用於焊接設備的can通訊電路的製作方法
2023-11-02 02:37:57 1
用於焊接設備的can通訊電路的製作方法
【專利摘要】一種用於焊接設備的CAN通訊電路，包括：主控晶片、數字式隔離電路、CAN收發電路、DC-DC隔離電源電路和防雷保護電路，主控晶片，具有兩路信號輸出端，數字式隔離電路的兩路信號輸入端連接主控晶片的兩路信號輸出端，CAN收發電路的TXD引腳和RXD引腳分別連接數字式隔離電路的兩路信號輸出端，防雷保護電路，連接CAN收發電路的信號輸出端，防雷保護電路的信號輸出端連接至CAN總線接口。本實用新型通過DC-DC隔離電源電路和數字式隔離電路，隔離了CAN總線接口與主控晶片的電氣連接，系統更穩定。的防雷保護電路能有效的降低生活中的雷電和靜電幹擾，對總線電路及通訊晶片進行有效的保護，特別適用於傳輸線通常暴露於戶外、長距離傳輸的弧焊設備領域。
【專利說明】用於焊接設備的CAN通訊電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焊接設備領域，特別是涉及一種用於焊接設備的CAN通訊電路。
【背景技術】
[0002]目前，在我國的工程建設中大量使用焊接設備，該焊接設備一般由焊接電源和送絲機兩部分組成，而各功能部分控制系統一般是採用模擬信號傳輸，模擬信號傳輸的優點是直觀且容易實現，但存在兩個主要缺點:一是傳輸距離短，傳輸信息量少，且保密性差；二是抗幹擾能力弱，電信號在沿線路的傳輸過程中會受到外界的和通信系統內部的各種噪聲幹擾，噪聲和信號混合後難以分開，從而使得通信質量下降，線路越長，噪聲的積累也就越多，焊接設備容易收到幹擾信號的影響而損壞，從而導致設備的可靠性降低和維護成本提聞。
實用新型內容
[0003]基於此，有必要針對傳統技術中傳輸距離短、抗幹擾能力弱的技術問題，提供一種傳輸距離長、抗幹擾能力強的用於焊接設備的CAN通訊電路。
[0004]一種用於焊接設備的CAN通訊電路，包括:
[0005]主控晶片，具有兩路信號輸出端；
[0006]數字式隔離電路，其兩路信號輸入端連接所述主控晶片的兩路信號輸出端；
[0007]CAN收發電路，其TXD引腳和RXD引腳分別連接所述數字式隔離電路的兩路信號輸出端；
[0008]DC-DC隔離電源電路，其電源輸入端連接所述數字式隔離電路的電源輸入端，其電源輸出端連接所述CAN收發電路的電源輸入端；
[0009]防雷保護電路，連接所述CAN收發電路的信號輸出端，所述防雷保護電路的信號輸出端連接至CAN總線接口。
[0010]其中的一個實施例中，所述數字式隔離電路包括一雙通道數字式隔離器、電阻R4和電阻R5，所述電阻R4和電阻R5的一端分別連接所述主控晶片的一路信號輸出端，所述電阻R4和電阻R5的另一端分別連接所述雙通道數字式隔離器的一路信號輸入端。
[0011]其中的一個實施例中，所述雙通道數字式隔離器為ADUM1201晶片。
[0012]其中的一個實施例中，所述CAN收發電路包括一 CAN收發器晶片和電阻R6、電阻R7、電阻R8和電阻R9，所述電阻R6和電阻R7的一端分別連接所述雙通道數字式隔離器一路信號輸出端，所述電阻R6和電阻R7的另一端連接所述CAN收發器晶片的RXD引腳，所述電阻R8的一端連接所述DC-DC隔離電源電路的電源輸出端，所述電阻R8的另一端連接所述CAN收發器晶片的基準電壓VREF引腳，所述電阻R9的一端分別連接所述DC-DC隔離電源電路的電源輸出端，所述電阻R9的另一端連接CAN收發器晶片的RS引腳。
[0013]其中的一個實施例中，所述CAN收發器晶片為SN65HVD234晶片。
[0014]其中的一個實施例中，所述雙通道數字式隔離器ADUM1201晶片。
[0015]其中的一個實施例中，所述防雷保護電路包括變壓器L1、陶瓷放電管⑶Tl、⑶T2、⑶T3，浪湧電流抑制器PPTCl、PPTC2，瞬態抑制二極體Ql、Q2，濾波電容C6、C7和終端電阻R3，所述變壓器LI的兩個同名端分別連接所述CAN收發電路的通訊信號高電平引腳及通訊信號低電平引腳，所述變壓器LI的另外兩個輸出端並接所述瞬態抑制二極體Q1、瞬態抑制二極體Q2、終端電阻R3、所述陶瓷放電管GDTl和陶瓷放電管GDT2的串聯支路、陶瓷放電管⑶T3，所述陶瓷放電管⑶Tl和陶瓷放電管⑶T2之間接地。
[0016]上述用於焊接設備的CAN通訊電路通過DC-DC隔離電源電路和數字式隔離電路，隔離了 CAN總線接口與主控晶片的電氣連接，系統更穩定。所述的防雷保護電路能有效的降低生活中的雷電和靜電幹擾，對總線電路及通訊晶片進行有效的保護，特別適用於傳輸線通常暴露於戶外、長距離傳輸的弧焊設備領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為一實施方式的用於焊接設備的CAN通訊電路的電路模塊圖；
[0018]圖2為圖1所示的用於焊接設備的CAN通訊電路的電路原理圖；
[0019]附圖標記說明如下:
[0020]10用於焊接設備的CAN通訊電路，
[0021]100主控晶片，200數字式隔離電路，300CAN收發電路，400DC-DC隔離電源電路，500防雷保護電路。
【具體實施方式】
[0022]為了便於理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。
[0023]需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0024]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本實用新型。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0025]請參閱圖1，本實施例一種用於焊接設備的CAN通訊電路，它是基於晶片SN65HVD234的CAN總線技術、隔離電源和總線防雷保護的一種適用於弧焊設備的CAN通訊電路。包括:主控晶片100、數字式隔離電路200、CAN收發電路300、DC-DC隔離電源電路400和防雷保護電路500。
[0026]主控晶片100具有兩路信號輸出端。該主控晶片100採用TI公司2000系列的DSP晶片，是目前控制領域最先進的處理器之一，其工作頻率高達150MHz，大大提高了控制系統的控制精度和實時處理信息的能力。
[0027]數字式隔離電路200的兩路信號輸入端連接所述主控晶片100的兩路信號輸出端。所述數字式隔離電路200包括一雙通道數字式隔離器U2、電阻R4和電阻R5。該雙通道數字式隔離器U2為ADUM1201晶片。所述電阻R4和電阻R5的一端分別連接所述主控晶片100的一路信號輸出端C、D，埠 D是數據接收端CANRX，用於控制收發器晶片U3數據接收；埠 C是數據發送端CANTX，用於控制收發器晶片U3數據發送。所述電阻R4和電阻R5的另一端分別連接所述雙通道數字式隔離器U2的一路信號輸入端。限流電阻R4、R5是起限流保護兩通道數字式隔離電路200晶片U2的作用。
[0028]CAN收發電路300的TXD引腳和RXD引腳分別連接所述數字式隔離電路200的兩路信號輸出端。所述CAN收發電路300包括一 CAN收發器晶片和電阻R6、電阻R7、電阻R8和電阻R9，所述電阻R6和電阻R7的一端分別連接所述雙通道數字式隔離器U2 —路信號輸出端，所述電阻R6和電阻R7的另一端連接所述CAN收發器晶片的RXD引腳，所述電阻R8的一端連接所述DC-DC隔離電源電路400的電源輸出端，所述電阻R8的另一端連接所述CAN收發器晶片的基準電壓VREF引腳，所述電阻R9的一端分別連接所述DC-DC隔離電源電路400的電源輸出端，所述電阻R9的另一端連接CAN收發器晶片的RS引腳。限流電阻R6、R7是起限流保護CAN收發器晶片U3的作用。電阻R8的一端連接到CAN收發器晶片U3的第5腳VREF，電阻R8的另一端接電源VCC2，用於使CAN收發器晶片U3工作於非睡眠模式；電阻R9的一端連接到CAN收發器晶片U3的第8腳RS，電阻R9的另一端接地，用於使CAN收發器晶片選擇工作於高速模式。
[0029]DC-DC隔離電源電路400，其電源輸入端連接所述數字式隔離電路200的電源輸入端，其電源輸出端連接所述CAN收發電路300的電源輸入端；
[0030]防雷保護電路500，連接所述CAN收發電路300的信號輸出端，所述防雷保護電路500的信號輸出端連接至CAN總線接口。所述防雷保護電路500包括變壓器L1、陶瓷放電管⑶Tl、⑶T2、⑶T3，浪湧電流抑制器PPTCl、PPTC2，瞬態抑制二極體Ql、Q2，濾波電容C6、C7和終端電阻R3，所述變壓器LI的兩個同名端分別連接所述CAN收發電路300的通訊信號高電平引腳及通訊信號低電平引腳，所述變壓器LI的另外兩個輸出端並接所述瞬態抑制二極體Ql、瞬態抑制二極體Q2、終端電阻R3、所述陶瓷放電管⑶Tl和陶瓷放電管⑶T2的串聯支路、陶瓷放電管GDT3，所述陶瓷放電管GDTl和陶瓷放電管GDT2之間接地。所述陶瓷放電管GDTl、GDT2、GDT3是能承受大能量雷擊的器件，用作一級防護，能將雷擊電壓大大削弱到數百伏左右；陶瓷放電管直流擊穿電壓大於線路中的正常工作電壓，陶瓷放電管允許的通過電流超過或等於設計通過的最大電流；陶瓷放電管GDT1、GDT2作共模保護，陶瓷放電管⑶T3作差模保護；所述浪湧電流抑制器PPTCl、PPTC2用於限浪，其最大額定工作電壓應大於電路正常最大工作電壓，IH保持電流應大於最大工作電流，IT動作電流應小於線路的最大可承受電流。所述瞬態抑制二極體Q1、Q2作二級防護，即二次限壓，使到後端電路的電壓被鉗制在8V左右，從而實現對後端電路的保護；瞬態抑制二極體Q2作共模保護，瞬態抑制二極體Ql作差模保護；瞬態抑制二極體的擊穿電壓VBR應高於信號線上傳輸的信號電壓，在此前提下，VBR應儘可能選得低一些，較低的VBR可使後端通信晶片得到可靠保護，並且具有較大的通流容量；所述濾波電容C6、C7是起濾波作用，用於濾除高頻幹擾；所述終端電阻R3的作用是消除在通訊線纜中的信號反射，CAN應在總線電纜的開始端和末端都並接終端電阻，終端電阻R3 —般取值120 Ω，相當於電纜特性的阻抗的電阻，因為大多雙絞線電纜的特性阻抗大約在100 Ω?120 Ω之間。
[0031 ] 上述用於焊接設備的CAN通訊電路通過DC-DC隔離電源電路400和數字式隔離電路200，完全隔離了 CAN總線接口與主控晶片100的電氣連接，系統更穩定。所述的防雷保護電路500能有效的降低生活中的雷電和靜電幹擾，對總線電路及通訊晶片進行有效的保護，特別適用於傳輸線通常暴露於戶外、長距離傳輸的弧焊設備領域。
[0032] 以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，包括: 主控晶片，具有兩路信號輸出端； 數字式隔離電路，其兩路信號輸入端連接所述主控晶片的兩路信號輸出端； CAN收發電路，其TXD引腳和RXD引腳分別連接所述數字式隔離電路的兩路信號輸出端; DC-DC隔離電源電路，其電源輸入端連接所述數字式隔離電路的電源輸入端，其電源輸出端連接所述CAN收發電路的電源輸入端； 防雷保護電路，連接所述CAN收發電路的信號輸出端，所述防雷保護電路的信號輸出端連接至CAN總線接口。
2.根據權利要求1所述的用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，所述數字式隔離電路包括一雙通道數字式隔離器、電阻R4和電阻R5，所述電阻R4和電阻R5的一端分別連接所述主控晶片的一路信號輸出端，所述電阻R4和電阻R5的另一端分別連接所述雙通道數字式隔離器的一路信號輸入端。
3.根據權利要求2所述的用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，所述雙通道數字式隔離器為ADUM1201晶片。
4.根據權利要求2所述的用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，所述CAN收發電路包括一 CAN收發器晶片和電阻R6、電阻R7、電阻R8和電阻R9，所述電阻R6和電阻R7的一端分別連接所述雙通道數字式隔離器一路信號輸出端，所述電阻R6和電阻R7的另一端連接所述CAN收發器晶片的RXD引腳，所述電阻R8的一端連接所述DC-DC隔離電源電路的電源輸出端，所述電阻R8的另一端連接所述CAN收發器晶片的基準電壓VREF引腳，所述電阻R9的一端分別連接所述DC-DC隔離電源電路的電源輸出端，所述電阻R9的另一端連接CAN收發器晶片的RS引腳。
5.根據權利要求1所述的用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，所述CAN收發器晶片為SN65HVD234晶片。
6.根據權利要求2所述的用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，所述雙通道數字式隔離器為ADUM1201晶片。
7.根據權利要求2所述的用於焊接設備的CAN通訊電路，其特徵在於，所述防雷保護電路包括變壓器L1、陶瓷放電管⑶Tl、⑶T2、⑶T3，浪湧電流抑制器PPTCl、PPTC2，瞬態抑制二極體Ql、Q2，濾波電容C6、C7和終端電阻R3，所述變壓器LI的兩個同名端分別連接所述CAN收發電路的通訊信號高電平引腳及通訊信號低電平引腳，所述變壓器LI的另外兩個輸出端並接所述瞬態抑制二極體Q1、瞬態抑制二極體Q2、終端電阻R3、所述陶瓷放電管GDTl和陶瓷放電管GDT2的串聯支路、陶瓷放電管GDT3，所述陶瓷放電管GDTl和陶瓷放電管GDT2之間接地。
【文檔編號】H04L12/40GK204046638SQ201420469314
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】李毅, 邢敏周, 康清周 申請人:成都熊谷加世電器有限公司