矿用接地选线装置CAN总线抗干扰电路的制作方法

本实用新型涉及一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路。

背景技术：

目前，矿用接地选线装置安装在井下的矿用隔爆型高压真空开关柜中，由于成本的限制矿用隔爆型高压真空开关柜体积比较小，为了节省空间和便于安装，矿用接地选线装置采用分体设计，分为保护主体和显示控制两部分，这两部分需要通过通信的方式进行数据交互，由于矿用高压防爆开关中，在开关的操作过程中，会产生强烈的电磁干扰，现有的通信方式可靠性不高，容易存在干扰，并且需要将高压阻挡在控制系统之外。

技术实现要素：

基于以上不足之处，本实用新型公开一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，能够将矿用接地选线保护装置主机和人机会话单元进行电气隔离，将高压阻挡在控制系统之外。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，包括表贴式隔离can收发器、气体放电管、两个限流电阻、共模电感、四个整流二极管、双向tvs二极管，从单片机的通信口来的两信号线分别接入到表贴式隔离can收发器的rxd、txd的管脚上，表贴式隔离can收发器的canh、canl管脚分别与共模电感的一侧两个管脚连接，共模电感t1另外一侧与canh管脚相对应的管脚分别与第一整流二极管的正极、第二整流二极管的负极、第一限流电阻的一端连接；共模电感t1另外一侧与canl管脚相对应的管脚分别与第三整流二极管的正极、第四整流二极管的负极、第二限流电阻的一端连接，第一整流二极管的负极分别与第三整流二极管的负极、双向tvs二极管的一端连接，第二整流二极管的正极分别与第四整流二极管的正极、双向tvs二极管的另外一端连接，第一限流电阻的另外一端分别与气体放电管的第一电极、显示单元的通信接口连接，第二限流电阻的另外一端分别与气体放电管的第二电极、显示单元的通信接口连接，气体放电管的第三电极接地。

本发明还具有如下技术特征：

1、如上所述电路还包括第五和第六整流二极管、第二电容、泄放电阻，第二电容和泄放电阻并联，表贴式隔离can收发器的cang管脚依次分别与第五整流二极管的正极、地、第六整流二极管的负极、泄放电阻的一端连接，泄放电阻的另外一端与地连接，第五整流二极管的负极与双向tvs二极管的一端连接，第六整流二极管的正极与双向tvs二极管的另外一端连接。

2、如上所述还包括单项tvs二极管和第一电容，单项tvs二极管的两极和第一电容并联，单项tvs二极管的正极分别接地、贴式隔离can收发器的gnd管脚，单项tvs二极管的负极分别接电源正极、贴式隔离can收发器的voc管脚。

3、如上所述的单项tvs二极管型号为smbj5.0a。

4、如上所述的表贴式隔离can收发器型号为sc1500b。

5、如上所述的双向tvs二极管型号为p6ke15ca。

6、如上所述的气体放电管型号为b3d090l。

本实用新型的有益效果有：能够将矿用接地选线保护装置主机和人机会话单元进行电气隔离，将高压阻挡在控制系统之外，并能抵御大能量的雷击，可以有效地保证操作人员的人身及系统安全。不仅如此，还可以抑制由接地电势差、接地环路引起的各种共模干扰，保证通信在严重干扰和其它系统级噪声存在的情况下不间断、无差错运行。具有可靠性高、抗干扰能力强的优点。

附图说明

图1为一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路框路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本发明专利作进一步的说明：

实施例1

如图1所示，一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，包括表贴式隔离can收发器、气体放电管、两个限流电阻r3.r4、共模电感t1、四个整流二极管d1.d2.d3.d4、双向tvs二极管，从单片机的通信口来的两信号线分别接入到表贴式隔离can收发器的rxd、txd的管脚上，表贴式隔离can收发器的canh、canl管脚分别与共模电感t1的一侧两个管脚连接，共模电感t1另外一侧与canh管脚相对应的管脚分别与第一整流二极管d1的正极、第二整流二极管d2的负极、第一限流电阻r3的一端连接，共模电感t1另外一侧与canl管脚相对应的管脚分别与第三整流二极管d3的正极、第四整流二极管d4的负极、第二限流电阻r4的一端连接，第一整流二极管d1的负极分别与第三整流二极管d3的负极、双向tvs二极管的一端连接，第二整流二极管d1的正极分别与第四整流二极管d4的正极、双向tvs二极管的另外一端连接，第一限流电阻r4的另外一端分别与气体放电管的第一电极、显示单元的通信接口连接，第二限流电阻r4的另外一端分别与气体放电管的第二电极、显示单元的通信接口连接，气体放电管的第三电极接地。并且本实施例的电路还包括单项tvs二极管和第一电容c1，单项tvs二极管的两极和第一电容c1并联，单项tvs二极管的正极分别接地、贴式隔离can收发器的gnd管脚，单项tvs二极管的负极分别接电源正极、表贴式隔离can收发器的voc管脚。并且本实施例的电路还包括第五、第六整流二极管d5.d6、第二电容c2、泄放电阻r1，第二电容c2和泄放电阻并联r1，贴式隔离can收发器的cang管脚依次分别与第五整流二极管d5的正极、地、第六整流二极管d6的负极、泄放电阻r1的一端连接，泄放电阻r1的另外一端与地连接，第五整流二极管d5的负极与双向tvs二极管的一端连接，第六整流二极管d6的正极与双向tvs二极管的另外一端连接。所述的表贴式隔离can收发器型号为sc1500b，主要集成了can收发器、dc-dc电源模块、信号隔离电路三部分电路。所述的双向tvs二极管型号为p6ke15ca，用来保护电缆受到雷击或静电放电时产生的浪涌高压，当电压超过一定的幅度时，器件迅速导通，从而将浪涌能量泄放掉，并将电压的幅度限制在一定的范围内，这为二级防雷通道。所述的气体放电管型号为b3d090l，气体放电管主要提供雷击浪涌防护，当雷击、浪涌产生时，瞬间达到低阻状态，为瞬时大电流通过大地提供泄放通道，这为一级防雷通道。两个限流电阻r3.r4阻值为3ω，以限制电流，保护can隔离器件免受过流冲击。共模电感t1可以传输差模信号，直流和频率很低的共模信号都可以通过，而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗，可以用来抑制共模电流骚扰。泄放电阻r1阻值1mω，第二电容c2为滤波电容，型号为102.2kv。

本实施例可适合用于恶劣现场环境，并能抵御大能量的雷击，经过非屏蔽通信线试验配置进行测试，可满足iec/en61000-4-5差模±2kv，共模±4kv浪涌等级要求。

技术特征：

1.一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，包括表贴式隔离can收发器、气体放电管、两个限流电阻、共模电感、四个整流二极管、双向tvs二极管，其特征在于，从单片机的通信口来的两信号线分别接入到表贴式隔离can收发器的rxd、txd的管脚上，表贴式隔离can收发器的canh、canl管脚分别与共模电感的一侧两个管脚连接，共模电感t1另外一侧与canh管脚相对应的管脚分别与第一整流二极管的正极、第二整流二极管的负极、第一限流电阻的一端连接；共模电感t1另外一侧与canl管脚相对应的管脚分别与第三整流二极管的正极、第四整流二极管的负极、第二限流电阻的一端连接，第一整流二极管的负极分别与第三整流二极管的负极、双向tvs二极管的一端连接，第二整流二极管的正极分别与第四整流二极管的正极、双向tvs二极管的另外一端连接，第一限流电阻的另外一端分别与气体放电管的第一电极、显示单元的通信接口连接，第二限流电阻的另外一端分别与气体放电管的第二电极、显示单元的通信接口连接，气体放电管的第三电极接地。

2.根据权利要求1所述的一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，其特征在于：还包括第五和第六整流二极管、第二电容、泄放电阻，第二电容和泄放电阻并联，表贴式隔离can收发器的cang管脚依次分别与第五整流二极管的正极、地、第六整流二极管的负极、泄放电阻的一端连接，泄放电阻的另外一端与地连接，第五整流二极管的负极与双向tvs二极管的一端连接，第六整流二极管的正极与双向tvs二极管的另外一端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，其特征在于：还包括单项tvs二极管和第一电容，单项tvs二极管的两极和第一电容并联，单项tvs二极管的正极分别接地、贴式隔离can收发器的gnd管脚，单项tvs二极管的负极分别接电源正极、贴式隔离can收发器的voc管脚。

4.根据权利要求3所述的一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，其特征在于：所述的单项tvs二极管型号为smbj5.0a。

5.根据权利要求1所述的一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，其特征在于：所述的表贴式隔离can收发器型号为sc1500b。

6.根据权利要求1所述的一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，其特征在于：所述的双向tvs二极管型号为p6ke15ca。

7.根据权利要求1所述的一种矿用接地选线装置can总线抗干扰电路，其特征在于：所述的气体放电管型号为b3d090l。

技术总结
本实用新型公开一种矿用接地选线装置CAN总线抗干扰电路，能够将矿用接地选线保护装置主机和人机会话单元进行电气隔离，将高压阻挡在控制系统之外，本电路包括表贴式隔离CAN收发器、气体放电管、两个限流电阻、共模电感、四个整流二极管、双向TVS二极管，从单片机的通信口来的两信号线分别接入到表贴式隔离CAN收发器的RXD、TXD的管脚上，表贴式隔离CAN收发器的CANH、CANL管脚分别与共模电感的一侧两个管脚连接，表贴式隔离CAN收发器的CANH、CANL管脚与气体放电管两端连接；本电路具有可靠性高、抗干扰能力强的优点。

技术研发人员：白瑞龙;赵国平;刘伟桢;韩卓鹏;李佳;王泽晋;郝欢欢;张文瑞;孟凡利
受保护的技术使用者：山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿;哈尔滨国力电气有限公司
技术研发日：2020.11.13
技术公布日：2021.05.11