[实用新型]一种采用iCoupler磁隔离保护措施的FlexRay网络节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及网络通讯技术领域，特别涉及一种采用iCoupler磁隔离保护措施的FlexRay网络节点。

背景技术

2000年，BMW公司和Daimler Chrysler公司在对FlexRay进行了初步研究的基础上，联合Philips公司、Motorola公司、BOASH公司、GM公司和VW公司创建了FlexRay联盟，并制定了满足未来车内控制应用通信需求的FlexRay通信协议。

FlexRay是一种双通道的高速（每通道10Mbps）、具有容错能力、基于时间触发和事件触发相结合的下一代车载总线标准，具有广泛的应用领域，如替代CAN总线、用做“数据主干网”、用于分布式控制系统、用于高安全性要求的系统（线控系统）。

国外对FlexRay 通信协议做了大量的研究和开发工作。2002年，FlexRay总线开始用于线控（x-by-wire）系统可行性鉴定。2007年，宝马5系新款SUV的电子控制减震器系统首次采用了FlexRay，即成为首款装备FlexRay通信系统的车型。同时，FlexRay通信协议逐步发展成熟，一些半导体厂商和研究机构制作了基于FlexRay通信的线控系统模型，飞思卡尔和恩智浦达成技术上协议，共同开发FlexRay通信芯片，在已有产品的基础上通过技术共享使得FlexRay技术最终成熟的时间大幅度提前。此外，英飞凌、瑞萨、富士通等半导体巨头，也相应有了FlexRay通信控制器的解决方案出台。

FlexRay在国内推进的趋势也在形成。同内一些高校及科研机构也开始对其协议规范进行研究，在解读规范的基础上陆续发表了一些论文，也开始搭建FlexRay实际的通信系统。

然而，在汽车应用或工业现场的数据采集中，由于存在高频环境且现场情况十分复杂，各个节点之间可能存在很高的共模电压。容易造成FlexRay接口无法正常工作，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。因此，在强干扰环境或高性能要求下，必须对FlexRay总线各个通信节点实行隔离。目前的FlexRay网络中网络节点大多没有采用隔离保护措施，极少数采用了简单的电气隔离。

传统的隔离电路通常选用光耦器件来进行隔离，光耦电路复杂，需要使用大量的电阻、三极管来保证隔离电路的正常工作，需要大面积PCB的同时，过多的电子元器件也会使电路不稳定，容易出问题。光耦电路是电流型器件，输入电流不同，发光二极管的光强就不同，这直接影响输出信号的质量，除此之外光耦器件存在速率低、功耗大、尺寸大等缺点，给应用带来了局限性。

隔离电路隔离信号的同时需要将电源同时进行隔离，光耦电路中只能用两套独立电源给隔离信号的两侧分别供电。将电源隔离与数据信号隔离集成在一起仍是一个挑战，这是因为难以将电源从非隔离系统侧传送到隔离现场侧。在过去，采用昂贵的模拟或者复杂的分立解决方案，通过隔离屏障传送电源需要占用很大的电路板空间。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种功耗低、抗干扰能力强的采用iCoupler磁隔离保护措施的FlexRay网络节点。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种采用iCoupler磁隔离保护措施的FlexRay网络节点，其包括FlexRay通信控制电路、FlexRay消息收发电路、iCoupler磁隔离电路、FlexRay总线滤波保护电路以及电源电路，所述电源电路的输入端连接外部供电电源，输出端分别连接FlexRay通信控制电路、iCoupler磁隔离电路，FlexRay通信控制电路、iCoupler磁隔离电路、FlexRay消息收发电路、FlexRay总线滤波保护电路依次串接，FlexRay总线滤波保护电路与iCoupler磁隔离电路、FlexRay总线相连。

进一步，上述iCoupler磁隔离电路包括第一磁隔离器件和第二磁隔离器件，所述第一磁隔离器件、第二磁隔离器件的一端接FlexRay通信控制电路，另一端接FlexRay消息收发电路。