CN116114226A - 信号传输装置、电子设备、车辆 - Google Patents

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Abstract

例如，信号传输装置包括：发送器，其设置在初级电路系统中并且被配置为生成与输入信号对应的传输信号；至少一个第一隔离元件，其被配置为形成第一信号传输路径，以将传输信号从初级电路系统传输到次级电路系统；至少一个第二隔离元件，其被配置为形成不同于第一信号传输路径的第二信号传输路径，以将传输信号从初级电路系统传输到次级电路系统；以及接收器，其设置在次级电路系统中，并且被配置为将分别从第一隔离元件和第二隔离元件输出的第一接收信号和第二接收信号输入到逻辑电路，生成一个输出信号。

Description

信号传输装置、电子设备、车辆
技术领域
本文所公开的发明涉及信号传输装置，并且涉及采用信号传输装置的电子设备和车辆。
背景技术
实际使用的一些已知的信号传输装置在隔离初级电路系统和次级电路系统的同时，将来自初级电路系统的输入脉冲信号作为输出脉冲信号传输到次级电路系统。
下方所列专利文献1中示出了与刚刚提及的内容相关的已知技术的示例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开第2018-011108号公报
发明内容
发明要解决的课题
不方便的是，在隔离元件中出现故障的情况下，已知的信号传输装置在其自动防止故障功能方面并不尽如人意。
鉴于本发明人遇到的不便，本文所公开的发明的目的是提供一种信号传输装置，该信号传输装置在隔离元件中出现故障的情况下不易发生脉冲信号传输故障，并且提供一种采用这种信号传输装置的电子设备和车辆。
用于解决课题的手段
例如，根据本文所公开的内容，提供了一种信号传输装置，该信号传输装置包括：发送器，其设置在初级电路系统中并且被配置为根据输入信号生成传输信号；至少一个第一隔离元件，其被配置为构成用于将传输信号从初级电路系统传输到次级电路系统的第一信号传输路径；至少一个第二隔离元件，其被配置为构成用于将传输信号从初级电路系统传输到次级电路系统的不同于第一信号传输路径的第二信号传输路径；以及接收器，其设置在次级电路系统中并且被配置为将分别从第一隔离元件和第二隔离元件输出的第一接收信号和第二接收信号供给到逻辑电路，生成单个输出信号。
通过以下对实施例和与其相关联的附图的详细描述，本发明的其他特征、元件、步骤、益处和特性将变得清楚。
发明的效果
根据本文所公开的发明，可以提供一种信号传输装置，该信号传输装置在隔离元件中出现故障的情况下不易发生脉冲信号传输故障，并且可以提供一种采用这种信号传输装置的电子设备和车辆。
附图说明
图1是示出信号传输装置的基本配置的示例的图。
图2是示出隔离信号传输电路的基本配置的示例的图。
图3是示出隔离信号传输操作的第一示例(在正常情况下)的图。
图4是示出隔离信号传输操作的第二示例(在设置故障情况(set-faultcondition)下)的图。
图5是示出隔离信号传输操作的第三示例(在重置故障情况(reset-faultcondition)下)的图。
图6是示出根据第一实施例的信号传输装置的图。
图7是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第一示例(在正常情况下)的图。
图8是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第二示例(在设置故障情况下)的图。
图9是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第三示例(在重置故障情况下)的图。
图10是示出根据第二实施例的信号传输装置的图。
图11是示出根据第三实施例的信号传输装置的图。
图12是示出根据第四实施例的信号传输装置的图。
图13是示出根据第五实施例的信号传输装置的图。
图14是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第四示例(在正常情况下)的图。
图15是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第五示例(在故障情况下)的图。
图16是示出根据第六实施例的信号传输装置的图。
图17是示出包含信号传输装置的电子设备的一个配置示例的图。
图18是以摘取的形式示出对应于一个相的电子设备的部分的图。
图19是示出包含电子设备的车辆的外观的图。
具体实施方式
<信号传输装置(基本配置)>
图1是示出信号传输装置的基本配置的示例的图。该配置示例的信号传输装置100是半导体集成电路装置(通常称为隔离栅极驱动器IC)，其在隔离初级电路系统100p(Vcc1-GND1系统)和次级电路系统100s(Vcc2-GND2系统)的同时，将脉冲信号从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s以驱动设置在次级电路系统100s中的功率晶体管(未示出)的栅极。
信号传输装置100具有多个外部端子作为用于建立与装置外部的电连接的装置(在图1中呈现为VCC1引脚、IN引脚、GND1引脚、VCC2引脚、OUT引脚和GND2引脚)。
在初级电路系统100p中，VCC1引脚(主电源端子)连接到初级电路系统100p的电源线(即，电源电压Vcc1的施加端子)。IN引脚(脉冲信号输入端子)连接到输入脉冲信号源(诸如ECU(电子控制电路)；未示出)。GND1引脚(初级接地端子)连接到初级电路系统100p的接地线(即，接地电压GND1的施加端子)。
在次级电路系统100s中，VCC2引脚(次级电源端子)连接到次级电路系统100s的电源线(即，电源电压Vcc2的施加端子)。OUT引脚(脉冲信号输出端子)连接到未示出的功率晶体管的栅极。GND2引脚连接到次级电路系统100s的接地线(即，接地电压GND2的施加端子)。
信号传输装置100可以广泛应用于通常需要在隔离初级电路系统100p和次级电路系统100s的同时在二者之间进行信号传输的用途(诸如处理高电压的马达驱动器和DC/DC转换器)中。
仍然参照图1，将描述信号传输装置100的内部配置。该配置示例的信号传输装置100包括控制器芯片110(对应于第一芯片)、驱动器芯片120(对应于第二芯片)和变压器芯片130(对应于第三芯片)。
控制器芯片110是其中集成有初级电路系统100p的电路元件的半导体芯片，初级电路系统100p的电路元件通过被供应电源电压Vcc1(例如，参考GND1，最大为7伏)来进行操作。驱动器芯片120是其中集成有次级电路系统100s的电路元件的半导体芯片，次级电路系统100s的电路元件通过被供应电源电压Vcc2(例如，参考GND2，最大为30伏)来进行操作。变压器芯片130是其中集成有变压器的半导体芯片，该变压器用于在隔离控制器芯片110和驱动器芯片120的同时在二者之间进行双向信号传输。
如上所述，该配置示例的信号传输装置100具有与控制器芯片110和驱动器芯片120分离的变压器芯片130，变压器芯片130仅包含变压器，并且这三种芯片被密封在单个封装中。
利用这种配置，控制器芯片110和驱动器芯片120均可以通过常见的低至中耐受电压工艺(几伏特至几十伏特的耐受电压)来形成，无需专用的高耐受电压工艺(几千伏特的耐受电压)，因此有助于降低制造成本。
此外，控制器芯片110以及驱动器芯片120均可以通过经时间检验的现有工艺来制造，无需再次进行可靠性测试，并且这有助于缩短开发周期和降低开发成本。
此外，可以通过仅安装变压器芯片130的替换物来容易地应对使用除了变压器以外的隔离元件(例如，电容器或者光电耦合器)的情况，无需重新开发控制器芯片110和驱动器芯片120，并且这有助于缩短开发周期和降低开发成本。
信号传输装置100包括作为主要功能块的隔离信号传输电路10。
隔离信号传输电路10在隔离初级电路系统100p和次级电路系统100s的同时，经由集成在变压器芯片130上的第一隔离元件ISO1(诸如变压器)，将脉冲信号从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s。依据图1中所示的内容，隔离信号传输电路10进行操作，使得输入到初级电路系统100p的IN引脚的输入脉冲信号S1被传输为从次级电路系统100s的OUT引脚输出的输出脉冲信号S2。
隔离信号传输电路10的电路元件以分布式方式集成在控制器芯片110、驱动器芯片120和变压器芯片130之中。
<隔离信号传输电路>
图2是示出隔离信号传输电路10的基本配置的示例的图。该配置示例的隔离信号传输电路10包括施密特缓冲器(Schmitt buffer)11、脉冲发送器12、脉冲接收器13、驱动器14以及变压器15和16(对应于上述第一隔离元件ISO1)。
施密特缓冲器11是波形整形器的一个示例，并且其连接在IN引脚和脉冲发送器12之间。
脉冲发送器12根据经由施密特缓冲器11从IN引脚输入到脉冲发送器12的输入脉冲信号S1的逻辑电平，对传输脉冲信号S1a或者传输脉冲信号S1b进行脉冲驱动。例如，当指示输入脉冲信号S1处于高电平时，脉冲发送器12脉冲驱动(输出单个或者多个传输脉冲到)传输脉冲信号S1a，传输脉冲信号S1a施加到变压器15的初级绕组15p；当指示输入脉冲信号S1处于低电平时，脉冲发送器12对施加到变压器16的初级绕组16p的传输脉冲信号S1b进行脉冲驱动。
上述施密特缓冲器11和脉冲发送器12都集成在初级电路系统100p(Vcc1-GND1系统)中的控制器芯片110上。
接收脉冲信号S2a和S2b分别从变压器15和16被供给到脉冲接收器13，脉冲接收器13根据接收脉冲信号S2a和S2b来生成接收脉冲信号S2c。例如，在检测到由于传输脉冲信号S1a被脉冲驱动而出现在变压器15的次级绕组15s中的接收脉冲信号S2a中的感应脉冲时，脉冲接收器13将接收脉冲信号S2c降低到低电平；另一方面，在检测到由于传输脉冲信号S1b被脉冲驱动而出现在变压器16的次级绕组16s中的接收脉冲信号S2b中的感应脉冲时，脉冲接收器13将接收脉冲信号S2c升高到高电平。
驱动器14根据从脉冲接收器13供给而来的接收脉冲信号S2c来生成输出脉冲信号S2(对应于未示出的功率晶体管的栅极信号)。例如，在利用反相器(inverter)实现驱动器14的情况下，当接收脉冲信号S2c处于低电平时，输出脉冲信号S2处于高电平；当接收脉冲信号S2c处于高电平时，输出脉冲信号S2处于低电平。因此，输出脉冲信号S2的逻辑电平根据输入脉冲信号S1的逻辑电平而转变。
上述脉冲接收器13和驱动器14都集成在次级电路系统100s(Vcc2-GND2系统)中的驱动器芯片120上。
根据供给到初级绕组15p的传输脉冲信号S1a，变压器15输出来自次级绕组15s的接收脉冲信号S2a。另一方面，根据供给到初级绕组16p的传输脉冲信号S1b，变压器16输出来自次级绕组16s的接收脉冲信号S2b。
变压器15和16都集成在变压器芯片130上。变压器芯片130在使用变压器15和16隔离控制器芯片110与驱动器芯片120的同时，将从脉冲发送器12供给到变压器芯片130的传输脉冲信号S1a和S1b分别作为接收脉冲信号S2a和S2b输出到脉冲接收器13。
如上所述，由于用于隔离通信的螺旋线圈的特性，输入脉冲信号S1被分成两个传输脉冲信号S1a和S1b(对应于上升信号和下降信号)，以便经由变压器15和16(即，通过两个通道)被从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s。
<隔离信号传输操作>
图3是示出隔离信号传输电路10的隔离信号传输操作的第一示例(在正常情况下)的图，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1a和S1b、接收脉冲信号S2a至S2c以及输出脉冲信号S2。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
脉冲发送器12在时间点t1处在输入脉冲信号S1处于上升沿时对传输脉冲信号S1a进行脉冲驱动，并且在时间点t2处在输入脉冲信号S1处于下降沿时对传输脉冲信号S1b进行脉冲驱动。脉冲接收器13在检测到由于传输脉冲信号S1a被脉冲驱动而出现的接收脉冲信号S2a中的感应脉冲时将接收脉冲信号S2c降低到低电平，并且在检测到由于传输脉冲信号S1b被脉冲驱动而出现的接收脉冲信号S2b中的感应脉冲时将接收脉冲信号S2c升高到高电平。因此，当输入脉冲信号S1上升到高电平时，输出脉冲信号S2也相应地上升到高电平，并且当输入脉冲信号S1下降到低电平时，输出脉冲信号S2也相应地下降到低电平。
基本配置示例(图2)的隔离信号传输电路10的缺陷在于，在第一隔离元件ISO1(变压器15或者变压器16)故障的情况下，输入脉冲信号S1不能够再作为输出脉冲信号S2被传输。
图4是示出隔离信号传输电路10的隔离信号传输操作的第二示例(在设置故障情况下)的图，类似于先前提到的图3，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1a和S1b、接收脉冲信号S2a至S2c以及输出脉冲信号S2。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
例如，如果变压器15发生故障，则即使在时间点t11，输入脉冲信号S1上升到高电平并且传输脉冲信号S1a被脉冲驱动时，在接收脉冲信号S2a中也不会出现感应脉冲。因此，接收脉冲信号S2c不会下降到低电平，因此输出脉冲信号S2不会上升到高电平。
图5是示出隔离信号传输电路10的隔离信号传输操作的第三示例(在重置故障情况下)的图，类似于先前提到的图3，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1a和S1b、接收脉冲信号S2a至S2c以及输出脉冲信号S2。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
例如，如果变压器16发生故障，则即使在时间点t22，输入脉冲信号S1下降到低电平并且传输脉冲信号S1b被脉冲驱动时，在接收脉冲信号S2b中也不会出现感应脉冲。因此，接收脉冲信号S2c不会上升到低电平，因此输出脉冲信号S2不会下降到低电平。
如上所述，第一隔离元件ISO1中的故障以及所导致的从初级电路系统100p到次级电路系统100s的信号传输失败妨害了对设置在次级电路系统100s中的负荷的驱动。例如，在信号传输装置100用作用于驱动包含在车辆(尤其，诸如电动汽车或者混合动力汽车的电动车辆)中的马达的装置的情况下，来自ECU的控制信号不会被传输到功率晶体管，并且连接到功率晶体管的马达等保持不可控。这损害了车辆的基本安全机制，诸如涉及行驶、停车和其他控制方式，并且因此可能导致严重事故。
尤其，隔离初级电路系统100p(Vcc1-GND1系统)和次级电路系统100s(Vcc2-GND2系统)的第一隔离元件ISO1在暴露于强电场并且容易发生故障的情况下使用。因此，具备能够处理发生故障的第一隔离元件ISO1的自动防止故障功能是至关重要的。
考虑到上文已经研究的内容，将呈现在隔离元件出现故障的情况下不易发生脉冲信号传输故障的信号传输装置100。
<信号传输装置(第一实施例)>
图6是示出根据第一实施例的信号传输装置100的图。虽然根据第一实施例的信号传输装置100基于先前描述的基本配置示例(图1和图2)，但是这里的隔离信号传输电路10另外设置有采用多个隔离元件的自动防止故障功能，并且还另外设置有与隔离信号传输电路10分离的故障指示电路20。注意，在图中，先前描述的施密特缓冲器11和驱动器14被从图示中省略。
首先，将给出对于设置有自动防止故障功能的隔离信号传输电路10的详细描述。根据该实施例的隔离信号传输电路10除了第一隔离元件ISO1(变压器15和16)以外还包括第二隔离元件ISO2(变压器17和18)。
变压器15根据供给到初级绕组15p的传输脉冲信号S1a输出来自次级绕组15s的接收脉冲信号S2a1。变压器16根据供给到初级绕组16p的传输脉冲信号S1b输出来自次级绕组16s的接收脉冲信号S2b1。
变压器17根据供给到初级绕组17p的传输脉冲信号S1a输出来自次级绕组17s的接收脉冲信号S2a2。变压器18根据供给到初级绕组18p的传输脉冲信号S1b输出来自次级绕组18s的接收脉冲信号S2b2。
注意，在根据该实施例的信号传输装置100中，上述变压器15至18都以集中的方式集成在单个变压器芯片130上。
脉冲接收器13包括两个OR门(或门)13x和13y以及一个RS触发器(flip-flop)13z。
OR门13x生成出现在变压器15的次级绕组15s中的接收脉冲信号S2a1的和出现在变压器17的次级绕组17s中的接收脉冲信号S2a2的OR信号Sx。当接收脉冲信号S2a1和S2a2中的至少一个接收脉冲信号处于高电平时，OR信号Sx处于高电平；当接收脉冲信号S2a1和S2a2都处于低电平时，OR信号Sx处于低电平。
OR门13y生成出现在变压器16的次级绕组16s中的接收脉冲信号S2b1的和出现在变压器18的次级绕组18s中的接收脉冲信号S2b2的OR信号Sy。当接收脉冲信号S2b1和S2b2中的至少一个接收脉冲信号处于高电平时，OR信号Sy处于高电平；当接收脉冲信号S2b1和S2b2都处于低电平时，OR信号Sy处于低电平。
可以在OR门13x和13y中的每个OR门之前的级中设置诸如施密特缓冲器的波形整形器。
根据供给到RS触发器13z的设置端子(S)的OR信号Sx和供给到RS触发器13z的重置端子(R)的OR信号Sy，RS触发器13z切换从其输出端子(Q)输出的输出脉冲信号S2的逻辑电平。例如，当OR信号Sx上升到高电平时，RS触发器13z将输出脉冲信号S2设置为高电平；当OR信号Sy上升到高电平时，RS触发器13z将输出脉冲信号S2重置为低电平。虽然在图6中，RS触发器13z的输出端子(Q)被示出为直接连接到OUT引脚，但是可以在中途提供诸如反相器或者缓冲器的驱动器14。
如上所述，根据第一实施例的信号传输装置100(尤其是，隔离信号传输电路10)包括：脉冲发送器12，其设置在初级电路系统100p中并且被配置为根据输入脉冲信号S1生成传输脉冲信号S1a和S1b；至少一个第一隔离元件ISO1(变压器15和16)，其被配置为构成用于将传输脉冲信号S1a从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s的第一信号传输路径；至少一个第二隔离元件ISO2(变压器17和18)，其被配置为构成用于将传输脉冲信号S1b从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s的第二信号传输路径(与上述第一传输路径不同)；以及脉冲接收器13，其设置在次级电路系统100s中并且被配置为通过将分别从第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2输出的第一接收脉冲信号(S2a1和S2b1)和第二接收脉冲信号(S2a2和S2b2)输入到逻辑电路(OR门13x和13y以及RS触发器13z)来生成单个输出脉冲信号S2。
作为上述逻辑电路，脉冲接收器13可以包括基于当前输入来确定输出的组合电路(诸如OR门或者AND门(与门))和基于过往输入来确定输出的时序电路(诸如RS触发器或者D触发器)。
因此，即使第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的一个隔离元件出现故障，只要另一个隔离元件正常操作，那么输入到初级电路系统100p的输入脉冲信号S1就可以被作为输出脉冲信号S2从次级电路系统100s传输出去，而对设置在次级电路系统100s中的负荷的驱动没有任何不利影响。例如，在信号传输装置100用作用于驱动包含在车辆(尤其，诸如电动汽车或者混合动力汽车的电动车辆)中的马达的装置的情况下，来自ECU的控制信号可以被正确地传输到功率晶体管，连接到功率晶体管的马达等可以继续被控制。这有助于维持车辆的基本安全机制，诸如涉及行驶、停车和其他控制方式，并且因此有助于避免严重事故。
隔离信号传输电路10可以包含三个或者更多个隔离元件。换言之，可以提供三个或者更多个信号传输路径的通道，用于将传输脉冲信号S1a和S1b中的每个传输脉冲信号从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s。
接下来，将给出对另外设置的故障指示电路20的描述。故障指示电路20是监测第一接收脉冲信号(S2a1和S2b1)和第二接收脉冲信号(S2a2和S2b2)以生成指示第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中任一隔离元件出现故障的警报信号S3的电路块。故障指示电路20包括RS触发器21和22、信号比较器23、隔离元件24(对应于第三隔离元件ISO3)、以及脉冲接收器25。
根据供给到RS触发器21的设置端子(S)的接收脉冲信号S2a1和供给到RS触发器21的重置端子(R)的接收脉冲信号S2b1，RS触发器21(对应于第一时序电路)切换从其输出端子(Q)输出的虚拟输出脉冲信号S21的逻辑电平。例如，当接收脉冲信号S2a1上升到高电平时，RS触发器21将虚拟输出脉冲信号S21设置为高电平；当接收脉冲信号S2b1上升到高电平时，RS触发器21将虚拟输出脉冲信号S21重置为低电平。
根据供给到RS触发器22的设置端子(S)的接收脉冲信号S2a2和供给到RS触发器22的重置端子(R)的接收脉冲信号S2b2，RS触发器22(对应于第二时序电路)切换从其输出端子(Q)输出的虚拟输出脉冲信号S22的逻辑电平。例如，当接收脉冲信号S2a2上升到高电平时，RS触发器22将虚拟输出脉冲信号S22设置为高电平；当接收脉冲信号S2b2上升到高电平时，RS触发器22将虚拟输出脉冲信号S22重置为低电平。
信号比较器23将虚拟输出脉冲信号S21和S22进行比较以输出指示这两个信号是否一致的比较脉冲信号S23。例如，当虚拟输出脉冲信号S21和S22一致时，比较脉冲信号S23处于低电平(即，指示正常情况的逻辑电平)；当虚拟输出脉冲信号S21和S22不一致时，比较脉冲信号S23处于高电平(即，指示故障情况的逻辑电平)。
在隔离信号传输电路10包含三个或者更多个隔离元件的情况下，当所有虚拟输出脉冲信号一致时，比较脉冲信号S23可以保持在低电平(即，指示正常情况的逻辑电平)，并且当有任何虚拟输出脉冲信号不一致时，比较脉冲信号S23可以保持在高电平(即，指示故障情况的逻辑电平)。
隔离元件24例如是集成在变压器芯片130上的变压器(第三隔离元件ISO3)，并且隔离元件24将比较脉冲信号S23从次级电路系统100s传输到初级电路系统100p，同时隔离初级电路系统100p和次级电路系统100s。
如上所述，信号传输装置100固有地包括第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2，第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2用于从初级电路系统100p到次级电路系统100s的信号传输。因此，另外将用于故障指示的第三隔离元件ISO3集成在上述变压器芯片130上使得可以在信号传输装置100内将由故障指示电路20监测的结果(即，比较脉冲信号S23)从次级电路系统100s传输到初级电路系统100p。
脉冲接收器25(对应于警报信号生成器)根据经由隔离元件24输入到脉冲接收器25的比较脉冲信号S23来生成警报信号S3，以将警报信号S3从ALARM引脚(警报引脚)输出到装置外部(例如，到ECU)。
在包含上述故障指示电路20的情况下，当虚拟输出脉冲信号S21和S22不再一致，即，当第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件出现故障，马上就可以无延迟地向装置外部指示信号传输装置100中的故障。因此，例如，监测警报信号S3的ECU可以识别信号传输装置100中的一些故障(第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件中的故障)。因此可以安全地停止车辆或者警告驾驶员。
虽然图6示出的是警报信号S3中的脉冲经由ALARM引脚被输出的示例，然而可以通过任何其他手段来指示故障。例如，可以在故障指示电路20中设置用于存储警报信号S3的信号值的寄存器，并且可以通过使用诸如I2C(内部集成电路)或者UART(通用异步接收器/发送器)的CPU(中央处理单元)接口、或者诸如LIN(本地互连网络)或者CAN(控制器区域网络)的符合车载通信标准的接口来向装置外部指示故障。
<信号传输操作和故障指示操作(第一实施例)>
图7是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第一示例(在正常情况下)的图，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1a和S1b、接收脉冲信号S2a1和S2b1、接收脉冲信号S2a2和S2b2、OR信号Sx和Sy、输出脉冲信号S2、虚拟输出脉冲信号S21和S22、以及比较脉冲信号S23(因此以及警报信号S3)。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
在时间点t31处的输入脉冲信号S1的上升沿，脉冲发送器12对传输脉冲信号S1a进行脉冲驱动；在时间点t32处的输入脉冲信号S1的下降沿，脉冲发送器12对传输脉冲信号S1b进行脉冲驱动。
这里，在第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2都没有故障的情况下，在时间点t31，感应脉冲出现在接收脉冲信号S2a1和S2a2中，因此OR信号Sx上升到高电平；在时间点t32，感应脉冲出现在接收脉冲信号S2b1和S2b2中，因此OR信号Sy上升到高电平。因此，当输入脉冲信号S1上升到高电平时，输出脉冲信号S2相应地上升到高电平；当输入脉冲信号S1下降到低电平时，输出脉冲信号S2相应地下降到低电平。
此外，在第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2都没有故障的情况下，在时间点t31，接收脉冲信号S2a1和S2a2两者中的感应脉冲使虚拟输出脉冲信号S21和S22都上升到高电平；在时间点t32，接收脉冲信号S2b1和S2b2两者中的感应脉冲使虚拟输出脉冲信号S21和S22都下降到低电平。这样，虚拟输出脉冲信号S21和S22的逻辑电平就会一致，因此比较脉冲信号S23(并且因此警报信号S3)保持在低电平。
图8是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第二示例(在设置故障情况下)的图，类似于先前提到的图7，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1a和S1b、接收脉冲信号S2a1和S2b1、接收脉冲信号S2a2和S2b2、OR信号Sx和Sy、输出脉冲信号S2、虚拟输出脉冲信号S21和S22、以及比较脉冲信号S23(因此以及警报信号S3)。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
例如，如果变压器15发生故障，则即使在时间点t41，输入脉冲信号S1上升到高电平并且传输脉冲信号S1a被脉冲驱动时，在接收脉冲信号S2a1中也不会出现感应脉冲。即使如此，如果变压器17没有发生故障，则感应脉冲也会出现在接收脉冲信号S2a2中，并且因此OR信号Sx上升到高电平。因此，输出脉冲信号S2毫无阻碍地上升到高电平。
相反，如果感应脉冲没有出现在接收脉冲信号S2a1中，则虚拟输出脉冲信号S21不会上升到高电平。因此，虚拟输出脉冲信号S21和S22的逻辑电平不再一致，因此，在时间点t41，比较脉冲信号S23(并且因此警报信号S3)上升到高电平。
图9是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第三示例(在重置故障情况下)的图，类似于先前提到的图7和图8，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1a和S1b、接收脉冲信号S2a1和S2b1、接收脉冲信号S2a2和S2b2、OR信号Sx和Sy、输出脉冲信号S2、虚拟输出脉冲信号S21和S22、以及比较脉冲信号S23(因此以及警报信号S3)。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
例如，如果变压器16发生故障，则即使在时间点t52，输入脉冲信号S1下降到低电平并且传输脉冲信号S1b被脉冲驱动时，在接收脉冲信号S2b1中也不会出现感应脉冲。即使如此，如果变压器18没有发生故障，则感应脉冲也会出现在接收脉冲信号S2b2中，并且因此OR信号Sy上升到高电平。因此，输出脉冲信号S2毫无阻碍地下降到低电平。
相反，如果感应脉冲没有出现在接收脉冲信号S2b1中，则虚拟输出脉冲信号S21不会下降到低电平。因此，RS触发器21和22的逻辑电平不再一致，因此，在时间点t52，比较脉冲信号S23(并且因此警报信号S3)上升到高电平。
<信号传输装置(第二实施例)>
图10是示出根据第二实施例的信号传输装置100的图。虽然该实施例的信号传输装置100基于第一实施例(图6)，但是这里的故障指示电路20具有经修改的内部配置。根据图中所示，故障指示电路20包括AND门26至29和OR门2A，而不是先前提到的RS触发器21和22以及信号比较器23。
AND门26生成接收脉冲信号S2a1和S2a2的AND信号S26。当接收脉冲信号S2a1和S2a2中的至少一个接收脉冲信号处于低电平时，AND信号S26处于低电平，并且当接收脉冲信号S2a1和S2a2都处于高电平时，AND信号S26处于高电平。
AND门27生成接收脉冲信号S2b1和S2b2的AND信号S27。当接收脉冲信号S2b1和S2b2中的至少一个接收脉冲信号处于低电平时，AND信号S27处于低电平，并且当接收脉冲信号S2b1和S2b2都处于高电平时，AND信号S27处于高电平。
可以在AND门26和27中的每个AND门之前的级中设置诸如施密特缓冲器的波形整形器。
AND门28生成OR信号Sx与AND信号S26的AND信号S28。当OR信号Sx和AND信号S26中的至少一个信号处于低电平时，AND信号S28处于低电平，并且当OR信号Sx和AND信号S26都处于高电平时，AND信号S28处于高电平。
AND门29生成OR信号Sy和AND信号S27的AND信号S29。当OR信号Sy和AND信号S27中的至少一个信号处于低电平时，AND信号S29处于低电平，并且当OR信号Sy和AND信号S27都处于高电平时，AND信号S29处于高电平。
OR门2A生成AND信号S28和S29的OR信号SA。当AND信号S28和S29中的至少一个信号处于高电平时，OR信号SA处于高电平，并且当AND信号S28和S29都处于低电平时，OR信号SA处于低电平。
隔离元件24是集成在变压器芯片130上的变压器(第三隔离元件ISO3)，并且隔离元件24将OR信号SA从次级电路系统100s传输到初级电路系统100p，同时隔离初级电路系统100p和次级电路系统100s。
脉冲接收器25根据经由隔离元件24输入到脉冲接收器25的OR信号SA来生成警报信号S3，并且将警报信号S3从ALARM引脚输出到装置外部(到ECU等)。如果第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2都正常，则每当输入脉冲信号S1的逻辑电平切换时，在警报信号S3中就会出现脉冲。相反，如果第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件出现故障，则在警报信号S3中不会出现脉冲。
在包含上述故障指示电路20的情况下，当第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件出现故障，马上就可以无延迟地向装置外部指示信号传输装置100中的故障。因此，例如，监测警报信号S3的ECU可以识别信号传输装置100中的一些故障(第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件中的故障)。因此可以安全地停止车辆或者警告驾驶员。
<信号传输装置(第三实施例)>
图11是示出根据第三实施例的信号传输装置100的图。虽然该实施例的信号传输装置100基于先前描述的第一实施例(图6)或者第二实施例(图10)，然而这里，有多个变压器芯片130x和130y密封在封装中，而不是只有单个变压器芯片130。
顺便提及，在变压器芯片130x上，可以集成第一隔离元件ISO1(变压器15和16)。另一方面，在变压器芯片130y上，可以集成第二隔离元件ISO2(变压器17和18)。
以此方式以分布式方式将第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2分别集成在多个变压器芯片130x和130y之中，这有助于增强信号传输装置100的安全性。
通过使用具有相同结构的芯片(相同的产品)作为变压器芯片130x和130y，可以容易地实现自动防止故障功能而无需重新设计现有的变压器芯片。
<信号传输装置(第四实施例)>
图12是示出根据第四实施例的信号传输装置100的图。虽然该实施例的信号传输装置100基于先前描述的第一实施例(图6)，但是变压器15至18在此处分别用电容器19至1C代替。
电容器19的第一端子连接到脉冲发送器12的第一输出端子(即，传输脉冲信号S1a的输出端子)。电容器19的第二端子连接到OR门13x的第一输入端子(即，接收脉冲信号S2a1的输入端子)。
电容器1A的第一端子连接到脉冲发送器12的第二输出端子(即，传输脉冲信号S1b的输出端子)。电容器1A的第二端子连接到OR门13y的第一输入端子(即，接收脉冲信号S2b1的输入端子)。
电容器1B的第一端子连接到脉冲发送器12的第一输出端子(即，传输脉冲信号S1a的输出端子)。电容器1B的第二端子连接到OR门13x的第二输入端子(即，接收脉冲信号S2a2的输入端子)。
电容器1C的第一端子连接到脉冲发送器12的第二输出端子(即，传输脉冲信号S1b的输出端子)。电容器1C的第二端子连接到OR门13y的第二输入端子(即，接收脉冲信号S2b2的输入端子)。
如上所述，第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2不必是变压器，而是可以是电容器。虽然没有具体示出，但是第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2可以是光电耦合器。
<信号传输装置(第五实施例)>
图13是示出根据第五实施例的信号传输装置100的图。虽然该实施例的信号传输装置100基于第一实施例(图6)，但是这里的脉冲发送器12包含信号调制功能，并且相应地修改了后续级中的电路。
首先，将给出对具有自动防止故障功能的隔离信号传输电路10的详细描述。在该实施例的隔离信号传输电路10中，脉冲发送器12包括执行OOK(开关键控(on-off keying))调制(一种ASK(幅移键控(amplitude-shift keying))调制)的调制器，并且脉冲发送器12根据输入脉冲信号S1生成经过开关调制(一种幅移调制，由此改变传输脉冲信号S1c的振幅)的传输脉冲信号S1c。
变压器1Da根据供给到初级绕组1Dap的传输脉冲信号S1c，从次级绕组1Das输出接收脉冲信号S2c1。
变压器1Db根据供给到初级绕组1Dbp的传输脉冲信号S1c，从次级绕组1Dbs输出接收脉冲信号S2c2。
脉冲接收器13包括解调器13X和13Y以及OR门13Z。
解调器13X对接收脉冲信号S2c1使用预定调制，从而生成解调脉冲信号SX。
解调器13X对接收脉冲信号S2c1使用预定调制，从而生成解调脉冲信号SY。
OR门13Z在解调脉冲信号SX和SY之间执行OR运算(或运算)，从而生成输出脉冲信号S2。因此，当解调脉冲信号SX和SY中的至少一个解调脉冲信号处于高电平时，输出脉冲信号S2处于高电平，并且当解调脉冲信号SX和SY都处于低电平时，输出脉冲信号S2处于低电平。
如上所述，根据该实施例的信号传输装置100(尤其，隔离信号传输电路10)包括：脉冲发送器12，其设置在初级电路系统100p中并且被配置为根据输入脉冲信号S1生成传输脉冲信号S1c；第一隔离元件ISO1(变压器1Da)，其被配置为构成用于将传输脉冲信号S1c从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s的第一信号传输路径；第二隔离元件ISO2(变压器1Db)，其被配置为构成用于将传输脉冲信号S1c从初级电路系统100p传输到次级电路系统100s的第二信号传输路径(与上述第一传输路径不同)；以及脉冲接收器13，其设置在次级电路系统100s中并且被配置为通过将分别从第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2输出的接收脉冲信号S2c1和S2c2输入到逻辑电路(OR门13Z)来生成单个输出脉冲信号S2。
因此，即使第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件出现故障，只要另一个隔离元件正常操作，那么输入到初级电路系统100p的输入脉冲信号S1就可以被作为输出脉冲信号S2从次级电路系统100s传输出去，而设置在次级电路系统100s中的负荷的驱动没有任何不利影响。
接下来，将描述故障指示电路20。故障指示电路20包括AND门2B，而不是先前提到的RS触发器21和22。
AND门2Z生成解调脉冲信号SX和SY的AND信号SB。当解调脉冲信号SX和SY中的至少一个解调脉冲信号处于低电平时，AND信号SB处于低电平，并且当解调脉冲信号SX和SY都处于高电平时，AND信号SB处于高电平。
信号比较器23将输出脉冲信号S2和AND信号SB进行比较，从而输出指示这两个信号是否一致的比较脉冲信号S23。例如，当输出脉冲信号S2与AND信号SB一致时，比较脉冲信号S23处于低电平(指示正常情况的逻辑电平)；当输出脉冲信号S2与AND信号SB不一致时，比较脉冲信号S23处于高电平(指示故障情况的逻辑电平)。
隔离元件24将比较脉冲信号S23从次级电路系统100s传输到初级电路系统100p，同时隔离初级电路系统100p和次级电路系统100s。
脉冲接收器25根据经由隔离元件24输入到脉冲接收器25的比较脉冲信号S23来生成警报信号S3，并且将警报信号S3从ALARM引脚输出到装置外部(到ECU等)。
在包含上述故障指示电路20的情况下，当输出脉冲信号S2与AND信号SB不再一致，即，当第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件出现故障，马上就可以无延迟地向装置外部指示信号传输装置100中的故障。因此，例如，监测警报信号S3的ECU可以识别信号传输装置100中的一些故障(第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2中的任一隔离元件中的故障)。因此可以安全地停止车辆或者警告驾驶员。
<信号传输操作(第五实施例)>
图14是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第四示例(在正常情况下)的图，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1c、接收脉冲信号S2c1和S2c1、解调脉冲信号SX和SY、输出脉冲信号S2、AND信号SB和比较脉冲信号S23(因此以及警报信号S3)。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
脉冲发送器12在输入脉冲信号S1的高电平周期期间(即，在时间点t61和t62之间)对传输脉冲信号S1c进行开关调制。
这里，在第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2都没有故障的情况下，在输入脉冲信号S1的高电平周期期间(即，在时间点t61和t62之间)，感应脉冲出现在接收脉冲信号S2c1和S2c2中，并且因此解调脉冲信号SX和SY都上升到高电平。因此，当输入脉冲信号S1上升到高电平时，输出脉冲信号S2相应地上升到高电平；当输入脉冲信号S1下降到低电平时，输出脉冲信号S2相应地下降到低电平。
此外，在第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2都没有故障的情况下，在输入脉冲信号S1的高电平周期期间(即，在时间点t61和t62之间)，AND信号SB上升到高电平。这样，输出脉冲信号S2和AND信号SB的逻辑电平就会一致，因此比较脉冲信号S23(并且因此警报信号S3)保持在低电平。
图15是示出隔离信号传输操作和故障指示操作的第五示例(在故障情况下)的图，类似于先前提到的图14，从上到下描绘了输入脉冲信号S1、传输脉冲信号S1c、接收脉冲信号S2c1和S2c1、解调脉冲信号SX和SY、输出脉冲信号S2、AND信号SB、以及比较脉冲信号S23(因此以及警报信号S3)。在该图中，为了方便起见，省略了信号延迟。
例如，如果第一隔离元件ISO1发生故障，则在输入脉冲信号S1的高电平周期期间(即，在时间点t61和t62之间)，在接收脉冲信号S2c1中不会出现感应脉冲，并且因此解调脉冲信号SX保持在低电平。即使如此，如果第二隔离元件ISO2没有发生故障，则感应脉冲也会出现在接收脉冲信号S2c2中，并且因此解调脉冲信号SY上升到高电平。因此，输出脉冲信号S2毫无阻碍地上升到高电平。
相反，在解调脉冲信号SX保持在低电平的情况下，AND信号SB不会上升到高电平。因此，输出脉冲信号S2和AND信号SB的逻辑电平不再一致，因此，在时间点t71和t72之间，比较脉冲信号S23(并且因此警报信号S3)上升到高电平。
虽然没有具体示出，但是当第二隔离元件ISO2发生故障时，输出脉冲信号S2毫无阻碍地上升到高电平。
<信号传输装置(第六实施例)>
图16是示出根据第六实施例的信号传输装置100的图。虽然该实施例的信号传输装置100基于先前描述的第五实施例(图13)，但是变压器1Da和1Db在此处分别用电容器1Ea和1Eb代替。
电容器1Ea的第一端子连接到脉冲发送器12的输出端子(即，传输脉冲信号S1c的输出端子)。电容器1Ea的第二端子连接到解调器13X的输入端子(即，接收脉冲信号S2c1的输入端子)。
电容器1Eb的第一端子连接到脉冲发送器12的输出端子(即，传输脉冲信号S1c的输出端子)。电容器1Eb的第二端子连接到解调器13Y的输入端子(即，接收脉冲信号S2c2的输入端子)。
如上所述，第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2不必是变压器，而是可以是电容器。虽然没有具体示出，但是第一隔离元件ISO1和第二隔离元件ISO2可以是光电耦合器。
<电子设备>
图17是示出包含信号传输装置100的电子设备的一个配置示例的图。该配置示例的电子设备A包括高侧栅极驱动器IC1H(u/v/w)、低侧栅极驱动器IC1L(u/v/w)、高侧晶体管2H(u/v/w)、低侧晶体管2L(u/v/w)、ECU 3和马达4。
高侧栅极驱动器IC1H(u/v/w)在隔离ECU3和高侧晶体管2H(u/v/w)的同时，根据从ECU 3供给的高侧栅极信号(对应于输入脉冲信号S1)来生成高侧栅极驱动信号(对应于输出脉冲信号S2)，从而驱动高侧晶体管2H(u/v/w)。
低侧栅极驱动器IC1L(u/v/w)在隔离ECU 3和低侧晶体管2L(u/v/w)的同时，根据从ECU 3供给的低侧栅极信号(对应于输入脉冲信号S1)来生成低侧栅极驱动信号(对应于输出脉冲信号S2)，从而驱动低侧晶体管2L(u/v/w)。
可以使用根据上述第一实施例至第六实施例中的任一实施例的信号传输装置100作为图17的高侧栅极驱动器IC1H(u/v/w)和低侧栅极驱动器IC1L(u/v/w)中的每一个栅极驱动器。
高侧晶体管2H(u/v/w)各自作为用于三相(U/V/W相)之一的半桥输出级中的高侧开关被连接在电力系统电源端子(即，马达驱动电压PVDD的施加端子)与用于对应相的马达4的输入端子之间。
低侧晶体管2L(u/v/w)各自作为三相(U相/V相/W相)之一的半桥输出级中的低侧开关被连接在对应相的马达4的输入端子与电力系统接地端子之间。
在图17中，高侧晶体管2H(u/v/w)和低侧晶体管2L(u/v/w)各自被实现为N沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。可替代地，例如，高侧晶体管2H(u/v/w)可以实现为P沟道MOSFET。可以使用IGBT(绝缘栅双极晶体管)代替MOSFET。或者，高侧晶体管2H(u/v/w)和低侧晶体管2L(u/v/w)可以被实现为使用宽带隙半导体的器件(诸如SiC器件或者GaN器件)而不是常见的Si器件。
ECU 3分别经由高侧栅极驱动器IC1H(u/v/w)和低侧栅极驱动器IC1L(u/v/w)驱动高侧晶体管2H(u/v/w)和低侧晶体管2L(u/v/w)，从而控制对马达4的旋转的驱动。ECU 3还具有基于由高侧栅极驱动器IC1H(u/v/w)和低侧栅极驱动器IC1L(u/v/w)中的每一个栅极驱动器中的故障指示电路20(未示出)提供的警报信号S3来执行各种安全控制的功能。
马达4是三相马达，其被驱动以根据分别由用于三相(U/V/W相)的半桥输出级提供的三相驱动电压U/V/W来旋转。
图18是以摘取的形式示出对应于一个相的电子设备A的部分的图。如图所示，高侧栅极驱动器IC1H和低侧栅极驱动器IC1L中的每一个栅极驱动器的IN引脚和ALARM引脚都连接到ECU 3。另一方面，高侧栅极驱动器IC1H和低侧栅极驱动器IC1L中的每一个栅极驱动器的OUT引脚都连接到对应的高侧功率晶体管2H和低侧功率晶体管2L的栅极。
利用这种配置，ECU 3可以基于由高侧栅极驱动器IC1H和低侧栅极驱动器IC1L中的每一个栅极驱动器提供的警报信号S3来识别信号传输中的故障(如果有的话)，并且可以执行合适的安全控制。
<车辆中的应用>
图19是示出包含电子设备的车辆的外观的图。该配置示例的车辆X包含电池(图中未示出)和通过被供应来自该电池的电力而进行操作的各种电子设备X11至X18。
车辆X可以是发动机车辆或者电动车辆(xEV，诸如BEV(电池电动车辆)、HEV(混合动力电动车辆)、PHEV/PHV(插电式混合动力电动车辆/插电式混合动力车辆)或者FCEV/FCV(燃料电池电动车辆/燃料电池车辆))。
为了方便起见，在图19中，电子设备X11至X18可以被示出在与它们实际布置的地方不同的地方。
电子设备X11是执行关于发动机的控制(喷射控制、电子节气门控制、怠速控制、氧传感器加热器控制、自动巡航控制等)的电子控制单元，或者执行关于马达的控制(扭矩控制、电力再生控制等)的电子控制单元。
电子设备X12是车灯控制单元，车灯控制单元控制HID(高强度放电灯)、DRL(日间行车灯)等的照明和熄灭。
电子设备X13是执行关于变速器的控制的变速器控制单元。
电子设备X14是执行关于车辆X的运动的控制(ABS(防抱死制动系统)控制、EPS(电动助力转向)控制、电子悬架控制等)的运动控制单元。
电子设备X15是驱动和控制门锁、防盗警报等的安全控制单元。
电子设备X16包括在工厂装运阶段作为标准设备或者制造商装配的设备结合在车辆X中的电子设备，例如刮水器、电动侧镜、电动车窗、阻尼器(减震器)、电动天窗和电动座椅。
电子设备X17包括作为用户定制的设备可选地安装到车辆X的电子设备，诸如A/V(音频/视频)设备、汽车导航系统和ETC(电子收费控制系统)。
电子设备X18包括设置有高耐受电压马达的电子设备，诸如车载鼓风机、油泵、水泵和电池冷却风扇。
电子设备X11至X18可以被理解为先前描述的电子设备A的具体示例。换言之，先前描述的任何一个信号传输装置100都可以内置到电子设备X11至X18中的任一电子设备中。
<概述>
以下是上述各种实施例的概述。
根据本文所公开的一个方面，例如，提供了一种信号传输装置，该信号传输装置包括：发送器，其设置在初级电路系统中并且被配置为根据输入信号生成传输信号；至少一个第一隔离元件，其被配置为构成用于将传输信号从初级电路系统传输到次级电路系统的第一信号传输路径；至少一个第二隔离元件，其被配置为构成用于将传输信号从初级电路系统传输到次级电路系统的不同于第一信号传输路径的第二信号传输路径；以及接收器，其设置在次级电路系统中并且被配置为将分别从第一隔离元件和第二隔离元件输出的第一接收信号和第二接收信号供给到逻辑电路以生成单个输出信号(第一配置)。
在根据上述第一配置的信号传输装置中，所述逻辑电路可以包括以下电路中的至少一个：组合电路，其被配置为基于输入到其自身的当前输入来确定其输出；以及时序电路，其被配置为基于输入到其自身的当前输入和过往输入来确定其输出(第二配置)。
在根据上述第一配置或者第二配置的信号传输装置中，还可以提供故障指示电路，其被配置为通过监视第一接收信号和第二接收信号来生成指示第一隔离元件和第二隔离元件中任一隔离元件中的故障的警报信号(第三配置)。
在根据上述第三配置的信号传输装置中，故障指示电路可以包括：第一时序电路，其设置在次级电路系统中并且被配置为由第一接收信号生成第一虚拟输出信号；第二时序电路，其设置在次级电路系统中并且被配置为由第二接收信号生成第二虚拟输出信号；信号比较器，其设置在次级电路系统中并且被配置为比较第一虚拟输出信号和第二虚拟输出信号，从而生成比较信号；第三隔离元件，其被配置为将比较信号从次级电路系统传输到初级电路系统；以及警报信号生成器，其设置在初级电路系统中并且被配置为根据经由第三隔离元件供给到警报信号生成器的比较信号来生成警报信号(第四配置)。
在根据上述第一配置至第五配置中任一配置的信号传输装置中，所述发送器可以被配置为根据输入信号来改变传输信号的振幅(第五配置)。
在根据上述第五配置的信号传输装置中，所述发送器可以包括被配置为执行ASK(幅移键控)调制的调制器(第六配置)。
在根据上述第五配置的信号传输装置中，所述发送器可以包括被配置为执行OOK(开关键控)调制的调制器(第七配置)。
在根据上述第一配置至第七配置中任一配置的信号传输装置中，其上集成有初级电路系统的电路元件的第一芯片、其上集成有次级电路系统的电路元件的第二芯片以及其上集成有第一隔离元件和第二隔离元件的至少一个第三芯片可以密封在单个封装中(第八配置)。
在根据上述第八配置的信号传输装置中，第一隔离元件和第二隔离元件都可以以集中的方式集成在单个芯片上作为第三芯片(第九配置)。
在根据上述第八配置的信号传输装置中，第一隔离元件和第二隔离元件可以分别以分布式方式集成在多个芯片上作为第三芯片(第十配置)。
在根据上述第十配置的信号传输装置中，多个第三芯片可以都具有相同的结构(第十一配置)。
在根据上述第一配置至第十一配置中任一配置的信号传输装置中，第一隔离元件和第二隔离元件可以均为变压器、电容器或者光电耦合器(第十二配置)。
根据本文所公开的另一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：功率晶体管；以及栅极驱动器IC，其被配置为驱动功率晶体管的栅极。栅极驱动器IC可以是根据上述第一配置至第十二配置中任一配置的信号传输装置(第十三配置)。
根据本文所公开的内容的又一方面，车辆包括根据上述第十三配置的电子设备(第十四配置)。
<其他变型例>
本文所公开的各种技术特征可以用除了上述实施例以外的任何方式实现，并且允许在不脱离其技术独创性的精神的情况下进行许多修改。换言之，上文描述的实施例应该被理解为在每个方面都是说明性的而不是限制性的，并且本发明的技术范围不是由上文给出的对实施例的描述来限定，而是由所附权利要求书来限定的，并且包含在与该权利要求书等同的范围和意义内的任何修改。
附图标记的说明
1H(u/v/w) 高侧栅极驱动器IC
1L(u/v/w) 低侧栅极驱动器IC
2H(u/v/w) 高侧功率晶体管
2L(u/v/w) 低侧功率晶体管
3 ECU
4 马达
10 隔离信号传输电路
11 施密特缓冲器
12 脉冲发送器
13 脉冲接收器
13x、13y OR门
13z RS触发器
13X、13Y 解调器
13Z OR门
14 驱动器
15、16、17、18、1Da、1Db 变压器
15p、16p、17p、18p、1Dap、1Dbp 初级绕组
15s、16s、17s、18s、1Das、1Dbs 次级绕组
19、1A、1B、1C、1Ea、1Eb 电容器
20 故障指示电路
21、22 RS触发器
23 信号比较器
24 隔离元件
25 脉冲接收器
26、27、28、29、2B AND门
2A OR门
100 信号传输装置(隔离栅极驱动器IC)
100p 初级电路系统
100s 次级电路系统
110 控制器芯片
120 驱动器芯片
130、130x、130y 变压器芯片
A 电子设备
ISO1 第一隔离元件
ISO2 第二隔离元件
ISO3 第三隔离元件
X 车辆
X11至X18 电子设备

Claims (14)

1.一种信号传输装置，包括：
发送器，其设置在初级电路系统中并且被配置为根据输入信号生成传输信号；
至少一个第一隔离元件，其被配置为：构成用于将所述传输信号从所述初级电路系统传输到所述次级电路系统的第一信号传输路径；
至少一个第二隔离元件，其被配置为：构成用于将所述传输信号从所述初级电路系统传输到所述次级电路系统的、不同于所述第一信号传输路径的第二信号传输路径；以及
接收器，其设置在所述次级电路系统中并且被配置为：将分别从所述第一隔离元件和所述第二隔离元件输出的第一接收信号和第二接收信号供给到逻辑电路，以生成单个输出信号。
2.根据权利要求1所述的信号传输装置，所述逻辑电路包括以下电路中的至少一个：
组合电路，其被配置为基于输入到其自身的当前输入来确定其输出；以及
时序电路，其被配置为基于输入到其自身的当前输入和过往输入来确定其输出。
3.根据权利要求1或2所述的信号传输装置，还包括：
故障指示电路，其被配置为：通过监视所述第一接收信号和所述第二接收信号这两者，来生成指示所述第一隔离元件和所述第二隔离元件中任一隔离元件中的故障的警报信号。
4.根据权利要求3所述的信号传输装置，所述故障指示电路包括：
第一时序电路，其设置在所述次级电路系统中并且被配置为：根据所述第一接收信号生成第一虚拟输出信号；
第二时序电路，其设置在所述次级电路系统中并且被配置为：根据所述第二接收信号生成第二虚拟输出信号；
信号比较器，其设置在所述次级电路系统中并且被配置为：比较所述第一虚拟输出信号和所述第二虚拟输出信号，从而生成比较信号；
第三隔离元件，其被配置为：将所述比较信号从所述次级电路系统传输到所述初级电路系统；以及
警报信号生成器，其设置在所述初级电路系统中并且被配置为：根据经由所述第三隔离元件供给到所述警报信号生成器的所述比较信号，来生成所述警报信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信号传输装置，
所述发送器被配置为根据所述输入信号来改变所述传输信号的振幅。
6.根据权利要求5所述的信号传输装置，
所述发送器包括被配置为执行ASK(幅移键控)调制的调制器。
7.根据权利要求5所述的信号传输装置，
所述发送器包括被配置为执行OOK(开关键控)调制的调制器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的信号传输装置，其中，
第一芯片、第二芯片、以及至少一个第三芯片都被密封在单个封装中，其中，
第一芯片，其上集成有所述初级电路系统的电路元件；
第二芯片，其上集成有所述次级电路系统的电路元件；并且
至少一个第三芯片，其上集成有所述第一隔离元件和所述第二隔离元件。
9.根据权利要求8所述的信号传输装置，
所述第一隔离元件和所述第二隔离元件都以集中的方式集成在单个芯片上作为所述第三芯片。
10.根据权利要求8所述的信号传输装置，
所述第一隔离元件和所述第二隔离元件分别以分布式方式集成在多个芯片上作为所述第三芯片。
11.根据权利要求10所述的信号传输装置，
所述多个第三芯片都具有相同的结构。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的信号传输装置，
所述第一隔离元件和所述第二隔离元件均为变压器、电容器或者光电耦合器。
13.一种电子设备，包括：
功率晶体管；以及
栅极驱动器IC，其被配置为驱动所述功率晶体管的栅极，
其中，
所述栅极驱动器IC是根据权利要求1至12中任一项所述的信号传输装置。
14.一种车辆，包括根据权利要求13所述的电子设备。
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