CN218897083U - Can通讯浪涌脉冲防护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种CAN通讯浪涌脉冲防护装置,包括有装置本体,装置本体上设置有外部接口COM2与内部接口COM1,外部接口COM2与内部接口COM1之间导通连接有高电压接线CAN1_H与低电压接线CAN1_L所构成的CAN通信线路,其特征在于:装置本体内设置有第一级浪涌保护电路、第二级电压电流限制保护电路、第三级浪涌保护电路,第一级浪涌保护电路与CAN通信线路并联连接,第二级电压电流限制保护电路与第一级浪涌保护电路串联连接,第三级脉冲保护电路与被保护设备的CAN通信入口并联加串联连接。由此,能够把CAN通讯线路上夹带的4KV高压浪涌干扰消减到5V左右的CAN工作电压,可对CAN通讯线路上的电流进行限制,确保CAN通讯线路处于良性工作状态,确保***整体通讯的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防护装置,尤其涉及一种CAN通讯浪涌脉冲防护装置。
背景技术
在短距离通信上,由于串口通信廉价、简单,使用非常普遍。但串口通信线路本身的防护不是特别完善,尤其在浪涌实验,脉冲实验中,极有可能对设备造成损坏。
为此,现有技术201520087165.7提供了一种串口浪涌脉冲防护装置。其需要采用磁珠与高压电容来对脉冲干扰进行吸收,整体构造较为复杂,不能实现简单的集成化配置。
同时,现有技术不能匹配CAN通讯应用,不能满足CAN通讯防浪涌的需要。
有鉴于上述的缺陷,本设计人,积极加以研究创新,以期创设一种CAN通讯浪涌脉冲防护装置,使其更具有产业上的利用价值。
并且,本申请人之前也申请过适用于RS232串口浪涌脉冲的防护装置,该装置也不能直接利用到CAN通讯领域,其只能满足短距离信号传输的处理需要,且最低只能讲电压挡在15V以内,无法满足5V稳定工作电压的需要。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型的目的是提供一种CAN通讯浪涌脉冲防护装置。
本实用新型的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,包括有装置本体,所述装置本体上设置有外部接口COM2与内部接口COM1,所述外部接口COM2与内部接口COM1之间导通连接有高电压接线CAN1_H与低电压接线CAN1_L所构成的CAN通信线路,其中:所述装置本体内设置有第一级浪涌保护电路、第二级电压电流限制保护电路、第三级浪涌保护电路,所述第一级浪涌保护电路与CAN通信线路并联连接,所述第二级电压电流限制保护电路与第一级浪涌保护电路串联连接,第三级脉冲保护电路与被保护设备的CAN通信入口并联加串联连接,所述第一级浪涌保护电路采用三个固体放电管组成,所述第二级电压电流限制保护电路采用两个自恢复保险丝组成,所述第三级浪涌保护电路采用三个TVS管和两个电阻组成。
进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述第一级浪涌保护电路包括有固体放电管TSS1、固体放电管TSS2、固体放电管TSS3,所述固体放电管TSS1的1脚与低电压接线CAN1_L相连,所述固体放电管TSS1的2脚与高电压接线CAN1_H相连,所述固体放电管TSS2的1脚与低电压接线CAN1_L相连,所述固体放电管TSS2的2脚与接地端相连,所述固体放电管TSS3的1脚与高电压接线CAN1_H相连,所述固体放电管TSS2的2脚与接地端相连。
更进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述第二级电压电流限制保护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2,所述自恢复保险丝F1的1脚接高电压接线CAN1_H,2脚接入第三级浪涌保护电路,所述自恢复保险丝F2的1脚接低电压接线CAN1_L,2脚接入第三级浪涌保护电路。
更进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述第三级浪涌保护电路包括TVS管ESD1、TVS管ESD2、TVS管ESD3和限流电阻R1、限流电阻R2,所述TVS管ESD1的1脚接低电压接线CAN1_L,2脚接高电压接线CAN1_H,所述TVS管ESD2的2脚接低电压接线CAN1_L,1脚与接地端相连,所述TVS管ESD3的2脚接高电压接线CAN1_H,1脚与接地端相连,所述限流电阻R1与高电压接线CAN1_H串联,所述限流电阻R2与低电压接线CAN1_L串联。
更进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述固体放电管的型号为BS0300N-C-F。
更进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述自恢复保险丝的型号为SMD1812B010TF,额定工作电压在30V。
更进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述TVS管型号为SMBJ5.0CA。
再进一步地,上述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其中,所述电阻的阻值为10R。
借由上述方案,本实用新型至少具有以下优点:
1、通过有效的三级保护,能够把CAN通讯线路上夹带的4KV高压浪涌干扰消减到5V左右的CAN工作电压,可对CAN通讯线路上的电流进行限制,确保CAN通讯线路处于良性工作状态,确保***整体通讯的稳定性。
2、能够在进行CAN通讯时,确保不被外部的高压浪涌所损坏,提升运行稳定性。
3、可以利用市售组件来进行构建,有较佳的集成性,无需采用气体放电管,实施便利且运行成本低。
4、可利用第三级浪涌保护电路将电压挡在5V以内,可实现低电压接线CAN1_L、高电压接线CAN1_H之间的差模防护,满足长距离信号传输的需要。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是CAN通讯浪涌脉冲防护装置的整体结构示意图。
图2是第一级浪涌保护电路的结构示意图。
图3是第二级电压电流限制保护电路的结构示意图。
图4是第三级浪涌保护电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
如图1至4的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,包括有装置本体,装置本体上设置有外部接口COM2与内部接口COM1,外部接口COM2与内部接口COM1之间导通连接有高电压接线CAN1_H与低电压接线CAN1_L所构成的CAN通信线路,其与众不同之处在于:装置本体内设置有第一级浪涌保护电路、第二级电压电流限制保护电路、第三级浪涌保护电路,实现分级防护。具体来说,第一级浪涌保护电路与CAN通信线路并联连接,第二级电压电流限制保护电路与第一级浪涌保护电路串联连接,第三级脉冲保护电路与被保护设备的CAN通信入口并联加串联连接。为了进行集成化的布局,第一级浪涌保护电路采用三个固体放电管组成,第二级电压电流限制保护电路采用两个自恢复保险丝组成。同时,第三级浪涌保护电路采用三个TVS管和两个电阻组成。
结合本实用新型一较佳的实施方式来看,第一级浪涌保护电路包括有固体放电管TSS1、固体放电管TSS2、固体放电管TSS3。具体来说,固体放电管TSS1的1脚与低电压接线CAN1_L相连,固体放电管TSS1的2脚与高电压接线CAN1_H相连。这样,可有效吸收CAN通信线路上的差模干扰电压。同时,固体放电管TSS2的1脚与低电压接线CAN1_L相连,固体放电管TSS2的2脚与接地端相连。并且,固体放电管TSS3的1脚与高电压接线CAN1_H相连,固体放电管TSS2的2脚与接地端相连。实施期间,当高压浪涌4KV进入后会触发固体放电管TSS2和固体放电管TSS3工作,使得高压浪涌4KV被消减到30V左右。以此达到第一级高压4KV消减为低压30V的目的。
进一步来看,采用第二级电压电流限制保护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2,实现电流过流保护。实施期间,自恢复保险丝F1的1脚接高电压接线CAN1_H,2脚接入第三级浪涌保护电路。同时,自恢复保险丝F2的1脚接低电压接线CAN1_L,2脚接入第三级浪涌保护电路。由此,自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2的1脚接上游的高电压接线CAN1_H和低电压接线CAN1_L线的30V浪涌电压,两者的2脚接后级的TVS管和限流电阻。当上游电压超过30V,电流超过300ma,则自恢复保险丝F1和自恢复保险丝F2会跳闸保护,阻止大电流进入到后级电路。
结合实际实施来看,本实用新型采用的第三级浪涌保护电路包括TVS管ESD1、TVS管ESD2、TVS管ESD3和限流电阻R1、限流电阻R2。具体来说,TVS管ESD1的1脚接低电压接线CAN1_L,2脚接高电压接线CAN1_H,TVS管ESD2的2脚接低电压接线CAN1_L,1脚与接地端相连,TVS管ESD3的2脚接高电压接线CAN1_H,1脚与接地端相连。同时,限流电阻R1与高电压接线CAN1_H串联,限流电阻R2与低电压接线CAN1_L串联。
实施期间,TVS管ESD2、TVS管ESD3会把上游的30V电压钳位到5V左右,属于低压钳位作用,用于消除CAN通讯线上的共模干扰。同时,可利用TVS管ESD1来消除CAN通讯线上的差模干扰。由此,经过这三个TVS管防护后,此时CAN通讯线路上的残余电压大致等于CAN信号工作电压。同时,可结合限流电阻R1和限流电阻R2的10R限流电阻,进一步保证了CAN通讯线上的电压和电流处于良好的工作状态。
再进一步来看,考虑到实施的便利,可以有效利用市售组件,采用的固体放电管的型号为BS0300N-C-F。自恢复保险丝的型号为SMD1812B010TF,额定工作电压在30V。同时,TVS管型号为SMBJ5.0CA。并且,采用的电阻阻值为10R。
通过上述的文字表述并结合附图可以看出,采用本实用新型后,拥有如下优点:
1、通过有效的三级保护,能够把CAN通讯线路上夹带的4KV高压浪涌干扰消减到5V左右的CAN工作电压,可对CAN通讯线路上的电流进行限制,确保CAN通讯线路处于良性工作状态,确保***整体通讯的稳定性。
2、能够在进行CAN通讯时,确保不被外部的高压浪涌所损坏,提升运行稳定性。
3、可以利用市售组件来进行构建,有较佳的集成性,无需采用气体放电管,实施便利且运行成本低。
4、可利用第三级浪涌保护电路将电压挡在5V以内,可实现低电压接线CAN1_L、高电压接线CAN1_H之间的差模防护,满足长距离信号传输的需要。
以直接集成到CAN通讯接口中,实施较为便利。
此外,本实用新型所描述的指示方位或位置关系,均为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或构造必须具有特定的方位,或是以特定的方位构造来进行操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.CAN通讯浪涌脉冲防护装置,包括有装置本体,所述装置本体上设置有外部接口COM2与内部接口COM1,所述外部接口COM2与内部接口COM1之间导通连接有高电压接线CAN1_H与低电压接线CAN1_L所构成的CAN通信线路,其特征在于:所述装置本体内设置有第一级浪涌保护电路、第二级电压电流限制保护电路、第三级浪涌保护电路,所述第一级浪涌保护电路与CAN通信线路并联连接,所述第二级电压电流限制保护电路与第一级浪涌保护电路串联连接,第三级脉冲保护电路与被保护设备的CAN通信入口并联加串联连接,所述第一级浪涌保护电路采用三个固体放电管组成,所述第二级电压电流限制保护电路采用两个自恢复保险丝组成,所述第三级浪涌保护电路采用三个TVS管和两个电阻组成。
2.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述第一级浪涌保护电路包括有固体放电管TSS1、固体放电管TSS2、固体放电管TSS3,所述固体放电管TSS1的1脚与低电压接线CAN1_L相连,所述固体放电管TSS1的2脚与高电压接线CAN1_H相连,所述固体放电管TSS2的1脚与低电压接线CAN1_L相连,所述固体放电管TSS2的2脚与接地端相连,所述固体放电管TSS3的1脚与高电压接线CAN1_H相连,所述固体放电管TSS2的2脚与接地端相连。
3.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述第二级电压电流限制保护电路包括自恢复保险丝F1、自恢复保险丝F2,所述自恢复保险丝F1的1脚接高电压接线CAN1_H,2脚接入第三级浪涌保护电路,所述自恢复保险丝F2的1脚接低电压接线CAN1_L,2脚接入第三级浪涌保护电路。
4.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述第三级浪涌保护电路包括TVS管ESD1、TVS管ESD2、TVS管ESD3和限流电阻R1、限流电阻R2,所述TVS管ESD1的1脚接低电压接线CAN1_L,2脚接高电压接线CAN1_H,所述TVS管ESD2的2脚接低电压接线CAN1_L,1脚与接地端相连,所述TVS管ESD3的2脚接高电压接线CAN1_H,1脚与接地端相连,所述限流电阻R1与高电压接线CAN1_H串联,所述限流电阻R2与低电压接线CAN1_L串联。
5.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述固体放电管的型号为BS0300N-C-F。
6.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述自恢复保险丝的型号为SMD1812B010TF,额定工作电压在30V。
7.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述TVS管型号为SMBJ5.0CA。
8.根据权利要求1所述的CAN通讯浪涌脉冲防护装置,其特征在于:所述电阻的阻值为10R。
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