一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡制造技术

本发明专利技术公开了一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，涉及轨道交通列车网络通信技术领域，包括具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片、基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片和隔离BOOST斩波电路，本发明专利技术的有益效果在于，通过采用iCoupler技术的专用隔离芯片实现了逻辑电路与收发器电路的隔离，同时实现了逻辑器件电平与收发器电平的转换；该隔离技术较传统变压器隔离技术在有效地降低了隔离器件占用板卡的PCB面积的同时降低了板卡正面器件的高度，有助于实现板卡小型化，提供一种性价比高且小型的基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡。的MVB网卡。的MVB网卡。

【技术实现步骤摘要】
一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡


[0001]本专利技术涉及轨道交通列车网络通信
，具体为一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡。

技术介绍

[0002]随着嵌入式控制技术与通信网络技术的发展，由国际电工委员会(InternationalElectrotechnical Commission，缩写为IEC)制定的列车数据通信网(TrainCommunication Network，缩写为TCN)标准IEC61375
‑
1受到了广泛重视。TCN标准体系结构定义了绞线式列车总线(Wire Train Bus，缩写为WTB)和多功能车辆总线(MultifunctionVehicle Bus，缩写为MVB)两级总线。其中，MVB总线用于联接车辆内部的设备，或固定编组的列车组中各车辆之间的设备，负责设备间的数据通信。
[0003]目前我国列车数据通信网络系统也采用IEC61375
‑
1标准，经过十余年的发展，加之近些年对引进的一些列车网络核心设备(如TCN网关、MVB板卡等)技术的消化、吸收，目前，一类MVB网卡已经实现了国产化，但由于目前绝大多数产品都是沿用与进口产品相同的变压器隔离方案，个别产品为了小型化而采用了成本较高的光电隔离方案，以上两方面导致了国产板卡无法实现高性价比的小型化设计。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中存在的上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种性价比高且小型的基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡。
[0005]本专利技术的技术方案是这样的：
[0006]一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，包括具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片、基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片和隔离BOOST斩波电路；
[0007]所述具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于逻辑电路与收发器电路间电气隔离，并完成电路间逻辑电平转换的电路；
[0008]所述基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于对数据进行隔离处理；
[0009]所述隔离BOOST斩波电路用于对板卡3.3V供电隔离，同时用于将3.3V供电转换收发器专用的5V隔离供电电路。
[0010]其中，所述逻辑电路包括隔离芯片本体，所述隔离芯片本体包括隔离芯片逻辑侧和隔离芯片逻辑工作侧，所述收发器电路包括隔离芯片收发器侧；
[0011]所述隔离芯片逻辑侧为3.3V逻辑电平，所述隔离芯片收发器侧为5V逻辑电平；
[0012]所述隔离芯片逻辑工作侧为3.3V电源，所述隔离芯片收发器侧为5V专用电源，所述3.3V电源与5V专用电源通过互相隔离。
[0013]其中，所述具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于将逻辑电路的3.3V电平发送数据实时转换为5V收发器的发送数据，由5V收发器发送到列车MVB网络。
[0014]其中，所述收发器电路用于将列车网络接收的数据通过5V电平输入隔离芯片本
体，所述隔离芯片本体用于实时转换3.3V电平数据并送入逻辑电路的接收端。
[0015]其中，所述基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片在对数据进行隔离处理的同时，还需要对5V收发器进行数据流向控制。
[0016]其中，所述5V收发器的内部安装有两个基于iCoupler隔离技术的专用隔离芯片，其中一个所述基于iCoupler隔离技术的专用隔离芯片用于对收发数据隔离，另一个所述基于iCoupler隔离技术的专用隔离芯片用于对5V收发器流向控制信号的隔离。
[0017]其中，所述逻辑电路用于通过隔离BOOST斩波电路将3.3V供电升压至9V；所述逻辑电路用于通过升压电路中的共轭电感，将6V的电压耦合到收发电路侧，收发电路侧对耦合的交流电进行整流、滤波后输入LDO芯片内。
[0018]其中，所述5V收发器的内部设有供电隔离电路，所述5V收发器的5V供电与逻辑电路的供电3.3V互相隔离。
[0019]其中，所述5V收发器的供电满足不超过300mA的负载电流要求。
[0020]其中，所述供电隔离电路包括升压斩波控制器、隔离变压器、低压降整流二极管、LDO芯片和滤波电容；
[0021]所述升压斩波控制器为Ti的升压斩波控制芯片，所述升压斩波控制器用于将3.3V输入电压斩波至9V；
[0022]所述隔离变压器用于在原边接入升压斩波电路时，副边可以感应6V的交流电压作为5V收发器电路的电源；
[0023]所述低压降整流二极管用于将副边感应出的交流电压整流为直流电压并输送给LDO芯片；
[0024]所述LDO芯片用于将脉动直流电进行稳压处理，并输入5V收发器和隔离芯片本体的收发器侧进行使用；
[0025]所述滤波电容用于维持直流电源系统温度。
[0026]本专利技术具有以下优点和有益效果：通过采用iCoupler技术的专用隔离芯片实现了逻辑电路与收发器电路的隔离，同时实现了逻辑器件电平与收发器电平的转换；
[0027]该隔离技术较传统变压器隔离技术在有效地降低了隔离器件占用板卡的PCB面积的同时降低了板卡正面器件的高度，有助于实现板卡小型化；
[0028]较传统光电隔离技术有效降低了隔离器件的成本，实现了板卡的低成本化；
[0029]配合iCoupler隔离技术研发的供电隔离电路，在实现逻辑电路与收发器电路供电隔离的同时，完成了逻辑电路与收发器电路的电平转换。
附图说明
[0030]图1为本专利技术提供的一种基于iCoupler隔离技术的MVB网卡逻辑电路与收发器电路间的隔离结构示意图。
[0031]图2为本专利技术提供的专用BOOST隔离供电电路拓扑图。
[0032]图3为本专利技术提供的一种基于iCoupler隔离技术的MVB网卡系统框图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例
中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]下面将参照附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0035]如图1至图3所示：本专利技术实施例的一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，包括具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片、基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片和隔离BOOST斩波电路；
[0036]具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于逻辑电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，其特征在于，包括具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片、基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片和隔离BOOST斩波电路；所述具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于逻辑电路与收发器电路间电气隔离，并完成电路间逻辑电平转换的电路；所述基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于对数据进行隔离处理；所述隔离BOOST斩波电路用于对板卡3.3V供电隔离，同时用于将3.3V供电转换收发器专用的5V隔离供电电路。2.根据权利要求1所述的基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，其特征在于，所述逻辑电路包括隔离芯片本体，所述隔离芯片本体包括隔离芯片逻辑侧和隔离芯片逻辑工作侧，所述收发器电路包括隔离芯片收发器侧；所述隔离芯片逻辑侧为3.3V逻辑电平，所述隔离芯片收发器侧为5V逻辑电平；所述隔离芯片逻辑工作侧为3.3V电源，所述隔离芯片收发器侧为5V专用电源，所述3.3V电源与5V专用电源通过互相隔离。3.根据权利要求2所述的基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，其特征在于，所述具备iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片用于将逻辑电路的3.3V电平发送数据实时转换为5V收发器的发送数据，由5V收发器发送到列车MVB网络。4.根据权利要求3所述的基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，其特征在于，所述收发器电路用于将列车网络接收的数据通过5V电平输入隔离芯片本体，所述隔离芯片本体用于实时转换3.3V电平数据并送入逻辑电路的接收端。5.根据权利要求4所述的基于iCoupler芯片隔离技术的MVB网卡，其特征在于，所述基于iCoupler隔离技术的专用数字隔离芯片在对数据进行隔离处理的同时，还需要对5V收发器进行数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，郭超，刘建龙，
申请(专利权)人：北京研运科技有限公司，
类型：发明
国别省市：