[发明专利]一种抑制CAN总线收发器总线端反向电流的装置

说明书

本发明公开了一种抑制CAN总线收发器总线端反向电流的装置，包括：第一驱动模块，用于为CANH端提供驱动电流；第一抑制反向电流模块，电连接于第一驱动模块和CANH端，用于抑制CANH端的反向电流；保护模块，电连接于第一抑制反向电流模块，用于防止第一抑制反向电流模块发生故障；第二驱动模块，用于为CANL端提供驱动电流；第二抑制反向电流模块，电连接于第二驱动模块和CANL端，用于抑制CANL端的反向电流。本发明解决了现有技术中在使用CAN总线时，需要外接二极管并进行相应硬件开发的问题，还避免了受工艺技术限制而必须依赖国外SOI工艺代工线的问题，节约了应用成本。

技术领域

本发明属于半导体集成电路领域，具体涉及一种抑制CAN总线收发器总线端反向电流的装置。

背景技术

CAN总线因为具有高速度、高可靠性、高实时性等优点，解决了众多的电子控制器件之间数据交换的问题，被广泛应用在工业、交通、医疗、教育等领域。CAN总线收发器作为数据交换的接口，分别连接CAN总线控制器与物理总线。由于汽车、工业控制等各种复杂的环境会导致总线上的电压瞬间增大，甚至超过总线的额定工作电压值。因此，在电气规范中规定CAN总线收发器的总线端(如CANH、CANL等端口)必须能够耐受-27V到+40V的瞬态高压。否则，当总线端出现高的正向电压或负向电压时，会造成收发器总线端(CANH、CANL等端口)与电源/地之间产生反向电流，导致系统功能异常，甚至烧毁器件。

现有技术主要采用三种方式来抑制反向电流的产生。其一是在CAN总线收发器的总线端外接二极管，利用外接的二极管的单向导电性来抑制反向电流。其二是将外接二极管集成到CAN总线收发器芯片中，并采用全介质隔离的SOI工艺，利用相应的高压器件，能够满足-27V～40V总线电压要求，无总线端到电源/地的潜通道。请参见图1，图1是现有采用高压SOI工艺集成的CAN总线收发器电路的结构示意图。其三是利用体硅工艺集成高压器件。而体硅工艺有两种类型的高压器件，分别为非隔离型和隔离型高压器件，但都会产生总线端(CANH和CANL等端口)与电源/地之间的反向电流，使系统功能异常。采用体硅工艺集成的CAN总线收发器总线端为非隔离型高压器件的结构示意图如图2所示，由于体硅工艺采用了PN结隔离，当总线为负压时，非隔离型高压NMOS器件的P型衬底和与N型漏极间寄生二极管正向导通，产生CANH与地间的漏电；采用体硅工艺集成的CAN总线收发器总线端为隔离型高压器件的结构示意图如图3所示，衬底隔离的高压NMOS器件，通过N型埋层，将器件体区与衬底隔离，消除了非隔离型高压NMOS器件中的潜通道。但是，在使用隔离型高压NMOS时，要求在隔离埋层接触端口(T端)与器件漏极(D端)连接，这样仍会在衬底与T端形成了潜通道。

第一种方式，由于外接的二极管未集成到CAN总线收发器芯片内，造成应用不便，并增大了应用成本。第二种方式，由于受工艺技术限制，国内无相关高压SOI工艺的代工线，需要国外的代工线进行生产，这种对国外工艺技术的依赖增大了应用成本。第三种方式由于采用体硅工艺，总线端(CANH和CANL等端口)与电源/地之间会产生反向电流，使系统功能异常。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于体硅工艺的抑制CAN总线收发器总线端反向电流的装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种抑制CAN总线收发器总线端反向电流的装置，包括：

第一驱动模块，用于为CANH端提供驱动电流；

第一抑制反向电流模块，电连接于第一驱动模块和CANH端，用于抑制CANH端的反向电流；

保护模块，电连接于第一抑制反向电流模块，用于防止第一抑制反向电流模块发生故障；

第二驱动模块，用于为CANL端提供驱动电流；

第二抑制反向电流模块，电连接于第二驱动模块和CANL端，用于抑制CANL端的反向电流。