[发明专利]一种能自动检测雷击次数的CAN总线防雷装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是电气设备防雷技术领域，具体为一种能自动检测雷击次数的CAN总线防雷装置。

背景技术

雷电中的电磁脉冲也就是我们日常说的感应雷主要是受电磁感应作用所致，其主要影响电子设备和系统。感应雷是在闪雷时所产生的瞬间脉冲磁场，这种强大的感应磁场，可在地面 1km 范围内的金属网络中产生感应电荷，包括有线、无线通讯网络，电力输电网络等线路系统。高强度的感应电荷会在这些金属网络中形成强大的瞬间高压电场，从而形成对用电设备的高压弧光放电，最终会导致电器设备烧毁，其中弱电系统受到的危害更大。

目前市面上的防雷装置大多注重于防雷、高效泄掉浪涌电流及降低两线间的残压等常规防雷技术手段，较少有防雷装置能自动对电气设备各个部分被雷击的次数进行检测和统计，从而设备研发人员或工程设计人员在设计防雷保护装置时总是依据以往的经验来设计，由于缺乏客观、有效的数据作为依据，所以最终设计出来的防雷产品或防雷工程总是难以让用户满意。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计科学合理、制作简单、安全可靠，能为CAN总线系统提供防雷保护的同时还能自动检测、统计其各个部位被雷击的次数。

本发明采用的技术方案：

一种能自动检测雷击次数的CAN总线防雷装置，包括CAN接口芯片，芯片上有一CANH端和一CANL端，其特征在于：还包括依次连接在所述CANH端和所述CANL端之间的CANH端雷击次数检测电路、信号防雷保护电路和CANL端雷击次数检测电路，所述CANH端雷击次数检测电路、信号防雷保护电路、CANL端雷击次数检测电路依次串接，所述CANH端雷击次数检测电路的第一OUT-A端连接单片机的第一输入端，所述CANL端雷击次数检测电路的第二OUT-A端连接所述单片机的第二输入端。

信号防雷保护电路将雷击电流泄入大地同时将电路间的残压降至更低，保护CAN总线系统，每当雷电击中CAN总线系统一次，雷击次数检测电路就会将一次高电平信号传输至所连接的单片机，单片机会判断当前出现的雷击浪涌和雷击次数，能自动累计发生的雷击次数。

进一步地，所述CANH端雷击次数检测电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第五浪涌吸收元件D5、第一双向光耦U1组成，所述CANH端经第二电阻R2与所述信号防雷保护电路一端连接，所述CANH端还依次经所述第一电阻R1、第五浪涌吸收元件D5与所述信号防雷保护电路一端连接，所述第五浪涌吸收元件D5的两端并接所述第一双向光耦U1的输入端组，其中第一双向光耦U1的阳极输入端与所述第一电阻R1、第五浪涌吸收元件D5的公共端连接，所述第一双向光耦U1的阴极输入端与所述信号防雷保护电路一端连接，所述第一双向光耦U1的阴极输入端还经第三电容C3接地。

CANH端雷击次数检测电路采用双向光耦U1 是为了满足雷击极性为正、地电位为负时及雷击极性为负、地电位为正时雷击次数的检测需要，第一电阻R1是为了保证第一双向光耦U1不受浪涌电流的损坏，第五浪涌吸收元件D5是为了保证第一双向光耦U1不受浪涌电压的损坏，当雷电击中CANH端时，检测电路就会对外发送一个高电平信号。

进一步地，所述信号防雷保护电路由第一电容C1、第五电阻R5、第六电阻R6、第二浪涌吸收元件D2、第三浪涌吸收元件D3、第四浪涌吸收元件D4、第六浪涌吸收元件T1组成，其中CANH端与信号地GND之间依次串接有第二电阻R2、第四浪涌吸收元件D4、第一电容C1，CANL端与信号地GND之间依次串接有第四电阻R4、第三浪涌吸收元件D3、第一电容C1，CANH端与CANL端之间依次串接有第二电阻R2、第五电阻R5、第二浪涌吸收元件D2、第六电阻R6、第四电阻R4，其中第六浪涌吸收元件T1并接第二浪涌吸收元件D2的两端。

CANL端雷击次数检测电路采用双向光耦U2 是为了满足雷击极性为正、地电位为负时及雷击极性为负、地电位为正时雷击次数的检测需要，第三电阻R3是为了保证第二双向光耦U2不受浪涌电流的损坏，第一浪涌吸收元件D1是为了保证第二双向光耦U2不受浪涌电压的损坏，当雷电击中CANL端时，检测电路就会对外发送一个高电平信号。