CN202602676U - Can信号传输电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种CAN信号传输电路，包括CAN设备和CAN总线板，CAN设备包括控制器、第一光电转换电路和第一光纤收发器，第一光电转换电路的输入端与控制器的输出端连接，第一光电转换电路的输出端与第一光纤收发器的输入端连接；CAN总线板设有第二光纤收发器、第二光电转换电路以及CAN收发芯片，第二光纤收发器的输入端与第一光纤收发器的输出端连接，第二光纤收发器的输出端与第二光电转换电路的输入端连接，第二光电转换电路的输出端与CAN收发芯片的输入端连接，CAN的输出端与CAN总线连接。本实用新型可避免电磁干扰对CAN总线产生的影响，从而保证CAN通讯的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于信号传输技术领域，特别涉及一种CAN(Controller AreaNetwork，控制器局域网络)信号传输电路。
背景技术
CAN是一种有效支持分布式控制***的串行通信网络，具有高性能、高可靠性、实时性等优点。从位速率最高可达1Mbps的高速网络到低成本多线路的50Kbps网络都可以任意搭配。因此，CAN已经在汽车业、航空业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
目前，CAN总线普遍的应用如图1所示，两个CAN设备分别设置有控制器1和CAN收发芯片2，每台CAN设备的CAN收发芯片2在控制器1的控制下完成信号收发；两设备之间通过双绞线3等传输线缆进行数据交互。
这种应用方式在电磁干扰小的场合可以实现高速、稳定的传输。然而对于应用变频器的工业领域，现场存在大量电磁干扰源，采用双绞线传输的CAN总线会受到强烈干扰，大大影响了通讯的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种CAN信号传输电路，旨在解决现有技术中电磁干扰对CAN总线产生影响的技术问题。
为了实现实用新型目的，本实用新型提供一种CAN信号传输电路，用于至少两CAN设备之间的信号传输，包括CAN设备和CAN总线板，所述CAN设备包括控制器、第一光电转换电路和第一光纤收发器，所述第一光电转换电路的输入端与控制器的输出端连接，所述第一光电转换电路的输出端与所述第一光纤收发器的输入端连接；所述CAN总线板设有第二光纤收发器、第二光电转换电路以及CAN收发芯片，所述第二光纤收发器的输入端与所述第一光纤收发器的输出端连接，所述第二光纤收发器的输出端与所述第二光电转换电路的输入端连接，所述第二光电转换电路的输出端与CAN收发芯片的输入端连接，所述CAN的输出端与CAN总线连接。
优选地，所述第二光纤收发器、第二光电转换电路以及CAN收发芯片设置有多组。
优选地，所述CAN设备还包括现场可编程门阵列FPGA电路，设置在所述控制器与所述第一光电转换电路之间。
优选地，所述控制器设置在数字信号处理器中。
优选地，所述CAN设备为变频器。
优选地，所述CAN总线之间设置有匹配电阻。
本实用新型在CAN设备中设置光电转换电路以及光纤收发器，将多个CAN设备通过一个外挂的CAN总线板连接，使得设备之间可通过光纤连接，避免了电磁干扰对CAN总线产生的影响。此外，多个CAN设备通过一个CAN总线板连接，这样CAN总线的电信号仅在一块总线板上，没有经过长线传输，不会受到干扰，从而保证了CAN通讯的可靠性。
附图说明
图1为现有技术中CAN设备之间的连接结构示意图；
图2为本实用新型一实施例中CAN信号传输电路的结构示意图；
图3为本实用新型一实施例中CAN设备的结构示意图；
图4为本实用新型一实施例中CAN总线板的结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图2，为本实用新型一实施例中CAN信号传输电路的结构示意图。该CAN信号传输电路用于至少两CAN设备10之间的信号传输，其包括CAN设备10和CAN总线板20。CAN设备10包括控制器11、第一光电转换电路12和第一光纤收发器13。第一光电转换电路12的输入端与控制器11的输出端连接。第一光电转换电路12用于进行光电转换，例如将控制器11输出的电信号转换为光信号或者将来自CAN总线板20的光信号转换为电信号。第一光电转换电路12的输出端与第一光纤收发器13的输入端连接，第一光纤收发器13用以输入和输出光信号。CAN总线板20设置有依序连接的第二光纤收发器22、第二光电转换电路21以及CAN收发芯片23。其中，第二光纤收发器22的输入端与第一光纤收发器13的输出端连接，第二光纤收发器22的输出端与第二光电转换电路21的输入端连接，第二光电转换电路21的输出端与CAN收发芯片23的输入端连接，CAN收发芯片23的输出端与CAN总线连接。
本实用新型实施例中，第一光电转换电路12用于将电信号转换为光信号，第二光电转换电路21用于将光信号转换为电信号。当然，在信号反向传输时，第二光电转换电路21也可用于将电信号转换为光信号，第一光电转换电路12也可用于将光信号转换为电信号。光电转换技术为本领域技术人员所周知，在此就不作详述。
本实用新型实施例中，第一光纤收发器13与第二光纤收发器22之间通过光纤30连接，也可通过具有与光纤30等同抗电磁干扰功能的其他传输介质连接。第一光纤收发器13和第二光纤收发器22分别设有发送器和接收器。
本实用新型实施例中，CAN信号由CAN设备10传输至CAN总线的过程如下：
每台CAN设备10的CAN RX、CAN TX信号由控制器11输出，经第一光电转换电路12转换为光信号，由第一光纤收发器13通过光纤30输出至CAN总线板20上的第二光纤收发器22，由第二光纤收发器22输出至第二光电转换电路21，由第二光电转换电路21将光信号转变成电信号，经CAN收发芯片23转换成CAN总线信号输出至CAN总线。多台CAN设备10按照类似路径连接至CAN总线板20，完成通讯。进一步的，为了保证信号的完整性和满足阻抗匹配方面的要求，在CAN总线之间还设置有匹配电阻40。
本实用新型实施例中，CAN设备10可以为变频器，变频器中设置有数字信号处理器，而数字信号处理器中设置有带CAN核的控制器11。进一步的，CAN设备10中还可包括FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)电路14，设置在控制器11与第一光电转换电路12之间，用以将控制器11中的电信号转接至第一光电转换电路12并扩展CAN设备的功能。
参照图3，为本实用新型一实施例中CAN设备10的结构示意图。本实用新型实施例中，CAN设备10包括控制器11、第一光电转换电路12和第一光纤收发器13，第一光电转换电路12与控制器11连接，用于将控制器11输出的电信号转换为光信号，或者将来自总线板20的光信号转换为电信号。第一光纤收发器13与第一光电转换电路12连接，用于输入和输出光信号。例如将第一光电转换电路12转换得到的光信号输出，或者接受来自CAN总线板20的光信号。
由于设置有第一光电转换电路12，从控制器11输出的串行数据输出信号CAN TX以及串行数据输入信号CAN RX可转换为光信号，该光信号可经由第一光纤收发器13输出。本实用新型实施例中，第一光纤收发器13包括第一光纤发送器131和第一光纤接收器132，分别用于发送和接收光信号，以实现通过光纤与外部CAN设备连接。
参照图4，图4为本实用新型实施例中CAN总线板的结构示意图。如图4所示，该CAN总线板20上设置有依序连接的第二光纤收发器22、第二光电转换电路21以及CAN收发芯片23，第二光纤收发器22与第一光纤收发器13连接，包括光纤发送器221和光纤接收器222，用以接收光信号并将其输出至第二光电转换电路21，第二光电转换电路21用以将光信号转换为电信号并输出至CAN收发芯片23，CAN收发芯片23可输出CAN的差分电平CAN L和CAN H至CAN总线。第二光电转换电路21也可将来自CAN收发芯片23的电信号转换为光信号并输出至第二光纤收发器22。如图4所示，第二光纤收发器22、第二光电转换电路21以及CAN收发芯片23设置有多组，用以分接多个CAN设备10。
结合图3和图4，本实用新型实施例中，每台CAN设备10上的第一光纤收发器13与CAN总线板20上的第二光纤收发器22通过光纤连接。信号由CAN设备输出至CAN总线时，由每台CAN设备10的控制器11引出的CAN收发信号CAN RX和CAN TX经第一光电转换电路12转换输出至第一光纤收发器13；然后经由光纤传输介质接至CAN总线板20的第二光纤收发器22。CAN总线板20上的第二光纤收发器22输出至第二光电转换电路21，第二光电转换电路21将光信号转换为电信号，再输出至CAN收发芯片23，由CAN收发芯片23输出CAN信号，接入CAN总线。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种CAN信号传输电路，用于至少两CAN设备之间的信号传输，其特征在于，包括CAN设备和CAN总线板，所述CAN设备包括控制器、第一光电转换电路和第一光纤收发器，所述第一光电转换电路的输入端与控制器的输出端连接，所述第一光电转换电路的输出端与所述第一光纤收发器的输入端连接；所述CAN总线板设有第二光纤收发器、第二光电转换电路以及CAN收发芯片，所述第二光纤收发器的输入端与所述第一光纤收发器的输出端连接，所述第二光纤收发器的输出端与所述第二光电转换电路的输入端连接，所述第二光电转换电路的输出端与CAN收发芯片的输入端连接，所述CAN的输出端与CAN总线连接。
2.如权利要求1所述的CAN信号传输电路，其特征在于，所述第二光纤收发器、第二光电转换电路以及CAN收发芯片设置有多组。
3.如权利要求1或2所述的CAN信号传输电路，其特征在于，所述CAN设备还包括现场可编程门阵列FPGA电路，设置在所述控制器与所述第一光电转换电路之间。
4.如权利要求3所述的CAN信号传输电路，其特征在于，所述控制器设置在数字信号处理器中。
5.如权利要求4所述的CAN信号传输电路，其特征在于，所述CAN设备为变频器。
6.如权利要求5所述的CAN信号传输电路，其特征在于，所述CAN总线之间设置有匹配电阻。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106483414A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-03-08 | 广州市诚臻电子科技有限公司 | 一种can信号光电转换装置及can信号光电隔离*** |
| CN110519142A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-29 | 江苏沃姆克科技有限公司 | 一种sf-can bus滤波器 |
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