該三極管T1的集電極為高電平，三極管T2的基極與三極管T1的集電極連接，三極管T2導(dǎo)通，三極管T3、三極管T4的基極分別經(jīng)電阻R18、R19與三極管T2的集電極和發(fā)射極連接，三極管T3、T4導(dǎo)通，并經(jīng)二極管DI、D2限流后輸出CAN差動電壓信號。
本實用新型的工作原理為如圖1所示設(shè)備的CAN信號經(jīng)CAN接口電路轉(zhuǎn)換成TTL電平，電信號自收抑制電路確保設(shè)備不會收到自己發(fā)送的信號，經(jīng)光電隔離后由CAN總線驅(qū)動增強(qiáng)電路輸出雙倍CAN驅(qū)動信號。本實用新型的工作電源可由設(shè)備提供，也可單獨外接，產(chǎn)品內(nèi)部設(shè)有了隔離電源模塊，信號和電源都采取了隔離，保證了系統(tǒng)的抗干擾性能和安全性。
下面參照圖2對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)闡述圖2中由T1～T4、R13～R19、D1、D2組成的電路便是驅(qū)動增強(qiáng)電路，當(dāng)CAN接口芯片IC1的1腳為低電平時，三極管T1截止，T2導(dǎo)通，T3、T4導(dǎo)通，這樣一來經(jīng)過二極管D1、D2后在IC1的輸出端6、7腳上輸出約4V的信號電壓，而沒有驅(qū)動增強(qiáng)電路的輸出信號電壓為2V。
DC/DC為電源隔離模塊實現(xiàn)電源的隔離，IC3和IC4實現(xiàn)信號的隔離。PWR、SD、RD分別為電源指示燈、信號發(fā)送指示燈、信號接收指示燈。K1為“高速”和“限斜率”切換開關(guān)，當(dāng)撥到“高速”時則不接入驅(qū)動增強(qiáng)電路。K2為終端電阻接入開關(guān)。
一、接收信號1、接收邏輯“1”當(dāng)CAN網(wǎng)絡(luò)為邏輯“1”時，總線呈懸浮狀態(tài)，IC1(82C250)的4腳輸出高電平，光偶IC2的6腳輸出高電平，IC4的6腳也為高電平，無電流流過R10、R11、R12，即設(shè)備的CANH、CANL為懸浮狀態(tài)，接收到邏輯“1”。同時IC3不導(dǎo)通，IC3的6腳輸出高電平將IC2的控制端(7腳)置為允許。
2、接收邏輯“0”當(dāng)CAN網(wǎng)絡(luò)為邏輯“0”時，總線呈顯性，IC1的4腳輸出為底電平，光偶IC2的6腳輸出低電平，IC4的6腳也為低電平，這時電流流過R12、R11、R10在R11上產(chǎn)生約1.1V電壓，設(shè)備的CANH、CANL呈顯性，接收到邏輯“0”。同時由于1.1V的電壓不足以使IC3導(dǎo)通，IC2的7腳依然為高電平，保持IC2為允許狀態(tài)。
二、發(fā)送信號1、發(fā)送邏輯“1”設(shè)備發(fā)送邏輯“1”時，CANH、CANL為懸浮狀態(tài)，IC3不導(dǎo)通，IC1的1腳和驅(qū)動增強(qiáng)電路的輸入端K1為高電平，IC1的輸出CANH、CANL也為懸浮狀態(tài)(邏輯“1”)，T1導(dǎo)通，T2截止，T3、T4截止使總線CANH、CANL呈懸浮狀態(tài)，同時IC2為允許，隨時可接收數(shù)據(jù)。
2、發(fā)送邏輯“0”設(shè)備發(fā)送邏輯“0”時，CANH、CANL在R11輸出約2V的電壓，足以使IC3導(dǎo)通，IC3的6腳變?yōu)榈碗娖?，一方面將IC2禁止以防止設(shè)備收到自己發(fā)送的數(shù)據(jù)，這一過程稱為“信號自收抑制”；另一方面將IC1的“1”腳和驅(qū)動增強(qiáng)電路的輸入端K1變?yōu)榈碗娖剑琁C1輸出邏輯“0”，同時T1截止，T2導(dǎo)通，T3、T4導(dǎo)通向總線輸出約4V電壓，比單用CAN芯片82C250的輸出電壓增加了一倍！由T1～T4、R13～R19、D1、D2組成的電路稱為“驅(qū)動增強(qiáng)電路”。
權(quán)利要求1.一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器，其特征在于包括接口電路、接收和發(fā)送信號的CAN接口芯片、用于放大信號源功率的驅(qū)動增強(qiáng)電路，以及隔離電路；所述接口電路包括設(shè)備輸入接口和信號輸出接口，設(shè)備輸入接口與驅(qū)動增強(qiáng)電路的信號輸入端連接，驅(qū)動增強(qiáng)電路對接收到的信號進(jìn)行放大，輸出差動電壓，經(jīng)信號輸出接口傳至CAN網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器，其特征在于所述驅(qū)動增強(qiáng)電路包括放大信號的三極管或場效應(yīng)管、用于限流的二極管，以及電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器，其特征在于所述驅(qū)動增強(qiáng)電路的三極管T1的基極收到設(shè)備發(fā)送信號截止，該三極管T1的集電極為高電平，三極管T2的基極與三極管T1的集電極連接，三極管T2導(dǎo)通，三極管T3、三極管T4的基極分別經(jīng)電阻R18、R19與三極管T2的集電極和發(fā)射極連接，三極管T3、T4導(dǎo)通，并經(jīng)二極管DI、D2限流后輸出CAN差動電壓信號。
專利摘要本實用新型是為達(dá)到以小截面積的通信線實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的目的，提出的是一種CAN隔離驅(qū)動增強(qiáng)器。該增強(qiáng)器包括接口電路、接收和發(fā)送信號的CAN接口芯片、用于放大信號源功率的驅(qū)動增強(qiáng)電路，以及信號、電源隔離電路，自收抑制電路，設(shè)備輸入接口與驅(qū)動增強(qiáng)電路的信號輸入端連接，電信號自收抑制電路確保設(shè)備不會收到自己發(fā)送的信號，經(jīng)光電隔離后由CAN總線驅(qū)動增強(qiáng)電路輸出雙倍CAN驅(qū)動信號，輸出差動電壓，經(jīng)信號輸出接口傳至CAN網(wǎng)絡(luò)。采用本實用新型后可用很小截面積的通信線實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，大大的節(jié)省了材料，也避免了野外使用中繼器需供電的麻煩。
文檔編號H04L12/40GK2676506SQ200420033060
公開日2005年2月2日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者李建 申請人:李建