[发明专利]一种电流模驱动型的抗电磁干扰LIN驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗电磁干扰LIN驱动器，特别是涉及一种电流模驱动型的抗电磁干扰LIN驱动器。

背景技术

LIN总线结构是汽车等工业分布式电子系统控制中广泛应用的连接方式。LIN总线驱动器的功能是将协议控制器产生的TXD信号，转换为斜率和波形受到严格限制的输出信号，发送至LIN总线。由于应用环境中复杂的电磁环境，就电磁兼容而言，LIN驱动器设计必须考虑两个方面的问题：一是电磁辐射（Electromagnetic Emission，简称EME），LIN总线信号不能产生严重的电磁辐射，否则会干扰相邻电路或系统的正常工作；二是抗电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI），电磁干扰信号既可以导致总线上显性和隐性电平的误码，也可以引起总线信号上升和下降传输延迟的不对称，使占空比远远偏离标准值。LIN协议中规定，在最坏情况下（传输速率为20Kbit/s）占空比必须保持在39.6%～58.1%。而上述两者的性能均会影响通信的正确性，从而影响汽车等工业应用的安全性和可靠性。

现有的LIN驱动器电路如图1所示，一般是由斜率控制电路1、反馈电容2、输出驱动级3和外部负载4构成。该结构能够简单有效地实现对输出信号电压的斜率控制，减小EME。但由于斜率控制电路1实际为电压预驱动，输出电压信号，所以其输出阻抗较大，当直接连接到输出驱动级3的输入端时，使得该输入端对地阻抗很大，同时由于反馈电容的存在，总线在强磁场环境中，将耦合较大幅值的干扰信号到至出驱动级3的输入端，由于二极管D2的存在，该干扰信号始终为正值，从而拉低了总线上的平均直流电平，导致总线上显性和隐性电平的误码和总线信号上升下降沿的传输延时不对称，使占空比远远偏离标准值，进而导致通信错误。此外该结构斜率控制电路1和输出驱动级3通过反馈电容2直接相连，总线上的干扰信号将直接导致信号的斜率变化，从而影响占空比，因此该结构在抗EMI能力方面存在严重不足。

由上述分析可知，输出驱动级3采用电压预驱动和反馈电容极大地限制了LIN驱动器的抗EMI的能力。对于如汽车应用等极其复杂的电磁环境，在满足较低EME要求的同时，提高LIN驱动器的抗EMI能力，具有现实和迫切的需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电流模驱动型的抗电磁干扰LIN驱动器，用于解决现有技术中，LIN总线驱动器在复杂电磁环境中抗干扰能力的不足，导致的总线上出现的显性和隐性电平的误码率高、信号上升下降沿的传输延时对称性差、信号转换边沿易受干扰等问题，以提高其抗EMI能力，增强总线的鲁棒性，进而确保在汽车和其它工业应用中的安全性和可靠性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电流模驱动型的抗电磁干扰LIN驱动器，包括：斜率控制电路，用于对信号进行边沿整形；模拟缓冲器，与所述斜率控制电路连接，用于屏蔽电路负载对所述斜率控制电路的影响；分压网络，与所述模拟缓冲器连接，用于对所述模拟缓冲器的输出信号进行线性降压；电流预驱动级，与所述分压网络连接，用于将所述分压网络输出的电压信号线性转变为电流信号；输出驱动级，与所述电流预驱动级连接，用于线性放大所述电流预驱动级的输出信号；外部负载，与所述输出驱动级连接。

优选地，所述电流预驱动级包括线性压流转换器、第一电流镜、稳流器、复制电路和电压跟随器，还包括第一MOS管；所述输出驱动级包括第二MOS管；所述第一MOS管与所述第二MOS管构成第二电流镜。

如上所述，本发明的电流模驱动型的抗电磁干扰LIN驱动器，具有以下有益效果：由于模拟缓冲器和电流预驱动级的作用，解决了LIN总线在复杂电磁环境中，显性和隐性电平的误码率高和信号上升下降沿的传输延时对称性差的问题。同时通过将LIN总线驱动器的斜率控制电路和输出驱动级相互分离，解决了总线信号转换边沿易受干扰的问题。综合上述设计，可以保证LIN总线驱动器在复杂电磁场环境中，仍保持总线信号占空比的相对恒定性，从而极大地提高了该驱动器的抗EMI的能力，增强了LIN总线的鲁棒性，进而确保了汽车等工业应用中的安全性和可靠性。

附图说明

图1显示为现有技术中LIN驱动器的电路图；

图2显示为根据本发明的电流模驱动型的抗电磁干扰LIN驱动器实施例电路图；

图3显示为图2中电流预驱动级4的一种实施例的电路图。

具体实施方式