[实用新型]嵌入式隔离CAN-bus收发器模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化数据通信领域，更具体地说是一款方便嵌入用户设备且具有连接CAN-bus网络实现隔离通信功能的模块。

背景技术

在CAN-bus应用中，如果CAN节点设计不当，往往会出现损坏整个系统的情况，尤其在环境恶劣的条件下，这种现象就更为突出。为了避免不必要的损坏，提高可靠性，需要在CAN节点设计时采取保护措施，降低风险，提高性能！

一般需要在CAN控制器与CAN收发器之间采取隔离措施，并在CAN-bus总线上加总线保护器件。本实用新型就是针对CAN-bus节点实际应用的需求而提出来的，从而提高CAN节点稳定性、可靠性。

现有技术通常都是采用很多分立元件实现带电源及电气隔离的CAN-bus电路，需要电源隔离模块、电气隔离电路及CAN-bus收发器芯片等器件才能实现。但它们存在成本高、采购繁琐、稳定性不佳、无防护及体积较大等问题。因此，本实用新型提出一种既简化设计又能够提高稳定性的改良方案，即将上述元器件全部集成在一个体积约为2.5立方厘米大小的小型模块中。通过该嵌入式隔离CAN-bus收发器模块来实现带电源及电气隔离的CAN-bus电路功能，具有成本低、采购简单、稳定性好、防震、防潮、功耗低及体积小等优势。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一款方便嵌入用户设备且具有连接CAN-bus网络实现隔离通信功能的模块，以方便用户使用，减小用户产品设计周期，提高CAN-bus网络稳定性。

本实用新型是通过以下技术方案实现上述目的。

本设计公开了一种嵌入式隔离CAN-bus收发器模块电路，由顺序串联相接的耦合电路（1）和CAN-bus收发器（2）组成，其特征在于，还包括DC-DC电源隔离电路（3）和ESD保护器（4）。隔离CAN-bus收发器模块的连接方式如图1硬件结构示意图所示，顺序串联相接的是UART接口、耦合电路（1）、CAN-bus收发器（2）和CAN-bus网络，其中：

DC-DC电源隔离电路（3）和耦合电路（1）是并联相接，为UART接口与CAN-bus收发器（2）提供电源和电气隔离；

ESD保护器（4）与CAN-bus收发器（2）串联相接，为CAN-bus收发器（2）与CAN-bus网络提供过压和防静电保护，避免CAN-bus收发器（2）损坏。

本实用新型是描述了一种集成DC-DC电源隔离电路、电气隔离电路、CAN-bus收发器和ESD总线保护器件于一身而设计成一个小型的嵌入式隔离CAN-bus收发器模块的设计理念。整体结构采用灌封胶工艺，激光打标，生产流程符合RoHS指令。

所述模块的DC-DC电源隔离电路（3），连接到光电耦合隔离、电磁耦合隔离和电容耦合隔离之一的耦合电路（1），实现了UART与CAN-bus收发器（2）之间的电源隔离。所述DC-DC电源隔离电路（3）采用3.3V或5V之一的方式为整个电路供电。

所述模块的UART和CAN-bus收发器（2）之间的耦合电路（1）采用光电耦合隔离、电磁耦合隔离和电容耦合隔离之一实现数字信号的隔离传输。耦合电路（1）实现了UART与CAN-bus收发器（2）之间的电气隔离。

所述模块的ESD保护器（4）有网络过压和防静电保护功能，保护了CAN-bus收发器（2）芯片不受总线干扰信号而损坏。

所述模块的引脚也具有固定的排列及定义，如图2所示，模块底部具有1至8的引脚，其中，1、2、5、8引脚与DC-DC电源隔离电路（3）相连；3、4引脚与耦合电路（1）相连； 6、7引脚与CAN-bus收发器（2）相连。并且，每一引脚均有确定的连接定义，如图3所示：

1脚VCC为输入电源正；2脚GND为输入电源地；3脚TXD为CAN控制器发送端；4脚RXD为CAN控制器接收端；5脚为空脚；6脚CANH为CANH信号线连接端；7脚CANL为CANL信号线连接端；8脚CANG为隔离输出电源地。

所述1至8的引脚均匀分布于模块底部，左边为1至4脚，右边为5至8脚，结合上述排列及定义，模块左边实际引出的有4个引脚，右边实际引出的有3个引脚，如图4所示。并且，引脚之间具有固定间距，如图2所示，引脚之间的横向间距为2.54mm，纵向间距为15.24mm，从而将模块的整体体积控制在2.5立方厘米左右。

综合上述，本实用新型介绍的嵌入式隔离CAN-bus收发器模块简化了电路设计，采用灌封方式使得模块具有更好的隔离、小体积、防震和防潮等优点，稳定可靠。

附图说明

图1为本技术方案的硬件结构示意图；