CN207732418U - 一种机箱内置型can总线防雷电路 - Google Patents
一种机箱内置型can总线防雷电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种机箱内置型CAN总线防雷电路，属于轨道通讯技术领域。所述防雷电路包括高压泄放电路、限流电路、中低压泄放电路和滤波电路，各部分电路之间CAN总线顺次连接。高压泄放电路采用差分式气体放电管U1，限流电路采用两个自恢复保险丝，中低压泄放电路采用瞬态电压抑制器U2，滤波电路采用共模扼流圈L。
Description
技术领域
本实用新型属于轨道通讯技术领域，具体涉及一种机箱内置型CAN总线防雷电路。
背景技术
CAN总线是轨道交通信号中一种常用的通讯协议，用于多种设备的通讯互联。7.23动车事故后，由于雷击会对铁路信号设备产生巨大的破坏作用，并引发重大事故，因此铁路通讯信号机柜间设备均需进行防雷防护。而目前，通常的防雷设备均需安装在机柜外，独立于机柜内的各种信号设备。独立于机柜的防雷设备，对于空间和布线均有一定要求，无论是设备安装的复杂度还是防护效果都无法达到最佳。而对于空间逼仄，或已经完成布线设计的成套设备更不适用。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种机箱内置型CAN总线防雷电路，该防雷电路结构采用机箱内置式，即安装在机箱内部，只需在原来的设备上增加一根地线，即可实现防雷防护。
本实用新型提出的一种机箱内置型CAN总线防雷电路，包括高压泄放电路、限流电路、中低压泄放电路和滤波电路，各部分电路之间CAN总线顺次连接。
高压泄放电路采用差分式气体放电管U1，U1的1脚和3脚分别接CAN总线的高压端CAN1H和低压端CAN1L，U1的2脚接EARTH；限流电路采用两个自恢复保险丝，对应两个等效电阻R1和R2，等效电阻R1连接在U1的管脚1和U2的管脚2之间，等效电阻R2连接在U1的管脚3和U2的管脚1之间；中低压泄放电路采用瞬态电压抑制器U2，U2为TVS管，U2的1脚和2脚分别接入CAN1H和CAN1L，3脚与CAN总线的参考地GND-CAN连接，并通过高压电容C与保护地EARTH连接；滤波电路采用共模扼流圈L，共模扼流圈L的管脚2接U2的管脚1，共模扼流圈L的管脚4接U2的管脚2，共模扼流圈L的管脚1和管脚3引出，输出CAN总线输出信号。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型体积小，适用于机柜空间逼仄的场合。
2、本实用新型直插式安装，安装简便，无线额外布线。
附图说明
图1为本实用新型机箱内置型CAN总线防雷电路组成示意图。
图2为本实用新型机箱内置型CAN总线防雷电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提出一种机箱内置型CAN总线防雷电路，包括高压泄放电路、限流电路、中低压泄放电路和滤波电路，如图1所示，各部分电路之间CAN总线顺次连接。
如图2所示，左侧UCAN1H和UCAN1L分别是机箱内置型CAN总线防雷电路的CAN总线输入信号的高压端和低压端，右侧CAN1H和CAN1L分别是机箱内置型CAN总线防雷电路的CAN总线输出信号的高压端和低压端。
高压泄放电路是本实用新型的防雷电路中主要的能量泄放通道，实现CAN总线两根信号线CAN1H和CAN1L之间，以及这两根信号线与保护地EARTH之间，3个方向的第一级防护。高压泄放电路采用差分式气体放电管U1(GDT)实现，U1的1脚和3脚分别接CAN1H和CAN1L，U1的2脚接EARTH(保护地，用于能量的泄放)如图2所示。
限流电路的作用是雷击瞬间断开电路，起到保护CAN总线电路的作用。在电流变小时恢复工作。限流电路采用两个自恢复保险丝(PTC)实现，对应两个等效电阻R1和R2，其中两个自恢复保险丝分别串入CAN1H和CAN1L线上，一端接高压泄放电路，另一端接中低压泄放电路，如图2所示，等效电阻R1连接在U1的管脚1和U2的管脚2之间，等效电阻R2连接在U1的管脚3和U2的管脚1之间。
中低压泄放电路作用是在雷击的初期，高压泄放电路还未启动工作时，完成保护工作。中低压泄放电路采用瞬态电压抑制器U2(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR，简称TVS)实现，图2中U2为TVS管，接在限流电路之后，U2的1脚和2脚分别接入CAN1H和CAN1L，3脚与CAN总线的参考地GND-CAN连接，并通过高压电容C(耐压等级在2000V以上)与保护地EARTH连接，用于部分能量的泄放。
滤波电路的作用有两个，一是在雷击的初期，高压泄放电路还未启动工作时，增大瞬态阻值，配合中低压泄放电路完成保护工作。二是起到滤波作用，提高CAN总线信号线上信号质量。滤波电路采用共模扼流圈L，共模扼流圈L的管脚2和管脚4串入CAN1H和CAN1L线，用于与中低压泄放电路的连接，另一端(共模扼流圈L的管脚1和管脚3)引出，输出CAN总线输出信号。具体地，共模扼流圈L的管脚2接U2的管脚1，共模扼流圈L的管脚4接U2的管脚2。
Claims (1)
1.一种机箱内置型CAN总线防雷电路，其特征在于：包括高压泄放电路、限流电路、中低压泄放电路和滤波电路，各部分电路之间CAN总线顺次连接；
高压泄放电路采用差分式气体放电管U1，U1的1脚和3脚分别接CAN总线的高压端CAN1H和低压端CAN1L，U1的2脚接EARTH；
限流电路采用两个自恢复保险丝，对应两个等效电阻R1和R2，等效电阻R1连接在U1的管脚1和U2的管脚2之间，等效电阻R2连接在U1的管脚3和U2的管脚1之间；
中低压泄放电路采用瞬态电压抑制器U2，U2为TVS管，U2的1脚和2脚分别接入CAN1H和CAN1L，3脚与CAN总线的参考地GND-CAN连接，并通过高压电容C与保护地EARTH连接；
滤波电路采用共模扼流圈L，共模扼流圈L的管脚2接U2的管脚1，共模扼流圈L的管脚4接U2的管脚2，共模扼流圈L的管脚1和管脚3引出，输出CAN总线输出信号。
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