一种miniPCie/CAN接口转换装置的制造方法
【专利摘要】一种miniPCie/CAN接口转换装置，包括miniPCie接口、电源模块、嵌入式微处理器、CAN隔离收发器及隔离保护单元；其中嵌入式微处理器通过miniPCie接口与PC机或工控板连接，嵌入式微处理器还通过CAN控制器与CAN隔离收发器及隔离保护单元相连接，CAN隔离收发器及隔离保护单元还与外部CAN总线相连接，电源模块用于对CAN隔离收发器及隔离保护单元供电。嵌入式微处理器对miniPCie接口和CAN隔离收发器及隔离保护单元进行控制，实现miniPCIe接口与CAN总线数据交换功能，为具有miniPCIe接口的PC机或工控主板提供CAN通讯功能。
【专利说明】
―种⑴iniPCi e/CAN接口转换装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及自动化领域，特别涉及一种miniPCie/CAN接口转换装置。
【背景技术】
[0002]控制器局域网络(Controller Area Network ,CAN)总线是国际上应用最广发的现场总线之一，广泛应用于汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网等领域，在CAN总线的实际应用过程中一般需要在CAN控制器和CAN收发器之间增加一些隔离措施。
[0003]公布号为CN1545222A中公开了一种带光纤CAN接口的ISA智能适配器，它包括嵌入式微处理器、CAN控制器和CAN总线网络接口，其中嵌入式微处理器与PC机连接，嵌入式微处理器还通过CAN控制器与CAN总线网络接口相连接，CAN总线网络接口还与CAN总线相连接，其特点是:嵌入式微处理器与PC机连接方式为ISA总线方式。但是该带光纤CAN接口的ISA智能适配器只适用于PC机带有ISA总线接口的情形。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种miniPCie/CAN接口转换装置，具有体积小适用性强的特点。
[0005]本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:
[0006]—种miniPCie/CAN接口转换装置，包括miniPCie接口、电源模块、嵌入式微处理器、CAN隔离收发器及隔离保护单元;所述电源模块用于对miniPCie/CAN接口转换装置供电，所述CAN隔离收发器连接于所述嵌入式处理器和隔离保护单元之间，用于对CAN隔离收发器从外部设备中接收到的信号和从电源模块中接收到的信号进行电气隔离，并将逻辑电平转换为CAN总线的差分电平;所述嵌入式微处理器连接至miniPCie接口，用于与外部PC机或工控板交换数据并转换成CAN协议数据。
[0007]通过采用上述技术方案，该miniPCie/CAN接口转换装置包括miniPCie接口、电源模块、嵌入式微处理器、CAN隔离收发器及隔离保护单元，其中，该电源模块用于对该装置内的用电设备提供相应的供电电压，CAN隔离收发器从外部设备中接收到的信号和从电源模块中接收到的信号进行电气隔离，并将逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，可以实现2500VDC的电气隔离，在隔离芯片与miniPCie接口之间设置一用于对CAN隔离收发器的隔离保护单元，起到隔离芯片接收到的外界通讯时，接收到的浪涌电压控制在一定承受范围内，使其可以对隔离芯片起到保护作用。
[0008]进一步的，所述嵌入式微处理器控制所述miniPCie接口通过USB信号与外部PC机或工控板交换数据。
[0009]作为优选的，所述CAN隔离收发器和隔离保护单元均设置为2个。
[0010]作为本实用新型的改进，所述保护单元为ESD保护单元。
[0011]通过采用上述技术方案，信号端的ESD脉冲、电源瞬变、浪涌等现象是损坏芯片的主要原因，所以采用ESD保护单元，起到保护CAN隔离收发器的作用。
[0012]作为本实用新型的改进，所述ESD保护单元包括连接所述CAN隔离收发器的共模扼流圈、耦接于共模扼流圈的TVS二极管，以及与TVS二极管并联的熔断器。
[0013]通过采用上述技术方案，ESD保护单元包括共模扼流圈、耦接于共模扼流圈的TVS 二极管以及与TVS二极管并联的熔断器，通过共模扼流圈对电源瞬变进行保护，采用TVS二极管对ESD保护，TVS二极管具有低箝位电压、低阻抗、快速导通时间和更好的可靠性。通常 TVS二极管可以提供最好的ESD保护，而且现在的二极管已经可以做到lpF的等效电容，因此已经成为可靠的ESD保护和良好的信号完整性的最佳选择。
[0014]作为本实用新型的改进，所述CAN隔离收发器包括型号为ADM3053的芯片。[〇〇15]通过采用上述技术方案，在CAN隔离收发器与电源模块之间耦接一隔离单元，使 CAN隔离收发器和嵌入式处理器在通讯时，起到电源隔离作用。[〇〇16] 进一步的，所述电源模块包括型号为MP1540的电源芯片，所述电源芯片输出对CAN 隔离收发器供电的5V电压和3.3V电压。
[0017]通过采用上述技术方案，由于miniPCIe接口只提供3.3V电源输入，CAN隔离收发器采用5V和3.3V的双电源供电，所以电源模块需将3.3V输入升压至5V的电源电压，电源模块包括DC/DC控制芯片、储能电感、肖特基二极管、电压调节电路和滤波电路。
[0018]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:该miniPCie/CAN接口转换装置包括 miniPCie接口、电源模块、嵌入式微处理器、CAN隔离收发器及隔离保护单元，其中，该电源模块用于对该装置内的用电设备提供相应的供电电压，CAN隔离收发器从外部设备中接收到的信号和从电源模块中接收到的信号进行电气隔离，并将逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，可以实现2500VDC的电气隔离，在隔离芯片与miniPCie接口之间设置一用于对CAN 隔离收发器的隔离保护单元，起到隔离芯片接收到的外界通讯时，接收到的浪涌电压控制在一定承受范围内，使其可以对隔离芯片起到保护作用。【附图说明】
[0019]图1是一种miniPCie/CAN接口转换装置结构框图；
[0020]图2是隔离保护单元接线电路图；[〇〇21]图3是电源模块接线电路图。【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0023]—种miniPCie/CAN接口转换装置，参照图1所示，包括miniPCie接口、电源模块、嵌入式微处理器、两个CAN隔离收发器以及两个隔离保护单元，其中，电源模块用对该装置的各个部件提供需要的电源，每一 CAN隔离收发器均连接于嵌入式处理器，用于对CAN隔离收发器从外部CAN隔离收发器的CAN总线的差分电平和嵌入式处理器内置CAN控制器的逻辑电平相互转换，同时实现信号隔离和实现2500VDC的电气隔离，miniPCie接口连接于嵌入式微处理器，用于连接外界的PC机或工控板，用于同PC机或工控板交换数据，在CAN隔离收发器与外部隔离保护单元之间连接有保护单元，该保护单元用于保护CAN隔离收发器，使其减弱ESD脉冲、电源瞬变、浪涌等对CAN隔离收发器的影响，防止CAN隔离收发器损坏，该CAN隔离收发器采用ADI器件，相比较现有技术，该装置内置CAN收发器、信号隔离器、DC\DC模块，具有集成度高，电连接关系简单，因此在实际使用过程中出现问题的几率小，稳定性高，具有集成度高体积小的特点，从而迎合了电子产品小型化的潮流。
[0024]参照图2所示，上述的隔离保护单元为ESD保护单元，主要防止CAN隔离收发器受到 ESD脉冲影响，以使CAN隔离收发器损坏，ESD保护单元包括串接于CAN隔离收发器的共模扼流圈T1，共模扼流圈T1由匝数相同、相反绕制在同一铁心上的两个线圈组成，当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。耦接于共模扼流圈T1的TVS二极管，TVS二极管具有低箝位电压、低阻抗、快速导通时间和更好的可靠性。 通常TVS二极管可以提供最好的ESD保护，而且现在的二极管已经可以做到lpF的等效电容， 因此已经成为可靠的ESD保护和良好的信号完整性的最佳选择，耦接于共模扼流圈T1且与 TVS二极管并联的两个熔断器，起到过流或浪涌保护。
[0025]参照图3所示，由于miniPCIe接口只提供3.3V电源输入，CAN隔离收发器采用5V和 3.3V的双电源供电，所以电源模块需将3.3V输入升压至5V的电源电压，电源模块包括DC/DC 控制芯片、储能电感、肖特基^■极管、电压调节电路和滤波电路。
[0026]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:包括miniPCie接口、电源模块、嵌入式微处理器、CAN隔离收发器及隔离保护单元;所述电源模块用于对miniPCie/CAN接口转换装置供电，所述CAN隔离收发器连接于所述嵌入式处理器和隔离保护单元之间，用于对CAN隔离收发器从外部设备中接收到的信号和从电源模块中接收到的信号进行电气隔离，并将逻辑电平转换为CAN总线的差分电平;所述嵌入式微处理器连接至miniPCie接口，用于与外部PC机或工控板交换数据并转换成CAN协议数据。2.根据权利要求1所述的一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:所述嵌入式微处理器控制所述miniPCie接口通过USB信号与外部PC机或工控板交换数据。3.根据权利要求2所述的一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:所述CAN隔离收发器和隔离保护单元均设置为2个。4.根据权利要求3所述的一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:所述隔离保护单元为ESD保护单元。5.根据权利要求4所述的一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:所述ESD保护单元包括连接所述CAN隔离收发器的共模扼流圈、耦接于共模扼流圈的TVS 二极管，以及与TVS 二极管并联的熔断器。6.根据权利要求1所述的一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:所述CAN隔离收发器包括型号为ADM3053的芯片。7.根据权利要求1所述的一种miniPCie/CAN接口转换装置，其特征在于:所述电源模块包括型号为MP1540的电源芯片，所述电源芯片输出对CAN隔离收发器供电的5V电压和3.3V电压。
【文档编号】H04L12/40GK205666852SQ201620586507
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】周实军
【申请人】南京来可电子科技有限公司