本專利申請(qǐng)涉及CAN通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸裝置。

背景技術(shù)：

通過(guò)CAN總線連接所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器的終端，是一種多主方式的串行通訊總線，基本設(shè)計(jì)規(guī)范要求有較高的位速率，高抗干擾型，而且能夠檢測(cè)出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。信號(hào)傳輸距離達(dá)到10Km時(shí)，仍然可提供高達(dá)5Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。由于CAN串行通訊總線具有這些特性，它很自然的在汽車、制造業(yè)以及航空工業(yè)中受到廣泛應(yīng)用。

CAN分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其中數(shù)據(jù)鏈路層分為MAC子層和LLC子層，鏈路層的功能是將物理層收的信號(hào)組織成有意義的消息，并提供傳送錯(cuò)誤控制等傳輸控制流程。具體地說(shuō)，就是消息的幀化、仲裁、應(yīng)答、錯(cuò)誤的檢測(cè)或報(bào)告。數(shù)據(jù)鏈路層的功能通常在CAN控制器的硬件中執(zhí)行。

物理層定義了信號(hào)實(shí)際的發(fā)送方式、位時(shí)序、位的編碼方式及同步的步驟。但具體地說(shuō)，信號(hào)電平、通訊速度、采樣點(diǎn)、驅(qū)動(dòng)器和總線的電氣特性、連接器的形態(tài)等均未定義。這些必須由用戶根據(jù)系統(tǒng)，這些功能一般由CAN收發(fā)器實(shí)現(xiàn)。

目前，一個(gè)CAN系統(tǒng)主要由以下幾部分組成通過(guò)CAN總線連接所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器的終端、CAN收發(fā)器、CAN控制器及執(zhí)行元件(傳感器)等。

若CAN系統(tǒng)要應(yīng)用于本質(zhì)安全(簡(jiǎn)稱本安)防爆領(lǐng)域，則需要經(jīng)過(guò)各種安全設(shè)計(jì)，以避免流入安全區(qū)的非安全信號(hào)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)而引發(fā)危險(xiǎn)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專利申請(qǐng)的目的在于提供用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提升用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸裝置，包括：至少一第一CAN信號(hào)傳輸線路部分，其包括：用于連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備的第一CAN信號(hào)收發(fā)器、以及連接在所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器和危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備之間的限能保護(hù)模塊；所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器包括：第一RXD端和第一TXD端；至少一第二CAN信號(hào)傳輸線路部分，包括：用于連接安全區(qū)外部設(shè)備的第二CAN信號(hào)收發(fā)器；所述第二CAN信號(hào)收發(fā)器其包括：第二RXD端和第二TXD端；第一隔離傳輸器件，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第一RXD端和第二TXD端；第二隔離傳輸器件，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第二RXD端和第一TXD端。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述限能保護(hù)模塊包括：相連的本安限能模塊和EMC抗干擾模塊。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述本安限能模塊連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備，所述EMC抗干擾模塊連接所述本安限能模塊，所述EMC抗干擾模塊連接所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述限能保護(hù)模塊包括：供連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備的第一CANH信號(hào)端和第一CANL信號(hào)端；以及供連接第一CAN信號(hào)收發(fā)器的第二CANH信號(hào)端和及第二CANL信號(hào)端。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述本安限能模塊包括：第一電阻，一端連接于所述第一CANH信號(hào)端，其另一端連接至所述第二CANH信號(hào)端；第二電阻，一端連接于所述第一CANL信號(hào)端，其另一端連接至所述第二CANL信號(hào)端；至少兩條支路，連接在所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端之間；每條所述支路包括：兩個(gè)穩(wěn)壓二極管；所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管的陰極相連，所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極分別連接至所述第一電阻的另一端和第二電阻的另一端。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述EMC抗干擾模塊包括：連接在所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端之間的至少一條第一支路、及至少一條第二支路；所述第一支路包括：第一二極管和第二二極管，陰極相連且陽(yáng)極分別連接至所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端；所述第一二極管和第二二極管的陰極連接至一第一公共端；所述第二支路包括：第三二極管和第四二極管，陽(yáng)極相連且陰極分別連接至所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端；所述第三二極管和第四二極管的陽(yáng)極連接至一第二公共端；TVS管，其兩端分別連接至所述第一公共端及第二公共端；第五二極管，其陰極連接所述第一公共端，其陽(yáng)極接地；第六二極管，其陽(yáng)極連接所述第二公共端，其陰極接地。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備包括：通過(guò)CAN總線連接所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器的終端；所述安全區(qū)外部設(shè)備包括：CAN控制器。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述的CAN信號(hào)傳輸裝置，包括：第一CAN信號(hào)控制電路，包括：第一開關(guān)器件及第一邏輯器件；所述第一開關(guān)器件，其具有第一連接端、第二連接端、及用于控制所述第一連接端和第二連接端通斷的第一控制端；所述第一連接端連接所述第一RXD端，所述第二連接端連接所述第一隔離傳輸器件的發(fā)送側(cè)，所述第一TXD端通信連接于所述第一控制端；第二CAN信號(hào)控制電路，包括：第二開關(guān)器件及第二邏輯器件；所述第二開關(guān)器件，其具有第三連接端、第四連接端、及用于控制所述第三連接端和第四連接端通斷的第二控制端；所述第三連接端連接所述第二RXD端，所述第四連接端連接所述第二隔離傳輸器件的發(fā)送側(cè)，所述第二TXD端通信連接于所述第二控制端。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述第一TXD端經(jīng)一兩級(jí)串聯(lián)的反向器連接于第一控制端；所述第二TXD端經(jīng)一兩級(jí)串聯(lián)的反向器連接于第二控制端。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述第一隔離傳輸器件和/或第二隔離傳輸器件包括：磁耦合傳輸器件、光耦合傳輸器件或光纖。

如上所述，本專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸裝置，包括：至少一第一CAN信號(hào)傳輸線路部分，其包括：用于連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備的第一CAN信號(hào)收發(fā)器、以及連接在所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器和危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備之間的限能保護(hù)模塊；所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器包括：第一RXD端和第一TXD端；至少一第二CAN信號(hào)傳輸線路部分，包括：用于連接安全區(qū)外部設(shè)備的第二CAN信號(hào)收發(fā)器；所述第二CAN信號(hào)收發(fā)器其包括：第二RXD端和第二TXD端；第一隔離傳輸器件，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第一RXD端和第二TXD端；第二隔離傳輸器件，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第二RXD端和第一TXD端，實(shí)現(xiàn)CAN信號(hào)在物理層的雙向隔離傳輸，同時(shí)滿足本安防爆要求。

附圖說(shuō)明

圖1顯示為本專利申請(qǐng)于一實(shí)施例中CAN信號(hào)傳輸裝置的電路模塊示意圖。

圖2顯示為本專利申請(qǐng)于一實(shí)施例中的限能保護(hù)模塊的電路原理示意圖

圖3顯示為本專利申請(qǐng)于一實(shí)施例中CAN信號(hào)傳輸裝置的電路原理示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

11 第一CAN信號(hào)傳輸線路部分

111 第一CAN信號(hào)收發(fā)器

112 限能保護(hù)模塊

113 第一CAN信號(hào)控制電路

12 第二CAN信號(hào)傳輸線路部分

121 第二CAN信號(hào)收發(fā)器

122 第二CAN信號(hào)控制電路

13 第一隔離傳輸器件

14 第二隔離傳輸器件

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本專利申請(qǐng)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本專利申請(qǐng)的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本專利申請(qǐng)還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本專利申請(qǐng)的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本專利申請(qǐng)的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本專利申請(qǐng)中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

請(qǐng)參閱圖1，為了將CAN信號(hào)傳輸應(yīng)用于本安防爆領(lǐng)域，提高信號(hào)傳輸速率，減少接線成本等，本專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸裝置，包括：至少一第一CAN信號(hào)傳輸線路部分11、至少一第二CAN信號(hào)傳輸線路部分12、第一隔離傳輸器件13、及第二隔離傳輸器件14。

所述第一CAN信號(hào)傳輸線路部分11，其包括：用于連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備的第一CAN信號(hào)收發(fā)器111、以及連接在所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器111和危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備之間的限能保護(hù)模塊112；所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器111包括：第一RXD端和第一TXD端。

所述第二CAN信號(hào)傳輸線路部分12，其包括：第二RXD端和第二TXD端；所述第二CAN信號(hào)傳輸線路部分12包括：第二CAN信號(hào)收發(fā)器121；所述第二CAN信號(hào)收發(fā)器121包括：第二RXD端和第二TXD端。

所述第一隔離傳輸器件13，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第一RXD端和第二TXD端，以用于連通形成第一傳輸通道來(lái)傳遞第一RXD端向第二TXD端發(fā)送的信號(hào)。

所述第二隔離傳輸器件14，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第二RXD端和第一TXD端，以用于連通形成第二傳輸通道來(lái)傳遞第二RXD端向第一TXD端發(fā)送的信號(hào)。

于一實(shí)施例中，所述第一隔離傳輸器件13和第二隔離傳輸器件14可以是磁耦合傳輸器件、光耦合傳輸器件或光纖中的任何一種，于圖3的實(shí)施例中，采用的是光耦合傳輸?shù)姆绞健?/p>

于一實(shí)施例中，所述的CAN信號(hào)傳輸裝置，還包括：第一CAN信號(hào)控制電路113和第二CAN信號(hào)控制電路122；第一CAN信號(hào)控制電路113連接在第一RXD端和第一隔離傳輸器件13之間，且其具有的一控制端連接所述第一TXD端；第二CAN信號(hào)控制電路122連接在第二RXD端和第二隔離傳輸器件14之間，且其具有的一控制端連接所述第二TXD端。

于本專利申請(qǐng)的一實(shí)施例中，所述限能保護(hù)模塊112包括：相連的本安限能模塊和EMC抗干擾模塊；所述本安限能模塊連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備，所述EMC抗干擾模塊連接所述本安限能模塊，所述EMC抗干擾模塊連接所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器111或第二CAN信號(hào)收發(fā)器121。

CAN信號(hào)在進(jìn)入第一CAN信號(hào)收發(fā)器111前，首先經(jīng)過(guò)本安限能模塊，限制非本安的電壓、電流和能量，避免非本安側(cè)的能量進(jìn)入危險(xiǎn)側(cè)而引起爆炸；然后經(jīng)過(guò)EMC抗干擾電路，此電路主要吸收EMC干擾，包括電快速脈沖群沖擊、浪涌、靜電等EMC干擾，從而提高通道的抗干擾能力。

當(dāng)然，所述第二CAN信號(hào)收發(fā)器121向外的CANH信號(hào)端和CANL信號(hào)端也可以連接一所述限能保護(hù)模塊，以使得兩端都能夠接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備，通用性好且可防止接反；優(yōu)選的，所述第二CAN信號(hào)收發(fā)器121向外的CANH信號(hào)端和CANL信號(hào)端也可以連接一EMC抗干擾模塊，以過(guò)濾信號(hào)干擾。

舉例說(shuō)明本專利申請(qǐng)裝置的CAN信號(hào)傳輸過(guò)程：

第一CAN信號(hào)收發(fā)器111監(jiān)控CAN總線的CAN信號(hào)，CAN信號(hào)經(jīng)過(guò)限能保護(hù)模塊112的保護(hù)后，進(jìn)入第一CAN信號(hào)收發(fā)器111，將模擬總線信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字位流，由第一RXD端發(fā)送CAN數(shù)據(jù)幀，通過(guò)第一隔離傳輸器件13傳輸?shù)桨踩珔^(qū)的第二CAN信號(hào)收發(fā)器121的第二TXD端，第二CAN信號(hào)收發(fā)器121將收到危險(xiǎn)區(qū)發(fā)送的CAN數(shù)據(jù)幀，發(fā)送給后端的CAN控制器。

具體的，CAN數(shù)據(jù)幀由幀起始(Start of)、仲裁域(Arbitration Field)、控制域控制域(Control Field)、數(shù)據(jù)域(DataField)、CRC域(CRC Field)、應(yīng)答域(ACK Field)和幀結(jié)尾(End of)組成。其中應(yīng)答域?yàn)榻邮沾_認(rèn)機(jī)制，用于保證至少一個(gè)接收方正確接收；發(fā)送方發(fā)送CAN信號(hào)中包含1位隱性位(“1”)；任何接收方接收到數(shù)據(jù)，則向發(fā)送方發(fā)送1位顯性位(“0”)以示應(yīng)答，“0”會(huì)把“1”覆蓋；發(fā)送方在發(fā)送的同時(shí)，也會(huì)接收，等發(fā)送方在所接收CAN信號(hào)的應(yīng)答域檢測(cè)到1位顯性位“0”，則發(fā)送方認(rèn)為此幀發(fā)送正確。

因此，CAN控制器收到該CAN數(shù)據(jù)幀之后，回復(fù)包含一位顯性位“0”信號(hào)(ACK)以示接收成功，第二CAN信號(hào)收發(fā)器121通過(guò)其第二RXD端發(fā)送這一ACK信號(hào)，并通過(guò)第二隔離傳輸器件14傳輸?shù)降谝籆AN信號(hào)收發(fā)器111，其第一TXD端接收這一ACK信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬總線信號(hào)，并通過(guò)第一CAN信號(hào)控制電路113將該ACK信號(hào)中的這一顯性位強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為隱性位，確保第一CAN信號(hào)收發(fā)器111所發(fā)送的發(fā)送幀的應(yīng)答域包含隱性位；從而成功實(shí)現(xiàn)CAN信號(hào)在物理層的雙向隔離傳輸，同時(shí)滿足本安防爆要求。

如圖2所示，展示所述限能保護(hù)模塊112的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：供連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備的第一CANH信號(hào)端(右側(cè)的CANH)和第一CANL信號(hào)端(右側(cè)的CANL)；以及供連接第一CAN信號(hào)收發(fā)器111的第二CANH信號(hào)端(左側(cè)的CANH)和及第二CANL信號(hào)端(左側(cè)的CANL)。

所述本安限能模塊包括：第一電阻R3，一端連接于所述第一CANH信號(hào)端，其另一端連接至所述第二CANH信號(hào)端；第二電阻R4，一端連接于所述第一CANL信號(hào)端，其另一端連接至所述第二CANL信號(hào)端；至少兩條支路，連接在所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端之間；每條所述支路包括：兩個(gè)穩(wěn)壓二極管Z1和Z2，或Z3和Z4；所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管Z1和Z2，或Z3和Z4的陰極相連，所述兩個(gè)穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極分別連接至所述第一電阻R3的另一端和第二電阻R4的另一端。

所述EMC抗干擾模塊包括：連接在所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端之間的至少一條第一支路、及至少一條第二支路；所述第一支路包括：第一二極管D1和第二二極管D3，陰極相連且陽(yáng)極分別連接至所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端；所述第一二極管D1和第二二極管D3的陰極連接至一第一公共端；所述第二支路包括：第三二極管D2和第四二極管D4，陽(yáng)極相連且陰極分別連接至所述第二CANH信號(hào)端和第二CANL信號(hào)端；所述第三二極管D2和第四二極管D4的陽(yáng)極連接至一第二公共端；TVS管TVS1，其兩端分別連接至所述第一公共端及第二公共端；第五二極管D5，其陰極連接所述第一公共端，其陽(yáng)極接地；第六二極管D6，其陽(yáng)極連接所述第二公共端，其陰極接地。

具體的，CAN信號(hào)在進(jìn)入第一CAN信號(hào)收發(fā)器111前，先必須經(jīng)過(guò)R3，R4、Z1、Z2、Z3、Z4組成的本安限能電路，本安限能模塊通過(guò)特定的穩(wěn)壓管和電阻，來(lái)限制非本安的電壓、電流和能量，避免非本安側(cè)的能量進(jìn)入危險(xiǎn)側(cè)，而引起爆炸。

具體的，CAN信號(hào)經(jīng)過(guò)本安限能模塊后，進(jìn)入由D1，D2，D3，D4，D5，D6和TVS1組成的EMC抗干擾電路，此電路主要吸收EMC干擾，包括電快速脈沖群沖擊、浪涌、靜電等EMC干擾。

當(dāng)一個(gè)EMC干擾(電壓值超過(guò)TVS管的電壓)串入回路，

1)為線對(duì)地干擾：若第二CANH信號(hào)端為正(即第二CANL信號(hào)端為負(fù))，則干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)D3，TVS1和D6后回到地端，從而吸收干擾。若第二CANH信號(hào)端為負(fù)(即第二CANL信號(hào)端為正)，則干擾信號(hào)經(jīng)過(guò)D2、TVS1和D5到地。

2)為線對(duì)線干擾：若第二CANH信號(hào)端為正(即第二CANL信號(hào)端為負(fù))，則干擾信號(hào)經(jīng)D3，TVS1和D4回到第二CANL信號(hào)端。如果第二CANH信號(hào)端為負(fù)(即第二CANL信號(hào)端為正)，干擾信號(hào)經(jīng)D1、TVS1和D2回到第二CANH信號(hào)端.從而避免干擾信號(hào)串入后端短路。

另外，由于CANH和CANL之間等效電容是由D1、D2和TVS1三者等效電容并聯(lián)而成，因此等效電容非常小，從而在吸收EMC的干擾的同時(shí)，保證CAN信號(hào)的正常傳輸。

請(qǐng)一并參閱圖1及圖3，以說(shuō)明本專利申請(qǐng)的CAN信號(hào)控制裝置的CAN信號(hào)傳輸原理：

具體的，U1為第一CAN信號(hào)收發(fā)器，其接腳6為第一CANH信號(hào)端，接腳7為第一CANL信號(hào)端，接腳4為第一RXD端連接第二隔離傳輸器件O1的接收側(cè)(接腳6)，其接腳1為第一TXD端；所述第一CAN信號(hào)控制電路包括：第一開關(guān)器件U2及第一邏輯器件；所述第一開關(guān)器件U2，其具有第一連接端(接腳1)、第二連接端(接腳2)、及用于控制所述第一連接端和第二連接端通斷的第一控制端(接腳4)；所述第一連接端(接腳1)連接所述第一RXD端，所述第二連接端(接腳2)連接所述第一隔離傳輸器件O2的發(fā)送側(cè)(接腳3)，所述第一TXD端經(jīng)R5連接所述第一邏輯器件的輸入端(接腳2)，所述第一邏輯器件的輸出端連接所述第一控制端。

U5為第二CAN信號(hào)收發(fā)器，其接腳6為第二CANL信號(hào)端，接腳7為第二CANH信號(hào)端，接腳4為第二RXD端，其接腳1為第二TXD端連接第一隔離傳輸器件O2的接收側(cè)(接腳6)；所述第二CAN信號(hào)控制電路，包括：第二開關(guān)器件U6及第二邏輯器件(串聯(lián)的兩個(gè)反向器U7和U8)；所述第二開關(guān)器件U6，其具有第三連接端(接腳1)、第四連接端(接腳2)、及用于控制所述第三連接端和第四連接端通斷的第二控制端(接腳4)；所述第三連接端(接腳1)連接所述第二RXD端(接腳4)，所述第四連接端(接腳2)連接所述第二隔離傳輸器件O1的發(fā)送側(cè)(接腳3)，所述第一TXD端(接腳1)經(jīng)電阻R12連接所述第二邏輯器件(由U7和U8組成)的輸入端(接腳2)，所述第二邏輯器件的輸出端連接所述第二控制端。

所述第一邏輯器件由串聯(lián)的反向器U3和U4組成，所述第二邏輯器件由串聯(lián)的反向器U7和U8組成，用于直通TXD信號(hào)且消除干擾，當(dāng)然在其它實(shí)施例中也可以不需要所述第一邏輯器件和第二邏輯器件，并非以圖3實(shí)施例為限；本專利申請(qǐng)是利用TXD端的信號(hào)來(lái)控制開關(guān)元件的開關(guān)狀態(tài)。

由圖中可知，CAN傳輸裝置的電路完全對(duì)稱，因此可以雙向隔離傳輸CAN信號(hào)。

僅以一個(gè)方向傳輸通道為例進(jìn)行傳輸原理分析，另一個(gè)方向傳輸原理相同。同時(shí)假定右側(cè)的第一CAN信號(hào)收發(fā)器(U1)接入CAN總線，左側(cè)的第二CAN信號(hào)收發(fā)器(U2)接入CAN控制器。

CAN信號(hào)隔離傳送原理如下(數(shù)據(jù)傳輸方向?yàn)閺挠业阶?：

U1監(jiān)控CAN總線，將總線上的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字位流，即CAN數(shù)據(jù)幀。由U1的第一RXD端發(fā)送，但是其數(shù)據(jù)發(fā)送受到U1的第一TXD端的信號(hào)和由U2、U3、U4組成的第一CAN控制電路控制；當(dāng)U1的第一RXD端發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，第一TXD端一直處于高電平，通過(guò)第一邏輯器件(U3和U4)(當(dāng)然也可以直接接通)傳遞到U2的第一控制端，U2開關(guān)閉合，數(shù)據(jù)幀通過(guò)U1的第一RXD端正常發(fā)送，發(fā)送結(jié)束后，U1的第一RXD端被拉高，經(jīng)過(guò)O2隔離傳輸?shù)経5的第二TXD端，U5將數(shù)據(jù)幀發(fā)送給后端的CAN控制器，CAN控制器回復(fù)包含1位顯性位的ACK，通過(guò)U5的第二RXD端發(fā)送。但此ACK的發(fā)送受到由U5的第二TXD端信號(hào)和U6、U7、U8組成的第二CAN控制電路控制；由于第一RXD端的數(shù)據(jù)幀發(fā)送結(jié)束后，U1的第一RXD端電平被拉高，因此O2的發(fā)光二極管不導(dǎo)通，令U5的TXD為高電平，經(jīng)第二邏輯器件(U7和U8)(當(dāng)然也可以直接接通)到U6的第二控制端，令U6開關(guān)閉合，所述包含1位顯性位的ACK通過(guò)U5的第二RXD端經(jīng)O1隔離傳輸?shù)経1的第一TXD端，從而將1位顯性位ACK轉(zhuǎn)換為CAN總線上的模擬信號(hào)發(fā)送，顯性位為“0”使U1的第一TXD端為低電平，傳遞到第一控制端令U2斷開，阻止U1的第一RXD端發(fā)送顯性位，避免總線癱瘓。

至此，一個(gè)CAN數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成，成功實(shí)現(xiàn)CAN信號(hào)在物理層的雙向隔離傳輸。

綜上所述，本專利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于本安防爆領(lǐng)域的CAN信號(hào)傳輸裝置，包括：至少一第一CAN信號(hào)傳輸線路部分，其包括：用于連接危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備的第一CAN信號(hào)收發(fā)器、以及連接在所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器和危險(xiǎn)區(qū)外部設(shè)備之間的限能保護(hù)模塊；所述第一CAN信號(hào)收發(fā)器包括：第一RXD端和第一TXD端；至少一第二CAN信號(hào)傳輸線路部分，包括：用于連接安全區(qū)外部設(shè)備的第二CAN信號(hào)收發(fā)器；所述第二CAN信號(hào)收發(fā)器其包括：第二RXD端和第二TXD端；第一隔離傳輸器件，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第一RXD端和第二TXD端；第二隔離傳輸器件，其發(fā)送側(cè)和接收側(cè)分別通信連接所述第二RXD端和第一TXD端，實(shí)現(xiàn)CAN信號(hào)在物理層的雙向隔離傳輸，同時(shí)滿足本安防爆要求。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本專利申請(qǐng)的原理及其功效，而非用于限制本專利申請(qǐng)。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本專利申請(qǐng)的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本專利申請(qǐng)所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本專利申請(qǐng)的權(quán)利要求所涵蓋。