用于焊接设备的can通讯电路的制作方法
【专利摘要】一种用于焊接设备的CAN通讯电路，包括：主控芯片、数字式隔离电路、CAN收发电路、DC-DC隔离电源电路和防雷保护电路，主控芯片，具有两路信号输出端，数字式隔离电路的两路信号输入端连接主控芯片的两路信号输出端，CAN收发电路的TXD引脚和RXD引脚分别连接数字式隔离电路的两路信号输出端，防雷保护电路，连接CAN收发电路的信号输出端，防雷保护电路的信号输出端连接至CAN总线接口。本实用新型通过DC-DC隔离电源电路和数字式隔离电路，隔离了CAN总线接口与主控芯片的电气连接，系统更稳定。的防雷保护电路能有效的降低生活中的雷电和静电干扰，对总线电路及通讯芯片进行有效的保护，特别适用于传输线通常暴露于户外、长距离传输的弧焊设备领域。
【专利说明】用于焊接设备的CAN通讯电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及焊接设备领域，特别是涉及一种用于焊接设备的CAN通讯电路。
【背景技术】
[0002]目前，在我国的工程建设中大量使用焊接设备，该焊接设备一般由焊接电源和送丝机两部分组成，而各功能部分控制系统一般是采用模拟信号传输，模拟信号传输的优点是直观且容易实现，但存在两个主要缺点:一是传输距离短，传输信息量少，且保密性差；二是抗干扰能力弱，电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降，线路越长，噪声的积累也就越多，焊接设备容易收到干扰信号的影响而损坏，从而导致设备的可靠性降低和维护成本提闻。
实用新型内容
[0003]基于此，有必要针对传统技术中传输距离短、抗干扰能力弱的技术问题，提供一种传输距离长、抗干扰能力强的用于焊接设备的CAN通讯电路。
[0004]一种用于焊接设备的CAN通讯电路，包括:
[0005]主控芯片，具有两路信号输出端；
[0006]数字式隔离电路，其两路信号输入端连接所述主控芯片的两路信号输出端；
[0007]CAN收发电路，其TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路的两路信号输出端；
[0008]DC-DC隔离电源电路，其电源输入端连接所述数字式隔离电路的电源输入端，其电源输出端连接所述CAN收发电路的电源输入端；
[0009]防雷保护电路，连接所述CAN收发电路的信号输出端，所述防雷保护电路的信号输出端连接至CAN总线接口。
[0010]其中的一个实施例中，所述数字式隔离电路包括一双通道数字式隔离器、电阻R4和电阻R5，所述电阻R4和电阻R5的一端分别连接所述主控芯片的一路信号输出端，所述电阻R4和电阻R5的另一端分别连接所述双通道数字式隔离器的一路信号输入端。
[0011]其中的一个实施例中，所述双通道数字式隔离器为ADUM1201芯片。
[0012]其中的一个实施例中，所述CAN收发电路包括一 CAN收发器芯片和电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述电阻R6和电阻R7的一端分别连接所述双通道数字式隔离器一路信号输出端，所述电阻R6和电阻R7的另一端连接所述CAN收发器芯片的RXD引脚，所述电阻R8的一端连接所述DC-DC隔离电源电路的电源输出端，所述电阻R8的另一端连接所述CAN收发器芯片的基准电压VREF引脚，所述电阻R9的一端分别连接所述DC-DC隔离电源电路的电源输出端，所述电阻R9的另一端连接CAN收发器芯片的RS引脚。
[0013]其中的一个实施例中，所述CAN收发器芯片为SN65HVD234芯片。
[0014]其中的一个实施例中，所述双通道数字式隔离器ADUM1201芯片。
[0015]其中的一个实施例中，所述防雷保护电路包括变压器L1、陶瓷放电管⑶Tl、⑶T2、⑶T3，浪涌电流抑制器PPTCl、PPTC2，瞬态抑制二极管Ql、Q2，滤波电容C6、C7和终端电阻R3，所述变压器LI的两个同名端分别连接所述CAN收发电路的通讯信号高电平引脚及通讯信号低电平引脚，所述变压器LI的另外两个输出端并接所述瞬态抑制二极管Q1、瞬态抑制二极管Q2、终端电阻R3、所述陶瓷放电管GDTl和陶瓷放电管GDT2的串联支路、陶瓷放电管⑶T3，所述陶瓷放电管⑶Tl和陶瓷放电管⑶T2之间接地。
[0016]上述用于焊接设备的CAN通讯电路通过DC-DC隔离电源电路和数字式隔离电路，隔离了 CAN总线接口与主控芯片的电气连接，系统更稳定。所述的防雷保护电路能有效的降低生活中的雷电和静电干扰，对总线电路及通讯芯片进行有效的保护，特别适用于传输线通常暴露于户外、长距离传输的弧焊设备领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为一实施方式的用于焊接设备的CAN通讯电路的电路模块图；
[0018]图2为图1所示的用于焊接设备的CAN通讯电路的电路原理图；
[0019]附图标记说明如下:
[0020]10用于焊接设备的CAN通讯电路，
[0021]100主控芯片，200数字式隔离电路，300CAN收发电路，400DC-DC隔离电源电路，500防雷保护电路。
【具体实施方式】
[0022]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0023]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的【技术领域】的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]请参阅图1，本实施例一种用于焊接设备的CAN通讯电路，它是基于芯片SN65HVD234的CAN总线技术、隔离电源和总线防雷保护的一种适用于弧焊设备的CAN通讯电路。包括:主控芯片100、数字式隔离电路200、CAN收发电路300、DC-DC隔离电源电路400和防雷保护电路500。
[0026]主控芯片100具有两路信号输出端。该主控芯片100采用TI公司2000系列的DSP芯片，是目前控制领域最先进的处理器之一，其工作频率高达150MHz，大大提高了控制系统的控制精度和实时处理信息的能力。
[0027]数字式隔离电路200的两路信号输入端连接所述主控芯片100的两路信号输出端。所述数字式隔离电路200包括一双通道数字式隔离器U2、电阻R4和电阻R5。该双通道数字式隔离器U2为ADUM1201芯片。所述电阻R4和电阻R5的一端分别连接所述主控芯片100的一路信号输出端C、D，端口 D是数据接收端CANRX，用于控制收发器芯片U3数据接收；端口 C是数据发送端CANTX，用于控制收发器芯片U3数据发送。所述电阻R4和电阻R5的另一端分别连接所述双通道数字式隔离器U2的一路信号输入端。限流电阻R4、R5是起限流保护两通道数字式隔离电路200芯片U2的作用。
[0028]CAN收发电路300的TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路200的两路信号输出端。所述CAN收发电路300包括一 CAN收发器芯片和电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述电阻R6和电阻R7的一端分别连接所述双通道数字式隔离器U2 —路信号输出端，所述电阻R6和电阻R7的另一端连接所述CAN收发器芯片的RXD引脚，所述电阻R8的一端连接所述DC-DC隔离电源电路400的电源输出端，所述电阻R8的另一端连接所述CAN收发器芯片的基准电压VREF引脚，所述电阻R9的一端分别连接所述DC-DC隔离电源电路400的电源输出端，所述电阻R9的另一端连接CAN收发器芯片的RS引脚。限流电阻R6、R7是起限流保护CAN收发器芯片U3的作用。电阻R8的一端连接到CAN收发器芯片U3的第5脚VREF，电阻R8的另一端接电源VCC2，用于使CAN收发器芯片U3工作于非睡眠模式；电阻R9的一端连接到CAN收发器芯片U3的第8脚RS，电阻R9的另一端接地，用于使CAN收发器芯片选择工作于高速模式。
[0029]DC-DC隔离电源电路400，其电源输入端连接所述数字式隔离电路200的电源输入端，其电源输出端连接所述CAN收发电路300的电源输入端；
[0030]防雷保护电路500，连接所述CAN收发电路300的信号输出端，所述防雷保护电路500的信号输出端连接至CAN总线接口。所述防雷保护电路500包括变压器L1、陶瓷放电管⑶Tl、⑶T2、⑶T3，浪涌电流抑制器PPTCl、PPTC2，瞬态抑制二极管Ql、Q2，滤波电容C6、C7和终端电阻R3，所述变压器LI的两个同名端分别连接所述CAN收发电路300的通讯信号高电平引脚及通讯信号低电平引脚，所述变压器LI的另外两个输出端并接所述瞬态抑制二极管Ql、瞬态抑制二极管Q2、终端电阻R3、所述陶瓷放电管⑶Tl和陶瓷放电管⑶T2的串联支路、陶瓷放电管GDT3，所述陶瓷放电管GDTl和陶瓷放电管GDT2之间接地。所述陶瓷放电管GDTl、GDT2、GDT3是能承受大能量雷击的器件，用作一级防护，能将雷击电压大大削弱到数百伏左右；陶瓷放电管直流击穿电压大于线路中的正常工作电压，陶瓷放电管允许的通过电流超过或等于设计通过的最大电流；陶瓷放电管GDT1、GDT2作共模保护，陶瓷放电管⑶T3作差模保护；所述浪涌电流抑制器PPTCl、PPTC2用于限浪，其最大额定工作电压应大于电路正常最大工作电压，IH保持电流应大于最大工作电流，IT动作电流应小于线路的最大可承受电流。所述瞬态抑制二极管Q1、Q2作二级防护，即二次限压，使到后端电路的电压被钳制在8V左右，从而实现对后端电路的保护；瞬态抑制二极管Q2作共模保护，瞬态抑制二极管Ql作差模保护；瞬态抑制二极管的击穿电压VBR应高于信号线上传输的信号电压，在此前提下，VBR应尽可能选得低一些，较低的VBR可使后端通信芯片得到可靠保护，并且具有较大的通流容量；所述滤波电容C6、C7是起滤波作用，用于滤除高频干扰；所述终端电阻R3的作用是消除在通讯线缆中的信号反射，CAN应在总线电缆的开始端和末端都并接终端电阻，终端电阻R3 —般取值120 Ω，相当于电缆特性的阻抗的电阻，因为大多双绞线电缆的特性阻抗大约在100 Ω?120 Ω之间。
[0031 ] 上述用于焊接设备的CAN通讯电路通过DC-DC隔离电源电路400和数字式隔离电路200，完全隔离了 CAN总线接口与主控芯片100的电气连接，系统更稳定。所述的防雷保护电路500能有效的降低生活中的雷电和静电干扰，对总线电路及通讯芯片进行有效的保护，特别适用于传输线通常暴露于户外、长距离传输的弧焊设备领域。
[0032] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，包括: 主控芯片，具有两路信号输出端； 数字式隔离电路，其两路信号输入端连接所述主控芯片的两路信号输出端； CAN收发电路，其TXD引脚和RXD引脚分别连接所述数字式隔离电路的两路信号输出端; DC-DC隔离电源电路，其电源输入端连接所述数字式隔离电路的电源输入端，其电源输出端连接所述CAN收发电路的电源输入端； 防雷保护电路，连接所述CAN收发电路的信号输出端，所述防雷保护电路的信号输出端连接至CAN总线接口。
2.根据权利要求1所述的用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，所述数字式隔离电路包括一双通道数字式隔离器、电阻R4和电阻R5，所述电阻R4和电阻R5的一端分别连接所述主控芯片的一路信号输出端，所述电阻R4和电阻R5的另一端分别连接所述双通道数字式隔离器的一路信号输入端。
3.根据权利要求2所述的用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，所述双通道数字式隔离器为ADUM1201芯片。
4.根据权利要求2所述的用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，所述CAN收发电路包括一 CAN收发器芯片和电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述电阻R6和电阻R7的一端分别连接所述双通道数字式隔离器一路信号输出端，所述电阻R6和电阻R7的另一端连接所述CAN收发器芯片的RXD引脚，所述电阻R8的一端连接所述DC-DC隔离电源电路的电源输出端，所述电阻R8的另一端连接所述CAN收发器芯片的基准电压VREF引脚，所述电阻R9的一端分别连接所述DC-DC隔离电源电路的电源输出端，所述电阻R9的另一端连接CAN收发器芯片的RS引脚。
5.根据权利要求1所述的用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，所述CAN收发器芯片为SN65HVD234芯片。
6.根据权利要求2所述的用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，所述双通道数字式隔离器为ADUM1201芯片。
7.根据权利要求2所述的用于焊接设备的CAN通讯电路，其特征在于，所述防雷保护电路包括变压器L1、陶瓷放电管⑶Tl、⑶T2、⑶T3，浪涌电流抑制器PPTCl、PPTC2，瞬态抑制二极管Ql、Q2，滤波电容C6、C7和终端电阻R3，所述变压器LI的两个同名端分别连接所述CAN收发电路的通讯信号高电平引脚及通讯信号低电平引脚，所述变压器LI的另外两个输出端并接所述瞬态抑制二极管Q1、瞬态抑制二极管Q2、终端电阻R3、所述陶瓷放电管GDTl和陶瓷放电管GDT2的串联支路、陶瓷放电管GDT3，所述陶瓷放电管GDTl和陶瓷放电管GDT2之间接地。
【文档编号】H04L12/40GK204046638SQ201420469314
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】李毅, 邢敏周, 康清周 申请人:成都熊谷加世电器有限公司