本发明专利技术公开了一种提高CAN总线信号的噪声容限的电路系统，包括CAN总线收发器，所述CAN总线收发器包括CAN总线高端、CAN总线低端、电源端和电源地端，所述电源端和电源地端分别连接到供电电源的正极和电源地，还包括：以电源地为中心地的正电源、负电源、第一恒流源和第二恒流源。本发明专利技术利用恒流源CC1、恒流源CC2的作用，使得CAN收发器输出高的差分电压时，其电压数值高于现有技术的电压值，在CAN收发器输出低的差分电压时，使CANL端电压高于CANH，实现差分负电压输出；从而有效提高了输出电压识别门限，也就是提高了噪声容限；进而提升双绞线式CAN通信总线抗干扰能力，使其可以应用在电磁干扰大的环境中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及本专利技术涉及CAN通信的接口电路，特别是涉及提高CAN总线信号的噪声容限的电路。
技术介绍
Controller Area Network简称CAN，全称控制器局域网，已成为ISO(国际标准化组织)的串行通信协议标准。CAN总线通信具有很好的简便易用性、网络安全性、通信可靠性和实时性，因此被广泛应用于汽车、舰船、医疗和工控设备等领域。通常，由CAN收发器(如SN65HVD251，PCA82C250等)将来自CAN控制器输出的逻辑电平转换成差分信号，来完成报文的发送和接收，目的是延伸通信距离和增强抗干扰能力。双绞线(或者普通并行线)具有配线容易、成本低、节点扩展方便等特点，常常被选为CAN总线的传输介质。附图1显示了现有技术的CAN总线通信的系统构成。该图摘录自CAN收发器SN65HVD251的数据手册中的Figure 25，数据手册文件编号为SLLS545B。使用双绞线来搭建CAN总线，这种做法是厂商推荐的，也是实际中普遍采用的，但是在电磁干扰大的环境中应用，比如在电动汽车充电模块、光伏逆变器、变频器等设备组网应用中，就常常出现通信随机中断，甚至根本无法通信的情况。深究上述现象的原因，发现现有技术的CAN总线信号的噪声容限比较低，如图2(摘录自SN65HVD251的数据手册中的Figure 24)所示的差分信号眼图，低电平的噪声容限只有500mV，由于高电平输出最低值为1.5V，所以高电平的噪声容限最差时也只有600mV( =1.5V - 900mV)o在电磁干扰比较大的设备中，存在着诸如邻近信号的串扰、收发器电源地线的反跳、电压快速变化部件的容性耦合等等电磁干扰，耦合到CAN总线上的噪声电压的幅度常常达到2伏，从而将有用信号淹没，导致信号识别错误，通信异常。为了应对强电磁干扰，有的在分开的、独立的、有一定距离的通信节点间使用光纤作为接收、发送信号的传输介质，在某个主控节点处将光纤信号还原为电信号，集中使用CAN收发器进行电平转换和总线连接组网，如中国专利ZL200510086299.8描述的“一种适用于强电磁干扰环境下的高性能CAN通信系统”那样。但是，采用光纤显著增加了 CAN的应用成本，给增加节点数量带来不便(光纤方案中，增加一个节点，需要增加光纤的接收部件、发送部件，还要增加一个CAN收发器，远没有双绞线那样将总线并联就完成节点增加那么方便)，削弱了 CAN的易用性。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种既保留双绞线式CAN通信总线的配线容易、成本低、方便扩展节点等优点，又可以大幅度提高CAN总线信号的噪声容限的电路系统。本专利技术所采用的技术方案是: 一种提高CAN总线信号的噪声容限的电路系统，包括CAN总线收发器，所述CAN总线收发器包括CAN总线高端CANH、CAN总线低端CANL、电源端VCC和电源地端GND，所述电源端VCC和电源地端GND分别连接到供电电源的正极和电源地VG，还包括:以电源地VG为中心地的正电源V1、负电源V2、第一恒流源CC1和第二恒流源CC2 ;所述正电源VI的负极与电源地VG连接，正极与第一恒流源CC1的输入端连接；所述的第一恒流源CC1的输出端与CAN总线低端CANL连接；所述的CAN总线高端CANH与第二恒流源CC2的输入端连接，所述第二恒流源CC2的输出端与负电源V2的负极连接，所述负电源V2的正极与电源地VG连接。优选的，所述的第一恒流源CC1、第二恒流源CC2的数值选择，遵照如下准则:所述的CAN收发器输出高的差分电压时，差分电压值高于CAN收发器的CAN总线低端CANL与CAN总线高端CANH之间独立连接60欧姆电阻时可以输出的差分电压值。优选的，所述的第一恒流源CC1、第二恒流源CC2的数值相等，其数值等于所述的CAN收发器的CAN总线低端CANL与CAN总线高端CANH之间独立连接60欧姆电阻时可以输出的差分电流值的0.4倍到0.6倍。优选的，所述的第一恒流源CC1与CAN总线低端CANL之间顺向串联第一二极管D1，所述的第二恒流源CC2与CAN总线高端CANH之间顺向串联第二二极管D2。优选的，所述的正电源VI和CAN收发器采用同一供电电源V0供电；所述的负电源V2的输出电流为0。优选的，在所述的CAN总线高端CANH、CAN总线低端CANL之间并联有双向限压器件DW，所述双向限压器件DW为双向稳压管或双向瞬态电压抑制二极管。本专利技术的有益效果是: 本专利技术利用恒流源CC1、恒流源CC2的作用，使得CAN收发器输出高的差分电压(CANH端电压高于CANL)时，其电压数值高于现有技术的电压值，在CAN收发器输出低的差分电压时，使CANL端电压高于CANH，实现差分负电压输出；从而有效提高了输出电压识别门限，也就是提高了噪声容限；进而提升双绞线式CAN通信总线抗干扰能力，使其可以应用在电磁干扰大的环境中。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步说明: 图1为现有技术的CAN总线通信的系统构成； 图2为现有技术的CAN总线差分信号眼图及噪声容限； 图3为本专利技术一种实施例的电路原理图； 图4为本专利技术一种实施例的CAN总线差分信号眼图及噪声容限。【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组入口 ο一种提高CAN总线信号的噪声容限的电路系统，包括CAN总线收发器，所述CAN总线收发器包括CAN总线高端CANH、CAN总线低端CANL、电源端VCC和电源地端GND，所述电源端VCC和电源地端GND分别连接到供电电源的正极和电源地VG，还包括:以电源地VG为中心地的正电源V1、负电源V2、第一恒流源CC1和第二恒流源CC2 ;所述正电源VI的负极与电源地VG连接，正极与第一恒流源CC1的输入端连接；所述的第一恒流源CC1的输出端与CAN总线低端CANL连接；所述的CAN总线高端CANH与第二恒流源CC2的输入端连接，所述第二恒流源CC2的输出端与负电源V2的负极连接，所述负电源V2的正极与电源地VG连接。其中，如图3所示的本专利技术一种实施例的电路原理图中，CAN收发器由电源VCC供电，电源地标识为VG，CAN总线两个差分输出端分别标识为CAN总线高端CANH，CAN总线低端CANL ；以CAN收发器供电电源地VG为中心地的正电源V1、负电源V2，还包括恒流源CC1、恒流源CC2 ;所述的恒流源CC1自正电源VI流出，从CAN总线低端CANL流入；所述的恒流源CC2自CAN总线高端CANH流出，从负电源V2流入；恒流源CC1、恒流源CC2的数值选择，遵照如下准则:CAN收发器输出高的差分电压(CANH端电压高于CANL)时，其数值高于CAN收发器独立连接60欧姆电阻时可以输出的差分电压值。优选的，所述的第一恒流源CC1、第二恒流源CC2的数值选择，遵照如下准则:所述的CAN收发器输出高的差分电压时，差分电压值高于CAN收发器的CAN总线低端CANL与CAN总线高端CANH之间独立连接60欧姆电阻时可以输出的差分电压值。优选的，所述的第一恒流源CC1、第二恒流源CC2的数值相等，其数值等于所述的CAN收发器的CAN总线低端CANL与CAN总本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高CAN总线信号的噪声容限的电路系统，包括CAN总线收发器，所述CAN总线收发器包括CAN总线高端（CANH）、CAN总线低端（CANL）、电源端（VCC）和电源地端（GND），所述电源端（VCC）和电源地端（GND）分别连接到供电电源的正极和电源地（VG），其特征在于，还包括：以电源地（VG）为中心地的正电源（V1）、负电源（V2）、第一恒流源（CC1）和第二恒流源（CC2）；所述正电源（V1）的负极与电源地（VG）连接，正极与第一恒流源（CC1）的输入端连接；所述的第一恒流源（CC1）的输出端与CAN总线低端（CANL）连接；所述的CAN总线高端（CANH）与第二恒流源（CC2）的输入端连接，所述第二恒流源（CC2）的输出端与负电源（V2）的负极连接，所述负电源（V2）的正极与电源地（VG）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范家闩，
申请(专利权)人：深圳市科陆电源技术有限公司，深圳市科陆电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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