CN114499214A - 一种信号传输装置以及开关电源设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种信号传输装置以及开关电源设备，涉及电子技术领域。信号传输装置包括：驱动模块根据反馈模块生成的控制信号，控制隔离变压器的第一原边输出电磁信号；反馈模块与信号处理模块的第一端连接，用于检测该第一端处的参考信号；隔离变压器的第二原边生成的第一电压向第一待供电设备供电；信号处理模块的第三端用于输入待传输信号，对待传输信号处理后得到开关信号，同时根据开关信号以及第一电压生成参考信号；隔离变压器的第一副边通过能量转换生成第二电压向第二待供电设备供电，信号检测模块用于根据第二电压、预设的电压值以及预设信号与电压上升量之间的对应关系得到该待传输信号。这样不仅可以进行供电，而且还可以进行信号传输。

Description

一种信号传输装置以及开关电源设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种信号传输装置以及开关电源设备。

背景技术

在电气设备的电源系统中，前后级信号之间通常需要进行电气隔离，即没有直接的电气连接，这样可保障系统和人身安全，符合各类安规要求。当隔离后信号传输至用户侧时，用户侧可对信号进行检测以进行相应处理。

辅助电源是电气设备中必不可少的一种设备，用于对电源系统中需要供电的器件进行供电。

基于电气设备集成化需求，如何利用辅助电源进行供电的同时，还可以进行信号传输是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种信号传输装置以及开关电源设备，不仅可以进行供电，而且还可以进行信号传输。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种信号传输装置，包括：驱动模块、反馈模块、信号处理模块、隔离变压器、信号检测模块；

所述驱动模块的第一端以及所述隔离变压器的第一原边的一端分别用于接入输入电压；

所述驱动模块的第二端与所述第一原边的另一端连接，所述驱动模块通过所述驱动模块的第二端控制所述第一原边输出电磁信号；

所述驱动模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，用于接收所述反馈模块根据参考信号生成的控制信号，所述驱动模块根据所述控制信号控制所述第一原边输出电磁信号；

所述反馈模块的另一端与所述信号处理模块的第一端连接，所述反馈模块用于检测所述信号处理模块的第一端处的所述参考信号，并将根据所述参考信号生成的所述控制信号通过一端输出；

所述隔离变压器的第二原边用于根据所述电磁信号生成第一电压，并利用所述第一电压向第一待供电设备供电，同时与所述信号处理模块的第二端连接，将所述第一电压发送至所述信号处理模块的第二端；

所述信号处理模块的第三端用于输入待传输信号，所述信号处理模块还用于对所述待传输信号处理后得到开关信号，并根据所述开关信号以及所述第一电压生成所述参考信号，同时将所述参考信号通过所述信号处理模块的第一端输出；

所述隔离变压器的第一副边用于根据所述电磁信号生成第二电压，并利用所述第二电压向第二待供电设备供电；

所述信号检测模块与所述第一副边连接，所述信号检测模块用于根据所述第二电压、预设的电压值以及预设信号与电压上升量之间的对应关系得到所述待传输信号。

可选地，所述驱动模块包括：第一控制单元、第一开关；

所述第一控制单元的第一端以及所述第一原边的一端接入所述输入电压；

所述第一控制单元的第二端通过所述第一开关与所述第一原边连接，所述第一控制单元的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述第一控制单元用于接收所述反馈模块根据参考信号生成的控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一开关的导通时长，以控制所述第一原边输出电磁信号。

可选地，所述驱动模块还包括：第一电阻；

所述第一控制单元的第一端通过所述第一电阻接入所述输入电压。

可选地，所述反馈模块为第二控制单元；

所述驱动模块的第三端与所述第二控制单元的一端连接；

所述第二控制单元的另一端与所述信号处理模块的第一端连接。

可选地，所述信号处理模块包括：分压单元以及第一信号处理单元；

所述反馈模块的另一端与所述分压单元的分压节点连接，所述反馈模块用于检测所述分压节点处的所述参考信号；

所述分压单元的第一端与所述第二原边连接，所述分压单元用于通过所述分压单元的第一端检测所述第二原边生成的所述第一电压；

所述分压单元的第二端与所述第一信号处理单元连接，用于输入所述第一信号处理单元根据接收到的所述待传输信号所生成的开关信号，由所述分压单元根据所述开关信号以及所述第一电压生成所述分压节点处的所述参考信号。

可选地，所述分压单元包括：至少一个第二开关、至少一个开关电阻、多个第二电阻，各所述第二开关与各所述开关电阻一一对应；

各开关电阻以及各第二电阻串联连接，所述串联连接中的末位开关电阻接地；

所述反馈模块的另一端与所述串联连接中的首位第二电阻一端与次位第二电阻一端连接的分压节点连接；

所述首位第二电阻的另一端与所述第二原边连接；

各所述第二开关的第一端与各所述第二开关对应的开关电阻的一端连接，各所述第二开关的第二端与其它第二开关的第二端以及所述末位开关电阻共地，各所述第二开关的第三端与各所述第二开关对应的所述第一信号处理单元上的控制端口连接。

可选地，所述信号检测模块包括：信号检测单元以及第二信号处理单元；

所述信号检测单元的一端与所述第一副边连接，用于对所述第二电压进行分压，得到检测电压；

所述第二信号处理单元的输入端口与所述信号检测单元的另一端连接，用于接收所述检测电压，并由所述第二信号处理单元根据所述检测电压、预设的电压值以及预设信号与电压值之间的对应关系得到所述待传输信号。

可选地，所述信号检测单元包括：第三电阻、第四电阻；

所述第三电阻的一端与所述第一副边连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接；

所述第三电阻与所述第四电阻之间的分压节点与所述第二信号处理单元的所述输入端口连接。

可选地，所述第二开关为三端子晶体管。

第二方面，本申请实施例提供一种开关电源设备，所述开关电源设备包括上述第一方面的所述信号传输装置，所述信号传输装置用于向所述开关电源设备中的待供电设备供电。

本申请的有益效果是：

本申请实施例提供一种信号传输装置以及开关电源设备，信号传输装置包括：驱动模块、反馈模块、信号处理模块、隔离变压器、信号检测模块；驱动模块的第一端以及隔离变压器的第一原边的一端分别用于接入输入电压；驱动模块的第二端与第一原边的另一端连接，驱动模块通过驱动模块的第二端控制第一原边输出电磁信号；驱动模块的第三端与反馈模块的一端连接，用于接收反馈模块根据参考信号生成的控制信号，驱动模块根据控制信号控制第一原边输出电磁信号；反馈模块的另一端与信号处理模块的第一端连接，反馈模块用于检测信号处理模块的第一端处的参考信号，并将根据参考信号生成的控制信号通过一端输出；隔离变压器的第二原边用于根据电磁信号生成第一电压，并利用第一电压向第一待供电设备供电，同时与信号处理模块的第二端连接，将第一电压发送至信号处理模块的第二端；信号处理模块的第三端用于输入待传输信号，信号处理模块还用于对待传输信号处理后得到开关信号，并根据开关信号以及第一电压生成参考信号，同时将参考信号通过信号处理模块的第一端输出；隔离变压器的第一副边用于根据电磁信号生成第二电压，并利用第二电压向第二待供电设备供电；信号检测模块与第一副边连接，信号检测模块用于根据第二电压、预设的电压值以及预设信号与电压上升量之间的对应关系得到待传输信号。

采用本申请实施例提供的信号传输装置，基于上述连接关系，可利用信号传输模块中原边侧的信号处理模块的第二端处检测到的第一电压向第一待供电设备供电，还可利用副边侧的信号检测模块检测的第二电压向第二待供电设备供电，并且还可以通过反馈模块与驱动模块相结合的方式，以及待传输信号与开关信号相关，开关信号又与参考信号相关，而参考信号又会影响第一电压、第二电压的关系，在信号处理模块的第三端接收到待输出信号时，一方面可使第一电压、第二电压保持稳定，即可为第一待供电设备、第二待供电设备提供稳定的供电电压，另一方面可利用电压的变化量体现待传输信号，具体的，与第一副边连接的信号检测模块可根据第一副边上的第二电压的上升量以及预设信号与电压上升量之间的对应关系，检测出该待传输信号。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种信号传输装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种信号传输装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种分压单元的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的再一种信号传输装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种开关电源设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

图1为本申请实施例提供的一种信号传输装置的结构示意图。如图1所示，信号传输装置100包括：驱动模块101、反馈模块102、信号处理模块103、隔离变压器104、信号检测模块105。

驱动模块101的第一端以及隔离变压器104的第一原边的一端分别用于接入输入电压；驱动模块101的第二端与第一原边的另一端连接，驱动模块101通过驱动模块101的第二端控制第一原边输出电磁信号；驱动模块101的第三端与反馈模块102的一端连接，用于接收反馈模块102根据参考信号生成的控制信号，驱动模块101根据该控制信号控制第一原边输出电磁信号。

反馈模块102的另一端与信号处理模块103的第一端连接，反馈模块102用于检测信号处理模块103的第一端处的参考信号，并将根据参考信号生成的控制信号通过一端输出。

第二原边用于根据该电磁信号生成的第一电压，并利用第一电压向第一待供电设备10供电，同时与信号处理模块103的第二端连接，将第一电压发送至信号处理模块103的第二端。

信号处理模块103的第三端用于输入待传输信号，信号处理模块103还用于对待传输信号处理后得到开关信号，并根据该开关信号以及第一电压生成该参考信号，同时将该参考信号通过信号处理模块103的第一端输出。

隔离变压器104的第一副边用于根据该电磁信号生成第二电压，并利用第二电压向第二待供电设备20供电；信号检测模块105与第一副边连接，信号检测模块105用于根据第二电压、预设的电压值以及预设信号与电压值之间的对应关系得到该待传输信号。

其中，隔离变压器104的具体形态可为一种至少有两个原边、一个副边的变压器，本申请主要以隔离变压器104包括两个原边（第一原边、第二原边）、一个副边（第一副边）为例进行说明，但不以此进行限定，如隔离变压器104可包括3个原边、2个副边。隔离变压器104的原边和副边之间的隔离可以实现绝缘，即隔离变压器104本身就具有信号隔离的作用。基于此，可通过下述实施例的方式实现供电以及隔离信号的传输。

驱动模块101可包括两个输入端、一个输出端，两个输入端分别为第一端、第三端，输出端为第二端，驱动模块101的第一端输入供电电压，基于供电电压启动工作。一种示例性的，供电电压即为接入到的输入电压，另一种示例性的，输入电压经过降压电路后转换为驱动模块101进行供电的供电电压。驱动模块101在第一次启动后，可根据预设参数得到控制信号，基于控制信号控制隔离变压器104的第一原边存储能量，第一原边可将存储的能量转换为电磁信号，基于变压器原理，隔离变压器104的第一副边、第二原边可产生感应电流。驱动模块101的第三端为输入端，驱动模块101在第一次启动后，可基于自身第三端输入的控制信号控制第一原边存储能量，进而控制第二原边以及第一副边上的第一电压以及第二电压的大小，该控制信号为与驱动模块101连接的反馈模块102的输出端输出的信号。

根据上述描述可知，只要隔离变压器104的第一原边输出电磁信号，隔离变压器104的第二原边、第一副边就会有感应电流，即生成电压信号，电压信号的具体数值可用第一电压以及第二电压表示。第二原边可根据该电磁信号生成第一电压，并利用生成的第一电压向第一待供电设备10提供供电电压。一种示例性的，第一电压为第一待供电设备10的供电电压，那么可直接利用节点A处的第一电压向第一待供电设备10提供供电电压，若第一待供电设备10的供电电压不为第一电压，那么在输出第一电压节点A与第一待供电设备10之间电连接电压转换模块，电压转换模块将第一电压升压或降压后的电压提供给第一待供电设备10，需要说明的是，本申请不对其进行限定。

信号处理模块103包括两个输入端、一个输出端，信号处理模块103的第一端即为输出端，信号处理模块103的第二端以及第三端即为输入端。信号处理模块103的第二端与隔离变压器104的第二原边连接，信号处理模块103的第三端用于输入待传输信号，信号处理模块103基于待传输信号对应的开关信号以及自身第二端检测到的第一电压生成参考信号，并通过自身的第一端输出该参考信号。也就是说，该参考信号的大小与开关信号以及第一电压相关。

反馈模块102的输入端与信号处理模块103的第一端连接，可检测到该参考信号。可以理解的是，该参考信号可用电压值表示，反馈模块102可根据该参考信号以及预先存储的电压阈值之间的关系生成控制信号，并通过自身的输出端将该控制信号输出给驱动模块101的第三端。

驱动模块101可根据接收到的控制信号对第一原边输出的电磁信号进行调节，当该参考信号的电压值与该电压阈值一致时，驱动模块101生成的控制信号保持不变，即第一原边输出的电磁信号不变，进而第二原边生成的第一电压保持不变，即第一电压保持稳定。举例来说，假设该电压阈值为2.5V，若该参考信号对应的电压值大于2.5V，则反馈模块102可生成第一控制信号，驱动模块101基于第一控制信号控制减小第一原边输出的电磁信号，进而使较高的第一电压下降，直到该参考信号对应的电压值等于2.5V，此时第一电压保持稳定不变。基于变压器原理，由于第二原边生成的第一电压保持稳定不变，隔离变压器104的第一副边生成的第二电压也保持稳定不变，进而节点B处可为第二待供电设备20提供稳定的供电电压。若隔离变压器104的第一副边与第二原边为同比例关系，那么第一副边生成的第二电压与第一电压一样。

下述实施例对信号传输装置可以实现信号传输以及供电功能的内容进行综合解释说明。

根据上述描述可知，信号处理模块103的第三端输入待传输信号。可以理解的是，可基于预设的电压值建立待传输信号与电压上升量之间的对应关系，举例来说，假设预设的电压值为10V，待传输信号1对应电压上升量2V，即待传输信号1与电压值12V匹配，待传输信号2对应电压上升量4V，即待传输信号2与电压值14V匹配。以待传输信号1对应电压上升量2V为例进行说明，假设信号处理模块103的第三端用于未输入待传输信号时，第一电压以及第二电压均为预设的电压值（10V），即第二原边与第一副边的匝数比值为1:1，若信号处理模块103的第三端输入的是待传输信号1，则信号处理模块103根据该待传输信号1得到开关信号1，并根据开关信号1以及第一电压生成参考信号1。反馈模块102的输入端接收参考信号1，并根据参考信号1以及预先存储的电压阈值生成控制信号1，驱动模块根据控制信号1控制第一原边输出电磁信号。

可以理解的是，待传输信号1与电压值12V匹配时，待传输信号1对应的参考信号1的电压值肯定小于2.5V，当参考信号1小于2.5V时，驱动模块101基于反馈模块102生成的控制信号1控制增大第一原边输出的电磁信号，当第一原边输出的电磁信号增大到使第一电压的电压值等于12V时，参考信号1就会等于2.5V，即第一电压在12V处保持稳定不变，直到信号处理模块103的第三端有接收新的待传输信号。可以看出，一方面节点A处的第一电压稳定不变时可为第一待供电设备10提供稳定的供电电压，如12V；另一方面，第一电压稳定在12V时，第二电压也稳定在12V，信号检测模块105可根据第二电压12V、预设的电压值10V以及预设信号与电压上升量之间的对应关系（如待传输信号1对应电压上升量2V）解析出待传输信号为待传输信号1。

综上所述，基于上述连接关系，可利用信号传输模块中原边侧的信号处理模块的第二端处检测到的第一电压向第一待供电设备供电，还可利用副边侧的信号检测模块检测的第二电压向第二待供电设备供电，并且还可以通过反馈模块与驱动模块相结合的方式，以及待传输信号与开关信号相关，开关信号又与参考信号相关，而参考信号又会影响第一电压、第二电压的关系，在信号处理模块的第三端接收到待输出信号时，一方面可使第一电压、第二电压保持稳定，即可为第一待供电设备、第二待供电设备提供稳定的供电电压，另一方面可利用电压的变化量体现待传输信号，具体的，与第一副边连接的信号检测模块可根据第一副边上的第二电压的上升量以及预设信号与电压上升量之间的对应关系，检测出该待传输信号。

图2为本申请实施例提供的另一种信号传输装置的结构示意图。如图2所示，驱动模块101包括第一控制单元201、第一开关202。

第一控制单元201的第一端以及第一原边的一端接入输入电压，第一控制单元201的第二端通过第一开关202与第一原边连接，第一控制单元201的第三端与反馈模块102的一端连接，第一控制单元201用于接收反馈模块102根据参考信号生成的控制信号，并根据该控制信号控制第一开关202的导通时长，以控制第一原边输出电磁信号。

示例性的，第一控制单元201基于该输入电压进行启动，在第一次启动后，可根据预设参数生成控制信号，控制信号具体可为PWM信号（指脉冲宽度调制信号），第一控制单元201利用PWM信号控制第一开关202的通断，如控制第一开关202的导通时长，进而控制第一原边输出电磁信号。基于变压器的电磁感应原理，隔离变压器104的第一副边、第二原边产生感应电流，即第二原边可生成第一电压，第一副边可生成第二电压。

基于反馈模块102、信号处理模块103以及第二原边的三者之间的连接关系，第一控制单元201的第三端可用于输入反馈模块102输出的控制信号，第一控制单元201可基于该控制信号调节PWM信号的脉宽宽度，以此控制第一开关202的导通时长，这样可使第一电压、第二电压达到某一电压后保持稳定。

可选地，如图4所示，第一控制单元201的第一端可通过第一电阻R1接入输入电压V0。可以理解的是，第一控制单元201有对应的供电电压，输入电压V0经第一电阻R1限流降压后，将输入电压V0转换为第一控制单元201的供电电压。

输入电压V0的正极与负极之间串联电容C1，电容C1与输入电压V0的负极共地，输入电压V0的正极与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第一控制单元201的第一端以及电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地；输入电压V0的正极还与第一原边L1的一端连接。第一开关202具体可为场效应管，第一控制单元201的第二端与第一开关Q1的栅极连接，第一控制单元201的第四端与第一开关Q1的源极连接后，通过一电阻R2与自身的接地端共地，第一开关Q1的漏极与第一原边L1的另一端连接。

可选地，如图2所示，反馈模块102为第二控制单元203；驱动模块101的第三端与第二控制单元203的一端连接；第二控制单元203的另一端与信号处理模块103的第一端连接。

如图2所示，驱动模块101中的第一控制单元201的第三端与第二控制单元203的一端连接。第二控制单元203的输入端可检测到信号处理模块103的第一端输出的参考信号，基于该参考信号以及预先存储的电压阈值之间的关系生成控制信号。举例来说，若该参考信号对应的电压值大于该电压阈值（如2.5V），则生成第一控制信号，第一控制单元201基于第一控制信号将PWM信号的脉宽宽度调小，进而使第一开关的导通时间变短，以此控制减小第一原边输出的电磁信号；若该参考信号对应的电压值小于该电压阈值，则生成第二控制信号，第一控制单元201基于第二控制信号将PWM信号的脉宽宽度调大，进而使第一开关的导通时间变短，以此控制增大第一原边输出的电磁信号；若该参考信号对应的电压值等于该电压阈值，则生成第二控制信号，则生成第三控制信号，第一控制单元201基于第二控制信号保持PWM信号的脉宽宽度不变，即第一原边输出的电磁信号不变，进而第一电压、第二电压保持稳定不变。

结合图4进行说明，第二控制单元203的一端为供电端，供电电源（如10V）可通过一电阻与第二控制单元203的供电端连接，为第二控制单元203提供工作电压。

图3为本申请实施例提供的又一种信号传输装置的结构示意图。如图3所示，信号处理模块103包括：分压单元301以及第一信号处理单元302。

反馈模块102的另一端与分压单元301的分压节点连接，反馈模块102用于检测该分压节点处的参考信号；分压单元301的第一端与第二原边连接，分压单元301用于通过分压单元301的第一端检测第二原边生成的第一电压。分压单元301的第二端与第一信号处理单元302连接，用于输入第一信号处理单元302根据接收到的待传输信号所生成的开关信号，由分压单元301根据开关信号以及第一电压生成该分压节点处的参考信号。

根据上述描述可知，待传输信号与电压上升量之间具有预设对应关系，待传输信号不同，开关信号就不同，开关信号与参考信号关联，又由于参考信号与第一电压、第二电压相关，所以不同的参考信号对应有不同的第一电压、第二电压，最后信号检测模块105可根据第一副边上的第二电压变化量确定待传输信号。

图4为本申请实施例提供的一种信号传输装置的电路结构示意图。可选地，如图4所示，分压单元301包括：至少一个第二开关（如Q2、Q3）、至少一个开关电阻（如R3、R4）、多个第二电阻（如R5、R6），各第二开关与各开关电阻一一对应。

各开关电阻以及各第二电阻串联连接，串联连接中的末位开关电阻R3接地，反馈模块102的另一端与串联连接中的首位第二电阻R6的一端和次为第二电阻R5的一端连接的分压节点连接；首位第二电阻R6的另一端与第二原边连接；各第二开关的第一端与各第二开关对应的开关电阻的一端连接，各第二开关的第二端与其它第二开关的第二端以及末位开关电阻R3共地；各第二开关的第三端与各第二开关对应的第一信号处理单元上的控制端口连接。

结合图3以及图4进行说明，第一信号处理单元302在没有接收到待传输信号时，第二开关（Q2、Q3）均处于关闭状态，即分压节点处的电压为开关电阻（R3、R4）以及第二电阻R5与R6对第一电压的分压，假设此时分压节点处的电压为2.5V，第一电压为10V，第二控制单元203中预先存储的电压阈值为2.5V。在第一信号处理单元302接收到的待传输信号时，可根据待传输信号与第二开关之间的对应关系生成开关信号，第一信号处理单元302基于开关信号控制对应的第二开关导通。第一信号处理单元302上包括多个控制端口，各控制端口分别与一第二开关连接。举例来说，假设待传输信号1与第二开关Q2对应，第一信号处理单元302在接收到的待传输信号1时，可通过待传输信号1对应的控制端口控制第二开关Q2导通，此时开关电阻R3短路，即分压单元301上分压节点处的电压为第二电阻R5以及开关电阻R4与R6对第一电压的分压，可以理解的是，在第二电阻R5、R6、开关电阻R4阻值不变的情况下，此时分压单元301上分压节点处的电压会降低，假设只有在第一电压为12V时，分压单元301上分压节点处的电压才会恢复为2.5V。同时根据上述描述可知，当第二控制单元203确定出接收到的分压单元301上分压节点处的电压小于2.5V时，可生成控制信号1，第一控制单元201基于控制信号1增大PWM信号的脉宽宽度，进而控制增加第一开关202的导通时长，使第一电压增大，直到第一电压增大到12V，第一电压会在12V左右保持不变。可以看出，第一电压从10V增加到12V的电压上升量为2V，假设第一电压与第二电压相同，则信号检测模块105可根据第二电压12V、预设的电压值10V以及预设信号与电压上升量之间的对应关系（如待传输信号1对应电压上升量2V）解析出待传输信号为待传输信号1。

假设待传输信号2与第二开关Q3对应，第一信号处理单元302在接收到的待传输信号2时，可通过待传输信号2对应的控制端口控制第二开关Q3导通，此时开关电阻R3、R4短路，即分压单元301上分压节点处的电压为第二电阻R5与R6对第一电压的分压，可以理解的是，在第二电阻R5、R6阻值不变的情况下，此时分压单元301上分压节点处的电压会比上述提到的只有开关电阻R3短路时对应的电压还要低，假设只有在第一电压为14V时，分压单元301上分压节点处的电压才会恢复为2.5V。具体如何将第一电压上升为14V可参考上述相关部分描述，此处不再进行说明。

可选地，第二电阻R6的另一端与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与第二原边L2的一端共地，第二原边L2的另一端通过二极管D1与第二电阻R6的另一端和电容C3的一端连接的节点连接。二极管D1可将第二原边L2感应得到的交流电进行整流处理，得到直流第一电压。

图5为本申请实施例提供的再一种信号传输装置的结构示意图。如图5所示，信号检测模块105包括：信号检测单元501以及第二信号处理单元502。

信号检测单元501的一端与第一副边连接，用于对第二电压进行分压，得到检测电压；第二信号处理单元502的输入端口与信号检测单元501的另一端连接，用于接收检测电压，并由第二信号处理单元502根据检测电压、预设的电压值以及预设信号与电压值之间的对应关系得到该待传输信号。

结合图4进行说明，信号检测单元502包括：第三电阻R7、第四电阻R8；第三电阻R7的一端与第一副边L3连接，第三电阻R7的另一端与第四电阻R8的一端连接；第三电阻R7与第四电阻R8之间的分压节点P与第二信号处理单元502的输入端口连接。

隔离变压器104的第一副边L3的一端通过二极管D2与信号检测单元502中的第三电阻R7的一端连接，二极管D2可将交流电整流为直流电。二极管的负极与电容C4的一端连接，C4为储能及滤波的作用，电容C4的另一端与第一副边L3的一端共地。

第三电阻R7的另一端与第四电阻R8的一端连接，第四电阻R8的另一端接地，第三电阻R7和第四电阻R8对第一副边L3生成的第二电压进行分压，并假设该分压节点为P，通过P点将该分压值输入第二信号处理单元的输入端口。

继续上述举例来说，假设第一信号处理单元302在没有接收到待传输信号时，第一电压初始值为10V，第一电压上升到12V，即第一电压对应的电压上升量为2V，且第二原边与第一副边的匝数比例为1：1，那么第二电压对应的电压上升量为2V，分压节点P处的电压为对第二电压的分压，则分压节点P处的电压对应的电压上升量为（12*R8/(R7+R8)-10*R8/(R7+R8)）V，第二信号处理单元502根据电压上升量与信号之间的对应关系，可确定出待传输信号。也就是说，只要第三电阻R7和第四电阻R8阻值不变，第一电压（第二电压）对应的电压上升量与分压节点P处的电压上升量具有唯一对应关系，所以，可根据第一电压（第二电压）对应的电压上升量与待传输信号之间的关系，确定出该待传输信号。

可选地，第二信号处理单元502可根据确定待传输信号目标输出端口，利用目标输出端口输出该待传输信号。

可选地，如图4所示，第一开关Q1、第二开关（Q2、Q3）分别为三端子晶体管。

示例性的，第一开关Q1为场效应管，第二开关Q2以及Q3分别为三极管，具体可为NPN型的三极管，需要说明的是，本申请不对其进行限定。

图6为本申请实施例提供的一种开关电源设备的结构示意图。如图6所示，开关电源设备600包括信号传输装置100，信号传输装置100向开关电源设备600中的待供电设备供电。

一种示例性的，开关电源设备600中的待供电设备可基于所包括的主变压器分为第一待供电设备10、第二待供电设备20，其中，第一待供电设备10是位于主变压器上原边电路601中的设备，第二待供电设备20是位于主变压器上副边电路602中的设备。通常，信号传输装置100可称为辅助电源。

一方面，可利用信号传输装置100中的节点A处的第一电压为开关电源设备600上原边电路601中的第一待供电设备10供电，利用信号传输装置100中的节点B处的第二电压为开关电源设备600上副边电路602中的第二待供电设备10供电；另一方面，可基于上述实施例的方式利用信号传输装置100对待传输信号进行传输。

需要说明的是，附图6只是一种示例，不以此作为对开关电源设备600结构的限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号传输装置，其特征在于，包括：驱动模块、反馈模块、信号处理模块、隔离变压器、信号检测模块；

所述驱动模块的第一端以及所述隔离变压器的第一原边的一端分别用于接入输入电压；

所述驱动模块的第二端与所述第一原边的另一端连接，所述驱动模块通过所述驱动模块的第二端控制所述第一原边输出电磁信号；

所述驱动模块的第三端与所述反馈模块的一端连接，用于接收所述反馈模块根据参考信号生成的控制信号，所述驱动模块根据所述控制信号控制所述第一原边输出电磁信号；

所述反馈模块的另一端与所述信号处理模块的第一端连接，所述反馈模块用于检测所述信号处理模块的第一端处的所述参考信号，并将根据所述参考信号生成的所述控制信号通过一端输出；

所述隔离变压器的第二原边用于根据所述电磁信号生成第一电压，并利用所述第一电压向第一待供电设备供电，同时与所述信号处理模块的第二端连接，将所述第一电压发送至所述信号处理模块的第二端；

所述信号处理模块的第三端用于输入待传输信号，所述信号处理模块还用于对所述待传输信号处理后得到开关信号，并根据所述开关信号以及所述第一电压生成所述参考信号，同时将所述参考信号通过所述信号处理模块的第一端输出；

所述隔离变压器的第一副边用于根据所述电磁信号生成第二电压，并利用所述第二电压向第二待供电设备供电；

所述信号检测模块与所述第一副边连接，所述信号检测模块用于根据所述第二电压、预设的电压值以及预设信号与电压上升量之间的对应关系得到所述待传输信号。

2.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，所述驱动模块包括：第一控制单元、第一开关；

所述第一控制单元的第一端以及所述第一原边的一端接入所述输入电压；

所述第一控制单元的第二端通过所述第一开关与所述第一原边连接，所述第一控制单元的第三端与所述反馈模块的一端连接，所述第一控制单元用于接收所述反馈模块根据参考信号生成的控制信号，并根据所述控制信号控制所述第一开关的导通时长，以控制所述第一原边输出电磁信号。

3.根据权利要求2所述的信号传输装置，其特征在于，所述驱动模块还包括：第一电阻；

所述第一控制单元的第一端通过所述第一电阻接入所述输入电压。

4.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，所述反馈模块为第二控制单元；

所述驱动模块的第三端与所述第二控制单元的一端连接；

所述第二控制单元的另一端与所述信号处理模块的第一端连接。

5.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：分压单元以及第一信号处理单元；

所述反馈模块的另一端与所述分压单元的分压节点连接，所述反馈模块用于检测所述分压节点处的所述参考信号；

所述分压单元的第一端与所述第二原边连接，所述分压单元用于通过所述分压单元的第一端检测所述第二原边生成的所述第一电压；

所述分压单元的第二端与所述第一信号处理单元连接，用于输入所述第一信号处理单元根据接收到的所述待传输信号所生成的开关信号，由所述分压单元根据所述开关信号以及所述第一电压生成所述分压节点处的所述参考信号。

6.根据权利要求5所述的信号传输装置，其特征在于，所述分压单元包括：至少一个第二开关、至少一个开关电阻、多个第二电阻，各所述第二开关与各所述开关电阻一一对应；

各开关电阻以及各第二电阻串联连接，所述串联连接中的末位开关电阻接地；

所述反馈模块的另一端与所述串联连接中的首位第二电阻一端与次位第二电阻一端连接的分压节点连接；

所述首位第二电阻的另一端与所述第二原边连接；

各所述第二开关的第一端与各所述第二开关对应的开关电阻的一端连接，各所述第二开关的第二端与其它第二开关的第二端以及所述末位开关电阻共地，各所述第二开关的第三端与各所述第二开关对应的所述第一信号处理单元上的控制端口连接。

7.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，所述信号检测模块包括：信号检测单元以及第二信号处理单元；

所述信号检测单元的一端与所述第一副边连接，用于对所述第二电压进行分压，得到检测电压；

所述第二信号处理单元的输入端口与所述信号检测单元的另一端连接，用于接收所述检测电压，并由所述第二信号处理单元根据所述检测电压、预设的电压值以及预设信号与电压值之间的对应关系得到所述待传输信号。

8.根据权利要求7所述的信号传输装置，其特征在于，所述信号检测单元包括：第三电阻、第四电阻；

所述第三电阻的一端与所述第一副边连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接；

所述第三电阻与所述第四电阻之间的分压节点与所述第二信号处理单元的所述输入端口连接。

9.根据权利要求6所述的信号传输装置，其特征在于，所述第二开关为三端子晶体管。

10.一种开关电源设备，其特征在于，所述开关电源设备包括权利要求1-9任一项的所述信号传输装置，所述信号传输装置用于向所述开关电源设备中的待供电设备供电。

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