汽车CAN总线适配电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种汽车CAN总线适配电路，包括差分信号处理电路，将CAN网络信号进行试验匹配以及滤波处理；以及CAN信号适配电路，收发差分信号处理电路滤波后的差分信号，以对总线提供差动发送能力并向MCU提供差动接收能力；以及信号隔离电路，将CAN信号适配电路的信号转换成和MCU同电势的串行信号，并输出到MCU的CAN通信接口。本实用新型专利技术的电路具备成本低，抗干扰能力强的特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车通信网络领域，特别涉及一种汽车CAN总线适配电路。
技术介绍
通过汽车总线对汽车进行控制是汽车电子技术的发展趋势。汽车总网络应用于整车的控制系统、信息系统、驾驶系统和传感执行系统，完成对汽车各类传感器、控制器与执行器的通信和动作，实现对整车电控系统的分布式控制。目前，汽车整车通信网络一般由 CAN总线或者LIN总线构成；LIN总线和CAN总线相比，通信速率更低，抗干扰性能较差，故整车上使用CAN总线的情况更多，整车网络一般是由CAN总线网络构成。目前国内汽车上的控制器一般是购买的国外的产品，自主研发控制器还处于起步阶段，自主设计的各种电路都还不够成熟。因此，采用国外的CAN总线电路具有成本高的缺陷。然而，虽然国外的CAN总线电路能解决LIN总线的抗干扰问题，但其仍具备隔离性能差、抗干扰能力弱的缺陷，因此，有必要对其进行改造，以适用目前汽车上通信网络的使用需求。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提出了一种CAN总线适配电路，本技术具备成本低，抗干扰能力强的特点。实现上述目的的技术方案如下汽车CAN总线适配电路，包括差分信号处理电路，将CAN网络信号进行试验匹配以及滤波处理；以及CAN信号适配电路，收发差分信号处理电路滤波后的差分信号，以对总线提供差动发送能力并向MCU提供差动接收能力；以及信号隔离电路，将CAN信号适配电路的信号转换成和MCU同电势的串行信号，并输出到MCU的CAN通信接口。采用了上述方案，通过差分信号处理电路对CAN网络信号进行匹配和滤波处理， 减少了信号的反射和振荡，确保通信的准确性和可靠性。CAN信号适配电路对得到的串行信号具有较好的隔离性能。通过信号隔离电路的作用，进一步减小外部干扰对其他信号的影响。本技术的适配电路在许多汽车控制器上经过实验并得到了验证，能够满足 《SJ-DQ-16-2009电磁部件电磁兼容测试规范》、《SY-DQ-39汽车电器部件环境条件和试验规范》的要求，具有一定的推广性。综上所述，由于本技术只由几个简单的元器件构成，相对进口的国外产品，具有成本低的优点。另外，在抗干扰能力方面也得到了大幅度的提升。附图说明图I为本技术的电路方框图；图2为图I的电路原理图；图3为差分信号处理电路的另一实施方式图。具体实施方式参照图I和图2，本技术的汽车CAN总线适配电路，由差分信号处理电路，CAN 信号适配电路，信号隔离电路，隔离电源组成。下面对每部分以及它们之间的相互关系进行详细说明差分信号处理电路将CAN网络信号进行试验匹配以及滤波处理。差分信号处理电路包括匹配电阻，该匹配电阻R104用于匹配CAN网络信号和传输线之间的阻抗，减少反射， 避免振荡，防止过冲；以及共模电感L32，用于消除CAN网络上的共模干扰，确保通信的准确性和可靠性；以及瞬态尖峰电压抑制器F5，用于抑制CAN网络出现的瞬态脉冲高压，确保适配电路的安全性，瞬态尖峰电压抑制器F5由两个稳压二极管组成。差分信号处理电路还可以采用如图3所示的电路，其中电阻R1、电阻R2和电容Cl组成，其中电阻Rl和电阻R2的一端串联，电阻Rl的另一端接收CAN网络信号，电阻R2的另一端也接收CAN网络信号，电容Cl的一端连接在电阻Rl和电阻R2的结点处，电容Cl的另一端接地。CAN信号适配电路D9收发差分信号处理电路滤波后的差分信号，以对总线提供差动发送能力并向MCU提供差动接收能力。CAN信号适配电路为PCA82C250或者JA1050型芯片，本技术优选为PCA82C250型芯片，通过CAN信号适配电路实现CAN信号适配功能， 该CAN信号适配电路属于高速CAN信号适配芯片，具备±2000V的静电等级，最高通信速率可以达到I Mbaud。相比于另一种CAN信号适配电路JA1050型芯片，本技术使用的 PCA82C250型芯片在适配速率相同的情况下，能适应更宽的供电范围，使得该电路的实用性更强。信号隔离电路将CAN信号适配电路的信号转换成和MCU同电势的串行信号，并输出到MCU的CAN通信接口。通过信号隔离电路D8实现信号隔离功能，该电路能转换两种不同电势对应的串行信号，进一步减小外部干扰对板内其他信号的影响。隔离电源对CAN信号适配电路以及信号隔离电路进行供电，隔离电源输出5V的直流电供给CAN信号适配电路以及信号隔离电路使用。CAN信号适配电路D9采用的是隔离电源，故CAN信号适配电路转换出来的串行信号具有较好的隔离性能。本技术还提出了汽车CAN总线适配方法，通过以下步骤实现步骤1，CAN网络信号通过差分信号处理电路进行试验匹配以及滤波处理；在进行试验匹配以及滤波处理之前，采用一个瞬态尖峰电压抑制器抑制CAN网络信号上出现的瞬态脉冲高压。步骤I中的试验匹配是对CAN网络信号和传输线之间的阻抗进行匹配，滤波处理是对CAN网络信号进行共模干扰消除。步骤2，由CAN信号适配电路对步骤I得到的差分信号进行处理，向总线提供差动发送能力并向MCU提供差动接收能力；步骤3，由信号隔离电路将CAN信号适配电路输出的信号，转换成和MCU同电势的串行信号，并输出到MCU的CAN通信接口。权利要求1.一种汽车CAN总线适配电路，其特征在于，包括差分信号处理电路，将CAN网络信号进行试验匹配以及滤波处理；以及CAN信号适配电路，收发差分信号处理电路滤波后的差分信号，以对总线提供差动发送能力并向MCU提供差动接收能力；以及信号隔离电路，将CAN信号适配电路的信号转换成和MCU同电势的串行信号，并输出到 MCU的CAN通信接口。2.根据权利要求I所述的汽车CAN总线适配电路，其特征在于，所述CAN总线适配电路还包括一个隔离电源，该隔离电源对CAN信号适配电路以及信号隔离电路进行供电。3.根据权利要求I或2所述的汽车CAN总线适配电路，其特征在于，所述差分信号处理电路包括匹配电阻，该匹配电阻用于匹配CAN网络信号和传输线之间的阻抗；以及共模电感，用于消除CAN网络信号上的共模干扰。4.根据权利要求3所述的汽车CAN总线适配电路，其特征在于，差分信号处理电路还包括一个瞬态尖峰电压抑制器、用于抑制CAN网络出现的瞬态脉冲高压。5.根据权利要求I所述的汽车CAN总线适配电路，其特征在于，CAN信号适配电路为 PCA82C250 或者 JA1050 型芯片。6.根据权利要求I所述的汽车CAN总线适配电路，其特征在于，所述差分信号处理电路包括第一匹配电阻、第二匹配电阻以及滤波电容，第一匹配电阻和第二匹配电阻的一端串联，第一匹配电阻的另一端接收CAN网络信号，第一匹配电阻的另一端也接收CAN网络信号，滤波电容的一端连接在电阻和电阻的结点处，电容的另一端接地。专利摘要本技术公开了一种汽车CAN总线适配电路，包括差分信号处理电路，将CAN网络信号进行试验匹配以及滤波处理；以及CAN信号适配电路，收发差分信号处理电路滤波后的差分信号，以对总线提供差动发送能力并向MCU提供差动接收能力；以及信号隔离电路，将CAN信号适配电路的信号转换成和MCU同电势的串行信号，并输出到MCU的CAN通信接口。本技术的电路具备成本低，抗干扰能力强的特点。文档编号B60R16/023GK202345583SQ20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗光涛，肖清蓉，王怀翊，
申请(专利权)人：綦江齿轮传动有限公司，
类型：实用新型
国别省市：