一种应用于智能断路器的RS485/CAN复用电路的制作方法

本发明涉及电力，尤其涉及一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路。

背景技术：

1、在现有的发明技术中，为了实现智能断路器与其他设备之间的数据通讯，通常使用rs485通讯协议或can通讯协议等方式进行通讯。

2、rs485通讯逐渐不能满足通信传输距离、通讯速度、节点容量和可靠性等方面的要求；can通讯虽然能在上述性能方面有较大提升，但是电力设备升级更新较慢，因此rs485和can通讯还将长期共存，在此过程中现有技术面临如下不足：

3、通讯设备同时有rs485和can通讯但不会同时使用，导致对外接口数量多，造成浪费且增加了成本；

4、通讯设备同时有rs485和can通讯但分开使用时需要多路uart口，浪费处理器mcu资源；

5、通讯设备的rs485和can通讯电路与主电路缺少电气隔离，不够安全。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，针对上述现有技术，结合通讯性能的要求，利用隔离电路和rs485/can通讯转换电路，实现带有电气隔离的rs485和can通讯复用解决方案，并且有效减少了对外接口数量，降低了处理器资源浪费，增加了电气安全性能。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，包括隔离电路、rs485总线通讯电路、can总线通讯电路、总线通讯转换电路、对外端子电路。

4、隔离电路在mcu（n1）和rs485总线通讯电路、can总线通讯电路之间，总线通讯转换电路在对外端子和rs485总线通讯电路、can总线通讯电路之间。

5、隔离电路由隔离芯片n2构成；

6、隔离芯片n2外围通讯总线包含rs485 tx、rs485 rx/can rx、can tx。rs485 tx为rs485经过隔离芯片n2发送至n1的数据线；rs485 rx/can rx为接收n1信号，并经隔离芯片n2发送给rs485芯片n3和can芯片n4的数据线，此处n1复用一路uart口实现资源节约；cantx为can芯片经过隔离芯片n2发送至n1的数据线。

7、rs485总线通讯电路由rs485芯片n3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1，通讯线rs485 a1、rs485 b1构成；

8、上拉电阻r1一端接在通讯总线rs485 tx上，另一端接vcc，vcc电压为5v；滤波电容c1一端接vcc，一端与gnd地相连；上拉电阻r2一端接在电阻r4和电阻r5之间，另一端接vcc，零欧电阻r3与电阻r4串联接在rs485芯片n3和总线通讯转换电路的rs485/can转换芯片之间，下拉电阻r5一端接在rs485芯片n3和电阻r6之间，另一端接地；零欧电阻r6接在rs485芯片n3和rs485/can转换芯片之间。

9、can总线通讯电路由can芯片n4、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c2、通讯线can h1、can l1构成；

10、电阻r7、电阻r10为零欧电阻，电阻r8、电阻r9为can总线终端电阻，电容c2连接至gnd进行滤波；电阻r7一端接can芯片和电阻r8，一端通过通讯线can h1接n4rs485/can转换芯片n5，电阻r10一端接can芯片和电阻r9，一端通过通讯线can l1接n4rs485/can转换芯片n5，电阻r8和电阻r9的另一端通过电容c2接地。

11、总线通讯转换电路由rs485/can转换芯片n5、电阻r11、电容c3、通讯线rs485/canctrl、rs485 a/can h、rs485 b/can l构成；

12、rs485/can ctrl通讯线由n1发送至n5来控制rs485与can通讯方式的转换，电阻r11为限流电阻，c3为滤波电容；rs485 a/can h为rs485/can转换芯片n5与对外端子n6间的rs485 a总线和can h复用通信线，rs485 b/can l为n5与n6间的rs485 b总线和can l复用通信线。

13、对外端子电路由对外端子n6、电阻r12、电阻r13、电容c4、电容c5、稳压二极管vp1、vp2、热敏电阻rt1构成；

14、电阻r12、电阻r13为限流电阻，电容c4、电容c5为滤波电容；vp1、vp2为稳压二极管，作为安全防护器件，抑制静电、浪涌和群脉冲等干扰；rt1为ptc热敏电阻，作为安全防护器件，在误接市电到rs485时保护后级电路。

15、本发明的有益技术效果：本发明在rs485/can总线通讯电路的基础上进行拓展，传统技术方案通过mcu内部进行rs485/can的复用逻辑控制，较为复杂且浪费芯片资源，本方案使用外部转换电路进行复用，并增加对外端子防护电路，将其应用于智能断路器。

16、本发明通过对rs485/can总线通讯电路进行拓展，与现有技术相比增加了隔离电路，并在对外端子电路中增加安全防护器件，提高了电气安全性能；以总线通讯转换电路实现rs485通讯和can通讯的复用，减少了对外端子数量，节约了成本和资源。

技术特征：

1.一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，其特征在于，包括隔离电路、rs485总线通讯电路、can总线通讯电路、总线通讯转换电路、对外端子电路；

2.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，其特征在于，所述隔离电路由隔离芯片n2构成；

3.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，其特征在于，所述rs485总线通讯电路由rs485芯片n3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1，通讯线rs485 a1、rs485 b1构成；

4.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，其特征在于，所述can总线通讯电路由can芯片n4、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电容c2、通讯线canh1、can l1构成；

5.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，其特征在于，所述总线通讯转换电路由rs485/can转换芯片n5、电阻r11、电容c3、通讯线rs485/canctrl、rs485 a/can h、rs485 b/can l构成；

6.根据权利要求1所述的一种应用于智能断路器的rs485/can复用电路，其特征在于，所述对外端子电路由对外端子n6、电阻r12、电阻r13、电容c4、电容c5、稳压二极管vp1、vp2、热敏电阻rt1构成；

技术总结
本发明涉及电力技术领域，公开了一种应用于智能断路器的RS485/CAN复用电路，其技术方案包括：隔离电路、RS485总线通讯电路、CAN总线通讯电路、总线通讯转换电路、对外端子电路。隔离电路在MCU（N1）和RS485总线通讯电路、CAN总线通讯电路之间，总线通讯转换电路在对外端子和RS485总线通讯电路、CAN总线通讯电路之间。本发明通过对RS485/CAN总线通讯电路进行拓展，与现有技术相比增加了隔离电路，并在对外端子电路中增加安全防护器件，提高了电气安全性能；以总线通讯转换电路实现RS485通讯和CAN通讯的复用，减少了对外端子数量，节约了成本和资源。

技术研发人员：代洋,赵传强,丁明亮,刘凤祥,赵磊,李之杰,徐剑英
受保护的技术使用者：青岛鼎信通讯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1