BR112020018336A2

BR112020018336A2 - Eletrônica incluindo um isolamento elétrico, e, método de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica

Info

Publication number: BR112020018336A2
Application number: BR112020018336-9A
Authority: BR
Inventors: Brian T. Smith
Original assignee: Micro Motion, Inc.
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2020-12-29
Also published as: CN111971935A; CA3094062C; EP3777048A1; JP2023025148A; CA3094062A1; SG11202009436QA; CN111971935B; US11881888B2; JP2021517771A; EP3777048B1; MX2020008815A; AU2018415732B2; AU2018415732A1; RU2755209C1; KR102467799B1; JP7382337B2; WO2019190471A1; KR20200128740A; US20210013921A1

Abstract

resumo eletrônica incluindo um isolamento elétrico, e, método de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica uma eletrônica (100, 200) incluindo um isolamento elétrico é provida. a eletrônica (100, 200) inclui um circuito de isolamento bidirecional (110, 210) separando uma primeira parte (100a, 200a) de uma segunda parte (100b, 200b) e um interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) disposto na segunda parte (100b, 200b). o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) é acoplado comunicativamente ao circuito de isolamento bidirecional (110, 210). o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) recebe, do circuito de isolamento bidirecional, (110, 210) um sinal de controle de comunicação fornecido pela primeira parte (100a, 200a).

Description

“ELETRÔNICA INCLUINDO UM ISOLAMENTO ELÉTRICO, E, MÉTODO DE ISOLAR ELETRICAMENTE UMA PARTE DE UMA ELETRÔNICA” CAMPO TÉCNICO

[001] As modalidades descritas abaixo referem-se a isolamento elétrico e, mais particularmente, a uma eletrônica incluindo um isolamento elétrico.

FUNDAMENTOS

[002] Em produtos de controle industrial, a comunicação deve ocorrer em ambientes potencialmente perigosos e eletricamente ruidosos enquanto utilizando recursos de computação e/ou potência limitados. Alguns protocolos foram desenvolvidos para operar em tais ambientes. Um protocolo de comunicação exemplar é o protocolo de transdutor remoto endereçável para rodovia (HART). O protocolo HART é um método de sobreposição de comunicações em um laço de corrente-mA para permitir que um sinal analógico e comunicações digitais (a comunicação sobreposta) sejam usados simultaneamente em um único par de fios. No protocolo HART, isto é alcançado usando duas frequências para representar bits lógicos: 1200 Hz (lógico 1) e 2200 Hz (lógico 0). Este método de comunicação é referido como chaveamento de mudança de frequência (FSK).

[003] Devido aos ambientes potencialmente perigosos e/ou eletricamente ruidosos nos quais os produtos de controle industrial são empregados, muitos produtos incluem isolamento elétrico entre canais de entrada/saída (I/O), conexão de sensor e/ou funções de processamento. Em instalações não perigosas, este isolamento é fornecido para eliminar possíveis fontes de ruído e laço de aterramento, uma vez que canais I/O podem ser direcionados para sistemas diferentes. Em instalações em áreas perigosas, o isolamento pode ser necessário para atender aos padrões de aprovação.

[004] Figura 1 mostra uma eletrônica da técnica anterior 10 com isolamento elétrico. Como mostrado em Figura 1, a eletrônica da técnica anterior 10 inclui uma parte não isolada 10a e uma parte isolada 10b. A parte não isolada 10a é isolada eletricamente da parte isolada 10b por dispositivos de isolamento 12a, 12b. A parte não isolada 10a e parte isolada 10b incluem, respectivamente, circuitos de transmissão 13a, 13b e circuitos de recepção 14a, 14b. A parte não isolada 10a inclui adicionalmente um processador 15 e a parte isolada 10b inclui um circuito de modulação 16 e um filtro HART 17.

[005] As frequências de transmissão HART (as frequências associadas com cada lógico ‘0’ ou ‘1’) são geradas a partir do processador 15, que pode incluir ou ser referido como um modem HART. As frequências são transmitidas através do dispositivo de isolamento 12a, que é tipicamente um optoacoplador para sinais digitais ou um optoacoplador linear para sinais analógicos. As frequências são usadas para modular a configuração de corrente de 4-20mA na parte isolada 10b. Os sinais HART recebidos através do filtro HART 17 também devem ser passados através do dispositivo de isolamento 12b a fim de serem lidos e demodulados pelo processador

15. No entanto, existem vários problemas com esta implementação.

[006] Primeiro, HART é uma forma meio-duplex de comunicações. Isto significa que o dispositivo transmite ou recebe um sinal, mas nunca ao mesmo tempo. Como mostrado em Figura 1, quando o dispositivo transmite um sinal HART, o sinal transmitido também é visto no circuito de recepção. Isto é chamado um “retorno de eco” no sinal de transmissão e é devido à existência de dois dispositivos de isolamento separados 12a, 12b. Isto requer dois pontos de isolamento HART para manter a integridade de transmissão e recepção.

[007] Segundo, optoacopladores têm uma razão de transferência de corrente ampla (CTR) que limita a capacidade do projeto de controlar uma faixa estreita de consumo de corrente. A CTR é uma razão de corrente fornecida em um lado do optoacoplador em relação a uma corrente fornecida do outro lado. Esta razão pode ter uma tolerância de 80% a 300%. Uma vez que a modulação de mA (por exemplo, modulação HART) é controlada por corrente, é difícil controlar a modulação de mA com estas altas tolerâncias. Optoacopladores também requerem geralmente uma alta corrente de acionamento, o que não é desejável para produtos de baixa potência ou acionados em laço.

[008] Terceiro, quando um produto é acionado por uma tensão de corrente alternada (C.A.), ainda as saídas devem entrar em uma área perigosa, existem muitas exigências de espaçamento colocadas sobre o componente de isolamento. No entanto, a seleção de componentes classificados para espaçamento de área perigosa é muito limitada. Em adição, é desejável reduzir a pegada ambiental de isolamento HART - estado real da placa (pontos de isolamento) e/ou consumo de potência necessário para o isolamento. Consequentemente, existe uma necessidade de uma eletrônica que inclua isolamento elétrico sem as desvantagens acima.

SUMÁRIO

[009] Uma eletrônica incluindo um isolamento elétrico é provida. De acordo com uma modalidade, a eletrônica compreende um circuito de isolamento bidirecional separando uma primeira parte de uma segunda parte e um interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte. O interruptor de transceptor de barramento é acoplado comunicativamente ao circuito de isolamento bidirecional. O interruptor de transceptor de barramento recebe, do circuito de isolamento bidirecional, um sinal de controle de comunicação fornecido pela primeira parte.

[010] Um método de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica é provido. De acordo com uma modalidade, o método compreende receber, com um circuito de isolamento bidirecional, um sinal de controle de comunicação, em que o circuito de isolamento bidirecional separa uma primeira parte e uma segunda parte da eletrônica, e o sinal de controle de comunicação é fornecido pela primeira parte. O método compreende adicionalmente fornecer, com o circuito de isolamento bidirecional, o sinal de controle de comunicação recebido para um interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte.

ASPECTOS

[011] De acordo com um aspecto, uma eletrônica (100, 200) incluindo um isolamento elétrico compreende um circuito de isolamento bidirecional (110, 210) separando uma primeira parte (100a, 200a) de uma segunda parte (100b, 200b) e um interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) disposto na segunda parte (100b, 200b). O interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) é acoplado comunicativamente ao circuito de isolamento bidirecional (110, 210). O interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) recebe, do circuito de isolamento bidirecional,

(110, 210) um sinal de controle de comunicação fornecido pela primeira parte (100a, 200a).

[012] Preferivelmente, o circuito de isolamento bidirecional (110, 210) é constituído por um transformador (112, 212) tendo um terminal de processador (110a, 210a) e um terminal de barramento (110b, 210b).

[013] Preferivelmente, o circuito de isolamento bidirecional (210) compreende adicionalmente um circuito de geração de pulso (214a) acoplado comunicativamente ao transformador (212), o circuito de geração de pulso (214a) é configurado para receber o sinal de controle de comunicação, gerar um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação, e fornecer o sinal de pulso para o transformador (212). O circuito de isolamento bidirecional (210) compreende também um circuito de decodificação de pulso (214b) acoplado comunicativamente ao transformador (212) e configurado para receber o sinal de pulso do transformador (212) e decodificar o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento (220b).

[014] Preferivelmente, o circuito de isolamento bidirecional (110) é constituído adicionalmente por um circuito de isolamento de controle (114) configurado para receber o sinal de controle de comunicação da primeira parte (100a) da eletrônica (100) e fornecer o sinal de controle de comunicação para o interruptor de transceptor de barramento (120b).

[015] Preferivelmente, o circuito de isolamento de controle (114) é constituído por um circuito de geração de pulso (414a) e configurado para receber o sinal de controle de comunicação e gerar um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação, um transformador (412) acoplado comunicativamente ao circuito de geração de pulso (414a) e configurado para receber o sinal de pulso do circuito de geração de pulso (414a) e fornecer o sinal de pulso, e um circuito de decodificação de pulso (414b) acoplado comunicativamente ao transformador (412) e configurado para receber o sinal de pulso fornecido pelo transformador (412) e decodificar o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b).

[016] Preferivelmente, a eletrônica (100, 200) compreende adicionalmente um interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) disposto na primeira parte (100a, 200a) da eletrônica (100, 200), o interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) é configurado para ser controlado pelo sinal de controle de comunicação.

[017] Preferivelmente, a eletrônica (100, 200) compreende adicionalmente um circuito de transceptor de processador (130a, 230a) tendo um terminal de transmissão do processador (132at, 232at) e um terminal de recepção do processador (134at, 234at), em que o interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) é seletivamente acoplado comunicativamente com o terminal de transmissão do processador (132at, 232at) e o terminal de recepção do processador (134at, 234at).

[018] Preferivelmente, o circuito de transceptor de processador (130a, 230a) é constituído por um circuito de transmissão do processador (132a, 232a) e um circuito de recepção do processador (134a, 234a). O circuito de transmissão do processador (132a, 232a) é configurado para receber uma comunicação digital do processador (140, 240) na primeira parte (100a, 200a) e transmitir a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de processador (120a, 220a). O circuito de recepção do processador (134a, 234a) é configurado para receber uma comunicação digital do interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) e transmitir a comunicação digital recebida para o processador (140, 240).

[019] Preferivelmente, a eletrônica (100, 200) compreende adicionalmente um circuito de transceptor de barramento (130b, 230b) tendo um terminal de transmissão de barramento (132bt, 232bt) e um terminal de recepção de barramento (134bt, 234bt), em que o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) é seletivamente acoplado comunicativamente com o terminal de transmissão de barramento (132bt, 232bt) e o terminal de recepção de barramento (134bt, 234bt).

[020] Preferivelmente, o circuito de transceptor de barramento (130b, 230b) é constituído por um circuito de transmissão de barramento (132b, 232b) e um circuito de recepção de barramento (134b, 234b). O circuito de transmissão de barramento (132b, 232b) é configurado para receber uma comunicação digital do interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) e transmitir a comunicação digital recebida para um laço de barramento (L1, L2). O circuito de recepção de barramento (134b, 234b) é configurado para receber uma comunicação digital do laço de barramento (L1, L2) e transmitir a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b).

[021] De acordo com um aspecto, um método de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica compreende receber, com um circuito de isolamento bidirecional, um sinal de controle de comunicação, em que o circuito de isolamento bidirecional separa uma primeira parte e uma segunda parte da eletrônica, e o sinal de controle de comunicação é fornecido pela primeira parte. O método compreende adicionalmente fornecer, com o circuito de isolamento bidirecional, o sinal de controle de comunicação recebido para um interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte.

[022] Preferivelmente, o método compreende adicionalmente prover um transformador no circuito de isolamento bidirecional, o transformador tendo um terminal de processador e um segundo terminal.

[023] Preferivelmente, o método compreende adicionalmente prover e acoplar comunicativamente um circuito de geração de pulso ao transformador, em que o circuito de geração de pulso recebe o sinal de controle de comunicação da primeira parte, gera um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação, e fornece o sinal de pulso para o transformador. O método compreende adicionalmente prover e acoplar comunicativamente um circuito de decodificação de pulso ao transformador, em que o circuito de decodificação de pulso recebe o sinal de pulso do transformador e decodifica o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento.

[024] Preferivelmente, o método compreende adicionalmente prover um circuito de isolamento de controle, receber com o circuito de isolamento de controle o sinal de controle de comunicação, e fornecer com o circuito de isolamento de controle o sinal de controle de comunicação recebido para o interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte.

[025] Preferivelmente, fornecer o circuito de isolamento de controle compreende fornecer um circuito de geração de pulso que recebe o sinal de controle de comunicação e gerar um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação e fornecer e acoplar comunicativamente um transformador ao circuito de geração de pulso, em que o transformador recebe o sinal de pulso do circuito de geração de pulso e fornece o sinal de pulso. Fornecer o circuito de isolamento de controle compreende adicionalmente fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de decodificação de pulso ao transformador, em que o circuito de decodificação de pulso recebe o sinal de pulso fornecido pelo transformador e decodifica o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento.

[026] Preferivelmente, o método compreende adicionalmente prover e dispor um interruptor de transceptor de processador na primeira parte e configurar o interruptor de transceptor de processador para ser controlado pelo sinal de controle de comunicação.

[027] Preferivelmente, o método compreende adicionalmente prover um circuito de transceptor de processador tendo um terminal de transmissão do processador e um terminal de recepção do processador e seletivamente acoplar comunicativamente o interruptor de transceptor de processador com o terminal de transmissão do processador e o terminal de recepção do processador.

[028] Preferivelmente, o fato de prover o circuito de transceptor de processador compreende fornecer um circuito de transmissão do processador e um circuito de recepção do processador. O método também compreende adicionalmente receber com o circuito de transmissão do processador uma comunicação digital fornecida por um processador na primeira parte e transmitir com o circuito de transmissão do processador a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de processador, e receber com o circuito de recepção do processador uma comunicação digital do interruptor de transceptor de processador e transmitir com o circuito de recepção do processador a comunicação digital recebida para o processador.

[029] Preferivelmente, o método compreende adicionalmente prover um circuito de transceptor de barramento tendo um terminal de transmissão de barramento e um terminal de recepção de barramento e seletivamente acoplar comunicativamente o interruptor de transceptor de barramento com o terminal de transmissão de barramento e o terminal de recepção de barramento.

[030] Preferivelmente, prover o circuito de transceptor de barramento compreende fornecer um circuito de transmissão de barramento e um circuito de recepção de barramento. O método compreende adicionalmente receber com o circuito de transmissão de barramento uma comunicação digital do interruptor de transceptor de barramento e transmitir uma comunicação digital recebida para um laço de barramento, e receber com o circuito de recepção de barramento uma comunicação digital do laço de barramento e transmitir uma comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de barramento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[031] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos os desenhos. Deve ser entendido que os desenhos não estão necessariamente em escala.

[032] Figura 1 mostra uma eletrônica da técnica anterior 10 com isolamento elétrico.

[033] Figuras 2 e 3 mostram uma eletrônica 100, 200 incluindo isolamento elétrico.

[034] Figura 4 mostra uma vista detalhada de um circuito de isolamento de controle 410 empregando um transformador 412 para o sinal de controle de comunicação 140a, 240a, tal como o transformador de isolamento de pulso empregado no circuito de isolamento de controle 114 ou o transformador 212 descrito acima com referência às Figuras 2 e 3.

[035] Figura 5 mostra um diagrama de tempo de sinal 500 incluindo um eixo de tempo 510 e um eixo de estado dos bits 520.

[036] Figura 6 mostra um método 600 de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[037] Figuras 2 – 6 e a descrição seguinte representam exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar o melhor modo de modalidades de eletrônica incluindo isolamento elétrico. A fim de ensinar os princípios inventivos, alguns aspectos adicionais foram simplificados ou omitidos. Os versados na técnica apreciarão as variações destes exemplos que estão dentro do escopo da presente descrição. Os versados na técnica apreciarão que as características descritas abaixo podem ser combinadas de várias maneiras para formar a eletrônica incluindo o isolamento elétrico. Como um resultado, as modalidades descritas abaixo não estão limitadas aos exemplos específicos descritos abaixo, mas apenas pelas reivindicações e seus equivalentes.

[038] Os problemas associados com os dois dispositivos de isolamento separados, tal como “retorno de eco” e utilização de espaço de placa duplicado, podem ser evitados fornecendo um circuito de isolamento bidirecional separando uma primeira parte de uma segunda parte de uma eletrônica. Um interruptor de transceptor de barramento é disposto na segunda parte e é acoplado comunicativamente ao circuito de isolamento bidirecional. O interruptor de transceptor de barramento recebe, do circuito de isolamento bidirecional, um sinal de controle de comunicação fornecido pela primeira parte. Consequentemente, o sinal de controle de comunicação pode controlar o interruptor de transceptor de barramento para seletivamente acoplar comunicativamente um circuito de transmissão ou um circuito de recepção na segunda parte ao circuito de isolamento bidirecional. Como um resultado, o circuito de isolamento bidirecional pode ser usado para transmissão e recepção, por exemplo, comunicações digitais em modo meio-duplex. Como o circuito de isolamento bidirecional é usado tanto para transmissão como recepção, os problemas associados com os dois dispositivos de isolamento separados, tal como retorno de eco e utilização de espaço da placa, são eliminados, como será explicado em maiores detalhes abaixo.

[039] Figuras 2 e 3 mostram uma eletrônica 100, 200 incluindo isolamento elétrico. Como mostrado em Figuras 2 e 3, a eletrônica 100, 200 inclui uma primeira parte 100a, 200a e uma segunda parte 100b, 200b. A eletrônica 100, 200 inclui um circuito de isolamento bidirecional 110, 210 que, através de um terminal do processador 110a, 210a e um terminal de barramento 110b, 210b, é acoplado comunicativamente e disposto entre a primeira parte 100a, 200a e uma segunda parte 100b, 200b. O terminal de processador 110a, 210a e o terminal de barramento 110b, 210b podem ser vistos como portas de uma rede de duas portas. O circuito de isolamento bidirecional 110, 210 isola eletricamente a primeira parte 100a, 200a da segunda parte 100b, 200b. Por exemplo, a primeira parte 100a, 200a pode não ser isolada eletricamente e a segunda parte 100b, 200b pode ser isolada eletricamente. Consequentemente, ruídos, transientes, altas tensões, ou similares, presentes na primeira parte 100a, 200a podem não conduzir ou de forma acoplar à segunda parte 100b, 200b. Como será descrito em maiores detalhes a seguir, o circuito de isolamento bidirecional 110, 210 também é configurado para isolar eletricamente a primeira parte 100a, 200a da segunda parte 100b, 200b usando circuitos de transmissão e recepção separados através de um único dispositivo de isolamento elétrico ou um único ponto de isolamento. Como um resultado, a necessidade de espaço na placa é reduzida e o efeito de retorno de eco é eliminado. Eletrônica

[040] A eletrônica 100, 200 inclui um interruptor de transceptor de processador 120a, 220a e um interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b respectivamente dispostos na primeira parte 100a, 200a e na segunda parte 100b, 200b. O interruptor de transceptor de processador 120a, 220a e o interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b são acoplados comunicativamente com o circuito de isolamento bidirecional 110, 210. O interruptor de transceptor de processador 120a, 220a e o interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b estão também respectivamente acoplados comunicativamente (por exemplo, seletivamente) a um circuito de transceptor de processador 130a, 230a e um circuito de transceptor de barramento 130b, 230b.

[041] O circuito de transceptor de processador 130a, 230a inclui o terminal de transmissão do processador 132at, 232at e o terminal de recepção do processador 134at, 234at. Como mostrado em Figuras 2 e 3, o interruptor de transceptor de processador 120a, 220a é seletivamente acoplado comunicativamente com o terminal de transmissão do processador 132at, 232at e o terminal de recepção do processador 134at, 234at. Na segunda parte 100b, 200b, o circuito de transceptor de barramento 130b, 230b inclui um terminal de transmissão de barramento 132bt, 232bt e um terminal de recepção de barramento 134bt, 234bt. O interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b é seletivamente acoplado comunicativamente ao terminal de transmissão de barramento 132bt, 232bt e o terminal de recepção de barramento 134bt, 234bt.

[042] O circuito de transceptor de barramento 130b, 230b é acoplado comunicativamente a um circuito de modulação mA 150, 250 e um filtro HART 160,

260. Em particular, como mostrado em Figuras 2 e 3, o circuito de transmissão de barramento 132b, 232b é acoplado comunicativamente ao circuito de modulação mA 150, 250 e o circuito de recepção de barramento 134b, 234b é acoplado comunicativamente ao filtro HART 160. O circuito de modulação mA 150, 250 e o filtro HART 160, 260 são acoplados comunicativamente a um laço de barramento L1, L2. O circuito de modulação mA 150, 250 é configurado para transmitir uma comunicação digital para o laço de barramento L1, L2 e o filtro HART 160, 260 é configurado para receber uma comunicação digital do laço de barramento L1, L2.

[043] Como mostrado em Figuras 2 e 3, o interruptor de transceptor de processador 120a, 220a é acoplado comunicativamente a um transformador 112, 212 no circuito de isolamento bidirecional 110, 210, embora qualquer circuito de isolamento apropriado possa ser empregado em vez do transformador 112, 212. O transformador 112, 212 está respectivamente acoplado comunicativamente à primeira parte 100a, 200a e a segunda parte 100b, 200b através do terminal de processador 110a, 210a e o terminal de barramento 110b, 210b. O transformador 112, 212 pode ser visto como uma rede de duas portas na qual o terminal do processador 110a, 210a e o terminal de barramento 110b, 210b são respectivamente uma primeira porta e uma segunda porta. Consequentemente, o transformador 112, 212 pode ser um único dispositivo ou um único ponto de isolamento que é configurado para receber uma comunicação digital da primeira parte 100a, 200a ou da segunda parte 100b, 200b.

[044] O transformador 112, 212 pode ser selecionado e/ou projetado para um protocolo de comunicação particular. Por exemplo, como discutido acima, o protocolo HART utiliza um sistema FSK binário em que a lógico “0” é um sinal sinusoidal a 2200 Hz e a lógico “1” é um sinusoidal a 1200 Hz. Adicionalmente, a corrente disponível para uma entrada para o transformador 112, 212 pode ser limitada. Consequentemente, vários parâmetros do transformador 112, 212 podem ser projetados/selecionados para assegurar que a forma de onda de uma saída de sinal sinusoidal pelo transformador 112, 212 tenha um formato substancialmente similar à entrada sinusoidal para o transformador 112, 212 tanto a 2200 como 1200 Hz, utilize a alimentação de corrente disponível, e evite a condução de ruídos, transientes, alta tensão ou similares.

[045] Como discutido acima, o HART é um protocolo de comunicação meio- duplex. Isto significa que apenas a eletrônica 100, 200 ou um dispositivo no laço de barramento L1, L2 está transmitindo em qualquer dado momento no tempo. Por exemplo, um HOST envia um comando e um SLAVE envia a resposta. Como usado aqui, os termos “transmissão” e “recepção” são usados a partir da perspectiva da eletrônica 100, 200. Comunicações HART são feitas por modulação mA (mudando o nível de corrente a 1200 Hz e 2200 Hz). A eletrônica 100, 200 recebe enquanto esperando um comando do HOST. A eletrônica 100, 200 transmite enviando uma resposta. Se recebido ou transmitido, o sinal é passado por modulação mA. A modulação mA pode ser realizada pelo circuito de modulação mA 150, 250 e o filtro HART 160, 260 pode receber qualquer comando do HOST e pode remover a modulação mA.

[046] Como mencionado acima, a comunicação digital pode ser fornecida pela primeira parte 100a, 200a. Para fornecer esta comunicação digital para uma transmissão, a primeira parte 100a, 200a inclui um processador 140, 240 acoplado comunicativamente ao circuito de transceptor de processador 130a, 230a. O processador 140, 240 pode ser qualquer processador e pode incluir um modem HART. Por exemplo, o processador 140, 240 pode ser por um único CPU ou múltiplos CPUs, memórias de vários tipos, portas de I/O, etc. Adicionalmente ou alternativamente, um modem HART, que recebe e transmite uma comunicação digital, pode estar separado fisicamente de e/ou em comunicação com um processador que fornece um sinal de controle de comunicação.

[047] Como mostrado em Figuras 2 e 3, o processador 140, 240 é configurado para fornecer uma comunicação digital para o circuito de transmissão do processador 132a, 232a e receber uma comunicação digital do circuito de recepção do processador 134a, 234a. Como mostrado também em Figuras 2 e 3, o processador 140, 240 fornece um sinal de controle de comunicação 140a, 240a para o circuito de isolamento bidirecional 110, 210. O sinal de controle de comunicação 140a, 240a controla se a eletrônica 100, 200 está transmitindo ou recebendo. No entanto, o circuito de isolamento bidirecional 110 mostrado em Figura 2 utiliza o sinal de controle de comunicação 140a de forma diferente do que o circuito de isolamento bidirecional 210 utiliza o sinal de controle de comunicação 240a mostrado em Figura 3, como será explicado em maiores detalhes a seguir. Uso de um sinal de controle de comunicação

[048] Como mostrado em Figura 2, o circuito de isolamento bidirecional 110 inclui um circuito de isolamento de controle 114 em adição ao transformador 112. O circuito de isolamento de controle 114 é acoplado comunicativamente à primeira parte 100a e à segunda parte 100b. Em particular, o circuito de isolamento de controle 114 é acoplado comunicativamente ao processador 140 na primeira parte 100a. Como mostrado, o circuito de isolamento de controle 114 é acoplado comunicativamente ao processador 140 através de um primeiro nó de sinal de controle 170a. O circuito de isolamento de controle 114 também é acoplado comunicativamente ao interruptor de transceptor de barramento 120b. Como mostrado, o circuito de isolamento de controle 114 é acoplado comunicativamente ao interruptor de transceptor de barramento 120b através de um segundo nó de sinal de controle 170b. Os primeiro e segundo nós de sinal de controle 170a, 170b podem fornecer o sinal de controle de comunicação 140a para o processador e interruptores de transceptor de barramento 120a, 120b na mesma forma ou de forma diferente. O circuito de isolamento de controle 114 isola eletricamente a primeira parte 100a da segunda parte 100b evitando a condução de ruídos elétricos, transientes, alta tensão, ou similares, por exemplo, da primeira parte 100a para a segunda parte 100b enquanto ainda permitindo que o sinal de controle de comunicação 140a transmita da primeira parte 100a para a segunda parte 100b.

[049] Como mostrado em Figura 2, o sinal de controle de comunicação 140a é fornecido para o circuito de isolamento de controle 114 no circuito de isolamento bidirecional 110. O circuito de isolamento de controle 114 recebe o sinal de controle de comunicação 140a e fornece o sinal de controle de comunicação 140a para o interruptor de transceptor de barramento 120b para controlar um estado do interruptor de transceptor de barramento 120b. Como pode ser visto, o sinal de controle de comunicação 140a também é fornecido para o interruptor de transceptor de processador 120a antes do sinal de controle de comunicação 140a ser recebido pelo circuito de isolamento de controle 114 para controlar o estado do interruptor de transceptor de processador 120a.

[050] O circuito de isolamento de controle 114 pode incluir um transformador de pulso, tal como, por exemplo, um transformador de pulso com placa de circuito impresso (PCB). Um transformador de pulso pode ser desejável onde o sinal de controle de comunicação é codificado em pulsos. Tal modalidade do circuito de isolamento de controle 114 é descrita com referência à Figura 4. Com referência à Figura 2, o transformador de pulso pode assegurar que o pulso fornecido pelo circuito de isolamento de controle 114 tenha um formato desejável, tal como um formato que é substancialmente o mesmo que um formato do pulso fornecido para o transformador de pulso. Por exemplo, o pulso fornecido pelo circuito de isolamento de controle 114 pode ter um tempo de subida e uma largura que é substancialmente a mesma que um pulso recebido pelo transformador de pulso. Como o pulso fornecido pelo circuito de isolamento de controle 114 é substancialmente o mesmo que o pulso recebido pelo transformador de pulso, o interruptor de transceptor de barramento 120b pode atuar como desejado.

[051] Embora o circuito de isolamento de controle 114 possa incluir um transformador de pulso, qualquer circuito de isolamento apropriado pode ser empregado. Por exemplo, o circuito de isolamento de controle 114 pode incluir um transformador customizado projetado para outros sinais de controle de comunicação. Outros meios de isolar a primeira parte 100a e a segunda parte 100b enquanto ainda permitindo que o sinal de controle de comunicação 140a seja transmitido para a segunda parte 100b podem ser empregados. Um exemplo é discutido abaixo com referência à Figura 3.

[052] Como mostrado em Figura 3, o circuito de isolamento bidirecional 210 inclui um circuito de geração de pulso 214a acoplado comunicativamente à primeira parte 200a. Em particular, o circuito de geração de pulso 214a é acoplado comunicativamente ao processador 240 através de um primeiro nó de sinal de controle 270a. O circuito de geração de pulso 214a também é acoplado comunicativamente ao transformador 212 no circuito de isolamento bidirecional 210. O circuito de isolamento bidirecional 210 também inclui um circuito de decodificação de pulso 214b que é acoplado comunicativamente ao transformador 212 e a segunda parte 200b. Mais especificamente, o circuito de decodificação de pulso 214b é acoplado comunicativamente ao interruptor de transceptor de barramento 220b através de um segundo nó de sinal de controle 270b. O primeiro e segundo nós de sinal de controle 270a, 270b podem fornecer o sinal de controle de comunicação 240a para o processador e interruptores de transceptores de barramento 220a, 220b na mesma forma ou em formas diferentes. O circuito de geração de pulso 214a e o circuito de decodificação de pulso 214b são descritos em maiores detalhes abaixo com referência à Figura 4.

[053] Com referência à Figura 3, o sinal de controle de comunicação 240a é fornecido para o circuito de geração de pulso 214a. O circuito de geração de pulso 214a recebe o sinal de controle de comunicação 240a e fornece um sinal de pulso para o transformador 212. O transformador 212 fornece o pulso recebido para o circuito de decodificação de pulso 214b. O circuito de decodificação de pulso decodifica o sinal de pulso no sinal de controle de comunicação 240a que é fornecido para o interruptor de transceptor de barramento 220b para controlar o interruptor de transceptor de barramento 220b. Como pode ser visto, antes do sinal de controle de comunicação 240a ser recebido pelo circuito de geração de pulso 214a, o sinal de controle de comunicação 240a também é fornecido para o interruptor de transceptor de processador 220a para controlar o interruptor de transceptor de processador 220a. Configuração de transmissão e recepção de uma eletrônica

[054] O controle do interruptor de transceptor de processador 120a, 220a e do interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b pode incluir a comutação de suas posições. Por exemplo, uma posição no interruptor de transceptor de processador 120a, 220a pode acoplar comunicativamente o terminal do processador 110a, 210a do circuito de isolamento bidirecional 110, 210 com o terminal de transmissão do processador 132at, 232at. Outra posição de comutação no interruptor de transceptor de processador 120a, 220a pode acoplar comunicativamente o terminal do processador 110a, 210a ao terminal de recepção do processador 134at, 234at. No interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b, uma posição pode acoplar comunicativamente o terminal de barramento 110b, 210b ao terminal de transmissão de barramento 132bt, 232bt. Outra posição de comutação no interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b pode acoplar comunicativamente o terminal de barramento 110b, 210b com o terminal de recepção de barramento 134bt, 234bt. Quaisquer posições apropriadas podem ser empregadas.

[055] O processador 140, 240 pode se comunicar com o laço de barramento L1, L2 pelo controle das posições de comutação do interruptor de transceptor de processador 120a, 220a e interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b de modo que o circuito de transmissão do processador 132a, 232a na primeira parte 100a, 200a é acoplado comunicativamente ao terminal do processador 110a, 210a e o circuito de transmissão de barramento 132b, 232b na segunda parte 100b, 200b é acoplado comunicativamente ao terminal de barramento 110b, 210b. Consequentemente, o processador 140, 240 pode fornecer dados para o laço de barramento L1, L2 através do circuito de transmissão do processador 132a, 232a, o transformador 112, 212, e o circuito de transmissão de barramento 132b, 232b. Consequentemente, a eletrônica 100, 200 é colocada em uma configuração de transmissão. Como pode ser apreciado, a eletrônica 100, 200 também pode ser colocada em uma configuração de recepção.

[056] Ao colocar a eletrônica 100, 200 na configuração de transmissão ou uma configuração de recepção, o transformador 112, 212 pode ser usado para transmissão de sinal bidirecional. Uma vez que apenas um único transformador 112, 212 é usado como um único ponto de isolamento ou uma rede de duas portas para comunicações digitais em qualquer dado momento, o retorno de eco presente a eletrônica da técnica anterior 10 mostrado em Figura 1 pode não estar presente. Em adição, o transformador 112, 212 pode ter boa integridade de forma de onda sinusoidal (por exemplo, HART). Por exemplo, durante a transmissão de um bit de HART, o transformador 112, 212 pode produzir um sinal sinusoidal tendo um formato que é substancialmente o mesmo que o formato recebido pelo transformador 112, 212. Adicionalmente, o transformador 112, 212 também pode ser construído para atender ao espaçamento de aprovação perigoso. Um circuito de isolamento de controle

[057] Figura 4 mostra uma vista detalhada de um circuito de isolamento de controle 410 empregando um transformador 412 para o sinal de controle de comunicação 140a, 240a, tal como o transformador de isolamento de pulso empregado no circuito de isolamento de controle 114 ou o transformador 212 descrito acima com referência à Figuras 2 e 3. Como mostrado em Figura 4, o circuito de isolamento de controle 410 inclui um transformador 412 acoplado comunicativamente a um circuito de geração de pulso 414a e um circuito de decodificação de pulso 414b. O circuito de geração de pulso 414a e o circuito de decodificação de pulso 414b podem ser incluídos no circuito de isolamento de controle 114 descrito acima com referência à Figura 2. O circuito de geração de pulso 414a e o circuito de decodificação de pulso 414b também podem ser o mesmo que o circuito de geração de pulso 214a e o circuito de decodificação de pulso 214b descritos acima com referência à Figura

3.

[058] Figura 5 mostra um diagrama de tempo de sinal 500 incluindo um eixo de tempo 510 e um eixo de estado de bit 520. O diagrama de tempo de sinal 500 é mostrado como incluindo um sinal de controle de comunicação 530, um sinal de pulso 540, e um sinal de controle de comunicação decodificado 530’. O sinal de controle de comunicação 530 pode ser o mesmo que o sinal de controle de comunicação descrito acima com referência às Figuras 2 e 3. O sinal de pulso 540 pode ser gerado pelo circuito de geração de pulso no circuito de isolamento de controle 114 descrito com referência à Figura 2 ou o circuito de geração de pulso 214a mostrado em Figura 3. O sinal de pulso 540 também pode ser decodificado pelo circuito de decodificação de pulso no circuito de isolamento de controle 114 descrito com referência à Figura 2 ou o circuito de decodificação de pulso 214b mostrado em Figura 3. O sinal de pulso 540 pode ser decodificado no sinal de controle de comunicação decodificado 530’.

[059] Como mostrado em Figura 4, o circuito de geração de pulso 414a recebe o sinal de controle de comunicação 530 de uma primeira parte de uma eletrônica, tal como, por exemplo, a eletrônica 100, 200 descrita acima com referência às Figuras 2 e 3. A primeira parte pode ser as primeiras partes 100a, 200a descritas acima com referência às Figuras 2 e 3. Como mostrado em Figura 5, o sinal de controle de comunicação 530 é um sinal digital onde, por exemplo, um valor de bit de “1” pode corresponder à eletrônica 100, 200 sendo configurado para receber dados dos laços L1, L2. Isto é, o interruptor de transceptor de processador 120a, 220a e o interruptor de transceptor de barramento 120b, 220b acoplam comunicativamente o transformador 112, 212 ao circuito de recepção do processador 134a, 234a e o circuito de recepção de barramento 134b, 234b e desacoplam comunicativamente o transformador 112, 212 do circuito de transmissão do processador 132a, 232a e do circuito de transmissão de barramento 132b, 232b.

[060] Como pode ser apreciado, quando o sinal de controle de comunicação 530 está a um valor de bit de “0”, a eletrônica 100, 200 pode ser configurada para transmissão de dados para os laços de barramento L1, L2. Nesta configuração, o circuito de transmissão do processador 132a, 232a e os circuitos de transmissão de barramento 132b, 232b podem ser acoplados comunicativamente aos transformadores 112, 212 e os circuitos de recepção do processador 134a, 234a e circuitos de recepção de barramentos 134b, 234b podem ser desacoplados comunicativamente dos transformadores 112, 212.

[061] O controle do sinal de controle de comunicação 530 dos interruptores de transceptor de processador 120a, 220a e dos interruptores de transceptor de barramento 120b, 220b é ilustrado pelas linhas pontilhadas entre os sinais de controle de comunicação 140a, 240a e interruptores de transceptor de processador 120a, 220a e os interruptores de transceptor de barramento 120b, 220b em Figuras 2 e 3. Como pode ser apreciado, como mostrado em Figuras 2 e 3, o sinal de controle de comunicação 530 pode ser fornecido também para o circuito de isolamento de controle 114 e o circuito de geração de pulso 214a e fornecido pelo circuito de isolamento de controle 114 e o circuito de decodificação de pulso 214b, as funções dos quais são descritas por referência à Figura 4.

[062] Como mostrado em Figura 4, o circuito de geração de pulso 414a recebe o sinal de controle de comunicação 530, que é ilustrado como uma forma de onda digital, e gera o sinal de pulso 540. Os pulsos no sinal de pulso 540 podem estar na faixa de microssegundos (kHz) e, portanto, podem ser filtrados do laço da corrente mA por um filtro passa-baixos simples. Os pulsos no sinal de pulso 540 são mostrados como sendo constituídos por um pulso indo para positivo e um pulso indo para negativo. No entanto, qualquer sinal de pulso apropriado pode ser empregado.

[063] O circuito de geração de pulso 414a pode criar o pulso indo para positivo e o pulso indo para negativo comutando uma referência, a meio caminho entre uma alimentação de tensão, entre potência e aterramento. A duração pode ser controlada por um circuito de tempo de resistor-capacitor (RC). No entanto, qualquer meio apropriado pode ser empregado para criar o sinal de pulso mostrado 540 ou qualquer outro sinal de pulso.

[064] O circuito de decodificação de pulso 414b decodifica o sinal de pulso 540 no sinal de controle de comunicação decodificado 530’. Em um exemplo, o circuito de decodificação de pulso 414b pode ser constituído por dois MOSFETs que detectam um pulso positivo ou negativo e travam o mesmo com um flip-flop (tipo D cadenciado). Uma detecção positiva trava o “interruptor” em uma direção e um pulso negativo trava o “interruptor” na outra direção. Na modalidade de Figura 3, uma amplitude do sinal de pulso 540 pode ser maior do que uma amplitude de comunicações digitais. Consequentemente, a comunicação digital não é detectada, por exemplo, pelos dois

MOSFETs. Por exemplo, a amplitude do sinal de pulso 540 pode ser maior do que um limiar de travamento dos dois MOSFETs, enquanto a amplitude das comunicações digitais pode ser menor do que o limiar de travamento. Como um resultado, apenas o sinal de pulso 540 é decodificado no sinal de controle de comunicação decodificado 530’. Consequentemente, o sinal de controle de comunicação decodificado 530’ pode ser recriado e usado para controlar, por exemplo, os interruptores de transceptor de barramento 120b, 220b mostrados em Figuras 2 e 3. No entanto, qualquer meio apropriado pode ser empregado para decodificar o sinal de pulso 540 no sinal de controle de comunicação decodificado 530’.

[065] Como discutido acima, o transformador 412 mostrado em Figura 4, pode ser um transformador de pulso no circuito de isolamento de controle 114 mostrado em Figura 2 ou o transformador 212 mostrado em Figura 3. Ambos os circuitos de isolamento bidirecional 110, 210 mostrados em Figuras 2 e 3 usam sinais de pulso para comutar entre a configuração de recepção e a configuração de transmissão. O transformador 212 mostrado em Figura 3, pode passar as frequências HART de 1200 Hz e 2200 Hz. Consequentemente, o transformador 212 pode incluir núcleos magnéticos devido às frequências relativamente baixas. O circuito de isolamento de controle 114 mostrado em Figura 2 pode passar apenas um pulso de frequência relativamente alta, tal como o sinal de pulso 540 mostrado em Figura 5, e pode, portanto, ser consequentemente projetado. O circuito de isolamento bidirecional 110 de Figura 2 pode ser apropriado para aplicações de baixa potência e o circuito de isolamento bidirecional 210 de Figura 3 pode usar um transformador comum para transferir tanto o sinal de pulso 540 como as comunicações digitais. No entanto, como pode ser apreciado, qualquer circuito de isolamento apropriado pode ser empregado e não requer necessariamente o uso de sinais de pulso. Um método de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica

[066] Figura 6 mostra um método 600 de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica. Como mostrado em Figura 6, o método 600 começa recebendo com um circuito de isolamento bidirecional um sinal de controle de comunicação em etapa

610. O circuito de isolamento bidirecional pode separar uma primeira parte e uma segunda parte da eletrônica. O sinal de controle de comunicação é fornecido pela primeira parte. Em etapa 620, o método 600 fornece com o circuito de isolamento bidirecional o sinal de controle de comunicação recebido para um interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte.

[067] O método 600 pode incluir adicionalmente fornecer um transformador no circuito de isolamento bidirecional. O transformador fornecido pelo método 600 pode ser ou pode não ser o mesmo que os transformadores 112, 212 discutidos com referência às Figuras 2 e 3. Onde o transformador é fornecido no circuito de isolamento bidirecional, o método 600 pode incluir adicionalmente fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de geração de pulso ao transformador e fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de decodificação de pulso ao transformador.

[068] O circuito de geração de pulso pode receber o sinal de controle de comunicação da primeira parte, gerar um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação, e fornecer o sinal de pulso para o transformador. O circuito de decodificação de pulso pode receber o sinal de pulso do transformador e decodificar o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento. O circuito de geração de pulso e o circuito de decodificação de pulso empregados pelo método 600 podem ser respectivamente os mesmos que o circuito de geração de pulso 214a, 414a e o circuito de decodificação de pulso 214b, 414b descritos acima, embora quaisquer circuitos apropriados possam ser empregados.

[069] Adicionalmente ou alternativamente, o método 600 pode incluir adicionalmente fornecer um circuito de isolamento de controle. Onde o circuito de isolamento de controle é fornecido, o método 600 pode incluir também receber com o circuito de isolamento de controle o sinal de controle de comunicação e fornecer com o circuito de isolamento de controle o sinal de controle de comunicação recebido para o interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte. O circuito de isolamento de controle empregado pelo método 600 pode ser ou pode não ser o circuito de isolamento de controle 114 descrito acima com referência à Figura 2, embora qualquer circuito de isolamento possa ser empregado.

[070] Prover o circuito de isolamento de controle pode incluir fornecer um circuito de geração de pulso que recebe o sinal de controle de comunicação e gera um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação e fornecer e acoplar comunicativamente um transformador ao circuito de geração de pulso. O transformador pode receber o sinal de pulso do circuito de geração de pulso e fornecer o sinal de pulso. Fornecer o circuito de isolamento de controle pode incluir também fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de decodificação de pulso ao transformador. O circuito de decodificação de pulso pode receber o sinal de pulso fornecido pelo transformador e decodificar o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento. O circuito de geração de pulso e o circuito de decodificação de pulso podem ser o circuito de geração de pulso e circuito de decodificação de pulso incluídos no circuito de isolamento de controle 114 descrito acima com referência à Figura 2, embora quaisquer circuitos apropriados possam ser empregados.

[071] O método 600 pode incluir também prover e dispor um interruptor de transceptor de processador na primeira parte e configurar o interruptor de transceptor de processador para ser controlado pelo sinal de controle de comunicação. O interruptor de transceptor de processador empregado pelo o método 600 pode ser os interruptores de transceptor de processador 120a, 220a descritos acima, embora qualquer interruptor apropriado possa ser empregado.

[072] O método 600 pode incluir adicionalmente prover um circuito de transceptor de processador tendo um terminal de transmissão do processador e um terminal de recepção do processador. O circuito de transceptor de processador empregado pelo método 600 pode ser os circuitos de transceptor de processado 130a, 230a descritos acima com referência às Figuras 2 e 3. Onde o circuito de transceptor de processador é fornecido, o método 600 pode incluir também seletivamente acoplar comunicativamente o interruptor de transceptor de processador com o terminal de transmissão do processador e o terminal de recepção do processador.

[073] A etapa de prover o circuito de transceptor de processador pode incluir fornecer um circuito de transmissão do processador e um circuito de recepção do processador. Onde o circuito de transmissão do processador e o circuito de recepção do processador são fornecidos, o método 600 pode incluir também receber com o circuito de transmissão do processador uma comunicação digital fornecida por um processador na primeira parte e transmitir com o circuito de transmissão do processador a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de processador, e/ou receber com o circuito de recepção do processador uma comunicação digital do interruptor de transceptor de processador e transmitir com o circuito de recepção do processador a comunicação digital recebida para o processador.

[074] O método 600 pode incluir adicionalmente prover um circuito de transceptor de barramento tendo um terminal de transmissão de barramento e um terminal de recepção de barramento e seletivamente acoplar comunicativamente o interruptor de transceptor de barramento com o terminal de transmissão de barramento e o terminal de recepção de barramento. Fornecer o circuito de transceptor de barramento pode compreender fornecer um circuito de transmissão de barramento e um circuito de recepção de barramento. Onde o circuito de transmissão de barramento e o circuito de recepção de barramento são fornecidos, o método 600 pode incluir adicionalmente receber com o circuito de transmissão de barramento uma comunicação digital do interruptor de transceptor de barramento e transmitir uma comunicação digital recebida para um laço de barramento, e receber com o circuito de recepção de barramento uma comunicação digital do laço de barramento e transmitir uma comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de barramento.

[075] A eletrônica 100, 200, e, em particular, o circuito de isolamento bidirecional 110, 210 isola eletricamente a primeira parte 100a, 200a da eletrônica 100, 200 e a segunda parte 100b, 200b da eletrônica 100, 200 uma da outra. O circuito de isolamento bidirecional 110, 210 emprega um único dispositivo de isolamento como um único ponto de isolamento, tal como os transformadores 112, 212 descritos acima, tanto para comunicações de recepção dos laços de barramento L1, L2 como transmissão de uma comunicação para os laços de barramento L1, L2. Como um resultado, menos espaço na placa é usado e o problema de retorno de eco é eliminado.

[076] As descrições detalhadas das modalidades acima não são descrições exaustivas de todas as modalidades contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da presente descrição. De fato, os versados na técnica reconhecerão que certos elementos das modalidades descritas acima podem ser combinados de modo variado ou eliminados para criar modalidades adicionais, e tais modalidades adicionais estão dentro do escopo e ensinamentos da presente descrição. Também será evidente para os versados na técnica que as modalidades descritas acima podem ser combinadas no todo ou em parte de modo a criar modalidades adicionais dentro do escopo e ensinamentos da presente descrição.

[077] Assim, embora modalidades específicas sejam descritas aqui para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da presente descrição, como os versados na técnica relevante reconhecerão. Os ensinamentos fornecidos aqui podem ser aplicados em outra eletrônica, incluindo isolamento elétrico, e não apenas às modalidades descritas acima e mostradas nas figuras em anexo. Consequentemente, o escopo das modalidades descritas acima deve ser determinado pelas reivindicações em anexo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Eletrônica (100, 200) incluindo um isolamento elétrico, a eletrônica (100, 200) caracterizada pelo fato de que compreende: um circuito de isolamento bidirecional (110, 210) separando uma primeira parte (100a, 200a) de uma segunda parte (100b, 200b); e um interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) disposto na segunda parte (100b, 200b), o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) sendo acoplado comunicativamente ao circuito de isolamento bidirecional (110, 210); em que o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) recebe, do circuito de isolamento bidirecional, (110, 210) um sinal de controle de comunicação fornecido pela primeira parte (100a, 200a).

2. Eletrônica (100, 200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o circuito de isolamento bidirecional (110, 210) é constituído por um transformador (112, 212) tendo um terminal de processador (110a, 210a) e um terminal de barramento (110b, 210b).

3. Eletrônica (200) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o circuito de isolamento bidirecional (210) compreende adicionalmente: um circuito de geração de pulso (214a) acoplado comunicativamente ao transformador (212), o circuito de geração de pulso (214a) sendo configurado para: receber o sinal de controle de comunicação; gerar um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação; e fornecer o sinal de pulso para o transformador (212); e um circuito de decodificação de pulso (214b) acoplado comunicativamente ao transformador (212) e configurado para receber o sinal de pulso do transformador (212) e decodificar o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento (220b).

4. Eletrônica (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o circuito de isolamento bidirecional (110) é constituído adicionalmente por um circuito de isolamento de controle (114) configurado para receber o sinal de controle de comunicação da primeira parte (100a)

da eletrônica (100) e fornecer o sinal de controle de comunicação para o interruptor de transceptor de barramento (120b).

5. Eletrônica (100) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o circuito de isolamento de controle (114) é constituído por: um circuito de geração de pulso (414a) e configurado para receber o sinal de controle de comunicação e gerar um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação; um transformador (412) acoplado comunicativamente ao circuito de geração de pulso (414a) e configurado para receber o sinal de pulso do circuito de geração de pulso (414a) e fornecer o sinal de pulso; e um circuito de decodificação de pulso (414b) acoplado comunicativamente ao transformador (412) e configurado para receber o sinal de pulso fornecido pelo transformador (412) e decodificar o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b).

6. Eletrônica (100, 200) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 5, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) disposto na primeira parte (100a, 200a) da eletrônica (100, 200), o interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) sendo configurado para ser controlado pelo sinal de controle de comunicação.

7. Eletrônica (100, 200) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um circuito de transceptor de processador (130a, 230a) tendo um terminal de transmissão do processador (132at, 232at) e um terminal de recepção do processador (134at, 234at), em que o interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) é seletivamente acoplado comunicativamente com o terminal de transmissão do processador (132at, 232at) e o terminal de recepção do processador (134at, 234at).

8. Eletrônica (100, 200) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o circuito de transceptor de processador (130a, 230a) é constituído por um circuito de transmissão do processador (132a, 232a) e um circuito de recepção do processador (134a, 234a), em que: o circuito de transmissão do processador (132a, 232a) é configurado para receber uma comunicação digital do processador (140, 240) na primeira parte (100a, 200a) e transmitir a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de processador (120a, 220a); e o circuito de recepção do processador (134a, 234a) é configurado para receber uma comunicação digital do interruptor de transceptor de processador (120a, 220a) e transmitir a comunicação digital recebida para o processador (140, 240).

9. Eletrônica (100, 200) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 1 a 8, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um circuito de transceptor de barramento (130b, 230b) tendo um terminal de transmissão de barramento (132bt, 232bt) e um terminal de recepção de barramento (134bt, 234bt), em que o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) é seletivamente acoplado comunicativamente com o terminal de transmissão de barramento (132bt, 232bt) e o terminal de recepção de barramento (134bt, 234bt).

10. Eletrônica (100, 200) de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o circuito de transceptor de barramento (130b, 230b) é constituído por um circuito de transmissão de barramento (132b, 232b) e um circuito de recepção de barramento (134b, 234b), em que: o circuito de transmissão de barramento (132b, 232b) é configurado para receber uma comunicação digital do interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b) e transmitir a comunicação digital recebida para um laço de barramento (L1, L2); e o circuito de recepção de barramento (134b, 234b) é configurado para receber uma comunicação digital do laço de barramento (L1, L2) e transmitir a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de barramento (120b, 220b).

11. Método de isolar eletricamente uma parte de uma eletrônica, o método caracterizado pelo fato de que compreende: receber, com um circuito de isolamento bidirecional, um sinal de controle de comunicação, em que:

o circuito de isolamento bidirecional separa uma primeira parte e uma segunda parte da eletrônica; e o sinal de controle de comunicação é fornecido pela primeira parte; e fornecer, com o circuito de isolamento bidirecional, o sinal de controle de comunicação recebido para um interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecer um transformador no circuito de isolamento bidirecional, o transformador tendo um terminal de processador e um segundo terminal.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de geração de pulso ao transformador, em que o circuito de geração de pulso: recebe o sinal de controle de comunicação da primeira parte; gera um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação; e fornece o sinal de pulso para o transformador; e fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de decodificação de pulso ao transformador, em que o circuito de decodificação de pulso recebe o sinal de pulso do transformador e decodifica o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 11 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: fornecer um circuito de isolamento de controle; receber com o circuito de isolamento de controle o sinal de controle de comunicação; e fornecer com o circuito de isolamento de controle o sinal de controle de comunicação recebido para o interruptor de transceptor de barramento disposto na segunda parte.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que fornecer o circuito de isolamento de controle compreende: fornecer um circuito de geração de pulso que recebe o sinal de controle de comunicação e gera um sinal de pulso com base no sinal de controle de comunicação; fornecer e acoplar comunicativamente um transformador ao circuito de geração de pulso, em que o transformador recebe o sinal de pulso do circuito de geração de pulso e fornece o sinal de pulso; e fornecer e acoplar comunicativamente um circuito de decodificação de pulso ao transformador, em que o circuito de decodificação de pulso recebe o sinal de pulso fornecido pelo transformador e decodifica o sinal de pulso recebido no sinal de controle de comunicação recebido pelo interruptor de transceptor de barramento.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 11 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecer e dispor um interruptor de transceptor de processador na primeira parte e configurar o interruptor de transceptor de processador a ser controlado pelo sinal de controle de comunicação.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecer um circuito de transceptor de processador tendo um terminal de transmissão do processador e um terminal de recepção do processador e seletivamente acoplar comunicativamente o interruptor de transceptor de processador com o terminal de transmissão do processador e o terminal de recepção do processador.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que fornecer o circuito de transceptor de processador compreende fornecer um circuito de transmissão do processador e um circuito de recepção do processador e o método compreende adicionalmente: receber com o circuito de transmissão do processador uma comunicação digital fornecida por um processador na primeira parte e transmitir com o circuito de transmissão do processador a comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de processador; e receber com o circuito de recepção do processador uma comunicação digital do interruptor de transceptor de processador e transmitir com o circuito de recepção do processador a comunicação digital recebida para o processador.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes 11 a 18, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecer um circuito de transceptor de barramento tendo um terminal de transmissão de barramento e um terminal de recepção de barramento e seletivamente acoplar comunicativamente o interruptor de transceptor de barramento com o terminal de transmissão de barramento e o terminal de recepção de barramento.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que fornecer o circuito de transceptor de barramento compreende fornecer um circuito de transmissão de barramento e um circuito de recepção de barramento e compreende adicionalmente: receber com o circuito de transmissão de barramento uma comunicação digital do interruptor de transceptor de barramento e transmitir uma comunicação digital recebida para um laço de barramento; e receber com o circuito de recepção de barramento uma comunicação digital do laço de barramento e transmitir uma comunicação digital recebida para o interruptor de transceptor de barramento.

Petição 870200114066, de 09/09/2020, pág. 43/70

CIRCUITO DE CIRCUITO DE MODULAÇÃO

ISOLAMENTO TRANSMISSÃO TRANSMISSÃO mA

PROCESSADOR

OU MODEM HART

CIRCUITO DE CIRCUITO DE FILTRO

RECEPÇÃO ISOLAMENTO RECEPÇÃO HART (TÉCNICA ANTECEDENTE)

Petição 870200114066, de 09/09/2020, pág. 44/70

CIRCUITO DE

ISOLAMENTO

CIRCUITO DE CIRCUITO DE MODULAÇÃO mA

TRANSMISSÃO TRANSMISSÃO

PROCESSADOR

CIRCUITO DE TRANSFORMADOR CIRCUITO DE FILTRO HART

RECEPÇÃO RECEPÇÃO

Petição 870200114066, de 09/09/2020, pág. 45/70 GER. DE DECODIFIC.

PULSO DE PULSO

CIRCUITO DE CIRCUITO DE MODULAÇÃO mA

TRANSMISSÃO

PROCESSADOR

TRANSFORMADOR CIRCUITO DE

CIRCUITO DE FILTRO HART

RECEPÇÃO

TRANSFORMADOR

GERAÇÃO DECODIFICADOR

DE PULSO DE PULSO TEMPO (t)

RECEBER COM UM CIRCUITO DE

ISOLAMENTO BIDIRECIONAL

UM SINAL DE CONTROLE

DE COMUNICAÇÃO

FORNECER COM O CIRCUITO

DE ISOLAMENTO BIDIRECIONAL

O SINAL DE CONTROLE DE

COMUNICAÇÃO RECEBIDO

PARA UM COMUTADOR

TRANSCEPTOR DE BARRAMENTO