CN111697960A - 电感耦合隔离器、高压信号采集系统和一种工业控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电感耦合隔离器，包括：耦合电感对、第一编解码电路，用于当接收到第一起始信号时，则将第一数据通过耦合电感对传输至第二编解码电路；当接收到第一终止信号时，则停止向第二编解码电路发送第一数据，并通知非隔离侧控制器准备发送第二数据；第二编解码电路，用于接收第一数据，并当接收到第一终止信号时，则通知非隔离侧控制器准备发送第二数据，并通过耦合电感对将第二数据传输至第一编解码电路；当接收到第二终止信号时，则停止向第一编解码电路发送第二数据，并利用第二终止信号通知隔离侧控制器发送下一个周期的数据。因为在该隔离器中只用到了一个耦合电感对，这样就可以减少电感耦合器所需要占用的空间体积。

Description

电感耦合隔离器、高压信号采集系统和一种工业控制系统

技术领域

本发明涉及隔离器技术领域，特别涉及一种电感耦合隔离器、高压信号采集系统和一种工业控制系统。

背景技术

在工业控制领域，有很多工业电气系统的工作电流会高达上百安，这样会在电源和地线之间形成巨大的瞬间浪涌电流，并对电气控制设备产生巨大的损坏。在现有技术中，为了对工业电气系统中的数据信号进行采集和控制，通常会使用隔离器将存在有大浪涌电流的高压系统与具有小电流的低压系统进行隔离，并同时在高压系统与低压系统的两侧分别采用独立的电源系统和地线，来使得高压系统和低压系统之间只能够传输数字信号。其中，高压系统所在的一侧称为非隔离侧，低压系统所在的一侧称为隔离侧。

现在市场上使用的隔离器大致有3种，分别为光耦合隔离器、电容耦合隔离器和电感耦合隔离器。其中，光耦合隔离器的功耗大、信号频率低、寿命短，无法进行数据的双向传输；电容耦合隔离器的电路结构复杂、芯片面积大，同时会耦合一定的隔离侧瞬间电压到非隔离侧，在耐压特性上劣于光耦合隔离器；电感耦合器因其具有较好的耐压特性、较长的使用寿命以及简洁的编解码电路，所以，电感耦合器是目前数据隔离器的主流结构。

在利用电感耦合隔离器对非隔离侧和隔离侧进行隔离的过程中，由于隔离侧和非隔离侧不能直接进行数据双向传输，所以，隔离侧与非隔离侧的数据传输需要使用两对耦合电感对，也即，从非隔离侧到隔离侧传输数据需要使用一对耦合电感对，从隔离侧到非隔离侧的数据传输需要使用另一对耦合电感对，但是，由于耦合电感对的体积较大，这样就会导致电感耦合隔离器需要占用较大的空间体积，并由此限缩电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围。目前，针对这一技术问题，还没有较为有效的解决办法。

由此可见，如何减少电感耦合隔离器所需要占用的空间体积，以拓宽电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电感耦合隔离器、一种高压信号采集系统和一种工业控制系统，以减少电感耦合隔离器所需要占用的空间体积，并扩宽电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围。其具体方案如下：

一种电感耦合隔离器，包括：

第一编解码电路，用于当接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，则将所述隔离侧控制器所发送的第一数据通过耦合电感对传输至第二编解码电路；当接收到所述隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，则停止向所述第二编解码电路发送所述第一数据，并利用所述第一终止信号通知非隔离侧控制器准备发送第二数据；

所述耦合电感对，所述耦合电感对中的一个电感与所述第一编解码电路相连，所述耦合电感对中的另一个电感与所述第二编解码电路相连，用于传输数据；

所述第二编解码电路，用于接收所述第一数据，并当接收到所述第一终止信号时，则通知所述非隔离侧控制器准备发送所述第二数据，以使所述非隔离侧控制器将所述第二数据输入至所述第二编解码电路，并通过所述耦合电感对将所述第二数据传输至所述第一编解码电路；当接收到所述非隔离侧控制器所发送的第二终止信号时，则停止向所述第一编解码电路发送所述第二数据，并利用所述第二终止信号通知所述隔离侧控制器发送下一个周期的数据。

优选的，所述耦合电感对中两个电感的匝数、形状以及材料属性均相同。

优选的，所述耦合电感对具体为集成在片上的电感变压器。

优选的，所述耦合电感对具体为分立的变压器。

优选的，所述第一编解码电路包括：

第一解码器，用于对数据进行解码；

第一选通单元，用于当接收到所述第一起始信号时，则关闭第一解码器，开启第一编码器；当接收到所述第一终止信号，则关闭所述第一编码器，开启所述第一解码器，并利用所述第一终止信号通知所述非隔离侧控制器发送所述第二数据；

第一编码器，用于将所述第一数据编码为第一脉冲信号，并将所述第一脉冲信号通过所述耦合电感对发送至所述第二编解码电路。

优选的，所述第一选通单元具体为逻辑门电路。

优选的，所述第二编解码电路包括：

第二解码器，用于将所述第一脉冲信号解码为所述第一数据；

第二选通单元，用于当接收到所述第一终止信号时，则关闭所述第二解码器，开启第二编码器，以向所述第一编解码电路发送所述第二数据；当接收到所述第二终止信号时，则开启所述第二解码器，关闭所述第二编码器，以利用所述第二终止信号通知所述隔离侧控制器发送下一个周期的数据；

所述第二编码器，用于将所述第二数据编码为第二脉冲信号，并将所述第二脉冲信号通过所述耦合电感发送至所述第一编解码电路。

相应的，本发明还公开了一种高压信号采集系统，包括如前述所公开的一种电感耦合隔离器。

相应的，本发明还公开了一种工业控制系统，包括如前述所公开的一种高压信号采集系统。

可见，在本发明中，当第一编解码电路接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，则将隔离侧控制器所发送的第一数据通过耦合电感对发送至第二编解码电路；当接收到隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，则停止向第二编解码电路发送第一数据，并利用第一终止信号通知非隔离侧控制器准备发送第二数据；当第二编解码电路接收到第一终止信号一定时间之后，则会通知非隔离侧控制器准备发送第二数据，然后，非隔离侧控制器会将第二数据输入至第二编解码电路，并通过耦合电感对将第二数据传输至第一编解码电路；当第二编解码电路接收到非隔离侧控制器所发送的第二终止信号时，则停止向第一编解码电路发送第二数据，并利用第二终止信号通知隔离侧控制器准备发送下一个周期的数据。显然，在本发明所提供的电感耦合隔离器中，通过对第一编解码电路和第二编解码电路的收发数据时序进行设计就可以实现隔离侧和非隔离侧的双向数据传输，并且，在此过程中只需要使用到一个耦合电感对。这样相比于现有技术中需要两对耦合电感对才能实现隔离侧和非隔离侧数字信号的双向数据传输而言，就可以显著减少电感耦合隔离器所需要占用的空间体积，同时也能够拓宽电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围。相应的，本发明所提供的一种高压信号采集系统和一种工业控制系统，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种电感耦合隔离器的结构图；

图2为本发明实施例所提供的另一种电感耦合隔离器的结构图；

图3为图2所示电感耦合隔离器的工作时序图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种电感耦合隔离器的结构图，该电感耦合隔离器包括：

第一编解码电路10，用于当接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，则将隔离侧控制器所发送的第一数据通过耦合电感对20传输至第二编解码电路30；当接收到隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，则停止向第二编解码电路30发送第一数据，并利用第一终止信号通知非隔离侧控制器准备发送第二数据；

耦合电感对20，耦合电感对20中的一个电感与第一编解码电路10相连，耦合电感对20中的另一个电感与第二编解码电路30相连，用于传输数据；

第二编解码电路30，用于接收第一数据，并当接收到第一终止信号时，则通知非隔离侧控制器准备发送第二数据，以使非隔离侧控制器将第二数据输入至第二编解码电路30，并通过耦合电感对20将第二数据传输至第一编解码电路10；当接收到非隔离侧控制器所发送的第二终止信号时，则停止向第一编解码电路10发送第二数据，并利用第二终止信号通知隔离侧控制器发送下一个周期的数据。

在本实施例中，是提供了一种新型的电感耦合隔离器，通过该电感耦合器能够显著减少电感耦合隔离器所需要占用的空间体积，并由此可以拓宽电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围。

请参见图1，在该电感耦合隔离器中设置有第一编解码电路10、第二编解码电路30以及用于数据传输的耦合电感对20；其中，第一编解码电路10与隔离侧控制器相连，用于接收隔离侧控制器所发送的指令信号，第二编解码电路30与非隔离侧控制器相连，用于接收非隔离侧控制器所发送的指令信号。耦合电感对20中的一个电感与第一编解码电路10相连，耦合电感对20中的另一个电感与第二编解码电路30相连。

具体的，当第一编解码电路10接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，则说明隔离侧控制器已经准备好向非隔离侧控制器所发送的第一数据，在此情况下，第一编解码电路10会将隔离侧控制器所发送的第一数据通过耦合电感对20传输至第二编解码电路30；当隔离侧控制器中的第一数据传输完毕时，隔离侧控制器会向第一编解码电路10发送第一终止信号；当第一编解码电路10接收到隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，会停止向第二编解码电路30发送第一数据，并会利用第一终止信号通知非隔离侧控制器准备发送第二数据，也即，非隔离侧控制器需要向隔离侧控制器所发送的数据。

相应的，当第二编解码电路30接收到通过耦合电感对20所传输的第一数据时，会接收第一数据，并将第一数据传发送至非隔离侧控制器；当第二编解码电路30接收到第一编解码电路10所发送的第一终止信号时，会将第一终止信号反馈给非隔离侧控制器，以使得非隔离侧控制器准备好向隔离侧控制器所需要发送的第二数据，那么，在第二编解码电路30接收到第一终止信号一定时间之后，就会将非隔离侧控制器所发送的第二数据通过耦合电感对20发送至第一编解码电路10，以通过第一编解码电路10将第二数据发送至隔离侧控制器。当非隔离侧控制器将第二数据传输完毕时，非隔离侧控制器会向第二编解码电路30发送第二终止信号，以使得第二编解码电路30停止向第一编解码电路10发送第二数据，同时，第二编解码电路30也会利用非隔离侧控制器所发送的第二终止信号通知隔离侧控制器发送下一个周期的数据。

可以理解的是，在本申请所提供的电感耦合隔离器中，只需要分别对隔离侧所在的第一编解码电路10和非隔离侧所在的第二编解码电路30的数据收发逻辑进行设计与修改，就可以使得隔离侧控制器和非隔离侧控制器进行双向数据传输，并且，在该电感耦合隔离器中只用到了一个耦合电感对20，相比于现有技术中的电感耦合隔离器需要使用两个耦合电感对才能实现隔离侧和非隔离侧数字信号的双向数据传输而言，通过这样的设置方式就可以显著减少电感耦合隔离器所需要占用的空间体积。

此外，使用该电感耦合器也可以保留现有技术中电感耦合隔离器所具有的优点，也即，电感耦合隔离器的调制编码方式简单、只需要分别对数据的上升沿和下降沿进行编码传递和解码即可，对中低频浪涌大电压信号具有较好的抑制作用。并且，当将电感耦合隔离器所占用的空间体积缩小之后，就极大的减少了隔离侧控制器和非隔离侧控制器在进行双向数据传输过程中所需要使用的芯片面积和设计成本，由此就能够拓宽电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围。

可见，在本实施例中，当第一编解码电路接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，则将隔离侧控制器所发送的第一数据通过耦合电感对发送至第二编解码电路；当接收到隔离侧控制器所发送的第一终止信号一定时间之后，则停止向第二编解码电路发送第一数据，并利用第一终止信号通知非隔离侧控制器准备发送第二数据；当第二编解码电路接收到第一终止信号时，则会通知非隔离侧控制器准备发送第二数据，然后，非隔离侧控制器会将第二数据输入至第二编解码电路，并通过耦合电感对将第二数据传输至第一编解码电路；当第二编解码电路接收到非隔离侧控制器所发送的第二终止信号时，则停止向第一编解码电路发送第二数据，并利用第二终止信号通知隔离侧控制器准备发送下一个周期的数据。显然，在本实施例所提供的电感耦合隔离器中，通过对第一编解码电路和第二编解码电路的收发数据时序进行设计就可以实现隔离侧和非隔离侧的双向数据传输，并且，在此过程中只需要使用到一个耦合电感对。这样相比于现有技术中需要两对耦合电感对才能实现隔离侧和非隔离侧数字信号的双向数据传输而言，就可以显著减少电感耦合隔离器所需要占用的空间体积，同时也能够拓宽电感耦合隔离器在实际生产中的应用范围。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，耦合电感对20中两个电感的匝数、形状以及材料属性均相同。

在本实施例中，是将电感耦合隔离器中的耦合电感对20设置为两个电感匝数、形状和材料属性均相同的形式，这就相当于是将耦合电感对20设置成为一比一耦合电压脉冲的空心变压器，由此就能够保证耦合电感对20中原边到副边、副边到原边电气特性的完全一致性。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，可以进一步提高电感耦合隔离器在使用过程中的整体工作性能。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，耦合电感对20具体为集成在片上的电感变压器。

根据实际操作过程中对电感耦合隔离器的隔离耐压要求，可以将耦合电感对20设置为集成在片上的电感变压器。例如：当要求电感耦合隔离器的隔离耐压值为3kV到6kV之间时，就可以将耦合电感对20设置为集成在片上的电感变压器。显然，因为集成在片上的电感变压器价格较为低廉，所以，通过这样的设置方式就可以相对降低电感耦合隔离器所需要的设计成本。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，作为一种优选的实施方式，耦合电感对20具体为分立的变压器。

在实际操作过程中，如果要求电感耦合隔离器的隔离耐压值为超过7kV以上，在此情况下，就可以将耦合电感对20设置为分立的变压器，并以此来满足电感耦合隔离器的实际应用需求。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，不仅可以使得耦合电感对20的设计方式更加灵活多样，而且，也可以进一步提高电感耦合隔离器在使用过程中的安全性能。

基于上述实施例，本实施例对技术方案作进一步的说明与优化，请参见图2，图2为本发明实施例所提供的另一种电感耦合隔离器的结构图。作为一种优选的实施方式，第一编解码电路10包括：

第一解码器101，用于对数据进行解码；

第一选通单元102，用于当接收到第一起始信号时，则关闭第一解码器101，开启第一编码器103；当接收到第一终止信号，则关闭第一编码器103，开启第一解码器101，并利用第一终止信号通知非隔离侧控制器发送第二数据；

第一编码器103，用于将第一数据编码为第一脉冲信号，并将第一脉冲信号通过耦合电感对20发送至第二编解码电路30。

在本实施例中，是提供了一种第一编解码电路10的具体实施方式，也即，是在第一编解码电路10中设置了第一解码器101、第一编码器103和第一选通单元102；其中，第一编码器103和第一解码器101的工作原理为本领域技术人员所熟知的内容，所以，在本实施例中对第一编码器103和第一解码器101不作具体赘述。

当第一选通单元102接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，第一选通单元102会将第一解码器101关闭，将第一编码器103开启；当第一编码器103开启之后，第一编码器103就可以将由隔离侧控制器所发送的第一数据编码为第一脉冲信号，并将第一脉冲信号通过耦合电感对20发送至第二编解码电路30中。当第一选通单元102接收到隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，第一选通单元102会将第一编码器103关闭、第一解码器101开启，并利用第一终止信号通知非隔离侧控制器发送第二数据。能够想到的是，当第一编码器103关闭、第一解码器101开启之后，第一解码器101就处于接收非隔离侧控制器所发送数据的状态。

作为一种优选的实施方式，第一选通单元102具体为逻辑门电路。

具体的，在实际应用中，可以将第一选通单元102设置为逻辑门电路，因为逻辑门电路相比于其它具有逻辑计算功能的逻辑电路而言，具有造价成本相对低廉的优点，并且，第一选通单元102执行的逻辑也较为简单，所以，当将第一选通单元102设置为逻辑门电路时，不仅能够达到第一选通单元102的逻辑功能要求，而且，也可以相对降低第一选通单元102所需要的设计成本。

作为一种优选的实施方式，第二编解码电路30包括：

第二解码器301，用于将第一脉冲信号解码为第一数据；

第二选通单元302，用于当接收到第一终止信号时，则关闭第二解码器301，开启第二编码器303，以向第一编解码电路10发送第二数据；当接收到第二终止信号时，则开启第二解码器301，关闭第二编码器303，以利用第二终止信号通知隔离侧控制器发送下一个周期的数据；

第二编码器303，用于将第二数据编码为第二脉冲信号，并将第二脉冲信号通过耦合电感发送至第一编解码电路10。

在本实施例中，是提供了一种与前述第一编解码电路10相对应的第二编解码电路30，在该第二编解码电路30中设置有第二解码器301、第二选通单元302和第二编码器303。在实际操作过程中，为了降低第二选通单元302的设计成本，也可以将第二选通单元302设置为逻辑门电路。

其中，第二选通单元302在接收到第一编解码电路10所发送的第一终止信号时，则说明第一数据已经传输完毕，此时，非隔离侧控制器就可以向隔离侧控制器发送第二数据，在此情况下，第二选通单元302会将第二解码器301关闭，将第二编码器303打开；当第二编码器303打开之后，第二编码器303会将由非隔离侧控制器所发送的第二数据编码为第二脉冲信号，并将第二脉冲信号通过耦合电感对20传输至第一编解码电路10当中；当第二选通单元302接收到由非隔离侧控制器所发送的第二终止信号时，则说明非隔离侧控制器向隔离侧控制器所发送的第二数据已经传输完毕，此时，第二选通单元302会将第二解码器301开启、第二编码器303关闭，并利用第二终止信号通知隔离侧控制器可以准备向非隔离侧控制器发送下一个周期的数据。可以理解的是，当第二解码器301开启、第二编码器303关闭之后，第二解码器301就处于接收隔离侧控制器发送下一个周期数据的状态，这样就能够完成隔离侧与非隔离侧的数据传输过程。

显然，通过本实施例所提供的技术方案，可以进一步提高本申请所提供电感耦合隔离器工作性能的稳定性与可靠性。

基于上述实施例所提供的技术内容，本实施例通过一个电感耦合隔离器的实际应用场景来具体说明该电感耦合隔离器的工作原理。在本实施例中，是以图2所示的电感耦合隔离器为例进行说明，请参见图3，图3为图2所示电感耦合隔离器的工作时序图。

当第一编解码电路中的第一选通单元接收到隔离侧控制器发出连续的3个窄脉冲，也即，第一起始信号时，会关闭第一解码器、开启第一编码器，在此情况下，隔离侧控制器所发送的第一数据会通过第一编码器编码为第一脉冲信号，第一编码器在对第一数据进行编码的过程中，会将第一数据中的上升沿转换为长脉冲，下降沿转换为窄脉冲，并且，第一脉冲信号会通过耦合电感对传递到非隔离侧控制器中。需要说明的是，隔离侧控制器发出3个窄脉冲的脉冲宽度为T，在将第一数据转换为第一脉冲信号的过程中，长脉冲的持续时间为5T，窄脉冲的持续时间为3T。

非隔离侧的第二选通单元对于耦合电感对所传来的脉冲具有最高的优先级，也即，只要耦合电感对有上升沿传输到第二选通单元中时，第二选通单元就会马上将第二编码器关闭、第二解码器开启，并通知非隔离侧控制器做好接收隔离侧控制器所发送第一脉冲信号的准备。需要说明的是，非隔离侧的第二解码器会一直处于打开状态，除非有特殊的结束位信号时，第二解码器才会关闭。

当隔离侧控制器将第一数据全部传输完毕时，隔离侧控制器会向第一选通单元发出连续2个脉冲，也即，第一终止信号，第一选通单元在接收到隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，会将第一解码器开启，第一编码器关闭，以做好隔离侧接收由非隔离侧控制器所发送第二数据的准备。由于第一终止信号进入第一选通单元时，第一编码器是打开的，所以，第一编码器会将隔离侧控制器所发送的连续2个脉冲编码为4个脉冲，并经由耦合电感对传递到非隔离侧控制器中。

当非隔离侧的第二选通单元接收到第一终止信号，也即，4个脉冲时，第二选通单元会经过特定延时后，将第二解码器关闭、第二编码器打开，并利用第二解码器将这4个脉冲信号还原为第一终止信号来通知非隔离侧控制器做好发送第二数据的准备。

当非隔离侧控制器输出第二数据时，会经过第二编码器将第二数据编码为第二脉冲信号，同样的，第二编码器会将第二数据中的上升沿转换为长脉冲，下降沿转换为窄脉冲，并由耦合电感对将第二脉冲信号传递至第一编解码电路中，由于隔离侧的第一编解码电路已经处于接收第二数据的状态，所以，第二脉冲信号会经由第一解码器还原解码，并将第二脉冲信号传输至隔离侧控制器中，这样就完成了隔离侧到非隔离侧的数据双向传输过程。

当非隔离侧控制器中的第二数据全部传输完毕以后，非隔离侧控制器会向第二编解码电路发送第二终止信号，也即，非隔离侧控制器会持续输出长时间的低电平信号，当第二选通单元检测到大于N个数据周期的低电平后，会关闭第二编码器、打开第二解码器，这样非隔离侧控制器就做好了接收隔离侧控制器发送下一个周期数据的准备。

需要说明的是，图3中的数据传递方向是不一样的，对于图3中的上半部分，信号数据是由A进入，D输出；对于图3中的下半部分，是由D进入，A输出。在本实施例中，数据信号周期应该至少5倍于最长脉冲时间，比如：当第一编码器要求上升沿调制为4T，那么，一位数据高电平或低电平的持续时间应为20T，第一起始信号连续3个窄脉冲的宽度应为该电感耦合隔离器的最小宽度，第一终止信号连续2个脉冲宽度应该略微大于第一编码器的最长正脉冲时间，比如：6T。

此外，由于非隔离侧的第二选通单元可以进行优先级的判断，这样当非隔离侧的第二选通单元在接收到隔离侧所发送的脉冲信号时，如果此时非隔离侧的高压大电流电气系统误触发产生了2个窄脉冲，那么，第二选通单元就会以耦合电感对所发送的脉冲为高优先级而屏蔽掉高压大电流电气系统所发送的任何请求，由此就避免了非隔离侧在恶劣大功率工作环境下所出现的数据传输错误问题，这样就进一步保证了电感耦合隔离器在实际使用过程中的可靠性。

相应的，本发明实施例还公开了一种高压信号采集系统，包括如前述所公开的一种电感耦合隔离器。

本发明实施例所提供的一种高压信号采集系统，具有前述所公开的一种电感耦合隔离器所具有的有益效果。

相应的，本发明实施例还公开了一种工业控制系统，包括如前述所公开的一种高压信号采集系统。

本发明实施例所提供的一种工业控制系统，具有前述所公开的一种高压信号采集系统所具有的有益效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种电感耦合隔离器、一种高压信号采集系统和一种工业控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种电感耦合隔离器，其特征在于，包括：

第一编解码电路，用于当接收到隔离侧控制器所发送的第一起始信号时，则将所述隔离侧控制器所发送的第一数据通过耦合电感对传输至第二编解码电路；当接收到所述隔离侧控制器所发送的第一终止信号时，则停止向所述第二编解码电路发送所述第一数据，并利用所述第一终止信号通知非隔离侧控制器准备发送第二数据；

所述耦合电感对，所述耦合电感对中的一个电感与所述第一编解码电路相连，所述耦合电感对中的另一个电感与所述第二编解码电路相连，用于传输数据；

所述第二编解码电路，用于接收所述第一数据，并当接收到所述第一终止信号时，则通知所述非隔离侧控制器准备发送所述第二数据，以使所述非隔离侧控制器将所述第二数据输入至所述第二编解码电路，并通过所述耦合电感对将所述第二数据传输至所述第一编解码电路；当接收到所述非隔离侧控制器所发送的第二终止信号时，则停止向所述第一编解码电路发送所述第二数据，并利用所述第二终止信号通知所述隔离侧控制器发送下一个周期的数据。

2.根据权利要求1所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述耦合电感对中两个电感的匝数、形状以及材料属性均相同。

3.根据权利要求1所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述耦合电感对具体为集成在片上的电感变压器。

4.根据权利要求1所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述耦合电感对具体为分立的变压器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述第一编解码电路包括：

第一解码器，用于对数据进行解码；

第一选通单元，用于当接收到所述第一起始信号时，则关闭第一解码器，开启第一编码器；当接收到所述第一终止信号，则关闭所述第一编码器，开启所述第一解码器，并利用所述第一终止信号通知所述非隔离侧控制器发送所述第二数据；

第一编码器，用于将所述第一数据编码为第一脉冲信号，并将所述第一脉冲信号通过所述耦合电感对发送至所述第二编解码电路。

6.根据权利要求5所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述第一选通单元具体为逻辑门电路。

7.根据权利要求5所述的电感耦合隔离器，其特征在于，所述第二编解码电路包括：

第二解码器，用于将所述第一脉冲信号解码为所述第一数据；

第二选通单元，用于当接收到所述第一终止信号时，则关闭所述第二解码器，开启第二编码器，以向所述第一编解码电路发送所述第二数据；当接收到所述第二终止信号时，则开启所述第二解码器，关闭所述第二编码器，以利用所述第二终止信号通知所述隔离侧控制器发送下一个周期的数据；

所述第二编码器，用于将所述第二数据编码为第二脉冲信号，并将所述第二脉冲信号通过所述耦合电感发送至所述第一编解码电路。

8.一种高压信号采集系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的一种电感耦合隔离器。

9.一种工业控制系统，其特征在于，包括如权利要求8所述的一种高压信号采集系统。

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