專利名稱：防雷裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及防雷裝置，特別涉及一種用于CAN總線的防雷裝置，其中CAN指控制器局域網絡。
背景技術：
CAN是控制器局域網絡的簡稱，是目前應用最廣泛的現場總線之一。現在，CAN的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一。在CAN總線的一些應用場合，如電梯系統，和小區監控等，往往走線很長，且多與動力線平行排布，這就給CAN總線帶來了較大的雷擊風險，所以防雷擊浪涌對于CAN通訊非常必要。國標GB/T17626. 5 (國家標準中關于通訊口浪涌防護的一種標準)和APPLICABLESTANDARDS IEC61000-4-5 (國際電工委員會標準中關于通訊口浪涌防護的一種標準)中，通訊口的浪涌防護要求10/700 μ S/40歐內阻波形(輸出電阻40歐姆，電壓浪涌波形為10/700μ S)分為0. 5kv，lkv，2kv，4kv，以及自定義等級。例如電梯控制系統的CAN通訊口，其抗雷擊標準一般在4kv左右。若采用6kV等級，可以達到更好的防護效果。目前采用的防雷裝置，大 多采用氣體放電管加熱敏電阻和TVS管的三級防雷組合，TVS管即瞬變電壓抑制二極管。由于氣體放電管存在氣體慢性泄漏現象而熱敏電阻為高分子結構，長時間使用后兩者的性能均會下降，只能定期更換，不適合直接焊接固定。但采用插槽固定的方式，又有可能因為增加了插槽連接而導致防雷性能的降低。同時由于需要采用三種器件并需要定期更換，使得防雷裝置的成本較高。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中防雷裝置的部件需要定期更換，成本高且不適合直接焊接在CAN的主板上的缺陷，提供一種用于CAN總線的防雷裝置，其包括設置在CANL端、CANH端和地之間的半導體放電管和電阻，在降低用于CAN總線的防雷裝置成本的同時提高了所述防雷裝置長期使用的可靠性。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題一種用于CAN總線的防雷裝置，其中所述CAN總線包括一 CANH端和一 CANL端，其特征在于，所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間分別串聯有一半導體放電管，所述CANH端及所述CANL端和所述半導體放電管之間分別串聯有一電阻。CAN總線是一種現場總線，包括兩個輸出端CANH端和CANL端，其中CANH端狀態只能是高電平或懸浮狀態，CANL端狀態只能是低電平或懸浮狀態。所述CANH端和所述CANL端分別經所述電阻和所述半導體放電管接地。在雷電等引起瞬變過電壓，即產生浪涌電壓的情況下，所述半導體放電管被擊穿，其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升，即以箝位的方式對CAN總線起到保護作用，同時所述半導體放電管放電將電流泄放到地。通過箝位保護和放電至地對CAN總線起到防雷保護作用。而設置在所述CANH端和所述CANL端之間的所述半導體放電管，使得無論是在共模信號還是差模信號的情況下，所述防雷裝置均能夠起到防雷作用。較佳地，所述半導體放電管為可控硅型雙向放電管。較佳地，所述可控硅型雙向放電管為雙向S. E. T靜電浪涌抑制器。所述雙向S. E. T靜電浪涌抑制器為瞬雷電子開發的一款大容量的超快反應速度及低殘壓的產品，其反應速度在納秒數量級，斷態電壓為6V，很適應5V供電的CAN總線，既能把瞬變電壓箝制在安全的電平，也不會衰減CAN通訊線上的正常信號。較佳地，所述防雷裝置還包括三個TVS管，所述三個TVS管分別連接在所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間。TVS管為瞬變電壓抑制二極管的簡稱。當TVS管兩端經受瞬間的高能量沖擊時，它能在極短的時間內，一般在10_12秒數量級的時間內，使其阻抗驟然降低，同時吸收一個大電流，將其兩端間的電壓箝位在一個預定的數值上，從而確保后面的電路元件免受瞬態高能量的沖擊而損壞。在所述半導體放電管兩端并聯所述TVS管，能進一步提高所述防雷裝置的防雷能力和抗靜電能力，可以達到在CAN總線輸出端口有8kV的接觸放電的情況下所述防雷裝置仍能保障CAN總線正常工作的效果。較佳地，所述半導體放電管固定連接在一基板上。所述半導體放電管被集成在所述基板上，相當于形成了一個防雷單元，在防雷裝置安裝只需將所述防雷單元接入CAN總線即可，方便快捷。同時在高雷電等級的情況下，還可通過串接多個所述防雷單元，快捷的升級防雷等級。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型的所述防雷裝置僅采用半導體放電管和電阻就能達到良好的防雷效果，半導體放電管和電阻的性能能夠在較長時間內保持穩定，避免了因定期更換部件帶來的高成本問題。
圖1為本實用新型實施例1的防雷裝置的示意圖。圖2為本實用新型實施例2的防雷裝置的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型一較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型的技術方案。實施例1 :參考圖1所示，所述CAN總線中一 CAN接口芯片包括一 CANH端和一 CANL端，最下方為接地端。所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間分別串聯有一半導體放電管1，所述CANH端及所述CANL端和所述半導體放電管之間分別串聯有一電阻2。本實施例中的所述防雷裝置的所述半導體放電管I為可控硅型雙向放電管。更優選地，采用雙向S.E. T靜電浪涌抑制器作為所述半導體放電管I。所述雙向S. E. T靜電浪涌抑制器為瞬雷電子開發的一款大容量的超快反應速度及低殘壓的產品，其反應速度在納秒數量級，斷態電壓為6V，很適應5V供電的CAN總線，既能把瞬變電壓箝制在安全的電平，也不會衰減CAN通訊線上的正常信號。所述CANH端和所述CANL端分別經所述電阻2和所述半導體放電管I接地。在雷電等引起瞬變過電壓時，所述半導體放電管I被擊穿，其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升。所述防雷單元以箝位的方式對CAN總線起到保護作用，同時所述半導體放電管I放電將電流泄放到地。設置在所述CANH端和所述CANL端之間的所述半導體放電管1，使得所述防雷裝置無論是在共模信號還是差模信號的情況下均能夠起到防雷作用。在一個優選實施例中，所述半導體放電管I固定連接在一基板上。本領域技術人員應當理解，本實用新型對所述基板的材料形狀不作限制，只需要能固定連接所述半導體放電管1，比如常規的電路基板、印制電路板等都可適用。所述半導體放電管I被集成在所述基板上，相當于形成了一個防雷單元，在防雷裝置安裝只需將所述防雷單元接入CAN總線即可。而在高雷電等級的情況下，還可通過串接多個所述防雷單元，快捷的升級防雷等級。實施例2 參考圖2所示，本實施例與實施例1的差別僅在于所述防雷裝置還包括三個TVS管3，所述三個TVS管3分別連接在所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間。所述三個TVS管3的反應時間顯著小于上述雙向S. E. T靜電浪涌抑制器。利用上述設置能進一步提高所述防雷裝置的防雷能力和抗靜電能力，可以達到在CAN接口芯片輸出端口有SkV的接觸放電的情況下所述防雷裝置仍能保障CAN總線正常工作的效果。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種用于CAN總線的防雷裝置，其中所述CAN總線包括一 CANH端和一 CANL端，其特征在于，所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間分別串聯有一半導體放電管，所述CANH端及所述CANL端和所述半導體放電管之間分別串聯有一電阻。
2.如權利要求1所述的防雷裝置，其特征在于，所述半導體放電管為可控硅型雙向放電管。
3.如權利要求2所述的防雷裝置，其特征在于，所述可控硅型雙向放電管為雙向S.E.T 靜電浪涌抑制器。
4.如權利要求1-3中任意一項所述的防雷裝置，其特征在于，所述防雷裝置還包括三個TVS管，所述三個TVS管分別連接在所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間。
5.如權利要求1所述的防雷裝置，其特征在于，所述半導體放電管固定連接在一基板上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于CAN總線的防雷裝置，其中所述CAN總線包括一CANH端和一CANL端，所述CANH端和地之間、所述CANL端和地之間以及所述CANH端和所述CANL端之間分別串聯有一半導體放電管，所述CANH端及所述CANL端和所述半導體放電管之間分別串聯有一電阻。本實用新型提供了一種用于CAN總線的防雷裝置，能夠降低用于CAN總線的防雷裝置成本，還能提高所述防雷裝置長期使用的可靠性。
文檔編號H02H9/04GK202888824SQ20122049813
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者何振源, 孫恩濤, 林開偉 申請人:上海新時達電氣股份有限公司