CN212012607U - 隔离电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了隔离电路，包括：输入线路、隔离器与输出线路；所述隔离器将输出线路的电源、地与输出电路的电源、地隔离开；所述输入线路输出载波信号和N路由载波信号和输入信号生成的调制信号，N>1；所述隔离器包括载波信号隔离器和与调制信号一一对应的N个调制信号隔离器；所述载波信号和每一路调制信号分别输入输出线路生成与输入信号一一对应的N路输出信号。上述的隔离电路，用于多通道芯片上可以节省面积，可以维持良好的信号传递不失真。

Description

隔离电路

技术领域

本实用新型涉及功率开关管，尤其涉及隔离电路。

背景技术

隔离的主要作用是分离一个线路避免受另一个线路干扰，例如使用绝缘体(电介质)隔开这两块线路。也可以说隔离2个不同的电压域，例如在控制系统中，处理器电源通常是低压5V，负载电源通常是高压220V，如果这2个电压域不进行隔离，高压域的操作会对低压域造成严重干扰，甚至造成低压域器件损坏，因此需要使用绝缘体隔开高压域和低压域，但是隔离不能影响数字信号的传递，数字信号传递通常是通过高频载波，高频载波能够穿过绝缘体传递。这种既可以隔离不同电压域，又能传递信号的介质有电感、变压器、光耦、电容、NVE磁性开关、GMR巨磁阻等等。

隔离可应用于驱动马达的IGBT栅极驱动，这会是浮地的架构，两块线路的电源与地是不一致的，并且其不一致还会随瞬态变化而变化，因而产生所谓的共模瞬态抗扰度(Common Mode Transient Immunity(CMTI))性能指标，此指标越好表示对共模瞬态干扰(Common Mode Transient(CMTI))耐受度越高，因为此高频瞬态共模干扰会瓦解在隔离电介质之间的信息传递。所以需要开发对CMTI抗干扰的隔离技术。

现有方法如图1所示，采用高压电容做为绝缘电介质，每个输入对应2个隔离电容，该2个隔离电容是用来隔离每个输入的2个差分信号，如图1所示为2个输入，需要4个隔离电容，在多通道隔离驱动时需要的隔离电容数量是2*N(N是通道数量)。在多通道应用下会更耗面积，噪声会更大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是隔离电路，用于多通道芯片上可以节省面积，可以维持良好的信号传递不失真。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了隔离电路，包括：输入线路、隔离器与输出线路；所述隔离器将输入线路的电源、地与输出线路的电源、地隔离开；

所述输入线路连接于一第一电源VDD1与一第一地端GND1之间，用以接收一输入信号，输出载波信号和N路调制信号，N路调制信号由载波信号和输入信号调制生成，N>1；

所述隔离器，所述隔离器包括载波信号隔离器和与调制信号一一对应的N个调制信号隔离器，用于连接并隔离输入线路与输出线路；

所述输出线路，连接于一第二电源VDD2与一第二地端GND2之间，且同时连接上述隔离器，用以接收透过上述隔离器处理后的调制信号与载波信号，且对处理后的调制信号与载波信号进行解调处理后提供一与N路输入信号一一对应的N路输出信号。

在一较佳实施例中：所述输出信号的波形与输入信号相同并具有一定延时。

在一较佳实施例中：所述调制信号为持续性的载波信号。

在一较佳实施例中：所述输出电路对调制信号的解调采取单线的上升沿和/或下降沿来锁定数据内容。

本实用新型还提供了隔离电路，包括：输入线路、隔离器与输出线路；输入线路的电源、地与输出线路的电源、地隔离开；

所述输入线路包括载波信号生成部分、N个调制信号生成部分；所述载波信号生成部分生成第一载波信号和第二载波信号；所述第一载波信号、第二载波信号和N个输入信号分别输入至N个调制信号生成部分，生成N个调制信号；

所述隔离器包括载波信号隔离器和与调制信号一一对应的N个调制信号隔离器；所述载波信号隔离器的输入端与第一载波信号连接，所述N个调制信号隔离器的输入端与N个调制信号对应连接；

所述输出线路包括N个比较器，每一个比较器的负极输入端分别与所述载波信号隔离器的输出端连接；每一个比较器的正极输入端分别对应与所述N个调制信号隔离器的输出端一一对应连接；所述比较器的输出端分别经过电平转换线路形成N个输出信号。

在一较佳实施例中：所述输出信号的波形与输入信号相同并具有一定延时。

在一较佳实施例中：所述调制信号为持续性的载波信号。

在一较佳实施例中：所述输出电路对调制信号的解调采取单线的上升沿和/或下降沿来锁定数据内容。

在一较佳实施例中：所述调制信号生成部分为多路选择器

在一较佳实施例中：所述载波信号生成部分为振荡器相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：

本实用新型提供了隔离电路，对于N通道输入信号的输入线路，只需要N+1个隔离器，而传统N通道隔离驱动结构，需要2N个隔离器。因此能够实现节约隔离器的目的，节约成本，随着驱动的通道数量增加，本实用新型的优势更加明显。

附图说明

图1为现有技术中的隔离线路的框架图；

图2为本实用新型优选实施例中隔离线路的框架图；

图3为本实用新型优选实施例中输入线路的的结构框图；

图4为本实用新型优选实施例中输入线路的节点波形图；

图5为本实用新型优选实施例中输出线路的结构框图；

图6为本实用新型优选实施例中隔离线路节点波形图。

具体实施方式

下文通过附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

参考图1-图6，本实施例提供了隔离电路，包括：输入线路、隔离器与输出线路；所述隔离器将输出线路的电源VDD1、地GND1与输出电路的电源VDD2、地GND2隔离开；

所述输入线路包括载波信号生成部分、N个调制信号生成部分，本实施例N＝2，N也可以取其它任意整数，属于本实施例的简单替换。所述调制信号生成部分为多路选择器。所述载波信号生成部分为振荡器。

所述振荡器生成第一载波信号和第二载波信号；所述载波信号A、载波信号B和2个输入信号INPUT1、INPUT2分别输入至多路选择器1和多路选择器2，生成调制信号1和调制信号2；

所述隔离器包括隔离器1和与调制信号1和调制信号2一一对应的隔离器2、隔离器3；所述隔离器1的输入端与载波信号A连接，所述隔离器2、隔离器3的输入端与调制信号1和调制信号2对应连接；

所述输出线路包括2个比较器，比较器1、比较器2的负极输入端分别与所述隔离器1的输出端连接；比较器1、比较器2的正极输入端分别对应与所述所述隔离器2、隔离器3的输出端一一对应连接；所述比较器的输出端分别经过电平转换线路1、电平转换电路2形成输出信号OUTPUT1、OUTPUT2。

上述的隔离线路，每一路输入信号只需要通过1个隔离器进行隔离，再加上用于隔离载波信号A的隔离器1，只需要使用N+1个隔离器，而传统N通道隔离驱动结构，需要2N个隔离器。因此能够实现节约隔离器的目的，节约成本，随着驱动的通道数量增加，本实施例的优势更加明显。

本实施例中，述输出信号的波形与输入信号相同并具有一定延时。所述调制信号1、调制信号2为持续性的载波信号。所述输出电路对调制信号的解调采取单线的上升沿和/或下降沿来锁定数据内容。

下文对各个信号的调制和解调过程进行具体的说明：

如图4所示，此为输入线路的节点波形图，调制信号1(1)表征为：当输入信号为1时，多路选择器选择载波信号A输出；输入信号为0时，多路选择器选择载波信号B输出；调制信号1(2)表征为：当输入信号为1时，多路选择器选择载波信号B输出；输入信号为0时，多路选择器选择载波信号B输出；具体应用可以选择调制信号1(1)或者1(2)作为具体输出，载波信号的大小亦根据实际应用而定。调制信号2(1)与调制信号2(2)表征方式与调制信号1(1)及调制信号1(2)类似，本实施例选择调制信号1(1)与调制信号2(1)进行阐述，生成的调制信号经过其他处理后进入隔离器。

输出线路如图5所示，输出线路包含比较器以及其他基础模块。输出线路处理经过隔离器的调制信号以及载波信号A，利用比较器以及其他模块，如电平转换模块等，将经过隔离器的调制信号以及载波信号A还原得到与输入信号一致的解调信号。其中比较器1比较经过隔离器2的调制信号1以及经过隔离器1的载波信号A，比较器2比较经过隔离器3的调制信号2以及经过隔离器1的载波信号A，比较器1与比较器2后的信号经过其他模块处理还原为与输入信号有一定延时的输出信号OUTPUT1与OUTPUT2。具体输出线路结构以及输出线路节点波形如图5与如图6。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。

Claims (10)

1.隔离电路，其特征在于包括：输入线路、隔离器与输出线路；所述隔离器将输入线路的电源、地与输出线路的电源、地隔离开；

所述输入线路连接于一第一电源VDD1与一第一地端GND1之间，用以接收一输入信号，输出载波信号和N路调制信号，N路调制信号由载波信号和输入信号调制生成，N>1；

所述隔离器，所述隔离器包括载波信号隔离器和与调制信号一一对应的N个调制信号隔离器，用于连接并隔离输入线路与输出线路；

所述输出线路，连接于一第二电源VDD2与一第二地端GND2之间，且同时连接上述隔离器，用以接收透过上述隔离器处理后的调制信号与载波信号，且对处理后的调制信号与载波信号进行解调处理后提供一与N路输入信号一一对应的N路输出信号。

2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于：所述输出信号的波形与输入信号相同并具有一定延时。

3.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于：所述调制信号为持续性的载波信号。

4.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于：所述输出线路对调制信号的解调采取单线的上升沿和/或下降沿来锁定数据内容。

5.隔离电路，其特征在于包括：输入线路、隔离器与输出线路；输入线路的电源、地与输出线路的电源、地隔离开；

所述输入线路包括载波信号生成部分、N个调制信号生成部分；所述载波信号生成部分生成第一载波信号和第二载波信号；所述第一载波信号、第二载波信号和N个输入信号分别输入至N个调制信号生成部分，生成N个调制信号；

所述隔离器包括载波信号隔离器和与调制信号一一对应的N个调制信号隔离器；所述载波信号隔离器的输入端与第一载波信号连接，所述N个调制信号隔离器的输入端与N个调制信号对应连接；

所述输出线路包括N个比较器，每一个比较器的负极输入端分别与所述载波信号隔离器的输出端连接；每一个比较器的正极输入端分别对应与所述N个调制信号隔离器的输出端一一对应连接；所述比较器的输出端分别经过电平转换线路形成N个输出信号。

6.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于：所述输出信号的波形与输入信号相同并具有一定延时。

7.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于：所述调制信号为持续性的载波信号。

8.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于：所述输出线路对调制信号的解调采取单线的上升沿和/或下降沿来锁定数据内容。

9.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于：所述调制信号生成部分为多路选择器。

10.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于：所述载波信号生成部分为振荡器。

Images