CN105191090A - 信号传递电路以及具备该电路的电力变换装置 - Google Patents

Abstract

信号传递电路(1000)在与绝缘变压器(10)的第1线圈(110)连接的第1电路(100)、和与第2线圈(210)连接的第2电路(200)这两者中，具备发送电路(120、220)、接收电路(130、230)、线圈侧的切换电路(140、240)、输入输出侧的切换电路(150、250)、异常检测电路(160、260)、延迟电路(170、270)、以及方向控制部(180、280)。信号传递电路(1000)通过方向控制部(180、280)控制切换电路(150、250)而切换输入输出的信号方向，通过切换电路(140、240)切换发送和接收。使接收到的信号通过延迟电路(170、270)延迟而返回到发送侧，通过异常检测电路(160、260)进行异常检测而进行自诊断。

Description

信号传递电路以及具备该电路的电力变换装置

技术领域

本发明涉及具有自诊断功能并经由变压器传递信号的信号传递电路、以及具备该电路的电力变换装置。

背景技术

例如，以下示出在对三相交流马达等进行驱动控制的逆变器中，在逆变器内的功率半导体开关元件的驱动电路装置中使用的以往的信号传递电路。

作为以往的信号传递电路的信号传递电路装置具有主路径和自诊断功能，具备：信号输入端子，被输入控制输入信号；发送脉冲生成电路，生成与控制输入信号同步的发送脉冲信号；第1信号传递电路，将发送脉冲信号传递给后级；第1接收电路，接收从该第1信号传递电路输出了的发送脉冲信号，并且，恢复为与控制输入信号大致等价的信号；信号输出端子，将该恢复了的信号作为控制输出信号输出；反馈脉冲发送电路，生成与控制输出信号同步的反馈脉冲信号；第2信号传递电路，将反馈脉冲信号传递给后级；以及第2接收电路，接收控制输入信号以及反馈脉冲信号，并且，比较控制输入信号、和根据反馈脉冲信号进行了波形整形的信号。另外，主路径以及自诊断功能分别以上述第1信号传递电路以及上述第2信号传递电路为边界而分成发送侧和接收侧，上述第1信号传递电路以及上述第2信号传递电路的各主电路分别具备光耦合器、变压器(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010-10762号公报

发明内容

以往的信号传递电路如以上那样构成，所以在主路径中使用的第1信号传递电路、和在自诊断功能中使用的第2信号传递电路中，分别需要利用光耦合器、变压器的绝缘元件。因此，对于实现电路结构的简化、电路面积、安装面积的降低化是有界限的，难以降低成本。

本发明是为了消除上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种具备自诊断功能，促进了电路结构的简化以及电路面积、安装面积的降低化的低成本的信号传递电路、以及具备该电路的电力变换装置。

本发明提供一种信号传递电路，具备具有第1线圈以及第2线圈的绝缘变压器、与所述第1线圈连接的第1电路、和与所述第2线圈连接的第2电路，传递对所述第1电路输入的第1输入信号而从所述第2电路作为第2输出信号来输出。所述第1电路具备：第1发送电路，根据输入的信号A的逻辑值的变化，生成并输出向所述第1线圈的发送信号；第1接收电路，接收来自所述第1线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；第1切换电路，在所述第1发送电路与所述第1接收电路之间切换所述第1线圈的连接目的地；以及第1异常检测电路，将来自所述第1接收电路的输出信号与对所述第1发送电路输入的所述信号A进行比较，检测异常并输出第1异常信号。所述第2电路具备：第2发送电路，根据输入的信号B的逻辑值的变化，生成并输出向所述第2线圈的发送信号；第2接收电路，接收来自所述第2线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；第2切换电路，在所述第2发送电路与所述第2接收电路之间切换所述第2线圈的连接目的地；以及第2延迟电路，输出使来自所述第2接收电路的输出信号延迟了设定时间而得到的延迟信号。并且，将对所述第1电路输入的所述第1输入信号作为所述信号A输入到所述第1发送电路，通过所述第2电路的所述第2接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第1发送电路的发送信号，将该第2接收电路的输出信号作为所述第2输出信号而从所述第2电路输出，并且将由所述第2电路的所述第2延迟电路延迟而得到的所述延迟信号作为所述信号B输入到所述第2发送电路，通过所述第1电路的所述第1接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第2发送电路的发送信号，根据所述第1接收电路的输出信号以及所述信号A从所述第1电路输出所述第1异常检测电路所输出的所述第1异常信号。

本发明提供一种电力变换装置，具备：电力半导体开关元件；驱动电路，驱动所述电力半导体开关元件；控制部，生成控制所述电力半导体开关元件的控制信号；以及信号传递电路，连接于所述控制部与所述驱动电路之间，使所述控制部和所述驱动电路绝缘，将来自所述控制部的控制信号传递给所述驱动电路。所述信号传递电路具备：具有第1线圈以及第2线圈的绝缘变压器、与所述第1线圈连接的第1电路、和与所述第2线圈连接的第2电路。所述第1电路具备：第1发送电路，根据输入的信号A的逻辑值的变化，生成并输出向所述第1线圈的发送信号；第1接收电路，接收来自所述第1线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；第1切换电路，在所述第1发送电路与所述第1接收电路之间切换所述第1线圈的连接目的地；以及第1异常检测电路，将来自所述第1接收电路的输出信号与对所述第1发送电路输入的所述信号A进行比较，检测异常并输出第1异常信号。所述第2电路具备：第2发送电路，根据输入的信号B的逻辑值的变化，生成并输出向所述第2线圈的发送信号；第2接收电路，接收来自所述第2线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；第2切换电路，在所述第2发送电路与所述第2接收电路之间切换所述第2线圈的连接目的地；以及第2延迟电路，输出使来自所述第2接收电路的输出信号延迟了设定时间而得到的延迟信号。并且，将对所述第1电路输入的来自所述控制部的控制信号作为所述信号A输出到所述第1发送电路，通过所述第2电路的所述第2接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第1发送电路的发送信号，将该第2接收电路的输出信号从所述第2电路输出到所述驱动电路，并且将由所述第2电路的所述第2延迟电路延迟而得到的所述延迟信号作为所述信号B输入到所述第2发送电路，通过所述第1电路的所述第1接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第2发送电路的发送信号，根据所述第1接收电路的输出信号以及所述信号A，将所述第1异常检测电路所输出的所述第1异常信号从所述第1电路输出到所述控制部。

本发明的信号传递电路如上述那样构成，所以能够提供能够使用公共的绝缘变压器来实现信号传递以及自诊断，是简略且降低了电路面积、安装面积的电路结构且具备自诊断功能的低成本的信号传递电路。

另外，本发明的电力变换装置如上述那样构成，所以能够通过具备自诊断功能并且简略且小型的电路结构来实现从控制部对与控制部绝缘了的驱动电路传递控制信号的信号传递电路，能够促进控制信号的信号传递的可靠性高且控制性提高了的电力变换装置的小型化、低成本化。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的信号传递电路的概略结构的框图。

图2是示出本发明的实施方式1的信号传递电路的第1电路的结构的图。

图3是示出本发明的实施方式1的信号传递电路的第2电路的结构的图。

图4是将本发明的实施方式1的电力变换装置应用于马达控制的结构图。

图5是示出本发明的实施方式1的信号传递电路的动作波形的图。

图6是示出本发明的实施方式1的发送电路内的上升沿边缘检测部的电路结构的图。

图7是示出本发明的实施方式1的发送电路内的上升沿边缘检测部的动作波形的图。

图8是示出本发明的实施方式1的发送电路内的下升沿边缘检测部的电路结构的图。

图9是示出本发明的实施方式1的发送电路内的下升沿边缘检测部的动作波形的图。

图10是示出本发明的实施方式1的异常检测电路的电路结构的图。

图11是示出本发明的实施方式1的异常检测电路的动作波形的图。

图12是示出本发明的实施方式1的接收电路的电路结构的图。

图13是示出本发明的实施方式2的信号传递电路的概略结构的框图。

图14是示出本发明的实施方式2的信号传递电路的第1电路的结构的图。

图15是示出本发明的实施方式2的信号传递电路的第2电路的结构的图。

图16是示出本发明的实施方式2的信号传递电路的动作波形的图。

图17是示出本发明的实施方式3的信号传递电路的概略结构的框图。

图18是示出本发明的实施方式3的信号传递电路的第1电路的结构的图。

图19是示出本发明的实施方式3的信号传递电路的第2电路的结构的图。

图20是示出本发明的实施方式3的异常检测电路的电路结构的图。

图21是示出本发明的实施方式3的信号传递电路的动作波形的图。

图22是示出本发明的实施方式3的信号传递电路的动作波形的一部分的部分放大图。

图23是示出本发明的实施方式4的信号传递电路的概略结构的框图。

图24是示出本发明的实施方式4的信号传递电路的动作波形的图。

图25是示出本发明的实施方式5的信号传递电路的电路结构的图。

图26是将本发明的实施方式6的电力变换装置应用于马达控制的结构图。

图27是将本发明的实施方式6的其他例子的电力变换装置应用于马达控制的结构图。

图28是将本发明的实施方式6的其他例子的电力变换装置应用于马达控制的结构图。

具体实施方式

实施方式1.

以下，根据附图，说明本发明的实施方式1的信号传递电路。另外，在以下的各实施方式中，对同样的构成要素附加了同一符号。

图1是示出本发明的实施方式1的信号传递电路1000的概略结构的框图。如图1所示，信号传递电路1000具备具有第1线圈110及第2线圈210的绝缘变压器10、与第1线圈110连接的第1电路100、以及与第2线圈210连接的第2电路200，伴随利用自诊断的异常检测而进行双向的信号传递。

图2示出第1电路100的电路结构，图3示出第2电路200的电路结构。

如图1～图3所示，信号传递电路1000将对第1电路100的输入端子101输入的第1输入信号IN1经由绝缘变压器10传递而从第2电路200的输出端子202作为第2输出信号OUT2输出，并且通过自诊断从第1电路100的异常输出端子103输出第1异常信号err1。另外，信号传递电路1000将对第2电路200的输入端子201输入的第2输入信号IN2经由绝缘变压器10传递而从第1电路100的输出端子102作为第1输出信号OUT1输出，并且通过自诊断从第2电路200的异常输出端子203输出第2异常信号err2。

这样的信号传递电路1000例如如图4所示，在电力变换装置20内被用于对功率半导体开关元件2进行驱动控制的控制信号的传递。另外，在该情况下，为便于说明，仅图示单向的信号传递，但能够进行双向的信号传递。

如图4所示，控制在混合动力汽车、电气汽车等中使用的马达1的电力变换装置20具备：功率半导体开关元件2；作为驱动电路的驱动器部3，驱动功率半导体开关元件2；控制部4，生成控制功率半导体开关元件2的控制信号；以及信号传递电路1000，将来自控制部4的控制信号传递给驱动器部3。

信号传递电路1000连接于控制部4与驱动器部3之间，使驱动器部3、功率半导体开关元件2以及马达1等用高电压控制的装置和控制部4绝缘，将来自控制部4的控制信号作为第1输入信号IN1输入，作为第2输出信号OUT2输出，并且通过自诊断，将第1异常信号err1输出到控制部4。

第1电路100具备第1发送电路120、第1接收电路130、切换发送接收的第1切换电路140、切换输入输出的第3切换电路150、第1异常检测电路160、第1延迟电路170、以及第1方向控制部180。

第1发送电路120根据输入的信号A的逻辑值的变化，生成并输出向第1线圈110的发送信号Vr1、Vf1，并且输出控制第1切换电路140的控制信号SW1。第1接收电路130接收来自第1线圈110的信号VN1、VP1并解调为逻辑值的二值信号Vrx1而输出。第1切换电路140通过来自第1发送电路120的控制信号SW1，在第1发送电路120与第1接收电路130之间切换第1线圈110的连接目的地。第1异常检测电路160将来自第1接收电路130的输出信号Vrx1与输入到第1发送电路120的信号A进行比较而检测异常并输出第1异常信号err1。第1延迟电路170使来自第1接收电路130的输出信号Vrx1延迟规定时间而生成并输出延迟信号VO1。

另外，第3切换电路150通过来自控制信号传递方向的第1方向控制部180的控制信号，在第1输入信号IN1与延迟信号VO1之间切换对第1发送电路120输入的信号A，在对延迟信号VO1进行切换选择的期间，将来自第1接收电路130的输出信号Vrx1作为第1输出信号OUT1输出。另外，来自第1方向控制部180的控制信号还被输入到第1异常检测电路160，能够在第1输入信号IN1被切换选择为信号A的期间中使第1异常检测电路160动作。

第2电路200具备第2发送电路220、第2接收电路230、切换发送接收的第2切换电路240、切换输入输出的第4切换电路250、第2异常检测电路260、第2延迟电路270、以及第2方向控制部280。

第2发送电路220根据输入的信号B的逻辑值的变化生成并输出向第2线圈210的发送信号Vr2、Vf2，并且输出控制第2切换电路240的控制信号SW2。第2接收电路230接收来自第2线圈210的信号VN2、VP2并解调为逻辑值的二值信号Vrx2而输出。第2切换电路240通过来自第2发送电路220的控制信号SW2，在第2发送电路220与第2接收电路230之间切换第2线圈110的连接目的地。第2异常检测电路260将来自第2接收电路230的输出信号Vrx2与对第2发送电路220输入的信号B进行比较而检测异常并输出第2异常信号err2。第2延迟电路270使来自第2接收电路230的输出信号Vrx2延迟规定时间而生成并输出延迟信号VO2。

另外，第4切换电路250通过来自控制信号传递方向的第2方向控制部280的控制信号，在第2输入信号IN2与延迟信号VO2之间切换对第2发送电路220输入的信号B，在对延迟信号VO2进行切换选择的期间中将来自第2接收电路230的输出信号Vrx2作为第2输出信号OUT2输出。另外，来自第2方向控制部280的控制信号还被输入到第2异常检测电路260，能够在第2输入信号IN2被切换选择为信号B的期间中使第2异常检测电路260动作。

图5是示出信号传递电路1000的动作波形的图。在该情况下，表示传递对第1电路100输入的第1输入信号IN1而从第2电路200作为第2输出信号OUT2输出的情况，但反方向也是同样的。

以下，说明信号传递电路1000的各部的详细结构以及动作。

在该情况下，接受信号传递方向的外部指令，来自第1方向控制部180的控制信号成为“高”，来自第2方向控制部280的控制信号成为“低”。

第1发送电路120具备上升沿边缘检测部121、下升沿边缘检测部122、上升沿边缘检测部123、上升沿边缘检测部124以及OR电路125。

上升沿边缘检测部121、下升沿边缘检测部122检测输入信号A(在该情况下IN1)的上升沿边缘、下升沿边缘，分别生成脉冲宽度Δt1的脉冲信号，通过经由OR电路125生成了的脉冲信号(控制信号SW1)，控制第1切换电路140。上升沿边缘检测部123、124分别检测由上升沿边缘检测部121、下升沿边缘检测部122检测到的脉冲宽度Δt1的脉冲信号的上升沿边缘，生成并输出成为向第1线圈110的发送信号Vr1、Vf1的脉冲宽度Δt2的脉冲信号。

此处，为了向第1线圈110可靠地发送发送信号Vr1、Vf1，发送信号Vr1、Vf1的脉冲宽度Δt2、和控制信号SW1的脉冲宽度Δt1的关系为Δt1>Δt2。

关于第2发送电路220也与第1发送电路120相同、即具备上升沿边缘检测部221、下升沿边缘检测部222、上升沿边缘检测部223、上升沿边缘检测部224以及OR电路225。另外，生成并输出控制第2切换电路240的脉冲宽度Δt1的控制信号SW2，并且生成并输出成为向第2线圈210的发送信号Vr2、Vf2的脉冲宽度Δt2的脉冲信号。

第1接收电路130接收来自第1线圈110的信号VN1、VP1并解调为逻辑值的二值信号Vrx1而输出。同样地，第2接收电路230接收来自第2线圈210的信号VN2、VP2并解调为逻辑值的二值信号Vrx2而输出。在该情况下，信号Vrx2成为来自第2电路200的输出信号(第2输出信号OUT2)。

第1切换电路140由连接将来自第1发送电路120的各发送信号Vr1、Vf1送到第1线圈110的各端子的路径(发送路径)的2个开关141、142、和连接用于用第1接收电路130接收来自第1线圈110的各端子的信号VN1、VP1的路径(接收路径)的2个开关143、144这4个开关141～144构成。

另外，在来自第1发送电路120的控制信号SW1是“高”时，与发送路径连接的2个开关141、142导通，与接收路径连接的2个开关143、144断开。另外，在相反地控制信号SW1是“低”时，与发送路径连接的2个开关141、142断开，与接收路径连接的2个开关143、144导通。

关于第2切换电路240也与第1切换电路140相同、即由4个开关241～244构成。另外，在来自第2发送电路220的控制信号SW2是“高”时，与发送路径连接的2个开关241、242导通，与接收路径连接的2个开关273、274断开。另外，在相反地控制信号SW2是“低”时，与发送路径连接的2个开关241、242断开，与接收路径连接的2个开关243、244导通。

第1延迟电路170生成并输出使来自第1接收电路130的信号Vrx1延迟了设定时间(延迟时间Δt3)的延迟信号VO1。同样地，第2延迟电路270生成并输出使来自第2接收电路230的信号Vrx2(在该情况下第2输出信号OUT2)延迟了设定时间(延迟时间Δt3)的延迟信号VO2。

此处，延迟时间Δt3、和控制信号SW1、SW2的脉冲宽度Δt1的关系为Δt3≧Δt1。由此，控制信号SW1和控制信号SW2不会同时成为“高”状态，通过由第1线圈110和第2线圈210这一对线圈构成的1个绝缘变压器10，能够可靠地进行双向的发送接收。

第1异常检测电路160通过第1方向控制部180的控制信号(在该情况下，“高”信号)动作，比较来自第1接收电路130的输出信号Vrx1、和对第1发送电路120输入的信号A(在该情况下，IN1)，检测异常并输出第1异常信号err1。然后，如果第1方向控制部180的控制信号为“低”，则第1异常检测电路160被复位。另外，在图3的波形图中，为了使2种信号Vrx1、IN1的比较变得容易理解，将在最上列记载了的信号IN1的波形再次记载于信号Vrx1的下一列。

同样地，第2异常检测电路260通过第2方向控制部280的控制信号而动作，比较来自第2接收电路230的输出信号Vrx2、和对第2发送电路220输入的信号B，检测异常并输出第2异常信号err2。在该情况下，第2方向控制部280的控制信号是“低”，所以第2异常检测电路260不动作。

第3切换电路150由通过来自第1方向控制部180的控制信号而动作的3个开关151～153构成。开关151连接第1电路100的输入端子101和第1发送电路120的输入，开关152连接第1电路100的输出端子102和第1接收电路130的输出。另外，开关153连接第1延迟电路170的输出和第1发送电路120的输入。在第1方向控制部180的控制信号是“高”时，开关151导通，开关152、153断开，从而将第1输入信号IN1作为信号A输入到第1发送电路120的输入端子。另外，在第1方向控制部180的控制信号是“低”时，开关151断开，开关152、153导通，从而将来自第1延迟电路170的延迟信号VO1作为信号A输入到第1发送电路120的输入端子，将第1接收电路130的输出信号Vrx1从第1电路100的输出端子102作为第1输出信号OUT1输出。

在该情况下，第1方向控制部180的控制信号是“高”，将第1输入信号IN1作为信号A输入到第1发送电路120，此时输出端子102为开路。

关于第4切换电路250也与第3切换电路150相同，由通过来自第2方向控制部280的控制信号而动作的3个开关251～253构成。在第2方向控制部280的控制信号是“高”时，开关251导通而将第2输入信号IN2作为信号B输入到第2发送电路220的输入端子。另外，在第2方向控制部280的控制信号是“低”时，开关252、253导通，将来自第2延迟电路270的延迟信号VO2作为信号B输入到第2发送电路220，将第2接收电路230的输出信号Vrx2从第2电路200的输出端子202作为第2输出信号OUT2输出。

在该情况下，第2方向控制部280的控制信号是“低”，输入端子201是开路，将来自第2延迟电路270的延迟信号VO2作为信号B输入到第2发送电路220，将第2接收电路230的输出信号Vrx2从第2电路200的输出端子202作为第2输出信号OUT2输出。

接下来，说明第1发送电路120内的各部的结构以及动作。另外，关于第2发送电路220的各部的结构以及动作，与第1发送电路120相同，所以省略说明。

图6是示出第1发送电路120内的上升沿边缘检测部121的结构的电路图、图7是其动作波形。另外，图6所示的上升沿边缘检测部121的结构仅为一个例子而不限于此。

如图6所示，上升沿边缘检测部121具备AND电路121a、延迟电路121b以及逆变器121c。上升沿边缘检测部121的输入(信号A)被输入到AND电路121a的一方的输入端子，并且被输入到延迟电路121b。将延迟电路121b的输出经由逆变器121c输入到AND电路121a的另一方的输入端子。另外，延迟电路121b的输入信号与输出信号之间的延迟时间被设定为Δt1。

因此，如图7所示，在上升沿边缘检测部121中，如果输入信号A从“低”变化为“高”，则与其对应地在期间Δt1中输出高电平的第1边缘检测信号121d。

第1发送电路120内的其他上升沿边缘检测部123、124也是与上述上升沿边缘检测部121同样的电路结构，但将延迟电路的延迟时间设定为Δt2(<Δt1)。

图8是示出第1发送电路120内的下升沿边缘检测部122的结构的电路图、图9是其动作波形。另外，图8所示的下升沿边缘检测部122的结构仅为一个例子而不限于此。

如图8所示，下升沿边缘检测部122具备AND电路122a、延迟电路122b以及逆变器122c。下升沿边缘检测部122的输入(信号A)经由逆变器122c被输入到AND电路122a的一方的输入端子，并且经由延迟电路122b被输入到AND电路122a的另一方的输入端子。另外，延迟电路122b的输入信号与输出信号之间的延迟时间被设定为与上升沿边缘检测部121内的延迟电路121b的延迟时间等同的Δt1。

因此，如图9所示，在下升沿边缘检测部122中，如果输入信号A从“高”变化为“低”，则与其对应地在期间Δt1中输出高电平的第1边缘检测信号122d。

另外，第2发送电路220的上升沿边缘检测部221、下升沿边缘检测部222输出的期间Δt1的高电平信号称为第2边缘检测信号。

另外，从第1发送电路120向第1切换电路140输出的控制信号SW1是经由2种第1边缘检测信号121d、122d的OR电路125的输出，从第2发送电路220向第2切换电路240输出的控制信号SW2是经由2种第2边缘检测信号的OR电路225的输出。

接下来，说明第1异常检测电路160的详细结构以及动作。另外，关于第2异常检测电路260的详细结构以及动作，与第1异常检测电路160相同，所以省略说明。

图10是示出第1异常检测电路160的结构的电路图，图11是第1异常检测电路160的各部的动作波形。另外，图10所示的第1异常检测电路160的结构仅为一个例子而不限于此。

如图10所示，第1异常检测电路160具备4个数据触发器电路(以下称为DFF电路)61～64、4个逆变器65～68以及OR电路69，OR电路69的输出成为第1异常检测电路160的输出(第1异常信号err1)。

对各DFF电路61～64的复位端子RST，连接第1方向控制部180的输出，各DFF电路61～64的输出端子Q与OR电路69的4个输入端子分别连接。

另外，在DFF电路61中，第1接收电路130的输出(信号Vrx1)与数据端子D连接，第1发送电路120的输入(信号A)与时钟端子CLK连接。在DFF电路62中，第1发送电路120的输入(信号A)经由逆变器65与数据端子D连接，第1接收电路130的输出(信号Vrx1)与时钟端子CLK连接。在DFF电路63中，第1接收电路130的输出(信号Vrx1)经由逆变器66与数据端子D连接，第1发送电路120的输入(信号A)经由逆变器37与时钟端子CLK连接。在DFF电路64中，第1发送电路120的输入(信号A)与数据端子D连接，第1接收电路130的输出(信号Vrx1)经由逆变器68与时钟端子CLK连接。

在这样构成的第1异常检测电路160中，如图11所示，监视第1发送电路120的输入信号A和第1接收电路130的输出信号Vrx1各自的上升沿或者下降沿中的状态，将信号A、信号Vrx1的异常作为错误信号从各DFF电路61～64输出。另外，第1异常检测电路160在来自第1方向控制部180的控制信号为高电平时动作，所以对第1异常检测电路160输入的信号A是第1输入信号IN1。另外，在信号A、信号Vrx1中无异常的情况下，使信号A以等同的波形延迟而得到的信号为信号Vrx1。

如图11所示，关于信号A、信号Vrx1的状态，在时刻T1～T5的期间正常，在时刻T6～T9的期间中产生异常，在时刻T10以后返回到正常，但时刻T10～T13的期间是各DFF电路61～64的错误信号的消除所需的异常消除期间，在时刻T6～T13的期间中，第1异常信号err1成为“高”。另外，图11是用于第1异常检测电路160的动作说明的波形图，与图5所示的信号A(IN1)、信号Vrx1、信号err1的状态无关。

在时刻T1中，第1方向控制部180的控制信号从“低”成为“高”，各DFF电路61～64成为可动作的状态。

在时刻T2中，在信号A从“低”成为“高”时，信号Vrx1是“低”的状态，DFF电路61的输出Q保持“低”状态。

在时刻T3中，在信号Vrx1从“低”成为“高”时，信号A是“高”的状态，DFF电路62的输出Q保持“低”状态。

在时刻T4中，在信号A从“高”成为“低”时，信号Vrx1是“高”的状态，DFF电路63的输出Q保持“低”状态。

在时刻T5中，在信号Vrx1从“高”成为“低”时，信号A是“低”的状态，DFF电路64的输出Q保持“低”状态。

在时刻T6中，信号Vrx1从“低”成为“高”。此时，信号A是“低”的状态，所以DFF电路62的输出Q从“低”成为“高”，第1异常信号err1成为“高”。

在时刻T7中，在信号A从“低”成为“高”时，信号Vrx1是“高”的状态，DFF电路61的输出Q从“低”成为“高”。

在时刻T8中，在信号Vrx1从“高”成为“低”时，信号A是“高”的状态，DFF电路64的输出Q从“低”成为“高”。

在时刻T9中，在信号A从“高”成为“低”时，信号Vrx1是“低”的状态，DFF电路63的输出Q从“低”成为“高”。

在时刻T10中，在信号A从“低”成为“高”时，信号Vrx1是“低”的状态，DFF电路61的输出Q从“高”成为“低”。

在时刻T11中，在信号Vrx1从“低”成为“高”时，信号A是“高”的状态，DFF电路62的输出Q从“高”成为“低”。

在时刻T12中，在信号A从“高”成为“低”时，信号Vrx1是“高”的状态，DFF电路63的输出Q从“高”成为“低”。

在时刻T13中，在信号Vrx1从“高”成为“低”时，信号A是“低”的状态，DFF电路64的输出Q从“高”成为“低”。由此，所有DFF电路61～64的输出Q成为“低”，作为OR电路69的输出的第1异常信号err1成为“低”。

在时刻T14中，第1方向控制部180的控制信号从“高”成为“低”，各DFF电路61～64的输出强制地全部成为“低”状态。

这样，在第1异常检测电路160中，监视第1发送电路120的输入信号A和第1接收电路130的输出信号Vrx1各自的上升沿或者下降沿中的状态，如果在信号A、信号Vrx1中产生异常，则使第1异常信号err1成为“高”而输出。另外，如果检测到异常，则直至在信号A、信号Vrx1各自的上升沿或者下降沿中的各状态下消除异常，保持第1异常信号err1的“高”状态。

接下来，说明第1接收电路130的详细结构以及动作。另外，关于第2接收电路230的详细结构以及动作，与第1接收电路130相同，所以省略说明。

图12是示出第1接收电路130的结构的电路图。另外，此处所示的结构仅为一个例子而不限于此。

如图12所示，第1接收电路130由磁滞比较器30构成，具有如果输入的信号VN1和VP1的差分超过规定的阈值则使输出电平反转的磁滞特性，将来自第1线圈110的信号VN1、VP1解调为逻辑值的二值信号Vrx1而输出。

接下来，参照图5，说明信号传递电路1000整体的动作。如上所述，第1方向控制部180的控制信号是“高”，第2方向控制部280的控制信号是“低”，传递对第1电路100输入的第1输入信号IN1而从第2电路200作为第2输出信号OUT2输出。

在图5中，示出第1输入信号IN1(第1发送电路120的输入信号A)、从第1发送电路120向第1切换电路140输出的控制信号SW1、从第1发送电路120向第1线圈110的第1端、第2端分别发送的发送信号Vr1、Vf1、在第2线圈210的第1端、第2端中发生而第2接收电路230接收的信号VN2、VP2、第2输出信号OUT2(第2接收电路230的输出信号Vrx2)、来自第2延迟电路270的延迟信号VO2、从第2发送电路220向第2切换电路240输出的控制信号SW2、从第2发送电路220向第2线圈210的第1端、第2端分别发送的发送信号Vr2、Vf2、在第1线圈110的第1端、第2端中发生而第1接收电路130接收的信号VN1、VP1、第1接收电路130的输出信号Vrx1、以及从第1异常检测电路160输出的第1异常信号err1的动作波形。

在正常时，根据输入的第1输入信号IN1，输出按照等同的波形延迟规定期间L(≦Δt1)而生成的第2输出信号OUT2。另外，根据使第2输出信号OUT2延迟了期间Δt3的延迟信号VO2，进而按照等同的波形延迟规定期间L(≦Δt1)而生成信号Vrx1，比较该信号Vrx1和第1输入信号IN1而检测异常。在正常时，信号Vrx1成为使第1输入信号IN1按照等同的波形延迟了期间LL(≦2(Δt1)+Δt3)的信号。另外，通常，期间LL是与(2(Δt1)+Δt3)大致等同或者稍微更短的期间。

如图5所示，如果在时刻t13中在来自第2线圈210的信号VN2、VP2中发生噪声5，则起因于噪声5而第2输出信号OUT2成为异常，在时刻t15～t27的期间中第1异常信号err1成为“高”。时刻t22以后的各信号波形返回到正常，但时刻t22～t27的期间成为异常消除期间。

在时刻t1中，第1输入信号IN1从“低”成为“高”。第1输入信号IN1被输入到第1发送电路120和第1异常检测电路160。在第1异常检测电路160中，在第1输入信号IN1从“低”成为“高”时，第1接收电路130的输出信号Vrx1是“低”的状态，所以将第1异常检测电路160的输出(第1异常信号err1)保持为“低”状态。另外，在第1发送电路120中，在第1输入信号IN1从“低”成为“高”时，使用上升沿边缘检测部121以及OR电路125，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW1。

期间Δt1的“高”信号SW1使第1切换电路140内的连接发送路径的2个开关141、142导通，使连接接收路径的2个开关143、144断开。另外，作为上升沿边缘检测部121的输出的期间Δt1的“高”信号(第1边缘检测信号121d)被输入到上升沿边缘检测部123，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vr1。信号Vr1被输入到第1线圈110的第1端，根据其输入信号Vr1的逻辑值的变化而在第1线圈110中引起电流变化。在第2线圈210中，由第1线圈110的电流变化引发而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2。

在期间Δt1的“高”信号SW1的期间，第2电路200内的控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态，第2切换电路240内的连接发送路径的2个开关241、242断开，连接接收路径的2个开关243、244导通。从第2线圈210输出的感应电压信号VN2、VP2被输入到第2接收电路230的各输入端子。

在时刻t2中，如果第2接收电路230接收的信号VN2、VP2的差分大于第2接收电路230的设定了的阈值、即双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的后半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“高”，作为第2输出信号OUT2输出。此处，第2方向控制部280的控制信号是“低”状态，所以第4切换电路250内的开关251断开，开关252、253导通，第2异常检测电路260是复位状态。即，在第2方向控制部280的控制信号是“低”状态时，将第2接收电路230的输出信号Vrx2作为第2输出信号OUT2输出，将第2延迟电路270的延迟信号VO2作为信号B输入到第2发送电路220。另外，在图5中，时刻t2与时刻t1+Δt1重叠，但信号Vrx2成为“高”的时刻t2是时刻(t1+Δt2)与时刻(t1+Δt1)之间。

在时刻t3中，使用第2延迟电路270而使第2接收电路230的输出信号Vrx2按期间Δt3进行延迟而得到的信号VO2从“低”成为“高”。延迟信号VO2被输入到第2发送电路220，在第2发送电路220中，在从延迟信号VO2从“低”成为“高”时，使用上升沿边缘检测部221以及OR电路225在期间Δt1中生成作为高电平的信号SW2。

期间Δt1的“高”信号SW2使第2切换电路240内的连接发送路径的2个开关241、242导通，使连接接收路径的2个开关243、244断开。另外，作为上升沿边缘检测部221的输出的期间Δt1的“高”信号(第2边缘检测信号)被输入到上升沿边缘检测部223，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vr2。信号Vr2被输入到第2线圈210的第1端，根据该输入信号Vr2的逻辑值的变化，在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。

在期间Δt1的“高”信号SW2的期间中，第1电路100内的控制第1切换电路140的信号SW1是“低”状态，第1切换电路140内的连接发送路径的2个开关141、142断开，连接接收路径的2个开关143、144导通。从第1线圈110输出的感应电压信号VN1、VP1被输入到第1接收电路130的各输入端子。

在时刻t4中，如果第1接收电路130接收的信号VN1、VP1的差分大于第1接收电路130的设定了的阈值、即双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“高”，被输入到第1异常检测电路160。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“低”成为“高”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“高”的状态，所以将第1异常检测电路160的输出(第1异常信号err1)保持为“低”状态。另外，在图5中，时刻t4与时刻t3+Δt1重叠，但信号Vrx1成为“高”的时刻t4是时刻(t3+Δt2)与时刻(t3+Δt1)之间。以下同样地，使信号SW1、SW2成为“低”的定时与信号Vrx1、Vrx2紧接着之前变化的定时为便于说明一致而图示。

在时刻t5中，第1输入信号IN1从“高”成为“低”，被输入到第1发送电路120和第1异常检测电路160。在第1异常检测电路160中，在第1输入信号IN1从“高”成为“低”时，第1接收电路130的输出信号Vrx1是“高”的状态，所以将第1异常检测电路160的输出(第1异常信号err1)保持为“低”状态。另外，在第1发送电路120中，在第1输入信号IN1从“高”成为“低”时，使用下升沿边缘检测部122以及OR电路125而在期间Δt1中生成作为高电平的信号SW1。

期间Δt1的“高”信号SW1使第1切换电路140内的连接发送路径的2个开关141、142导通，使连接接收路径的2个开关143、144断开。另外，作为下升沿边缘检测部122的输出的期间Δt1的“高”信号(第1边缘检测信号122d)被输入到上升沿边缘检测部124，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vf1。信号Vf1被输入到第1线圈110的第2端，根据该输入信号Vf1的逻辑值的变化而在第1线圈110中引起电流变化。另外，时刻t5下的第1线圈110的电流变化成为与时刻t1下的第1线圈110的电流变化相反的极性。在第2线圈210中，由第1线圈110的电流变化引发而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2。此处的第2线圈210的双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2成为与时刻t1下的第2线圈210的双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2相反的极性。

在期间Δt1的“高”信号SW1的期间，第2电路200内的控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态，第2切换电路240内的连接发送路径的2个开关241、242断开，连接接收路径的2个开关243、244导通。从第2线圈210输出的感应电压信号VN2、VP2被输入到第2接收电路230的各输入端子。

在时刻t6中，如果第2接收电路230接收的信号VN2、VP2的差分大于第2接收电路230的设定了的阈值、即双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的后半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“低”，作为第2输出信号OUT2输出。

在时刻t7中，使用第2延迟电路270而使第2接收电路230的输出信号Vrx2按期间Δt3进行延迟而得到的信号VO2从“高”成为“低”。延迟信号VO2被输入到第2发送电路220，在第2发送电路220中，在延迟信号VO2从“高”成为“低”时，使用下升沿边缘检测部222以及OR电路225，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW2。

期间Δt1的“高”信号SW2使第2切换电路240内的连接发送路径的2个开关241、242导通，使连接接收路径的2个开关243、244断开。另外，作为下升沿边缘检测部222的输出的期间Δt1的“高”信号(边缘检测信号)被输入到上升沿边缘检测部224，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vf2。信号Vf2被输入到第2线圈210的第2端，在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。另外，时刻t7下的双极性的双脉冲的感应电压信号VN1和VP1成为与时刻t3下的双极性的双脉冲的感应电压信号VN1和VP1相反的极性。

在期间Δt1的“高”信号SW2的期间中，第1电路100内的控制第1切换电路140的信号SW1是“低”状态，第1切换电路140内的连接发送路径的2个开关141、142断开，连接接收路径的2个开关143、144导通。从第1线圈110输出的感应电压信号VN1、VP1被输入到第1接收电路130的各输入端子。

在时刻t8中，如果第1接收电路130接收的信号VN1、VP1的差分大于第1接收电路130的设定了的阈值、即双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“低”，被输入到第1异常检测电路160。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“高”成为“低”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“低”的状态，所以将第1异常检测电路160的输出(第1异常信号err1)保持为“低”状态。

在时刻t9至时刻t12中，是与时刻t1至时刻t4相同的动作。

在时刻t13中，在第2电路200内的控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态时，在来自第2线圈210的信号VN2、VP2中发生噪声5而输入到第2接收电路230。在该情况下，按照VN2>VP2的关系，发生噪声5，信号VN2、VP2的差分大于第2接收电路230的阈值，第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“低”，作为第2输出信号OUT2输出。

在时刻t14中，使用第2延迟电路270而使第2接收电路230的输出信号Vrx2按期间Δt3进行延迟而得到的信号VO2从“高”成为“低”。延迟信号VO2被输入到第2发送电路220，在第2发送电路220中，在延迟信号VO2从“高”成为“低”时，使用下升沿边缘检测部222以及OR电路225，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW2。

期间Δt1的“高”信号SW2使第2切换电路240内的连接发送路径的2个开关241、242导通，使连接接收路径的2个开关243、244断开。另外，作为下升沿边缘检测部222的输出的期间Δt1的“高”信号(第2边缘检测信号)被输入到上升沿边缘检测部224，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vf2。信号Vf2被输入到第2线圈210的第2端，在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。

在期间Δt1的“高”信号SW2的期间中，第1电路100内的控制第1切换电路140的信号SW1是“低”状态，第1切换电路140内的连接发送路径的2个开关141、142断开，连接接收路径的2个开关143、144导通。从第1线圈110输出的感应电压信号VN1、VP1被输入到第1接收电路130的各输入端子。

在时刻t15中，如果第1接收电路130接收的信号VN1、VP1的差分大于第1接收电路130的设定了的阈值、即双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“低”，被输入到第1异常检测电路160。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“高”成为“低”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“高”的状态，所以第1异常检测电路160判定为异常，使输出(第1异常信号err1)从“低”成为“高”。另外，将成为异常判定的情况在图5内表示为E。

在时刻t16中，第1输入信号IN1从“高”成为“低”，被输入到第1发送电路120和第1异常检测电路160。在第1异常检测电路160中，在第1输入信号IN1从“高”成为“低”时，第1接收电路130的输出信号Vrx1是“低”的状态，所以第1异常检测电路160判定为异常，将输出(第1异常信号err1)保持为“高”状态。另外，在第1发送电路120中，在第1输入信号IN1从“高”成为“低”时，使用下升沿边缘检测部122以及OR电路125，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW1，通过在时刻t5中说明了的同样的动作，按照同样的波形生成信号Vf1、VN2、VP2。

在时刻t17中，如果在时刻t16中第1输入信号IN1从“高”成为“低”时第2接收电路230接收的双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的前半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“高”，作为第2输出信号OUT2输出。

另外，在时刻t1至t12中，如果双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的后半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转，但通过时刻t13下的在VN2、VP2中发生了的噪声5，第2接收电路230的输出信号Vrx2的极性反转，所以此处在感应电压信号VN2、VP2的前半的脉冲中输出信号Vrx2的极性反转。

在时刻t18中，如果在时刻t16中第1输入信号IN1从“高”成为“低”时第2接收电路230接收的双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的后半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“低”，作为第2输出信号OUT2输出。此时成为“低”的信号Vrx2(第2输出信号OUT2)的“高”的期间比期间Δt1更短。

在时刻t19中，使用第2延迟电路270而使第2接收电路230的输出信号Vrx2按期间Δt3进行延迟而得到的信号VO2从“低”成为“高”。延迟信号VO2被输入到第2发送电路220，在第2发送电路220中，在从延迟信号VO2从“低”成为“高”时，使用上升沿边缘检测部221以及OR电路225在期间Δt1中生成作为高电平的信号SW2。另外，延迟信号VO2的“高”的期间比在第2发送电路220的上升沿边缘检测部221中设定的期间Δt1更短。因此，在期间Δt1的信号SW2的途中，延迟信号VO2成为“低”(时刻t20)，通过下升沿边缘检测部222以及OR电路225，进而生成期间Δt1中的高电平的信号SW2。即，信号SW2是高电平的期间比Δt1更长。

“高”信号SW2使第2切换电路240内的连接发送路径的2个开关241、242导通，使连接接收路径的2个开关243、244断开。另外，作为上升沿边缘检测部221的输出的期间Δt1的“高”信号(第2边缘检测信号)被输入到上升沿边缘检测部224，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vr2。信号Vr2被输入到第2线圈210的第1端，在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。

在时刻t20中，如上所述对第2发送电路220输入的延迟信号VO2从“高”成为“低”，由第2发送电路220的下升沿边缘检测部222生成了的信号被输入到上升沿边缘检测部224，生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vf2。信号Vf2被输入到第2线圈110的第2端，在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。

在时刻t21中，如果通过信号Vr2生成了的双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“高”，被输入到第1异常检测电路160。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“低”成为“高”时，作为向第1发送电路120的输入的第1输入信号IN1是“低”的状态，所以第1异常检测电路160判定为异常，将输出(第1异常信号err1)保持为“高”状态。

在时刻t22中，如果通过信号Vf2生成了的双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“低”，被输入到第1异常检测电路160。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“高”成为“低”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“低”的状态，所以在第1异常检测电路160中，信号Vrx1的下降沿中的、信号Vrx1、信号IN1的状态的错误信号被消除。另外，信号IN1的下降沿以及信号Vrx1的上升沿中的错误信号继续，第1异常信号err1被保持为“高”状态。

在时刻t23至时刻t30中，第1异常检测电路160的动作以外是与时刻t1至时刻t8相同的动作。

在时刻t23中，第1输入信号IN1从“低”成为“高”。在第1异常检测电路160中，在第1输入信号IN1从“低”成为“高”时，第1接收电路130的输出信号Vrx1是“低”的状态，所以设为无信号IN1的上升沿中的异常，但信号IN1的下降沿以及信号Vrx1的上升沿中的错误信号继续，第1异常信号err1被保持为“高”状态。

在时刻t26中，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“低”成为“高”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“高”的状态，所以在第1异常检测电路160中，信号Vrx1的上升沿中的、信号Vrx1、信号IN1的状态的错误信号被消除。另外，信号IN1的下降沿中的错误信号继续，第1异常信号err1被保持为“高”状态。

在时刻t27中，在第1输入信号IN1从“高”成为“低”时，第1接收电路130的输出信号Vrx1是“高”的状态，所以在第1异常检测电路160中，信号IN1的下降沿中的错误信号被消除。由此，在第1异常检测电路160中，第1输入信号IN1和第1接收电路130的输出信号Vrx1各自的上升沿和下降沿中的错误信号被全部消除，所以使输出(第1异常信号err1)成为“低”。

如以上那样，信号传递电路1000将对第1电路100输入的第1输入信号IN1经由绝缘变压器10(第1线圈110、第2线圈210)传递而从第2电路200作为第2输出信号OUT2输出，并且在第2电路200中使接收信号Vrx2(OUT2)延迟而再次经由绝缘变压器10(第1线圈110、第2线圈210)发送到第1电路100，通过第1异常检测电路160进行异常检测而输出第1异常信号err1。

另外，如果使第1方向控制部180的控制信号成为“低”、使第2方向控制部280的控制信号成为“高”，则传递对第2电路200输入的第2输入信号IN2而从第1电路100作为第1输出信号OUT2输出，并且通过自诊断进行异常检测。即使在该情况下，仅第1电路100和第2电路200逆转而成为同样的动作。

在该实施方式中，信号传递电路1000在与第1线圈110连接的第1电路100、和与第2线圈210连接的第2电路200这两者中，具备发送电路120、220、接收电路130、230、切换发送接收的切换电路140、240、切换输入输出的切换电路150、250、异常检测电路160、260、延迟电路170、270、以及方向控制部180、280。另外，通过方向控制部180、280控制切换电路150、250而切换输入输出的信号方向，通过切换电路140、240切换发送和接收。另外，通过延迟电路170、270，将使接收信号延迟而得到的延迟信号VO1、VO2返回到发送侧，通过异常检测电路160、260进行异常检测，从而进行自诊断。

由此，能够使用公共的绝缘变压器10双向地实现信号传递以及自诊断，能够提供是简略且降低了电路面积、安装面积的电路结构且具备自诊断功能的低成本的信号传递电路。

另外，根据分别对发送电路120、220输入的信号A、B，控制切换电路140、240，在一方的切换电路140(240)选择发送电路120(220)的期间，另一方的切换电路240(140)选择接收电路230(130)。由此，能够进行经由绝缘变压器10的发送接收，并且传递的信号的发送接收、和用于自诊断的延迟信号的发送接收能够分别在不同的期间中占有绝缘变压器10。因此，能够使用公共的绝缘变压器10高可靠性地实现信号传递以及自诊断。

另外，通过切换电路150、250将信号传递的信号、和延迟信号切换为向发送电路120、220的输入信号A、B，能够使用公共的绝缘变压器10，高可靠性地实现双向的信号传递以及自诊断。

进而，具备方向控制部180、280而控制切换电路150、250，并且使异常检测电路160、260动作，所以能够高可靠性地控制伴随自诊断的信号传递。

另外，通过电力变换装置具备这样的信号传递电路，能够促进控制信号的信号传递的可靠性高且控制性提高了的电力变换装置的小型化、低成本化。

实施方式2.

接下来，根据附图，说明本发明的实施方式2的信号传递电路。

图13是示出本发明的实施方式2的信号传递电路2000的概略结构的框图。在该实施方式2中，在上述实施方式1所述的信号传递电路1000中，在第1、第2接收电路130、230的输入侧具备规定的电容的电容器31～34。

如图13所示，信号传递电路2000具备具有第1线圈110以及第2线圈210的绝缘变压器10、与第1线圈110连接的第1电路100a、和与第2线圈210连接的第2电路200a，伴随利用自诊断的异常检测而进行双向的信号传递。

图14示出第1电路100a的电路结构，图15示出第2电路200a的电路结构。在第1电路100a中，在第1切换电路140内的2个开关143、144与第1接收电路130之间分别连接电容器31、32。在第2电路200a中，在第2切换电路240内的2个开关243、244与第2接收电路230之间分别连接电容器33、34。其他结构与上述实施方式1相同。

图16是示出信号传递电路2000的动作波形的图，第1方向控制部180的控制信号是“高”，第2方向控制部280的控制信号是“低”，传递对第1电路100a输入的第1输入信号IN1而从第2电路200a作为第2输出信号OUT2输出。在该情况下，在第1线圈110、第2线圈210各自的第1端、第2端中发生的信号VN1、VP1、信号VN2、VP2的波形形状以外与在上述实施方式1的图5中示出了的部分相同。以下，主要说明与上述实施方式1不同的部分。

在时刻t1中，第1输入信号IN1从“低”成为“高”。第1输入信号IN1被输入到第1发送电路120和第1异常检测电路160，在第1发送电路120中，在第1输入信号IN1从“低”成为“高”时，使用上升沿边缘检测部121以及OR电路125，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW1。期间Δt1的“高”信号SW1使第1切换电路140内的连接发送路径的2个开关141、142导通，使连接接收路径的2个开关143、144断开。

在这些开关141～144的接通和断开切换时，存在根据接通和断开的定时，第1发送电路120的输出侧和第1接收电路130的输入侧瞬间地导通的忧虑。在该情况下，通过在接收路径中插入了的电容器31、32，第1发送电路120的输出和第1接收电路130的输入瞬间地导通被抑制。

即使在时刻t2、t5、t6中，也同样地，通过在接收路径中插入了的电容器31、32，第1发送电路120的输出和第1接收电路130的输入瞬间地导通被抑制。因此，在对第1接收电路130输入的信号VN1、VP1中，能够抑制信号SW1变化时的失真。

另外，在时刻t3、t4、t7、t8中也是同样的，通过在第2接收电路230的接收路径中插入了的电容器33、34，第2发送电路220的输出和第2接收电路230的输入瞬间地导通被抑制。因此，能够在对第2接收电路230输入的信号VN2、VP2中，抑制信号SW2变化时的失真。

如以上那样，在该实施方式中，在接收电路130、230的输入侧具备电容器31～34，所以能够抑制信号SW1、SW2变化时的、接收电路130、230的接收信号的失真。由此，接收电路130、230的接收信号的可靠性提高，信号传递以及自诊断这两者的可靠性提高。

实施方式3.

接下来，根据附图，说明本发明的实施方式3的信号传递电路。

图17是示出本发明的实施方式3的信号传递电路3000的概略结构的框图。

如图17所示，信号传递电路3000具备具有第1线圈110以及第2线圈210的绝缘变压器10、与第1线圈110连接的第1电路100b、和与第2线圈210连接的第2电路200b，伴随利用自诊断的异常检测而进行双向的信号传递。图18示出第1电路100b的电路结构，图19示出第2电路200b的电路结构。以下，主要说明与上述实施方式1不同的部分。

在第1电路100b中，具备第1发送电路120、第1接收电路130、第1切换电路140、第3切换电路150、第1异常检测电路160a、第1延迟电路170、第1方向控制部180、第1辅助发送电路190、以及OR电路196～198。

第1发送电路120、第1接收电路130、第1切换电路140、第3切换电路150、第1延迟电路170以及第1方向控制部180是与上述实施方式1同样的结构。

第1异常检测电路160a将来自第1接收电路130的输出信号Vrx1与对第1发送电路120输入的信号A进行比较而检测异常并输出第1异常信号err1，并且在信号Vrx1的上升沿、下降沿的各定时，通过与信号A的比较，检测异常而分别输出第1异常检测信号Er1、Ef1。第1辅助发送电路190根据第1异常检测信号Er1、Ef1，生成发送到第1线圈110的第1异常修正信号Ver1、Vef1。

第2电路200b也与第1电路100b同样地，具备第2发送电路220、第2接收电路230、第2切换电路240、第4切换电路250、第2异常检测电路260a、第2延迟电路270、第2方向控制部280、第2辅助发送电路290、以及OR电路296～298，第2发送电路220、第2接收电路230、第2切换电路240、第4切换电路250、第2延迟电路270以及第2方向控制部280是与上述实施方式1同样的结构。

第2异常检测电路260a将来自第2接收电路230的输出信号Vrx2与对第2发送电路220输入的信号B进行比较而检测异常并输出第2异常信号err2，并且在信号Vrx2的上升沿、下降沿的各定时，通过与信号B的比较，检测异常而分别输出第2异常检测信号Er2、Ef2。第2辅助发送电路290根据第2异常检测信号Er2、Ef2，生成发送到第2线圈210的第2异常修正信号Ver2、Vef2。

第1辅助发送电路190具备上升沿边缘检测部191～194以及OR电路195。上升沿边缘检测部191检测作为信号Vrx1的下降沿中的错误信号的第1异常检测信号Ef1的上升沿边缘，生成脉冲宽度Δt1的脉冲信号。上升沿边缘检测部192检测作为信号Vrx1的上升沿中的错误信号的第1异常检测信号Er1的上升沿边缘，生成脉冲宽度Δt1的脉冲信号。然后，通过根据从来自上升沿边缘检测部191、192的脉冲信号经由OR电路195生成了的脉冲信号(控制信号SW3)、和由第1发送电路120生成了的控制信号SW1使用OR电路196生成了的脉冲信号，控制第1切换电路140。

上升沿边缘检测部193、194分别检测由上升沿边缘检测部191、192检测到的脉冲宽度Δt1的脉冲信号的上升沿边缘，生成并输出成为发送到第1线圈110的第1异常修正信号Ver1、Vef1的脉冲宽度Δt2的脉冲信号。

另外，上升沿边缘检测部191、192是与第1发送电路120的上升沿边缘检测部121同样的结构，上升沿边缘检测部193、194是与第1发送电路120的上升沿边缘检测部123、124同样的结构。

将第1异常修正信号Vef1和来自第1发送电路120的发送信号Vr1经由OR电路197，进而经由第1切换电路140发送到第1线圈110的第1端。另外，将第1异常修正信号Ver1和来自第1发送电路120的发送信号Vf1经由OR电路198，进而经由第1切换电路140发送到第1线圈110的第2端。

关于第2辅助发送电路290，也与第1辅助发送电路190同样地，具备上升沿边缘检测部291～294以及OR电路295，生成控制信号SW4以及第2异常修正信号Ver2、Vef2。然后，通过根据控制信号SW4、和由第2发送电路220生成了的控制信号SW2使用OR电路296而生成了的脉冲信号，控制第2切换电路240。另外，将第2异常修正信号Vef2、Ver2和来自第2发送电路120的发送信号Vr1、Vf1经由各OR电路297、298，进而经由第2切换电路240发送到第2线圈110的第1端、第2端。

接下来，详细说明第1异常检测电路160a。另外，关于第2异常检测电路260a也相同，所以省略说明。

图20是示出第1异常检测电路160a的结构的电路图。如图20所示，第1异常检测电路160a在上述实施方式1中使用了的第1异常检测电路160(参照图10)中，在4个数据触发器电路(DFF电路)61～64内，将来自2个DFF电路62、64的各错误信号作为第1异常检测信号Er1、Ef1输出，并且还输出与上述实施方式1同样的第1异常信号err1。第1异常检测电路160a的动作波形也与在图11中示出了的部分相同。

在DFF电路62中，第1发送电路120的输入(信号A)经由逆变器65与数据端子D连接，第1接收电路130的输出(信号Vrx1)与时钟端子CLK连接，在信号Vrx1的上升沿定时，通过与信号A的比较，输出错误信号(第1异常检测信号Er1)。另外，在DFF电路64中，第1发送电路120的输入(信号A)与数据端子D连接，第1接收电路130的输出(信号Vrx1)经由逆变器68与时钟端子CLK连接，在信号Vrx1的下降沿定时，通过与信号A的比较，输出错误信号(第1异常检测信号Ef1)。

接下来，参照图21、图22，说明信号传递电路3000整体的动作。在该情况下，第1方向控制部180的控制信号是“高”，第2方向控制部280的控制信号是“低”，传递对第1电路100b输入的第1输入信号IN1而从第2电路200b作为第2输出信号OUT2输出，但反方向也是同样的。另外，图22是为了使图21的一部分明确化而放大了的图。

在图21、图22中，示出第1输入信号IN1(第1发送电路120的输入信号A)、从第1发送电路120向第1切换电路140输出的控制信号SW1、从第1发送电路120向第1线圈110的第1端、第2端分别发送的发送信号Vr1、Vf1、从第1辅助发送电路190向第1切换电路140输出的控制信号SW3、从第1辅助发送电路190向第1线圈110的第1端、第2端分别发送的第1异常修正信号Vef1、Ver1、在第2线圈210的第1端、第2端中发生而第2接收电路230接收的信号VN2、VP2、第2输出信号OUT2(第2接收电路230的输出信号Vrx2)、来自第2延迟电路270的延迟信号VO2、从第2发送电路220向第2切换电路240输出的控制信号SW2、从第2发送电路220向第2线圈210的第1端、第2端分别发送的发送信号Vr2、Vf2、在第1线圈110的第1端、第2端中发生而第1接收电路130接收的信号VN1、VP1、第1接收电路130的输出信号Vrx1、以及从第1异常检测电路160输出的第1异常检测信号Er1、Ef1以及第1异常信号err1的动作波形。

另外，在第2方向控制部280的控制信号是“低”状态时，第2异常检测电路260a不动作，根据第2异常检测电路260a的输出而动作的第2辅助发送电路290的输出SW4、Vef2、Ver2全部是“低”。因此，第2切换电路240仅通过信号SW2控制，向第2线圈210的发送信号也仅成为信号Vr2、Vf2。

在正常时，与上述实施方式1同样地动作，根据输入的第1输入信号IN1，输出按照等同的波形延迟规定期间L(≦Δt1)而生成的第2输出信号OUT2。另外，根据使第2输出信号OUT2延迟了期间Δt3的延迟信号VO2，进而按照等同的波形延迟规定期间L(≦Δt1)而生成信号Vrx1，比较该信号Vrx1和第1输入信号IN1而检测异常。在正常时，信号Vrx1是使第1输入信号IN1按照等同的波形延迟了期间LL(≦2(Δt1)+Δt3)的信号。

如图21、图22所示，起因于在时刻t4中在从第2线圈210向第2接收电路230的信号VN2、VP2中发生噪声5a而第2输出信号OUT2成为异常(“低”)，在时刻t5以后第1异常检测信号Ef1以及第1异常信号err1成为“高”。由此，生成作为期间Δt2的“高”信号的第1异常修正信号Vef1，在时刻t6中第2输出信号OUT2恢复，在时刻t7中第1异常检测信号Ef1以及第1异常信号err1成为“低”。另外，起因于在时刻t8中在从第2线圈210向第2接收电路230的信号VN2、VP2中发生噪声5b而第2输出信号OUT2成为异常(“高”)，在时刻t9以后第1异常检测信号Er1以及第1异常信号err1成为“高”。由此，生成作为期间Δt2的“高”信号的第1异常修正信号Ver1，在时刻t10中第2输出信号OUT2恢复，在时刻t11中第1异常检测信号Er1以及第1异常信号err1成为“低”。

另外，时刻t1～t3的正常时的动作与上述实施方式1的图5所示的动作(相当于图5的时刻t1～t10)相同。

在时刻t4中，在第2接收电路230的输出信号Vrx2是“高”状态下，在第2电路200b内的控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态时，在来自第2线圈210的信号VN2、VP2中发生噪声5a而被输入到第2接收电路230。在该情况下，按照VN2>VP2的关系发生噪声5a，信号VN2、VP2的差分大于第2接收电路230的阈值，第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“低”，作为第2输出信号OUT2输出。

另外，使用第2延迟电路270而使第2接收电路230的输出信号Vrx2按期间Δt3进行延迟而得到的信号VO2从“高”成为“低”，在第2发送电路220中，使用下升沿边缘检测部222以及OR电路225，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW2，连接第2切换电路240内的发送路径而切断接收路径。另外，第2发送电路220生成在期间Δt2中成为高电平的信号Vf2，输入到第2线圈210的第2端而在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。

在期间Δt1的“高”信号SW2的期间中，控制第1切换电路140的信号SW1、SW3是“低”状态，第1切换电路140内的发送路径被切断而连接接收路径，从第1线圈110输出的感应电压信号VN1、VP1被输入到第1接收电路130的各输入端子。

在时刻t5中，如果第1接收电路130接收的双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“低”，被输入到第1异常检测电路160a。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“高”成为“低”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“高”的状态，所以第1异常检测电路160a使作为信号Vrx1的下降沿定时下的错误信号的第1异常检测信号Ef1、和第1异常信号err1从“低”成为“高”。

第1异常检测信号Ef1被输入到第1辅助发送电路190，在第1辅助发送电路190中，在第1异常检测信号Ef1从“低”成为“高”时，使用上升沿边缘检测部191以及OR电路195而在期间Δt1中生成作为高电平的信号SW3。期间Δt1的“高”信号SW3经由OR电路196被输入到第1切换电路140，使连接发送路径的2个开关141、142导通，使连接接收路径的2个开关143、144断开。另外，作为上升沿边缘检测部191的输出的期间Δt1的“高”信号被输入到上升沿边缘检测部193，生成在期间Δt2中成为高电平的第1异常修正信号Vef1。第1异常修正信号Vef1被输入到第1线圈110的第1端，根据其逻辑值的变化而在第1线圈110中引起电流变化。在第2线圈210中，由第1线圈110的电流变化引发而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2。用图中的异常修正部6a表示此处的第1异常修正信号Vef1和双脉冲的感应电压信号VN2、VP2。

在期间Δt1的“高”信号SW3的期间中，控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态，第2切换电路240内的发送路径被切断而连接接收路径。从第2线圈210输出的感应电压信号VN2、VP2被输入到第2接收电路230的各输入端子。

在时刻t6中，如果第2接收电路230接收的双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的后半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“高”，作为第2输出信号OUT2输出。由此，在时刻t4中由于异常而从“高”成为“低”的第2输出信号OUT2恢复为“高”。

如果第2输出信号OUT2在时刻t4中成为“低”，则根据延迟期间Δt3而成为“低”的延迟信号VO2，通过高电平的信号SW2，进而延迟规定期间L(≦Δt1)而信号Vrx1成为“低”。然后，通过高电平的信号SW3，进而延迟规定期间L(≦Δt1)而第2输出信号OUT2成为“高”。因此，从在第2输出信号OUT2中产生异常至恢复的期间成为La(≦2(Δt1)+Δt3)。另外，期间La是与(2(Δt1)+Δt3)大致等同或者稍微更短的期间。

在时刻t7中，根据第1输入信号IN1的“高”至“低”的变化，第1接收电路130的输出信号Vrx1延迟期间LL而成为“低”。在信号Vrx1从“高”成为“低”时，第1输入信号IN1是“低”的状态，所以在第1异常检测电路160a中，消除作为信号Vrx1的下降沿定时下的错误信号的第1异常检测信号Ef1而成为“低”，同时使第1异常信号err1成为“低”。

在时刻t8中，在第2接收电路230的输出信号Vrx2是“低”状态下，第2电路200b内的控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态时，在来自第2线圈210的信号VN2、VP2中发生噪声5b而被输入到第2接收电路230。在该情况下，按照VN2<VP2的关系发生噪声5b，信号VN2、VP2的差分大于第2接收电路230的阈值，第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“高”，作为第2输出信号OUT2输出。

然后，使用第2延迟电路270而使第2接收电路230的输出信号Vrx2按期间Δt3进行延迟而得到的信号VO2从“低”成为“高”，在第2发送电路220中，使用上升沿边缘检测部221以及OR电路225，在期间Δt1中，生成作为高电平的信号SW2，连接第2切换电路240内的发送路径而切断接收路径。另外，第2发送电路220在期间Δt2中，生成成为高电平的信号Vr2，输入到第2线圈210的第1端而在第2线圈210中引起电流变化。在第1线圈110中，由第2线圈210的电流变化引发而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1。

在期间Δt1的“高”信号SW2的期间中，控制第1切换电路140的信号SW1、SW3是“低”状态，第1切换电路140内的发送路径被切断而连接接收路径，从第1线圈110输出的感应电压信号VN1、VP1被输入到第1接收电路130的各输入端子。

在时刻t9中，如果第1接收电路130接收的双极性的双脉冲的感应电压信号VN1、VP1的后半的脉冲的差分大于第1接收电路130的阈值，则第1接收电路130的输出信号Vrx1反转而成为“高”，被输入到第1异常检测电路160a。另外，在第1接收电路130的输出信号Vrx1从“低”成为“高”时，作为向第1发送电路120的输入信号的第1输入信号IN1是“低”的状态，所以第1异常检测电路160a使作为信号Vrx1的上升沿定时下的错误信号的第1异常检测信号Er1、和第1异常信号err1从“低”成为“高”。

第1异常检测信号Er1被输入到第1辅助发送电路190，在第1辅助发送电路190中，在第1异常检测信号Er1从“低”成为“高”时，使用上升沿边缘检测部192以及OR电路195而在期间Δt1中生成作为高电平的信号SW3。期间Δt1的“高”信号SW3经由OR电路196被输入到第1切换电路140，使连接发送路径的2个开关141、142导通，使连接接收路径的2个开关143、144断开。另外，作为上升沿边缘检测部192的输出的期间Δt1的“高”信号被输入到上升沿边缘检测部194，生成在期间Δt2中成为高电平的第1异常修正信号Ver1。第1异常修正信号Ver1被输入到第1线圈110的第2端，根据其逻辑值的变化而在第1线圈110中引起电流变化。在第2线圈210中，由第1线圈110的电流变化引发，而输出双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2。用图中的异常修正部6b表示此处的第1异常修正信号Ver1和双脉冲的感应电压信号VN2、VP2。

在期间Δt1的“高”信号SW3的期间中，控制第2切换电路240的信号SW2是“低”状态，第2切换电路240内的发送路径被切断而连接接收路径。从第2线圈210输出的感应电压信号VN2、VP2被输入到第2接收电路230的各输入端子。

在时刻t10中，如果第2接收电路230接收的双极性的双脉冲的感应电压信号VN2、VP2的后半的脉冲的差分大于第2接收电路230的阈值，则第2接收电路230的输出信号Vrx2反转而成为“高”，作为第2输出信号OUT2输出。由此，在时刻t8中由于异常从“低”成为“高”的第2输出信号OUT2在期间La(≦2(Δt1)+Δt3)中恢复为“低”。

在时刻t11中，根据第1输入信号IN1的“低”至“高”的变化，第1接收电路130的输出信号Vrx1延迟期间LL而成为“高”。在信号Vrx1从“低”成为“高”时，第1输入信号IN1是“高”的状态，所以在第1异常检测电路160a中，消除作为信号Vrx1的上升沿定时下的错误信号的第1异常检测信号Er1而成为“低”，同时使第1异常信号err1成为“低”。

在该实施方式中，第1异常检测电路160a在第1接收电路130的输出信号Vrx1的上升沿、下降沿的各定时，通过与第1输入信号IN1(信号A)的比较，检测异常，将第1异常检测信号Er1、Ef1与第1异常信号err1一起输出。另外，具备根据各第1异常检测信号Er1、Ef1而生成第1异常修正信号Ver1、Vef1发送到第1线圈的第2端、第1端的第1辅助发送电路190。

因此，得到与上述实施方式1同样的效果，并且由于异常而逻辑值变化了的第2输出信号OUT2被强制地迅速地恢复，各第1异常检测信号Er1、Ef1消除而第1异常信号err1也被迅速地消除。

另外，在该情况下，仅说明了单向，但反方向也是同样的，能够针对双向的信号传递，迅速地进行异常消除。

实施方式4.

接下来，根据附图，说明本发明的实施方式4的信号传递电路。

图23是示出本发明的实施方式4的信号传递电路4000的概略结构的框图。在该实施方式4中，在上述实施方式3所示的信号传递电路3000中，在第3、第4切换电路150、250与输出端子102、202之间具备第1、第2干扰信号滤波器155、255。

如图23所示，信号传递电路4000具备具有第1线圈110以及第2线圈210的绝缘变压器10、与第1线圈110连接的第1电路100c、和与第2线圈210连接的第2电路200c，伴随利用自诊断的异常检测而进行双向的信号传递。

在第1电路100c中，在第3切换电路150的开关152(参照图18)与第1电路100c的输出端子102之间具备第1干扰信号滤波器155。在第2电路200c中，在第4切换电路250的开关252(参照图19)与第2电路200c的输出端子202之间具备第2干扰信号滤波器255。由此，将第1输出信号OUT1经由第1干扰信号滤波器155从输出端子102输出，将第2输出信号OUT2经由第2干扰信号滤波器255从输出端子202输出。其他结构与上述实施方式3相同。

第1、第2干扰信号滤波器155、255去除具有设定脉冲宽度Lb以下的脉冲宽度的短脉冲信号。第1干扰信号滤波器155去除第1接收电路130的输出信号Vrx1的短脉冲信号，此时，使信号Vrx1延迟设定脉冲宽度Lb的时间量而输出第1输出信号OUT1。同样地，第2干扰信号滤波器255去除第2接收电路230的输出信号Vrx2的短脉冲信号，此时，使信号Vrx2延迟设定脉冲宽度Lb的时间量而输出第2输出信号OUT2。

接下来，参照图24，说明信号传递电路4000整体的动作。在该情况下，第1方向控制部180的控制信号是“高”，第2方向控制部280的控制信号是“低”，传递对第1电路100c输入的第1输入信号IN1而从第2电路200c作为第2输出信号OUT2输出，但反方向也是同样的。

在图24中，示出第1输入信号IN1(第1发送电路120的输入信号A)、从第1发送电路120向第1切换电路140输出的控制信号SW1、从第1发送电路120向第1线圈110的第1端、第2端分别发送的发送信号Vr1、Vf1、从第1辅助发送电路190向第1切换电路140输出的控制信号SW3、从第1辅助发送电路190向第1线圈110的第1端、第2端分别发送的第1异常修正信号Vef1、Ver1、在第2线圈210的第1端、第2端中发生而第2接收电路230接收的信号VN2、VP2、第2接收电路230的输出信号Vrx2、第2输出信号OUT2、来自第2延迟电路270的延迟信号VO2、第1接收电路130的输出信号Vrx1、以及从第1异常检测电路160输出的第1异常检测信号Er1、Ef1以及第1异常信号err1的动作波形。

在图24中示出的信号波形内，除了第2输出信号OUT2以外，通过与上述实施方式3同样的动作生成(参照图21)。在上述实施方式3的图21中，第2输出信号OUT2是与第2接收电路230的输出信号Vrx2相等的信号，但在该实施方式中两者不同，上述实施方式3中的第2输出信号OUT2(与信号Vrx2相等)相当于该实施方式中的信号Vrx2。

另外，关于从第2发送电路220向第2切换电路240输出的控制信号SW2、从第2发送电路220向第2线圈210的第1端、第2端分别发送的发送信号Vr2、Vf2、以及在第1线圈110的第1端、第2端中发生而第1接收电路130接收的信号VN1、VP1，与上述实施方式3同样地生成，所以图24中的图示省略。

在第2方向控制部280的控制信号是“低”状态时，第2异常检测电路260a不动作，根据第2异常检测电路260a的输出而动作的第2辅助发送电路290的输出SW4、Vef2、Ver2全部是“低”。因此，第2切换电路240仅通过信号SW2控制，向第2线圈210的发送信号也仅成为信号Vr2、Vf2。

在正常时，根据输入的第1输入信号IN1，按照等同的波形延迟规定期间L(≦Δt1)，生成第2接收电路230的输出信号Vrx2，进而通过第2干扰信号滤波器255，延迟规定时间(设定脉冲宽度Lb)而输出第2输出信号OUT2。然后，根据使第2接收电路230的输出信号Vrx2延迟了期间Δt3的延迟信号VO2，进而按照等同的波形延迟规定期间L(≦Δt1)而生成信号Vrx1，比较该信号Vrx1和第1输入信号IN1而检测异常。在正常时，信号Vrx1是使第1输入信号IN1按照等同的波形延迟了期间LL(≦2(Δt1)+Δt3)的信号。

如图24所示，起因于在时刻t4中在从第2线圈210向第2接收电路230的信号VN2、VP2中发生噪声5a而作为第2接收电路230的输出信号的信号Vrx2成为异常(“低”)，在时刻t5以后第1异常检测信号Ef1以及第1异常信号err1成为“高”。由此，生成作为期间Δt2的“高”信号的第1异常修正信号Vef1，在时刻t6中信号Vrx2恢复，在时刻t7中第1异常检测信号Ef1以及第1异常信号err1成为“低”。从在信号Vrx2中产生异常至恢复的期间(时刻t4～t6)是La(≦2(Δt1)+Δt3)，期间La是与(2(Δt1)+Δt3)大致等同或者稍微更短的期间。

然后，针对信号Vrx2，通过第2干扰信号滤波器255，去除设定脉冲宽度Lb以下的短脉冲信号，延迟设定脉冲宽度Lb的时间量而输出第2输出信号OUT2。关于该设定脉冲宽度Lb，按照与从在信号Vrx2中产生异常至恢复的期间La等同以上的长度、即Lb≧La设定。由此，在期间La(时刻t4～t6)中产生了的信号Vrx2的异常(“低”)作为短脉冲信号被去除，输出使第1输入信号IN1按照等同的波形延迟了期间(L+Lb)的正常状态的第2输出信号OUT2。

另外，起因于在时刻t8中在从第2线圈210向第2接收电路230的信号VN2、VP2中发生噪声5b而信号Vrx2成为异常(“高”)，在时刻t9以后第1异常检测信号Er1以及第1异常信号err1成为“高”。由此，生成作为期间Δt2的“高”信号的第1异常修正信号Ver1，在时刻t10中信号Vrx2恢复，在时刻t11中第1异常检测信号Er1以及第1异常信号err1成为“低”。从在信号Vrx2中产生异常至恢复的期间(时刻t8～t10)是La(≦2(Δt1)+Δt3)。

然后，针对信号Vrx2，通过第2干扰信号滤波器255，去除设定脉冲宽度Lb(≧La)以下的短脉冲信号，延迟设定脉冲宽度Lb的时间量而输出第2输出信号OUT2。由此，在期间La(时刻t8～t10)中产生了的信号Vrx2的异常(“高”)作为短脉冲信号被去除，输出使第1输入信号IN1按照等同的波形延迟了期间(L+Lb)的正常状态的第2输出信号OUT2。

在该实施方式中，与上述实施方式3同样地，输入侧的第1电路100c的第1异常检测电路160a在第1接收电路130的输出信号Vrx1的上升沿、下降沿的各定时，通过与第1输入信号IN1(信号A)的比较，检测异常，将第1异常检测信号Er1、Ef1与第1异常信号err1一起输出。另外，在第1电路100c中具备根据各第1异常检测信号Er1、Ef1而生成第1异常修正信号Ver1、Vef1发送到第1线圈的第2端、第1端的第1辅助发送电路190。进而，在输出侧的第2电路200c中，具备去除短脉冲信号的第2干扰信号滤波器255，经由第2干扰信号滤波器255输出第2输出信号OUT2。

因此，得到与上述实施方式3同样的效果，由于异常而逻辑值变化了的第2接收电路230的输出信号Vrx2被强制地迅速地恢复，各第1异常检测信号Er1、Ef1消除而第1异常信号err1也被迅速地消除。进而，通过第2干扰信号滤波器255将在从发生异常至恢复的期间La中产生了的信号Vrx2的异常作为短脉冲信号去除，输出使第1输入信号IN1按照等同的波形延迟了期间(L+Lb)的正常状态的第2输出信号OUT2。

这样，该实施方式的信号传递电路4000能够进行利用自诊断的异常检测，迅速地进行异常消除，进而去除异常的影响生成输出信号(第2输出信号OUT2)。

另外，在该情况下，仅说明了单向，但反方向也是同样的，针对双向的信号传递，能够迅速地进行异常消除，进而去除异常的影响来生成输出信号。

实施方式5.

在上述实施方式1～4中，示出了能够进行双向的信号传递的信号传递电路1000～4000，但在该实施方式4中，说明仅单向地进行信号传递的信号传递电路。

图25是示出本发明的实施方式5的信号传递电路1001的结构的电路图。如图13所示，信号传递电路1001具备具有第1线圈110以及第2线圈210的绝缘变压器10、与第1线圈110连接的第1电路100d、和与第2线圈210连接的第2电路200d，伴随利用自诊断的异常检测而进行信号传递。

第1电路100d具备第1发送电路120、第1接收电路130、第1切换电路140、以及第1异常检测电路160。另外，第2电路200d具备第2发送电路220、第2接收电路230、第2切换电路240、以及第2延迟电路270。第1发送电路120、第1接收电路130、第1切换电路140、第1异常检测电路160、第2发送电路220、第2接收电路、第2切换电路240以及第2延迟电路270是与上述实施方式同样的结构。

在该情况下，信号传递电路1001在第1电路100d侧具有输入端子101、异常输出端子103以及复位端子104，在第2电路200d侧具有输出端子202。从复位端子104输入的信号被输入到第1异常检测电路160内的各DFF电路61～64的复位端子RST，与上述实施方式1所示的第1方向控制部180的控制信号同样地发挥功能，能够使第1异常检测电路160动作。

信号传递电路1001的动作与上述实施方式1中的使第1方向控制部180的控制信号成为“高”、使第2方向控制部280的控制信号成为“低”的情况相同，通过上述实施方式1的使用图5而说明了的同样的动作，将对第1电路100d的输入端子101输入的第1输入信号IN1经由绝缘变压器10传递而从第2电路200d的输出端子202作为第2输出信号OUT2输出，并且通过自诊断从第1电路100d的异常输出端子103输出第1异常信号err1。

由此，能够使用公共的绝缘变压器10来实现信号传递以及自诊断，能够提供是简略且降低了电路面积、安装面积的电路结构且具备自诊断功能的低成本的信号传递电路。

另外，也可以如上述实施方式2所述，在第1切换电路140内的2个开关143、144与第1接收电路130之间分别连接电容器31、32，与上述实施方式2同样地，能够抑制信号SW1、SW2变化时的、接收电路130、230的接收信号的失真。

另外，也可以具备使用上述实施方式3所示的第1异常检测电路160a，进而生成第1异常修正信号Ver1、Vef1发送到第1线圈的第2端、第1端的第1辅助发送电路190，能够与上述实施方式3同样地，通过异常修正迅速地进行正常恢复。进而，也可以具备上述实施方式4所示的第2干扰信号滤波器255，与上述实施方式4同样地，得到去除了异常的影响的正常状态的输出信号。

实施方式6.

图26是将本发明的实施方式6的电力变换装置应用于马达控制的结构图。此处，示出具备上述实施方式1的信号传递电路1000的电力变换装置20a，但具备实施方式2～5的信号传递电路2000～4000、1001的情况也是同样的。

另外，在该情况下，为便于说明，仅图示单向的信号传递，但在使用了实施方式1～4的信号传递电路1000～4000的情况下，能够进行双向的信号传递。

如图26所示，控制在混合动力汽车、电气汽车等中使用的马达1的电力变换装置20a具备：功率模块2a，对一个或者多个功率半导体开关元件2和驱动器部3一起进行树脂密封而构成；控制部4，生成控制功率半导体开关元件2的控制信号；以及信号传递电路1000，将来自控制部4的控制信号传递给驱动器部3。

信号传递电路1000连接于控制部4与驱动器部3之间，使驱动器部3、功率半导体开关元件2以及马达1等用高电压控制的装置和控制部4绝缘，将来自控制部4的控制信号作为第1输入信号IN1输入，作为第2输出信号OUT2输出，并且通过自诊断将第1异常信号err1输出到控制部4。

在该实施方式中，电力变换装置20a具备是简略且降低了电路面积、安装面积的电路结构且具备自诊断功能的低成本的信号传递电路1000，进而具备由功率半导体开关元件2和驱动器部3构成的功率模块2a，所以能够进一步促进电力变换装置20a的小型化、低成本化。

另外，如图27所示，也可以使用具备对功率半导体开关元件2、驱动器部3、以及信号传递电路1000一起进行树脂密封而构成的功率模块2b的电力变换装置20b，得到同样的效果。

另外，也可以如图28所示，使用具备对功率半导体开关元件2、驱动器部3、信号传递电路1000、以及控制部4一起进行树脂密封而构成的功率模块2c的电力变换装置20c，得到同样的效果。

另外，本发明能够在该发明的范围内自由地组合各实施方式，使各实施方式适宜地变形、省略。

Claims (20)

1.一种信号传递电路，具备具有第1线圈以及第2线圈的绝缘变压器、与所述第1线圈连接的第1电路、和与所述第2线圈连接的第2电路，传递对所述第1电路输入的第1输入信号而从所述第2电路作为第2输出信号来输出，所述信号传递电路的特征在于，

所述第1电路具备：

第1发送电路，根据输入的信号A的逻辑值的变化，生成并输出向所述第1线圈的发送信号；

第1接收电路，接收来自所述第1线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；

第1切换电路，在所述第1发送电路与所述第1接收电路之间切换所述第1线圈的连接目的地；以及

第1异常检测电路，将来自所述第1接收电路的输出信号与对所述第1发送电路输入的所述信号A进行比较，检测异常并输出第1异常信号，

所述第2电路具备：

第2发送电路，根据输入的信号B的逻辑值的变化，生成并输出向所述第2线圈的发送信号；

第2接收电路，接收来自所述第2线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；

第2切换电路，在所述第2发送电路与所述第2接收电路之间切换所述第2线圈的连接目的地；以及

第2延迟电路，输出使来自所述第2接收电路的输出信号延迟了设定时间而得到的延迟信号，

将对所述第1电路输入的所述第1输入信号作为所述信号A输入到所述第1发送电路，通过所述第2电路的所述第2接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第1发送电路的发送信号，将该第2接收电路的输出信号作为所述第2输出信号而从所述第2电路输出，并且

将由所述第2电路的所述第2延迟电路延迟而得到的所述延迟信号作为所述信号B输入到所述第2发送电路，通过所述第1电路的所述第1接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第2发送电路的发送信号，根据所述第1接收电路的输出信号以及所述信号A从所述第1电路输出所述第1异常检测电路所输出的所述第1异常信号。

2.根据权利要求1所述的信号传递电路，其特征在于，

根据所述信号A的逻辑值的变化，控制所述第1切换电路，根据所述信号B的逻辑值的变化，控制所述第2切换电路，

在所述第1切换电路对所述第1发送电路进行切换选择的期间中，所述第2切换电路对所述第2接收电路进行切换选择，

在所述第2切换电路对所述第2发送电路进行切换选择的期间中，所述第1切换电路对所述第1接收电路进行切换选择。

3.根据权利要求1所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1电路还具备：

第1延迟电路，输出使来自所述第1接收电路的输出信号延迟了设定时间而得到的延迟信号；以及

第3切换电路，在所述第1输入信号与来自所述第1延迟电路的所述延迟信号之间切换选择对所述第1发送电路输入的所述信号A，并且在选择该延迟信号时将来自所述第1接收电路的输出信号作为第1输出信号从所述第1电路输出，

所述第2电路还具备：

第2异常检测电路，将来自所述第2接收电路的输出信号与对所述第2发送电路输入的所述信号B进行比较，检测异常并输出第2异常信号；以及

第4切换电路，在对所述第2电路输入的第2输入信号与来自所述第2延迟电路的所述延迟信号之间切换选择对所述第2发送电路输入的所述信号B，并且在选择该延迟信号时将来自所述第2接收电路的输出信号作为所述第2输出信号从所述第2电路输出，

所述信号传递电路具有双向的信号传递功能，

如果将对所述第2电路输入的所述第2输入信号作为所述信号B输入到所述第2发送电路，则通过所述第1电路的所述第1接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第2发送电路的发送信号，将该第1接收电路的输出信号作为所述第1输出信号从所述第1电路输出，并且

将由所述第1电路的所述第1延迟电路延迟而得到的所述延迟信号作为所述信号A输入到所述第1发送电路，通过所述第2电路的所述第2接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第1发送电路的发送信号，根据所述第2接收电路的输出信号以及所述信号B，从所述第2电路输出所述第2异常检测电路所输出的所述第2异常信号。

4.根据权利要求3所述的信号传递电路，其特征在于，

在所述第3切换电路选择所述第1输入信号的期间中，所述第4切换电路选择来自所述第2延迟电路的所述延迟信号，在所述第3切换电路选择来自所述第1延迟电路的所述延迟信号的期间中，所述第4切换电路选择所述第2输入信号。

5.根据权利要求3所述的信号传递电路，其特征在于，

根据所述信号A的逻辑值的变化，控制所述第1切换电路，根据所述信号B的逻辑值的变化，控制所述第2切换电路，

在所述第1切换电路对所述第1发送电路进行切换选择的期间中，所述第2切换电路对所述第2接收电路进行切换选择，

在所述第2切换电路对所述第2发送电路进行切换选择的期间中，所述第1切换电路对所述第1接收电路进行切换选择。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1接收电路、所述第2接收电路分别在输入侧具备电容器，经由该各电容器接收来自所述第1线圈、所述第2线圈的信号。

7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1发送电路将还检测到检测所述信号A的上升沿、下降沿而生成了的各第1边缘检测信号中的上升沿而得到的2种信号分别发送到所述第1线圈的一端、另一端，

所述第2发送电路将还检测到检测所述信号B的上升沿、下降沿而生成了的各第2边缘检测信号中的上升沿而得到的2种信号分别发送到所述第2线圈的一端、另一端，

所述第1接收电路接收来自所述第1线圈的一端、另一端的各信号而生成二值信号，

所述第2接收电路接收来自所述第2线圈的一端、另一端的各信号而生成二值信号。

8.根据权利要求7所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1发送电路生成的所述第1边缘检测信号控制所述第1切换电路，所述第2发送电路生成的所述第2边缘检测信号控制所述第2切换电路，不存在所述第1边缘检测信号和所述第2边缘检测信号重叠的期间。

9.根据权利要求1或者2所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1异常检测电路在来自所述第1接收电路的输出信号的上升沿、下降沿的各定时下，通过与所述信号A的比较，检测异常并输出各异常检测信号，并且输出所述第1异常信号，

所述第1电路具备根据所述各异常检测信号生成异常修正信号而发送到所述第1线圈的第1辅助发送电路，从来自所述第1发送电路以及所述第1辅助发送电路这两者发送到所述第1线圈。

10.根据权利要求9所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第2电路具备第2干扰信号滤波器，通过经由该第2干扰信号滤波器输出所述第2输出信号，去除所述第2输出信号内的设定脉冲宽度以下的短脉冲信号，并且使所述第2输出信号延迟所述设定脉冲宽度的时间量。

11.根据权利要求3至5中的任意一项所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1异常检测电路在来自所述第1接收电路的输出信号的上升沿、下降沿的各定时下，通过与所述信号A的比较，检测异常并输出各异常检测信号，并且输出所述第1异常信号，

所述第1电路具备根据所述各异常检测信号生成异常修正信号而发送到所述第1线圈的第1辅助发送电路，从来自所述第1发送电路以及所述第1辅助发送电路这两者发送到所述第1线圈，

所述第2异常检测电路在来自所述第2接收电路的输出信号的上升沿、下降沿的各定时下，通过与所述信号B的比较，检测异常并输出各异常检测信号，并且输出所述第2异常信号，

所述第2电路具备根据所述各异常检测信号，生成异常修正信号而发送到所述第2线圈的第2辅助发送电路，从来自所述第2发送电路以及所述第2辅助发送电路这两者发送到所述第2线圈。

12.根据权利要求11所述的信号传递电路，其特征在于，

所述第1电路具备第1干扰信号滤波器，通过经由该第1干扰信号滤波器输出所述第1输出信号，去除所述第1输出信号内的设定脉冲宽度以下的短脉冲信号，并且使所述第1输出信号延迟所述设定脉冲宽度的时间量，

所述第2电路具备第2干扰信号滤波器，通过经由该第2干扰信号滤波器输出所述第2输出信号，去除所述第2输出信号内的设定脉冲宽度以下的短脉冲信号，并且使所述第2输出信号延迟所述设定脉冲宽度的时间量。

13.根据权利要求12所述的信号传递电路，其特征在于，

在所述第1干扰信号滤波器、所述第2干扰信号滤波器中设定的所述设定脉冲宽度比从在所述第1输出信号、所述第2输出信号中发生异常至通过所述异常修正信号而恢复的期间更长。

14.根据权利要求3至5中的任意一项所述的信号传递电路，其特征在于，

具备控制信号传递方向的方向控制部，通过来自该方向控制部的控制信号，所述第3切换电路、所述第4切换电路进行动作，并且所述第1异常检测电路、第2异常检测电路进行动作。

15.根据权利要求1至5中的任意一项所述的信号传递电路，其特征在于，

所述信号传递电路连接于电力半导体开关元件的控制部与驱动电路之间，使所述控制部和所述驱动电路绝缘，将来自所述控制部的控制信号作为所述第1输入信号输入，作为所述第2输出信号输出到所述驱动电路，并且将所述第1异常信号输出到所述控制部。

16.一种电力变换装置，具备：

电力半导体开关元件；

驱动电路，驱动所述电力半导体开关元件；

控制部，生成控制所述电力半导体开关元件的控制信号；以及

信号传递电路，连接于所述控制部与所述驱动电路之间，使所述控制部和所述驱动电路绝缘，将来自所述控制部的控制信号传递给所述驱动电路，

所述电力变换装置的特征在于，

所述信号传递电路具备：

具有第1线圈以及第2线圈的绝缘变压器、与所述第1线圈连接的第1电路、和与所述第2线圈连接的第2电路，

所述第1电路具备：

第1发送电路，根据输入的信号A的逻辑值的变化，生成并输出向所述第1线圈的发送信号；

第1接收电路，接收来自所述第1线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；

第1切换电路，在所述第1发送电路与所述第1接收电路之间切换所述第1线圈的连接目的地；以及

第1异常检测电路，将来自所述第1接收电路的输出信号与对所述第1发送电路输入的所述信号A进行比较，检测异常并输出第1异常信号，

所述第2电路具备：

第2发送电路，根据输入的信号B的逻辑值的变化，生成并输出向所述第2线圈的发送信号；

第2接收电路，接收来自所述第2线圈的信号并解调为逻辑值的二值信号而输出；

第2切换电路，在所述第2发送电路与所述第2接收电路之间切换所述第2线圈的连接目的地；以及

第2延迟电路，输出使来自所述第2接收电路的输出信号延迟了设定时间而得到的延迟信号，

将对所述第1电路输入的来自所述控制部的控制信号作为所述信号A输出到所述第1发送电路，通过所述第2电路的所述第2接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第1发送电路的发送信号，将该第2接收电路的输出信号从所述第2电路输出到所述驱动电路，并且

将由所述第2电路的所述第2延迟电路延迟而得到的所述延迟信号作为所述信号B输入到所述第2发送电路，通过所述第1电路的所述第1接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第2发送电路的发送信号，根据所述第1接收电路的输出信号以及所述信号A，将所述第1异常检测电路所输出的所述第1异常信号从所述第1电路输出到所述控制部。

17.根据权利要求16所述的电力变换装置，其特征在于，

在所述信号传递电路中，

所述第1电路还具备：

第1延迟电路，输出使来自所述第1接收电路的输出信号延迟了设定时间而得到的延迟信号；以及

第3切换电路，在所述控制信号与来自所述第1延迟电路的所述延迟信号之间切换选择对所述第1发送电路输入的所述信号A，并且在选择该延迟信号时从所述第1电路输出来自所述第1接收电路的输出信号，

所述第2电路还具备：

第2异常检测电路，将来自所述第2接收电路的输出信号与对所述第2发送电路输入的所述信号B进行比较，检测异常并输出第2异常信号；以及

第4切换电路，在对所述第2电路输入的输入信号与来自所述第2延迟电路的所述延迟信号之间切换选择对所述第2发送电路输入的所述信号B，并且在选择该延迟信号时从所述第2电路输出来自所述第2接收电路的输出信号，

在所述信号传递电路中具有双向的信号传递功能，

如果将对所述第2电路输入的所述输入信号作为所述信号B输入到所述第2发送电路，则通过所述第1电路的所述第1接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第2发送电路的发送信号，从所述第1电路输出该第1接收电路的输出信号，并且

将由所述第1电路的所述第1延迟电路延迟而得到的所述延迟信号作为所述信号A输入到所述第1发送电路，通过所述第2电路的所述第2接收电路经由所述绝缘变压器接收来自该第1发送电路的发送信号，根据所述第2接收电路的输出信号以及所述信号B，从所述第2电路输出所述第2异常检测电路所输出的所述第2异常信号。

18.根据权利要求16或者17所述的电力变换装置，其特征在于，

具备由所述驱动电路和所述电力半导体开关元件构成的功率模块。

19.根据权利要求16或者17所述的电力变换装置，其特征在于，

具备由所述信号传递电路、所述驱动电路、以及所述电力半导体开关元件构成的功率模块。

20.根据权利要求16或者17所述的电力变换装置，其特征在于，

具备由所述控制部、所述信号传递电路、所述驱动电路、以及所述电力半导体开关元件构成的功率模块。