一种基于CAN通信的抗干扰继电器输出电路的制作方法

本发明属于工业控制领域，尤其涉及一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路。

背景技术：

1、在工业控制领域，常需要进行数字量输出信号采集用以控制工业设备的开关。继电器作为重要的输出开关器件，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路的作用，常被人们用于数字量信号输出控制电路。目前继电器输出电路通常包括主控、供电、监控复位、通信、调试和输出功能电路，而在现有的继电器输出电路中，由于电源等器件均会产生一定的辐射干扰，在极端工作环境下，严重的电磁干扰导致电路不稳定，从而影响电路的正常工作，所以在设计时要充分考虑电磁干扰问题。

2、当电路发生电磁干扰时，会同时满足三个基本要素：1.存在产生电磁干扰的干扰源；2.存在干扰受体，干扰受体多为敏感器件；3.存在传输电磁干扰源产生的有害电磁能量的途径。实际情况下，为满足电路功能，电路中需选用精密度较高或模拟电路器件，这些都属于敏感器件，故电路不可避免的会受到电磁干扰。干扰传播途径多为电缆、印制电路板的印制线、内部连接导体的机械结构，使得元器件能够以电场、磁场或电磁场的方式传输能量并耦合到线路中。干扰源是整个电路干扰的源头，抑制干扰源即采取相关的措施减小干扰源使其不向外产生干扰或将其干扰影响限制在允许的范围之内，是抑制电磁干扰最根本的方法，也是最理想的方法。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明主要从抑制干扰源着手，提出了一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，通过采用电源滤波电路抑制电子元器件的电磁辐射，降低电路对外界干扰的敏感性。

2、本发明通过以下方案实现：

3、一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，包括主控单元、监控复位单元、通信单元、jtag调试单元和继电器输出单元，还包括抗干扰供电单元用于抑制干扰源，外接电源经抗干扰供电单元抑制干扰后，给整个电路供电；通信单元采用can通信单元，通过can通信单元给主控单元发出指令，继而将开关信号传递给继电器输出单元。

4、进一步的，所述抗干扰供电单元包括对称抗干扰电路、隔离电源芯片和线性稳压器，隔离电源芯片的输入端与外接电源相连，隔离电源芯片的输出端分别与对称抗干扰电路的一端以及线性稳压器的输入端相连，对称抗干扰电路的另一端接地；隔离电源芯片用于对外接电源进行第一次电压转换；线性稳压器用于对隔离电源芯片的输出电压进行第二次转换；

5、进一步的，所述对称抗干扰电路包括抗干扰单元1、抑制电感和抗干扰单元2，抗干扰单元1与抑制电感并联，抑制电感与抗干扰单元2并联；抗干扰单元1、抗干扰单元2结构、参数相同，均由三个电容并联组成，其中两个电容参数相同，第三个电容的参数是其他电容参数的倍数；

6、进一步的，抗干扰单元中选择不同倍数的小电容进行并联实现高频和低频噪声的滤波，第一种电容的参数范围为0.01～0.1uf，可滤除20m以上的高频噪声，第二种电容的参数范围为0.1～10uf，可滤除20m低频以下噪声，为同时滤除高低频噪声，抑制电感根据滤波频段和阻抗频率特性曲线来选择，选择对应频段的阻抗值的共模或差模电感。

7、进一步的，所述抗干扰单元1和抗干扰单元2中电容均采用0603封装大小的电容。

8、进一步的，所述can通信单元通过双冗余can总线电路为电路传递开关信号。

9、本发明提供的一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，与现有技术相比，其具有以下有益效果：

10、(1)对称抗干扰电路采用对称的不同容值且谐振频率较高的电容，提高了电容自谐频率，扩大滤波范围，增大电容阻抗，削弱了高频信号对电磁兼容电容，有效地抑制了电源产生的电磁干扰，提高了信号质量、电源完整性，同时减少了对其他设备和器件的电磁辐射。

11、(2)本发明采用0603封装大小的电容，当接收到外界的电磁干扰时，能够减弱高频信号对电磁兼容电路的影响。

12、(3)本发明电路通过can通信电路给主控芯片发出指令控制io端口，继而将开关信号传递给继电器，通过三极管驱动控制继电器的闭合，实现了电路的信号转换和电路的自动化控制；

13、(4)本技术方案中基于can通信的抗干扰继电器输出电路的设计，能够直接应用到控制小功率电气设备场景中。

14、综上所述，本发明具有实用性、通用性强、结构相对简单、应用范围广的优点。

技术特征：

1.一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，包括主控单元、监控复位单元、通信单元、jtag调试单元和继电器输出单元，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，其特征在于：

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于can通信的抗干扰继电器输出电路，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种基于CAN通信的抗干扰继电器输出电路，通过增加抗干扰供电单元抑制干扰源，降低电路对外界干扰的敏感性。抗干扰供电单元包括对称抗干扰电路、隔离电源芯片和线性稳压器，对称抗干扰电路由抗干扰单元1、抑制电感和抗干扰单元2并联组成；抗干扰单元1、2结构相同，由三个电容并联组成，其中两个电容参数相同，第三个电容的参数是其他电容参数的倍数；对称抗干扰电路采用对称的不同容值且谐振频率较高的电容，提高了电容自谐频率，扩大滤波范围，增大电容阻抗，削弱了高频信号对电磁兼容电容，有效地抑制了电源产生的电磁干扰，提高了信号质量、电源完整性，同时减少了对其他设备和器件的电磁辐射。

技术研发人员：姬彩娟,王志刚,杨坤,乔晓辉,刘彦,董小格
受保护的技术使用者：河北汉光重工有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1