KR102169969B1 - 저-스큐 통신 시스템 - Google Patents

저-스큐 통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102169969B1
KR102169969B1 KR1020157037271A KR20157037271A KR102169969B1 KR 102169969 B1 KR102169969 B1 KR 102169969B1 KR 1020157037271 A KR1020157037271 A KR 1020157037271A KR 20157037271 A KR20157037271 A KR 20157037271A KR 102169969 B1 KR102169969 B1 KR 102169969B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
bandwidth
switching device
communication
power switching
Prior art date
Application number
KR1020157037271A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160023731A (ko
Inventor
로버트 존 리덤
마테오 비트
스테픈 파커
이반 크로닌
Original Assignee
마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하 filed Critical 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하
Publication of KR20160023731A publication Critical patent/KR20160023731A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102169969B1 publication Critical patent/KR102169969B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40013—Details regarding a bus controller
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/368—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control
    • G06F13/376—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control using a contention resolving method, e.g. collision detection, collision avoidance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
    • G06F13/4295—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus using an embedded synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/407—Bus networks with decentralised control
    • H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection (CSMA-CD)
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
    • H02M2001/0012—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/493—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by transition coding, i.e. the time-position or direction of a transition being encoded before transmission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

저-스큐 통신 시스템{LOW-SKEW COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 전력 컨버터에 관한 것이고, 특히 전력 컨버터의 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하기 위한 통신 방법, 전력 컨버터용 통신 시스템, 및 이러한 통신 시스템을 포함하는 전력 컨버터에 관한 것이다. 예를 들어, 전력 컨버터의 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법으로서, 신호를 통신 링크의 송신단에 입력하는 단계; 데이터를 상기 통신 링크의 송신단에 입력하는 단계; 상기 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하는 단계; 상기 결정의 결과 상기 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 천이를 포함하는 상기 신호를 상기 통신 링크의 통신 채널로 송신하는 단계로서, 송신된 신호는 입력된 신호에 대하여 사전에 결정된 시간 지연만큼 지연되고, 상기 사전에 결정된 시간 지연은 상기 결정을 허용하기 위한 것인, 단계, 상기 데이터를 상기 통신 채널에서 송신하는 단계로서, 상기 결정의 결과 상기 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 데이터의 송신이 상기 신호가 송신된 이후까지 지연되는, 단계; 및 상기 신호가 송신되었다면, 송신된 신호를 상기 통신 링크의 수신단에서 수신하고, 수신된 신호에 의존하여 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법이 제공된다.

Description

저-스큐 통신 시스템{LOW-SKEW COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 전력 컨버터에 관한 것이고, 특히 전력 컨버터의 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하기 위한 통신 방법, 전력 컨버터용 통신 시스템, 및 이러한 통신 시스템을 포함하는 전력 컨버터에 관한 것이다.
통신 시스템은 AC-DC 컨버터 또는 DC-AC 인버터와 같은, 전력 컨버터의 컴포넌트들을 서로 연결시키기 위하여 사용될 수도 있다. 이러한 컨버터는 저전압 칩으로부터 컴퓨터, 자동차(locomotives) 및 고전압 송전선까지의 넓은 범위의 적용예들을 위하여 사용될 수도 있다. 더 세부적인 예시적인 적용예는, 예를 들어 연안에 설치된 풍력 발전 설비로부터 전력을 전송할 수 있는 타입의 고전압 dc 송전선에서의 스위칭 및, 모터 등, 예를 들어 자동차 모터를 중간 전압(예를 들어 1KV 초과)에서 스위칭하기 위한 것이다.
통신 시스템에 의하여 연결되는 컨버터의 컴포넌트들은, 전력 스위칭 디바이스의 모음의 원하는 상태를 결정하는 지능형 디바이스와 같은 제어기, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)와 같은 개개의 전력-스위칭 디바이스의 상태를 제어하는 지능형 "게이트 드라이브" 와 같은 스위칭 유닛, 온도 또는 전류 센서와 같은 센서, 또는 냉각 시스템 펌프와 같은 액츄에이터일 수도 있다. 이러한 전력 스위칭 디바이스의 예에는 위에서 언급된 바와 같이 IGBT가 포함되는데, 그러나 이것은 MOSFET(세로형 또는 가로형) 및 JFET일 수 있고, 또는 LILET(lateral inversion layer emitter transistor), SCR 및 기타 등등일 수 있다. 하지만 본 발명의 기법은 임의의 특정 타입의 범용 컨버터 아키텍처 또는 임의의 특정 타입의 전력 스위칭 디바이스로 한정되지는 않을 것이다.
구체적으로 제어 디바이스(CD) 및 전력 전자공학 시스템의 하나 이상의 전력 스위칭 유닛(SU) 사이에서의 통신을 고려하면, 일반적으로 스위칭 정보를 전달하는 제어 채널 및 구성 정보를 전달하는 데이터 채널이 존재한다. 전력 전자공학에서, 전압 절연이 CD와 SU 사이에 일반적으로 요구된다. 따라서, 물리적 통신 링크는 광학적 수단(광-커플러 또는 광섬유 송수신기), 전기적 수단(유도성 또는 용량성 커플링) 또는 RF 수단에 의하여 제공될 수도 있다.
예를 들어, 전력-전자공학 시스템은 제어기와 스위칭 유닛 사이에 점대점 광섬유 쌍을 포함할 수도 있는데, 이것은 레거시 광섬유 네트워크(legacy 섬유-optic network; LFON)라고 불린다. 이러한 기법에서 하나의 섬유는 제어기로부터 스위칭 디바이스로 제어 데이터를 전달하는데 여기에서 "켜짐(light on)"이 "턴온(turn on)"을 의미한다; 다른 섬유는 스위칭 디바이스로부터 제어기로 고장 데이터를 전달하는데 여기에서 "꺼짐(light off)"이 "고장(fault)"을 의미한다. 임의의 다른 정보도 다른 통신 채널에 의하여 송신되어서, 예를 들어, 제어/고장 데이터 및 데이터 스트림이 물리적으로 별개의 채널(와이어)에서 전달되게 해야 한다. 그러나, 임의의 물리적 링크를 추가하는 비용은 설치 면적(board area) 및 컴포넌트 비용 모두의 관점에서 고비용이다.
그러므로, 바람직하게는 무엇보다 각각의 전력 스위칭 디바이스 스위칭 동작이 신뢰가능하고, 전력 컨버터의 효율이 높고 및/또는 전력 소모가 적으며(예를 들어 전력 스위칭 디바이스를 스위칭하는 것과 연관된 전력 소모를 감소시킴), 알려진 레이턴시와 낮은 스큐를 가지고, 제조 비용이 감소하며, 크기가 작고, 및/또는 현존 시스템 컴포넌트(예를 들어, LFON용으로 설계된 컴포넌트)와의 역호환성 등의 장점을 가지는, 개선된 통신 방법 또는 시스템이 요구된다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 전력 컨버터의 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법으로서, 신호를 통신 링크의 송신단에 입력하는 단계; 데이터를 상기 통신 링크의 송신단에 입력하는 단계; 상기 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하는 단계; 상기 결정의 결과 상기 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 천이를 포함하는 상기 신호를 상기 통신 링크의 통신 채널로 송신하는 단계로서, 송신된 신호는 입력된 신호에 상대적으로 사전에 결정된 시간 지연만큼 지연되고, 상기 사전에 결정된 시간 지연은 상기 결정을 허용하기 위한 것인, 단계, 상기 데이터를 상기 통신 채널에서 송신하는 단계로서, 상기 결정의 결과 상기 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 데이터의 송신이 상기 신호가 송신된 이후까지 지연되는, 단계; 및 상기 신호가 송신되었다면, 송신된 신호를 상기 통신 링크의 수신단에서 수신하고, 수신된 신호에 의존하여 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법이 제공된다.
따라서, 일 실시예는 적합한 경우 신호가 데이터보다 우선적으로 송신되게 하여 신호의 천이가 언제나 알려진 및/또는 낮은 레이턴시로 전달되게 하면서, 바람직하게는 단일 통신 채널(논리적 연결)을 사용하여, 단일 물리적 통신 링크(예를 들어, 광섬유 또는 전기적 링크)를 거쳐 데이터(예를 들어 구성 설정을 위한 데이터) 및 제어 또는 고장 신호가 송신되게 할 수 있다. 이러한 낮은 레이턴시는, 예를 들어 고장을 표시하기 위하여 거의 실시간 요건이 있는 경우에 특히 유리하다. 레이턴시는 사전에 결정된 시간 지연에 의하여 결정될 수도 있고, 이것은 송신 이전에 신호를 패스쓰루하기 위한 버퍼, 예를 들어 시리얼 버퍼를 사용하여 구현되는 것이 바람직하다. 데이터를 지연하여 전송시키면 통신 채널에서의 데이터 및 신호의 충돌을 효과적으로 방지할 수 있는데, 이것은 이러한 데이터 및 신호가 송신단에 입력되기 이전에 동시에 생성될 수 있는 경우에 특히 유리하다. 더욱이, 각각의 방향에서 하나의 물리적 채널을 통하여 제어/고장 및 데이터 스트림을 전달하면 현존 솔루션과 소급 호환되는 데에 유익할 수도 있다. 또한, 이러한 방식으로 채널의 수를 줄이면(실시예들에서 채널은 논리적 연결이라고 기술될 수 있음), 재료 사용량 및/또는 비용, 예를 들어 설치 면적 및 컴포넌트 비용을 절감할 수 있다.
실시예는, 신호 천이, 예를 들어, 하이-로우 또는 디지털 '1'-> '0'(또는 그 반대의 경우도 마찬가지이다)과 같은 상태 변화가 시간적으로 덜 중요한 데이터 메시지보다 통신 링크에서 실질적으로 우선시되어 전파하도록 할 수도 있다. 제어 신호의 일부로서의 이러한 천이는, 바람직하게는 IGBT 모듈용 게이트 드라이브와 같은 드라이버를 통하여, 통신 링크의 수신단에서의 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 트리거링하기 위하여 사용될 수도 있다. 이러한 스위칭이 트리거링되는 경우, 종속 제어는 제어 신호에 직접적으로 반응하는 것으로 간주될 수도 있다. 대안적으로는, 고장 신호의 일부로서의 이러한 천이의 경우, 종속 제어는 앞선 링크의 수신단에 있는 전력 스위칭 디바이스(들) 및/또는 컨버터 내의 다른 전력 스위칭 디바이스, 예를 들어 컨버터의 하나 이상의 상 레그에서 직렬 및/또는 병렬로 커플링된 그러한 디바이스를 제어할 수도 있다(예를 들어, 도 9 참조). 따라서, 임의의 하나의 디바이스에서 고장이 발생하는 경우, 이러한 네트워크 내의 이러한 디바이스에 의하여 통전되는 전류는 디바이스들 사이에서 재분배될 수도 있다.
위에서 나타난 바와 같이, 임의의 실시예에서, 전력 스위칭 디바이스의 임의의 제어는 구동 회로, 예를 들어 IGBT용 게이트 드라이브를 이용하여 수행되는 것이 바람직하다 - 그러므로 임의의 실시예에서의 전력 스위칭 디바이스는 구동 회로를 통하여 통신 링크에 커플링될 수도 있고, 구동 회로는 제어 신호를 수신하고 이에 상응하여 스위칭할 디바이스를 제어하며 및/또는 구동 회로 및/또는 전력 스위칭 디바이스(들)와 관련된 고장 신호를 통신 링크를 통해서 제어기로 전송한다. 통신 링크의 송신단 및/또는 수신단은, 예를 들어 구동 회로 및/또는 전력 스위칭 디바이스, 또는 제어기와 연결되는 인터페이스를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 통신 링크는 제 1 통신 링크이고, 상기 신호는 제 1 신호이며, 상기 데이터는 제 1 데이터이고, 상기 사전에 결정된 시간 지연은 제 1 사전에 결정된 시간 지연이며, 상기 방법은 제 2 신호 및 제 2 데이터를 제 2 통신 링크를 통하여 전달하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 링크를 통하여 전달하는 단계는: 상기 제 2 신호를 상기 제 2 통신 링크의 송신단에 입력하는 단계; 상기 제 2 데이터를 상기 통신 링크의 송신단에 입력하는 단계; 상기 제 2 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하는 단계;
상기 결정의 결과 상기 제 2 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 제 2 신호를 상기 제 2 통신 링크의 통신 채널로 송신하는 단계로서, 송신된 제 2 신호는 입력된 제 2 신호에 상대적으로 제 2 사전에 결정된 시간 지연만큼 지연되고, 상기 제 2 사전에 결정된 시간 지연은 상기 제 2 신호가 천이를 포함하는지 여부에 대한 상기 결정을 허용하기 위한 것인, 단계; 상기 제 2 데이터를 상기 제 2 통신 채널에서 송신하는 단계로서, 상기 결정의 결과 상기 제 2 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 제 2 데이터의 송신이 상기 제 2 신호의 송신 이후까지 지연되는, 단계; 및 상기 제 2 신호가 송신되었다면, 송신된 신호를 상기 통신 링크의 수신단에서 수신하고, 수신된 제 2 신호에 의존하여 적어도 하나의 다른 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법이 더 제공될 수도 있다.
따라서, 일 실시예는, 단일 물리적 통신 링크/채널이 각각의 목적지를 향한 송신을 위하여 사용된다고 하더라도, 제어 또는 고장 신호와 같은 신호들의 천이가 각각의 목적지에 도달하는 시각 사이에 낮은 스큐를 보장하면서 데이터를 송신할 수도 있다. 이것은 신호들이 IGBT와 같은 전력 스위칭 디바이스를 온오프로 스위칭하기 위한 제어 신호인 경우에 특히 중요하다. 예를 들어, 낮은 스큐는 직렬 연결된 IGBT들의 전압 평형과 관련하여 또는 전력 컨버터 내에 병렬로 접속된 IGBT들에서의 전류 공유에 대하여 유리할 수도 있는데(도 9 를 참조한다), 이러한 평형은 특히 신뢰성 및/또는 전력 소비에 영향을 미친다.
이를 고려하여 다수의 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 동기화하기 위하여, 일 실시예는 복수 개의 스위칭 유닛 각각에 연결된 제어 채널이 알려진 레이턴시를 가지게 하고 더 나아가 이러한 유닛들 사이에 낮은 스큐가 존재하도록 할 수 있다. 유사한 장점은 스위칭 디바이스 또는 유닛으로부터 제어기로의 통신과 관련해서도 발견되는데, 이러한 통신은 상태 정보 및 모니터링 정보를 전달하기 위한 것이다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연은, 제 1 신호 및 제 2 신호가 동시에 송신되는 경우에 수신된 제 1 신호에 의존한 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스에 대한 제어와 수신된 제 2 신호에 의존한 적어도 하나의 다른 전력 스위칭 디바이스에 대한 제어를 실질적으로(정확하게 또는 거의)동기화하기 위한 것이다. 이러한 제어 동작 각각은 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 온 또는 오프로 스위칭하는 것을 포함하고, 시간 지연은, 예를 들어 신뢰성 및/또는 전력 효율을 개선하고 및/또는 스위칭 시에 하나 이상의 스위칭 디바이스에 가해지는 스트레스를 감소시킬 수도 있다.
채널마다 일관적인 알려진 타이밍 지연을 제공하기 위하여, 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연은 실질적으로 동일하여, 제 1 신호가 제 1 통신 링크의 수신단에 도달하는 시각 및 제 2 신호가 제 2 통신 링크의 수신단에 도달하는 시각 사이의 스큐를 감소시킬 수도 있다.
또한, 데이터가 통신 채널에서 변조 기법을 사용하여 전송되는 통신 방법이 제공될 수도 있는데, 이러한 방법은, 통신 링크의 수신단에서 수신된 펄스가 데이터 변조 기법의 사전에 결정된 펄스폭보다 더 큰 지속시간을 가진다면, 수신된 펄스를 제어 또는 고장 신호 펄스로서 처리, 예를 들어 디코딩하는 단계를 포함한다. 이러한 데이터는 위에서 설명된 제 1 또는 제 2 데이터일 수도 있다. 바람직하게는, 펄스 길이가 임계 길이보다 더 길다면, 예를 들어 해당 변조 기법의 데이터 펄스의 기대된 지속시간보다 더 길다면, 예를 들어, 데이터 펄스의 지속시간의 두 배라면, 그 펄스는 제어/고장 펄스로서 취급된다. 이렇게 하면 예를 들어 전파 상태에 기인한 어느 정도의 펄스폭 왜곡이 발생하더라도 정상 동작하게 할 수 있다. 펄스폭에 기초한 구별은 주파수에 기초한, 이러한 경우에는 데이터 신호와 비교하여 제어/고장 신호의 더 낮은 펄스 주파수에 기초한 제어/고장 신호와 데이터 신호의 구별의 일 예인 것으로 간주될 수도 있다.
제 1 (제 2) 지연된 데이터는 통신 채널에서의 상기 제 1 (제 2) 신호의 송신 이후에 사전에 결정된 지연을 가지고 통신 채널로 송신될 수도 있다. 이러한 경우에, 데이터는 제어 신호가 전송된 직후에 전송되지 않을 수도 있다. 오히려, 데이터 송신에 대한 지연이 고정되면, 위에서 설명된 바와 같이 제어/고장 신호의 레이턴시가 개선되는 것과 더불어 데이터 송신에서 알려진 레이턴시가 적용되거나 및/또는 낮은 레이턴시가 적용되게 할 수도 있다. 데이터 및 신호는 제 1 데이터 및 신호 또는 제 2 데이터 및 신호일 수도 있다. 그러나 실시예들에서, 예를 들어 신호가 높은 주파수를 가지고 우선 순위를 가져서 데이터가 사전에 결정된 지연이 아니라 무한정으로 지연될 수 있거나 및/또는 버퍼에 충돌이 일어나는 경우에는(신호에 제 1 천이 직후에 제 2 천이가 있는 경우에 데이터는 다시 지연될 수도 있다) 반드시 사전에 결정된 지연이 생기지 않을 수도 있다.
바람직하게는, 고장 또는 제어 정보를 포함할 수 있는 임의의 데이터는 펄스 위치 변조(PPM), 바람직하게는 차분 PPM(DPPM)을 사용하여 통신 채널에서 송신된다. 데이터 통신 채널에서 데이터를 송신하는 지연을 제공하기 위하여 널 심볼이 제 1 및/또는 제 2 데이터에 삽입될 수도 있다.
또한 다른 통신 방법이 제공될 수도 있는데, 이 경우 신호 및 데이터는 통신 채널에서 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 포함하는 모듈로 송신되고, 상기 신호는 제어 신호이며, 수신된 신호에 의존한 제어가 모듈의 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 제어한다.
신호 및 데이터는 통신 채널에서 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 포함하는 모듈로부터 송신되고, 상기 신호는 고장 신호(fault signal)이며, 상기 수신된 신호에 의존한 제어가 상기 파워 컨버터, 예를 들어 실시간 요건을 가지는 표지의 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 제어하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법이 더 제공될 수도 있다. 그러면 수신된 신호에 의존한 제어는, 전력 컨버터의 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 제어하는 것이 바람직한데, 예를 들어, 고장 표지와 연관된 전력 스위칭 디바이스를 턴오프하고, 및/또는 전력 컨버터를 전체적으로 셧 다운하거나 적어도 고장 모듈에 의하여 통전되었던 전류를 재분배하기까지 다른 모듈의 다른 전력 스위칭 디바이스를 온 또는 오프로 턴오프하는 것이 가능하다.
이와 유사하게, 다른 통신 방법이 제공될 수도 있는데, 이 경우 신호 및 데이터는 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 포함하는 모듈로부터 송신되고, 상기 신호는 상기 모듈의 상태 표지를 포함하며, 이러한 방법은 거의 실시간으로 상기 상태를 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 방법은, 상기 상태 표지에 기초한 거의 실시간 제어 단계를 포함한다. 이러한 상태 표지는 상태 및/또는 모니터링 정보, 예를 들어, 센서 측정치를 포함할 수도 있다. 바람직하게는 상태 표지는 실시간 모니터링 요건을 만족시키도록 동작할 수도 있다. 표시된 조건은 모듈, 예를 들어, 모듈의 전력 스위칭 디바이스 및/또는 구동 회로의 임의의 파라미터에 관련될 수도 있다. 상태(condition)는 상태(state), 센서 출력, 및/또는 전압, 전류, 온도, 습기, 등과 같은 측정된 특성일 수도 있다.
모듈로부터 신호 및 데이터를 전달하는 동작을 수반하는 위의 경우들 모두에서, 데이터는 단지 제어기로부터 수신되는 신호(예를 들어, 고장 신호, 또는 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 트리거링하기 위한 제어 신호, 및/또는 데이터의 수신을 확인하기 위한 신호)의 확인을 포함할 수도 있다.
다른 통신 방법이 제공될 수도 있는데, 이 경우 신호 및 데이터는 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 포함하는 모듈로 송신되고, 데이터는 모듈에서 구현될 설정 및/또는 모듈의 상태 표시자에 대한 적어도 하나의 요청 및/또는 모듈로부터 수신된 신호(예를 들어 제어 신호 또는 고장 신호)에 대한 적어도 하나의 확인을 표시한다.
다른 통신 방법이 제공될 수도 있는데, 이 경우 신호 및 데이터는 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 포함하는 모듈로 송신되고, 데이터는 현재 모듈 설정 및/또는 모듈의 적어도 하나의 상태 표시자 및/또는 모듈에서 수신된 신호에 대한 적어도 하나의 확인을 표시한다.
통신 링크의 다른 채널에서 클록 신호를 전송하는 단계; 및 통신 링크의 송신단 및 수신단에서의 로직 회로 동작을 동기화하도록 상기 클록 신호를 사용하는 단계로서, 상기 로직 회로 동작은 상기 수신된 신호 및/또는 수신된 데이터를 처리하기 위한 것인, 단계를 포함하는, 또 다른 통신 방법이 제공될 수도 있다. 이러한 방법들의 장점은 타이밍 불확정성을 줄인다는 점이다. 하나의 클록 도메인이란 신호 및 데이터가 별개의 클록에 맞춰 재동기화될 필요가 없다는 것을 의미한다. 하나의 클록 도메인만이 존재한다면, 신호 및 데이터는, 신호가 다시 타이밍될 때에 일반적으로 불확정성(스큐 및/또는 지터)이 생기게 하는 타이밍 경계를 넘어갈 필요가 없다.
제어 신호에 있는 지터를 감소시키기 위하여, 통신 방법은 상기 수신단에서 수신된 신호 및/또는 데이터로부터 클록 신호를 복원하는 단계; 및 복원된 클록 신호에 기초하여 상기 통신 채널의 송신단 및 수신단에서의 로직 회로 동작을 동기화하는 단계로서, 상기 로직 회로 동작은 수신된 신호 및/또는 데이터를 처리하기 위한 것인, 단계를 포함할 수도 있다. 이러한 복원 동작은 위상 잠금 루프를 사용하여 수행될 수도 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 포함하는 적어도 하나의 모듈 및 상기 적어도 하나의 모듈을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어기를 가지는 전력 컨버터용 통신 시스템이 제공되는데, 이러한 시스템은 신호 및 데이터를 수신하도록 구성되는 송신기로서, 수신된 신호 및 데이터를 상기 제어기를 상기 적어도 하나의 모듈에 커플링하기 위한 통신 채널에서 송신하기 위한, 송신기를 포함하고, 상기 송신기는: 수신된 신호를 저장하도록 구성되는 신호 버퍼; 수신된 데이터를 저장하도록 구성되는 데이터 버퍼; 및 저장된 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하도록 구성되는 검출기를 포함하며, 상기 송신기는, 저장된 신호의 상기 통신 채널에서의 송신을 상기 신호 버퍼에 의하여 결정된 사전에 결정된 시간 지연만큼 지연시키도록 구성되고, 상기 사전에 결정된 시간 지연은 상기 결정을 하기 위한 것이며; 저장된 신호가 천이를 포함한다고 상기 검출기가 표시하는 경우, 상기 데이터 버퍼는, 상기 저장된 신호의 상기 통신 채널에서의 송신을 상기 통신 채널에서 상기 저장된 데이터가 송신된 이후까지 지연시키도록 구성된다.
이러한 실시예에서, 신호 버퍼는 바람직하게는 송신기로부터 수신된 제어 신호를 송신하는 것을 지연시키고, 데이터 버퍼 도 이와 유사하게 송신기로부터 수신된 데이터를 송신하는 것을 지연시킬 수도 있다. 각각의 버퍼에 의하여 구현된 시간 지연은, 통신 링크를 통해 송신될 버퍼링된 데이터/신호에 대한 낮은 및/또는 알려진 레이턴시를 실현할 수도 있다. 지연 중 하나 또는 양자 모두는, 예를 들어 시리얼 버퍼의 길이를 사용하여 및/또는 버퍼로부터의 출력의 타이밍을 제어하기 위한 타이머를 사용하여 결정될 수도 있다.
다른 통신 시스템이 제공될 수도 있는데, 이 경우 신호는 제 1 신호이고, 사전에 결정된 시간 지연은 제 1 사전에 결정된 시간 지연이며, 시스템은 다른 신호 및 다른 데이터를 저장하고 다른 모듈에 커플링되는 다른 통신 채널에서 송신하도록 구성되고, 상기 시스템은 상기 다른 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 검출기를 더 포함하며, 상기 시스템은 상기 다른 통신 채널을 통한 상기 저장된 다른 신호의 송신을 상기 다른 신호를 저장하기 위한 신호 버퍼에 의하여 결정되는 제 2 사전에 결정된 시간 지연만큼 지연시키도록 구성되며, 상기 제 2 사전에 결정된 시간 지연은 상기 제 2 신호가 천이를 포함하는지 여부에 대한 상기 결정을 허용하기 위한 것이고, 상기 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연은, 각각의 통신 채널 수신단으로의 상기 제 1 신호 및 제 2 신호의 도달 사이의 스큐를 감소시키기 위한 값을 가진다.
다른 통신 시스템이 제공될 수도 있는데, 이 경우 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연은, 수신된 제 1 신호에 의존한 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스의 제어 및 수신된 다른 신호에 의존한 적어도 하나의 다른 전력 스위칭 디바이스의 제어를 실질적으로 동기화하기 위한 값을 가진다.
송신된 신호 및 데이터를 상기 통신 채널을 통하여 상기 송신기로부터 수신하기 위한 수신기를 포함하는 다른 통신 시스템이 제공될 수도 있는데, 이 경우 송신기는 상기 데이터를 상기 통신 채널에서 변조 기법을 사용하여 송신하도록 구성되며, 수신기는, 수신된 펄스가 사전에 결정된 펄스폭보다 더 큰 지속시간을 가지는지 여부를 결정하도록 구성되는 검출기로서, 상기 사전에 결정된 펄스폭은 상기 데이터 변조 기법의 펄스폭인, 검출기; 및 수신된 펄스가 상기 사전에 결정된 펄스폭보다 더 큰 지속시간을 가진다고 상기 검출기의 출력이 표시하면, 상기 통신 채널의 수신단에서 수신된 펄스를 제어 신호 펄스로서 디코딩하도록 구성되는 디코더를 포함한다.
통신 시스템을 포함하는 전력 컨버터가 더 제공될 수도 있는데, 컨버터는, 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스 및 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스의 스위칭을 제어하기 위한 구동 회로를 포함하는 적어도 하나의 모듈을 포함하고, 상기 컨버터는 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스를 제어하기 위해 상기 신호를 출력하기 위한 상기 적어도 하나의 제어기를 가지며, 상기 컨버터는 상기 적어도 하나의 통신 채널에 대한 상기 적어도 하나의 통신 링크를 포함한다.
또 다른 전력 컨버터 또는 통신 시스템이 제공될 수도 있는데, 이 경우 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스는 IGBT를 포함한다.
바람직한 실시예는 첨부된 종속항에 정의된다.
위의 양태의 임의의 하나 이상 및/또는 바람직한 실시예의 위의 선택적인 특징의 임의의 하나 이상은 임의의 순서로 결합될 수도 있다.
본 발명을 더 잘 이해하고 어떻게 본 발명이 실시되는지를 보여주기 위하여, 예를 통하여 첨부된 도면을 참조할 것이다.
도 1 은 시스템의 일 실시예의 블록도이다;
도 2a 및 도 2b 는 방법 실시예의 흐름도를 도시하고, 도 2b 는 예를 들어 도 2c 의 블록도에 관련된다;
도 3 은 일 실시예에서 통신 링크에 의하여 커플링되는 송신기 및 수신기를 도시하는 다이어그램을 도시한다;
도 4 는 인코딩된 데이터 신호를 도시한다;
도 5 는 데이터/제어 신호 충돌이 있는 인코딩된 데이터를 도시한다;
도 6a 내지 도 6d 는 송신기로부터 수신기로 전송되는 데이터 및 제어 신호를 도시한다. 구체적으로 설명하면: 도 6a 는 0 인 data_in, control_in이 0 에서 1 로 천이하고 이러한 천이가 852ns 이후에 control_out에서 나타나는 것을 도시한다; 도 6b 는 펄스와 송신 및 수신 클록(clk_tx 및 clk_rx) 사이의 관련성을 도시하는 도 6a 의 확대도이다. 도 6c 는 1 인 data_in, control_in 이 1 에서 0 으로 천이하고 그 천이가 850ns 이후에 control_out에서 나타나는 것을 도시한다. 도 6d 는 도 6c 의 확대도이다;
도 7 은 송신 클록을 시스템 내의 수신기에서 복원하기 위하여 위상-잠금 루프(PLL)를 사용하는 것을 도시한다;
도 8 은 송신된 신호로부터 송신 클록을 복원하기 위하여 위상-잠금 루프(PLL) 및 클록 복원 블록을 사용하는 시스템을 도시한다;
도 9 는 컨버터 실시예에서 발견될 수 있는 것과 같은 스위칭 디바이스(예를 들어 간단하게 IGBT로 표현됨), 예를 들어, 다상 레그 인버터(phase leg inverter)의 네트워크를 도시한다;
도 10a 는 인버터와 같은, 전력 스위칭 장치 내의 제어 회로 블록을 도시한다; 이러한 장치는 하나 이상의 상 레그들 중 절반의 각각의 상 레그에 하나 이상의 전력 스위칭 디바이스를 가질 수도 있고, 각각의 디바이스 드라이버(2)는 각각의 드라이버 제어기(1)에 커플링될 수도 있으며 및/또는 복수 개의 디바이스 드라이버(2)가 공통적으로 하나의 드라이버 제어기(1)에 커플링될 수도 있다; 그리고 도 10b 는 도 10a 에 대한 대안적인 구성을 도시한다; 그리고
도 11 은 시스템의 실시예의 블록도를 도시한다.
일 실시예는 AC-DC 컨버터 또는 DC-AC 인버터와 같은 전력 컨버터에 적용가능한 통신 방법을 제공한다. 단순히 예로서, 도 9 는 각각의 상 레그의 상측 및 하측 각각에 적층된 두 개의 IGBT들을 가지는 다상 레그 인버터를 도시한다. 단상 또는 다상 레그 인버터는, 디바이스측에 게이트 드라이버(2)에 의하여 제어되도록 커플링된 IGBT들을 가지는 하나 이상의 상 레그를 포함하는, 도 10a 의 전력 스위칭 장치(4)로서 제공될 수도 있다. 디바이스 드라이버는 제어측에 있는 게이트 드라이버 제어기(1)에 의하여 제어되도록 각각 커플링된다.
도 10a 의 전력 스위칭 디바이스(5a, 5b)는 IGBT로서 도시되는데, 하지만 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 FET(예를 들어, MOSFET 또는 JFET), LILET, SCR, 등을 포함할 수도 있다. 이러한 디바이스(5a, 5b) 각각은 역전압 및 역전류에 대하여 스위칭 디바이스를 보호하기 위하여 병렬로 연결되는 선택적인 프리휠링 다이오드를 가지는 것으로 도시된다.
각각의 디바이스 드라이버와 이것의 대응하는 드라이버 제어기 사이의 커플링은 예를 들어 변압기-커플링 또는 광-커플링을 이용하여 전압 절연을 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 10a 바람직하게는 양방향성인 링크(3) 각각은 광섬유(예를 들어, 양방향 통신용 광섬유, 또는 각각의 방향의 통신용 개별 섬유) 또는 변압기를 포함할 수도 있다. 일 실시예의 통신 방법은 이러한 링크를 통한 통신을 위하여 구현될 수도 있다.
도 9 와 관련하여 당업자에 의하여 인식될 수 있는 바와 같이, 도 10a 에 도시되지 않는 회로부가 존재할 수도 있고, 특히 하나 이상의 전력 스위칭 디바이스가 공급선(예를 들어, VSS 및 0V)까지 연결되는 라인 중 하나 또는 양자 모두에 존재할 수도 있다 - 이러한 라인들은 이를 나타내기 위하여 도 10a 에서는 인터럽트되어 있다.
도 10b 의 확장도는, 하나의 제어가능한 스위치(202)가, 예를 들어 실리콘 카바이드 다이, 전압 레벨을 생성하도록 병렬 연결되는 다수의 디바이스, 그리고 전압 레벨을 직렬로 연결하도록 직렬로 연결되는 다수의 디바이스들의 세트를 각각 포함하는, 9 개의 전력 반도체 스위칭 디바이스들(210)을 포함하는, 간단하지만 더 큰 스케일의 시스템을 도시한다. 다른 구성에서, 하나의 스위칭 디바이스 제어기는 두 개 이상의 스위치 또는 디바이스 다이를 제어할 수도 있다. 각각의 스위치(210)는 개별적인 스위칭 디바이스 제어기(130)를 가지고, 이것이 이제 서브-제어기(120a, b) 중 하나에 커플링된다. 도시된 바와 같이 서브-제어기와 스위칭 디바이스 제어기 사이에 개별 버스가 지나가서 각각의 스위칭 디바이스 제어기에 대하여 이러한 버스가 하나 존재하게 되는데, 하지만 이것은 단순한 예일 뿐이다. 다수의 스위치들을 포함하는 고전압 및/또는 대전류 전력 전기 회로에서, 수 백 개 또는 가능하게는 수 천 개의 반도체 스위칭 디바이스가 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 채용될 수도 있고, 스위칭 디바이스 제어기 시스템은 이러한 디바이스들이 동기되어, 사실상 거의 동시에 스위칭되도록 이들의 스위칭을 제어한다. 본 발명의 통신 방법의 일 실시예를 사용하면 이러한 동기화를 개선할 수도 있다.
구체적으로 본 발명의 통신 방법을 고려하면, 바람직한 실시예는 바람직하게는 단일 물리적 링크에서 두 개의 데이터 스트림을 다중화하여, 데이터 스트림 중 하나가 알려진 레이턴시를 가지고 목적지에 도달하도록 하기 위한 것이다. 두 개 이상의 물리적 링크가 사용되는 경우, 이것은 알려진 레이턴시를 가지는 두 개의 채널들 사이에 낮은 스큐가 존재한다는 것을 의미할 수도 있다. 바람직하게는, 비-실시간 데이터가 차분 펄스 위치 변조(DPPM)에 의하여 운반된다. DPPM는 광학적 및 전기적 인터페이스 양자 모두와 호환가능하기 때문에 유리하고, 펄스 왜곡을 허용하며, 클록이 전송될 필요가 없으며, 산업 응용예에서 널리 사용된다. 이러한 방법은 아래에서 논의되는 바와 같은 'ICP(Insight Communication Protocol)'를 사용하여 네트워크 내에 선택적으로 구현될 수도 있다.
바람직하게는, 일 실시예는 너무 많은 타이밍 불확정성을 제어 신호에 부가하지 않으면서 단일 채널을 통해 제어 정보 및 데이터 정보를 전송하도록 할 수도 있다.
비교를 위하여 더 일반적인 구성을 고려하면, 어떤 채널이 PPM/DPPM 또는 임의의 다른 패킷 기초 통신 표준에 의하여 데이터 워드를 현재 전송하고 있다면, 제어 신호를 송신하기 이전에 워드가 전송되도록 대기함으로써 그 워드의 송신 시간과 균등한 타이밍 불확정성을 도입하게 될 것이다. 또는 제어 신호가 전송되도록 현재의 워드가 중단될 수도 있는데, 이러한 경우에는 큰 데이터 패킷을 무효화할 수 있는 데이터 워드 에러가 발생하게 된다. 그러면 적법하게 중단된 워드와 채널 에러를 구별하는 것이 어렵게 되는 비효율적인 통신 시스템이 될 것이다. 만일 제어 및 데이터의 소스가 동일하다면, 제어 신호들 사이의 무전송 시간 동안에 데이터를 전송하는 것도 가능해진다. 그러나 통상적 전력 컨버터에서, 제어 신호는 데이터에 동기되지 않은 상태로 생성되고, 상이한 소스로부터 생성될 수도 있다. 이러한 솔루션을 현재의 장비에 맞게 맞춤하기 위하여, 원래의 장비가 채널이 사용되지 않는 시간을 식별하기에 적합한 신호를 제공하지 않고 있다고 일반적으로 가정한다.
일 실시예는 제어 신호의 다음과 같은 특징들을 사용하는 것이 바람직하다:
- 제어 신호의 타이밍이 로우에서 하이로 또는 하이에서 로우로의 천이에 의하여 전송된다;
- 추가적 레이턴시(통상적으로 1us 미만)가 채널들 사이의 스큐를 낮추기 위하여 허용될 수 있다; 그리고/또는
- 제어 신호의 대역폭이 데이터 신호의 대역폭보다 더 좁다.
이러한 실시예는 버퍼(타이밍 윈도우)를 통신 채널의 각각의 단부에 구현하는 것이 바람직하다. 이러한 버퍼는 채널마다 일관적인 알려진 타이밍 지연을 도입한다.
송신단에서, 제어 및 데이터 신호가 버퍼로 들어간다. 제어 신호에서 천이가 발견되지 않으면, 데이터는 전송된다. 천이가 발견되면, 제어 신호가 전송될 때까지 데이터는 지연된다. 제어 신호 천이 이후에, 데이터 송신이 재개되기 전까지 지연이 존재한다.
수신단에서, 인입하는 신호는 표준 DPPM으로서 디코딩된다. 수신된 펄스가 두 개의 표준 펄스폭보다 더 크다면, 이것은 제어 신호로서 디코딩된다. 이러한 방식으로 프로토콜은 펄스폭 왜곡을 허용하게 된다.
이러한 디자인을 확장하면, 별개의 채널에 의하여 송신단으로부터 클록 신호를 송신하여 송신 및 수신 로직이 시간적으로 동기화되게 하는 것을 수반한다. 대안적으로는, 적합한 위상-잠금 루프(PLL)가 구현된다면, 클록 신호는 인입하는 데이터로부터 복원될 수 있다. 이것이 제어 신호에 있는 지터를 더욱 감소시킨다.
이러한 실시예의 솔루션은 광학적 및 전기적 채널에 대해 적합하다. 이것은 연결 속도에 독립적이어서, 저-대역폭 플라스틱 광섬유 송수신기(1Mbps의 비트레이트)로부터 고속 차분 전기 송수신기(100Mbps 이상의 비트레이트)에 사용될 수 있다. 바람직하게는 채널은 DC 성분을 송신할 수 있어서, AC로만 커플링되는 인터페이스들은 DC 복원 방안이 채용되지 않는다면 다소 적합하지 않게 된다.
실시예들은, 예를 들어 전력 컨버터 내에 있는, IGBT의 게이트를 구동하기 위한 게이트 드라이브 제품에 구현될 수도 있다. 그러나 이러한 원리는 다른 센서 응용예에도 적용가능할 수 있다. 예를 들어 전력 컨버터 내의 전압, 전류, 온도 또는 습도를 측정하는 임의의 센서가 유사한 시스템을 이용할 수 있다. 센서 데이터가 알려진 레이턴시를 가지고 전달되어야 한다면, 제어 신호는 센서 측정치일 것이고 데이터는 그 센서에 대한 구성 및 상태 정보일 것이다. 센서 데이터에 실시간 요건이 없다면, 이것은 데이터 채널 및 고장을 표시하기 위한 제어 채널에서 전달될 수 있을 것이다. 더욱이, 비용 또는 크기 문제 때문에 물리적 채널의 개수가 한정되는, 고전압 영역 밖의 다른 응용예들도 존재할 수 있다.
도 1 은 통신 링크에 의하여 각각의 모듈로 커플링되는 제어기를 포함하는 일 실시예의 시스템 블록들을 도시한다. 각각의 모듈은 하나 이상의 전력 스위칭 디바이스(D1 - D4)를 포함하는데, 디바이스에 대한 게이트 드라이브와 같은 스위칭 유닛들은 도시되지 않는다는 것에 주의한다. 통신 링크의 송신단에 있는, 즉 제어기(C0) 또는 모듈과 연관되는 각각의 송신기(T0, T0')는 신호 및 데이터 버퍼(T1, T2) 및 천이 검출기를 포함한다. 따라서, 통신 링크에서 출력될 신호 및 데이터 양자 모두는, 출력되는 신호가 제어 신호인지 고장 신호인지, 즉, 이것이 천이를 가지는지 여부에 대하여 점검되는 동안에 저장될 수도 있다. 신호 및 데이터 각각의 저장(지연) 시간을 조절하기 위하여 선택적인 타이밍 소자(ts, td)가 사용될 수도 있다; 대안적으로는 각 지연은 대응하는 버퍼의 구조, 예를 들어 시리얼 버퍼의 길이에 의하여 결정될 수도 있다. 클록 신호가 통신 링크에서 송신되는 신호 및 데이터 내에 임베딩되게 하거나 통신 링크를 거쳐 추가적 채널에서 송신되게 하기 위하여, 클록이 제어기 또는 송신기 내에 또는 외부에 제공될 수도 있다. 따라서 수신기(R0, R0')는, 예를 들어 송신 정보의 신호와 데이터를 구별하도록 수신된 송신 정보를 디코딩하기 위하여, 수신기(R0, R0') 내에서 펄스폭 또는 주파수를 검출하게 하는 클록 복원 유닛(R1, R1')을 포함할 수도 있다. 클록 복원은 위상 잠금 루프(PLL)를 사용하여 수행될 수도 있다. 이러한 방법의 흐름도가 도 2a 에 도시된다. 동시에 발생할 수도 있는 단계 1 및 단계 2 에서, 링크를 통해 통신될 신호와 데이터가 수신된다. 신호 및/또는 데이터는 상이한 입력부에서 수신되고 및/또는 그 송신기에 대하여 국지적으로(예를 들어 그 송신기를 포함하는 제어기 또는 모듈 내에서) 생성될 수도 있다. 신호와 데이터는, 예를 들어 변조 기법(예를 들어 주파수, 진폭 또는 펄스폭에 기초한 기법)에 의하여 구별될 수도 있고, 및/또는 LFON 네트워크에서와 동일한 방법으로 구별될 수도 있다; 신호 및/또는 데이터는 LFON 유닛으로부터 수신되었을 수도 있다. 신호가 수신되면 지연을 타이밍하기 위하여 타이머가 시작될 수도 있다(비록 타이밍 지연이, 사실상 예를 들어 위에서 설명된 바와 같은 시리얼 버퍼에 의하여 구현될 수도 있지만). 지연되는 도중에 단계 3 에서, 그 신호가 천이를 포함하고 따라서 제어/고장 신호로서 처리되어야 하는지 여부를 검출하기 위하여 신호를 검사한다. 결정 단계 4 에 의하여 결정되는 바와 같이 지연 시간이 만료되면, 그 신호가 송신된다(S5). 데이터는, 예를 들어 단계 S1 에서 신호가 수신된 시점으로부터 이러한 신호가 송신된 이후에만, 바람직하게는 사전에 결정된 지연 이후에만 데이터가 송신된다. 단계 S3 에서 판단한 결과 천이가 검출되지 않으면, 데이터만이 전송될 수도 있다.
도 11 은 통신 링크(들)를 통해 각각의 모듈에 커플링되는 적어도 하나의 제어기를 포함하는 통신 시스템 실시예(101)의 시스템 블록도를 도시한다. 이러한 시스템은 통신 링크(들) 및/또는 모듈(들)과 함께 제공되거나 이들이 없이 제공될 수도 있다. 일 실시예는: 제어기(C01)(송신기(T01 및 T02)는 동일한 제어기 또는 별개의 제어기 내에 포함될 수도 있음); 전력 스위칭 디바이스(들)(D11 및/또는 D21)가 있는 모듈(M1')을 가지는 통신 채널 수신단; 제 1 신호(예를 들어, 제어 또는 고장 신호) 및 제 1 데이터를 송신하기 위한 송신기(T01)를 가지는 송신단; 통신 채널을 가지는 제 1 통신 링크; 제 1 사전에 결정된 시간 지연(T1)을 구현하기 위한 신호 버퍼(제 1 신호를 송신하고 사전에 결정된 지연(Td1)) 이후에 데이터를 송신하게 하는 데이터 버퍼가 더 제공될 수도 있음); 검출기(T31); 다른 모듈(M2')을 가지는 통신 채널 수신단; 다른 전력 스위칭 디바이스(들)(D12 및/또는 D22); 다른/제 2 신호(예를 들어, 제어 또는 고장 신호) 및 다른/제 2 데이터를 송신하는 송신단; (다른) 통신 채널을 가지는 다른/제 2 통신 링크; 검출기(T32); 및/또는 제 2 사전에 결정된 시간 지연을 구현하기 위한 데이터 버퍼(T2)(다른/제 2 신호를 송신하고 사전에 결정된 지연(Td2) 이후에 데이터를 송신하게 하는 데이터 버퍼가 더 제공될 수도 있다)를 포함할 수도 있다.
도 2b 는 신호 및 데이터의 입력이 연속 동작일 수도 있다는 것을 나타내고, 또한 신호 뒤에 발생하는 지연 및 버퍼 내에 다른 천이가 있다면 데이터가 전송되지 않을 수도 있다는 것을 더욱 보여주는 흐름도이다.
도 3 에 도시되는 것과 같은 바람직한 시스템 실시예는 하나 이상의 스위칭 디바이스를 포함할 수도 있는데, 이들은 일반적으로 개개의 전력 트랜지스터 등 또는 적은 수의 이러한 디바이스의 온/오프 상태를 제어하는 전력-전자 시스템에 있는 소자들이다. 예를 들어 IGBT용 게이트-드라이브 디바이스가 그러하다. 제어기 또는 제어 디바이스(CD)는 모든 스위칭 디바이스의 요구된 상태를 결정하고 이러한 상태를 ICP를 거쳐 통신할 수도 있다. 제어 신호는 이러한 제어기 디바이스(CD)로부터 스위칭 디바이스(SU)로 전달될 수도 있고, 스위칭 디바이스의 요구된 전력-전자적 상태(온 또는 오프)를 표시할 수도 있다. 더욱이, 고장 신호는 고장이 발생되었음을 표시하기 위한, 스위칭 디바이스(SU)로부터 제어 디바이스(CD)로 전달되는 신호일 수도 있다. LFON-기초 실시예는 플라스틱-광섬유(POF)로, 그리고 디바이스를 켜도록 그리고 디바이스를 끄도록 "켜짐 (light on)" 및 "꺼짐(light off)" 신호를 전송하는 간단한 프로토콜로 다수 개의 스위칭 디바이스에 연결되는 단일 제어기 유닛을 사용할 수도 있다. 스위칭 디바이스는 복귀 섬유 상의 짧은(오프) 펄스의 각각의 천이를 확인할 수도 있고 고장을 긴(오프) 신호로 표시한다.
실시예는 '인사이트 통신 프로토콜(ICP)'이라고 불리는 출원인의 프로토콜을 사용하여 네트워크 내에 구현된다. ICP는 신호의 스위칭을 데이터 채널에서 다중화하여 디바이스들 사이의 데이터 통신을 가능하게 한다. ICP는, 인터넷 프로토콜이 전력 스위칭 디바이스에까지 확장 적용되어서 이러한 디바이스들이 "사물 인터넷"에 합류하게 할 수도 있다. 전체적으로 전력 전자 디바이스(제어기, 스위칭 디바이스, 등)를 포함하는 "고립 네트워크(island networks)"가 형성될 수도 있다는 것 및 몇 가지 경우에는 이러한 고립 네트워크가 사설 및 공용 인터넷에 연결되어 광역 네트워크를 통해 정보를 제공할 것이라고 기대된다.
좀 더 구체적으로는, ICP는 적어도 물리적 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층 및 애플리케이션 계층을 포함할 수도 있다. 따라서, 일 실시예의 ICP는:
- 상이한 환경적 조건 및 시스템 요건에 대하여 적합한 물리적 계층 프로토콜의 세트. 이러한 물리적 계층 프로토콜은 임의의 제어/고장 신호에 추가하여 통신 디바이스들 사이에서 양방향성 데이터 비트-스트림을 제공한다;
- 물리적 계층과 독립적인 데이터 링크 계층 프로토콜. 이것은 통신 디바이스들 사이에서의 데이터 프레임의 전송을 가능하게 한다. 데이터 링크 계층 정의는 하드웨어 어드레스(MAC 어드레스) 정의, 프레임 체크섬 및 기타 등등을 포함한다;
- 상이한 네트워크 세그먼트에 있는 디바이스들 사이에서의 패킷의 전달을 가능하게 하는 네트워크 계층 프로토콜; 및
- 머신-머신 및 인간-머신 통신 모두를 가능하게 하는 애플리케이션 계층 프로토콜.
물리적 계층 및 데이터 링크 계층 프로토콜이, 단일 제어 디바이스(CD)와 스위칭 디바이스(SU)들의 세트 사이에 있는 것들과 같은 근거리-네트워크를 형성하기 위하여 사용될 수도 있는데, 이것은 수 미터부터 수백 미터의 거리에 걸쳐 설치될 수 있다. 그러나 네트워크 및 애플리케이션 계층은 표준 인터넷 프로토콜을 사용하고, 그러므로 광역 네트워크를 통해 사용될 수도 있는데, 이 경우 ICP 하부-레벨 계층은 "마지막 링크"에 대해서만 사용된다.
전력 컨버터용인 이러한 통신 시스템 실시예의 물리적 계층(인터페이스)의 구현예에 대하여 아래에 설명한다. 물리적 계층은 통신 디바이스들 사이에 양방향성 비트-스트림을 제공하는 것을 담당한다. 그러나, 전력 스위칭 시스템의 요건에 따라 상이한 물리적 계층 구현형태가 착상된다. 예를 들어, 매우 넓은 지리적 영역에 걸쳐 확산되는, 초고전압 절연 요건을 가지는 시스템(예를 들어 HVDC 국)을 구현하려면 광섬유 통신 시스템이 필요할 수도 있다; 예를 들어, 승용차 내의 콤팩트한 전력-전자적 서브시스템은 구리선에서 구현되는 전기적 프로토콜에 의하여 더욱 좋은 서비스를 제공받을 수도 있다. 상이한 물리적 계층은, 차이가 나는 대역폭 이용가능성(비대칭일 수 있음) 또는 동작의 상이한 모드와 같은 상당히 상이한 능력 성능을 제공할 수도 있다.
예시적인 구현형태는 ICP-PHY-5F - 5 Mbit/s 광섬유(Fibre Optic)를 사용하는데, ICP-PHY-5F 물리적 계층은 제어/고장 신호에 중첩된 점대점 데이터 링크를 제공하기 위하여 제 2 섬유 당 5Mbit의 쌍을 사용하는 출원인의 프로토콜이다. 이것은 배타적-or 동작을 사용하여 다음 두 개의 신호를 조합하는 것에 기초한 양방향성 시그널링 메커니즘이다:
- 제어/고장 신호; 및
- 펄스 포지션 변조된(PPM) 데이터 신호.
수신기는 저역-통과 필터를 사용하여(상대적으로 저-주파수) 제어/고장 신호를(상대적으로 고 주파수) 데이터 펄스와 구별할 수 있다. 송신기는 스위칭/고장 신호에서 펄스와 천이 사이에 충돌이 없도록 보장하는 것을 담당한다. 펄스들 사이의 시간 간격이 3 개의 심볼: 이진 '1', 이진 '0', 또는 '널' 중 하나를 인코딩한다. 널 심볼은 '1' 또는 '0' 보다 더 긴 시간 간격을 가지고 충돌을 회피하기 위하여 요구될 때에 삽입된다.
ICP-PHY-5F는 후속하는 일반적 특징들을 가진다:
- 20 m까지의 거리에 대하여 플라스틱 광섬유(POF) 쌍에 기초하여 CD와 SU 사이에 점대점 연결을 제공하는 것.
- 1μs 미만인 증가된 레이턴시(LFON과 비교할 때), 및 50ns 미만의 지터를 가지는 제어/고장 신호.
- 통상적으로 100kHz 미만인 제어/고장 시그널링 주파수에 독립적인, 약 500 kbit/s의 원시 데이터 레이트. 제어/고장 신호 접근법이 약 200kHz에 가까워지면 데이터 레이트는 데이터 송신이 불가능해질 때까지 급격히 떨어진다.
ICP-PHY-5F는, ICP-PHY-5F 인터페이스가 있는 스위칭 디바이스가 LFON 스위칭 신호를 정확하게 해석하는 한 LFON과의 호환성을 제공하고, 제어 디바이스에 의하여 정확하게 해석될 수 있는 고장 신호를 제공한다. 이렇게 함으로써 ICP-PHY-5F 디바이스가 LFON에 삽입될 수 있다.
물리적 계층 논리적 인터페이스에 관련하여, ICP-PHY-5F 물리적 계층은 다음 인터페이스를 가진다:
- 광섬유 송신기로 향하는 송신 출력;
- 광섬유 송신기로부터의 수신 입력;
- 데이터 링크 계층으로부터의 데이터 비트 스트림 입력;
- 데이터 링크 계층으로 향하는 데이터 비트 스트림 출력;
- 제어 입력: CD에 대한 스위치 신호 또는 SU에 대한 고장 신호;
- 제어 출력: CD에 대한 고장 신호 또는 SU에 대한 스위치 신호.
도 3 은 이러한 인터페이스를 가지는 송신기 및 수신기를 도시하는 도면이다.
예시적인 물리적 계층 데이터 코딩 기법은 차분 펄스 위치 변조(DPPM)에 기초한다. 심볼들은 인접한 펄스들 사이의 시간 간격을 변조함으로써 인코딩된다. 인접한 펄스들 사이의 간격은 인접한 하강 에지들 사이의 시간에 의하여 규정된다.
송신기는 출력 신호에서의 반전으로서 데이터 펄스를 생성하고, 데이터 펄스의 지속시간은 파라미터 phyTxPulseDuration(광섬유 송수신기의 공칭 펄스폭임)에 의하여 주어진다. 수신기는 입력 데이터 펄스의 타이밍이 phyRxPulseDuration에 의하여 주어진 범위에 속한다면 이것을 수락할 것이다. 수신기는 이러한 입력이 phyTxPulseDuration의 적어도 두 배 동안 변화하지 않는 경우에만 제어 출력을 갱신할 것이다(저역 통과 필터).
이진 '0'은 인접한 펄스를 phyTxZeroDuration의 간격으로 송신함으로써 인코딩된다; 이진 '1'은 인접한 펄스를 phyTxOneDuration의 간격으로 송신함으로써 인코딩된다. 수신기는 이러한 간격이 phyRxZeroDuration에 의하여 주어지는 범위 안에 속하면 '0'을 인식하고, 이러한 간격이; phyRxOneDuration에 의하여 주어지는 범위 안에 속하면 '1'을 인식할 것이다. 펄스 사이의 시간 기간이 이러한 범위 밖에 있으면 "널 심볼"이고, 이것의 펄스 타이밍을 재시작하는 것을 제외하고는 수신기에 의하여 무시된다.
송신기는 스위칭/고장 신호에서의 변화와 데이터 펄스 사이에 충돌이 발생하는 것을 피하기 위하여 임의의 시점에 널 심볼을 삽입할 수도 있다. 데이터 펄스가 스위칭/고장 신호 에지 이전 또는 이후에 physCollisionDuration에 속하게 될 것으로 송신기가 검출하는 경우에 널 심볼이 삽입될 것이다. 널 심볼의 장점은:
광섬유 송수신기의 최소 펄스폭 보다 더 짧은 펄스가 광섬유에서 송신되는 것을 막아준다는 것; 및/또는
데이터 펄스가 없이 제어 신호 에지 이전과 이후에 충분한 시간이 흐르도록 함으로써 에지가 수신기에서 저역 통과 필터에 의하여 복원될 수 있게 한다는 것.
송신기는 phyNullDuration에 의하여 주어지는 간격으로 널 심볼을 생성할 수도 있다. 그러나, 널 심볼 지속시간에는 최대 값이 따로 없는데, 그렇지만 너무 큰 값은 데이터 쓰루풋을 감소시킬 수도 있다.
송신기는 스위칭/고장 신호에 지연을 더 추가하고 이러한 지연 윈도우 동안에 천이가 없는지 검사함으로써, 데이터 펄스와 스위칭/고장 신호 사이에 발생할 수 있는 충돌을 검출한다.
다음 표는 ICP-PHY-5F 물리적 계층에 대한 파라미터의 예시적 수치들이다.
Figure 112015129384119-pct00001
도 4 는 이진 시퀀스 '0', '1', '0'의 예시적인 인코딩을 보여준다. 펄스들 사이의 간격이 데이터 값을 인코딩한다.
도 5 는, 시간 B에서 발생할(지연 phyTxOneDuration 이후) 펄스가 제어 라인에 발생하는 천이의 phyCollisionDuration 안에 들어간다는 점을 제외하고는 도 4 에 도시된 것과 같은 데이터 시퀀스를 보여준다. 3 개의 트레이스들은(위에서 아래로) 송신될 제어 신호, 펄스 인코딩된 데이터 신호, 및 실제 송신된 신호를 나타낸다. 송신기는 널 심볼을 삽입할 수도 있고, 충돌을 피하기 위하여 전체 펄스열이 phyNullDuration만큼 지연된다.
도 6a 내지 도 6d 는 송신기로부터 수신기로 전송되는 데이터 및 제어 신호를 나타낸다. 각각의 데이터 펄스폭이 다수의 시스템 클록 사이클을 포함하지만 클록 주기는 그리 중요하지 않다는 점에 주의한다. 최소 펄스폭이 채널 특성에 의하여 설정된다. 펄스들 사이의 갭은 변경될 수 있다. 도시된 비율은 CPLD 및 FPGA와 같은 표준 프로그래밍가능 디바이스에서 구현되도록 선택되었다. 이러한 예에서 시스템 클록은 50MHz 이고, 즉 주기는 20ns이다. 그러나 이러한 시스템은 임의의 주파수에 맞게 척도변경될 수 있고, 주문형 집적회로(ASIC)와 같은 소비자 디바이스에 구현될 수 있다. 파형에 있어서 송신 및 수신 클록은 시간상으로 동기화되지만, 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 도 6a 내지 도 6d 의 타이밍도에서:
clk_tx는 송신 클록이고;
data_in은 링크 계층으로부터의 전송될 데이터이고, 타이밍도에서는 언제나 0 이거나 언제나 1 이다;
control_in은 전송될 제어 신호이고, 0 에서 1 로 또는 1 에서 0 으로 천이하는 것이 표시된다;
phy_tx는 물리적 인터페이스로부터의 출력, 즉 해당 인터페이스를 거쳐 통과하는 신호이다;
clk_rx는 수신 클록이고, clk_tx와 동일한 주파수를 가지지만 반드시 이와 시간상 동기화되는 것은 아니다;
data_out은 수신기에 의하여 디코딩된, 링크 계층으로 향하는 데이터이고, 이러한 타이밍도에서는 언제나 0 이거나 언제나 1 이다;
control_out은 수신기에 의하여 디코딩된 복원된 제어 신호이다.
위에서 도시된 파형들은 제어 신호가 어떻게 알려진 레이턴시를 가지고 CD로부터 SU로 송신되는지를 설명한다. 제어 입력이 송신 클록에 맞게 동기화된다면, 도입된 유일한 타이밍 불확정성은 수신 클록의 클록 주기이고, 이러한 경우에는 20ns이다. 제어 입력이 송신 클록에 대해 동기화되지 않는다면, 송신기에 추가적으로 최대 20ns가 가산된다. 이러한 불확정성은 제어 신호가 동기화되지 않은 클록에 의하여 임의의 시간에 샘플링될 수도 있다는 사실에 기인한다. 최악의 경우는 제어 신호 에지가 샘플링 시점 직후에 발생하는 경우이다. 새로운 제어 신호 값은 하나의 클록 사이클 이후에 샘플링된다. 그러면 최악의 타이밍 불확정성은 하나의 클록 사이클 주기가 된다.
신호의 전파 지연이 CD와 다수의 SU들 사이에서 정합된다고 가정하면(동일한 길이의 광섬유 또는 배선), 제어 신호는 동일한 레이턴시 및 알려진 불확정성(스큐)을 가지고 각각의 SU에 도달하게 될 것이다.
일부 애플리케이션에서, 예를 들어 병렬 또는 직렬연결된 SU에서, 디바이스들 사이의 스큐가 낮아질수록 동기화된 스위칭을 보장하는 데에 있어서 유리할 수 있다. 이러한 경우에서는, 송신 및 수신 클록들이 동기화되거나 서로 잠긴다면 개선될 수 있다. 이를 구현하기 위한 보통의 방식은 위상-잠금 루프(PLL) 또는 지연 잠금 루프를 사용하는 것이다. 통상적으로 PLL은 고주파수 발진기(OSC), 및 출력 클록을 피드백 제어 회로에 있는 입력 참조값과 비교하는 위상 비교기를 가진다. 이러한 회로들은 디지털 통신 시스템에서 공통이다.
도 7 에서, 수신기는 송신 클록의 분주된 버전에 맞게 잠기게 된다. 시스템 클록을 해당 통신 채널(예를 들어 LFON)에서 받아들일 수 있는 주파수로 감소시키기 위하여 클록 분주기가 사용된다. PLL로부터 출력되는 클록은 송신기 클록과 동일한 주파수를 가지고 위상이 맞춤된다. 낮은 주파수 클록을 통신 채널을 통해서 송신하면 전자기 간섭(EMI)이 감소된다는 관점에서의 장점이 추가적으로 생긴다.
불행하게도 도 7 에 도시되는 시스템에서는 클록을 전송하기 위하여 일 방향(CD에서 SU로)에서 추가적 통신 채널이 필요하다. PLL에 대한 참조 클록이 송신된 신호로부터 복원되는 하나의 대안이 도 8 에 도시된다. 이를 성공적으로 수행하기 위해서, 송신기는 데이터를 연속적으로 전송하는 것이 바람직하다. 전송할 유효 데이터가 없다면, 송신기는 수신기가 폐기하는 널 패킷 또는 플래그 문자를 전송한다. 이러한 플래그 문자는 제어 입력이 정적인 경우에도 채널에 연속적 천이가 발견된다는 것과 참조 클록을 복원하기에 충분한 천이가 존재하도록 시스템이 설계된다는 것을 보장한다.
많은 다른 효과적인 대안들이 당업자에게 떠오를 수 있을 것이다. 본 발명이 설명된 실시예들로 한정되지 않으며 본 발명의 사상 및 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하며 당업자들에게 명백한 수정예들을 망라한다는 것이 이해될 것이다.

Claims (22)

  1. 전력 컨버터(200)의 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 제어하는 통신 방법으로서,
    제 1 대역폭을 가진 제 1 신호를 통신 링크(3)의 송신단에 입력하는 단계(S1);
    제 2 대역폭을 가진 제 2 신호를 상기 통신 링크(3)의 송신단에 입력하는 단계(S2) - 상기 제 1 대역폭이 상기 제 2 대역폭보다 좁음 -;
    상기 제 1 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하는 단계(S3);
    상기 결정(S3)의 결과 상기 제 1 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 천이를 포함하는 제 1 신호를 상기 통신 링크(3)의 통신 채널로 송신하는 단계(S5)로서, 송신된 제 1 신호는 입력된 제 1 신호에 대하여 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)만큼 지연되고(S4), 상기 사전에 결정된 시간 지연(ts1)은 상기 결정을 허용하기 위한 것인, 신호 송신 단계;
    상기 제 2 신호를 상기 통신 채널에서 송신하는 단계(S6)로서, 상기 결정의 결과 상기 제 1 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 제 2 신호의 송신이 상기 제 1 신호가 송신된 이후까지 지연되는, 데이터 송신 단계; 및
    상기 제 1 신호가 송신되었다면, 송신된 제 1 신호를 상기 통신 링크(3)의 수신단에서 수신하고, 수신된 제1 신호에 의존하여 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 제어하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 링크(3)는 제 1 통신 링크이고, 상기 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은 제 1 사전에 결정된 시간 지연이며, 상기 방법은 제 1 대역폭을 가진 제 3 신호 및 제 2 대역폭을 가진 제 4 신호를 제 2 통신 링크(3)를 통하여 전달하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 통신 링크를 통하여 전달하는 단계는:
    상기 제 3 신호를 상기 제 2 통신 링크(3)의 송신단에 입력하는 단계(S1);
    상기 제 4 신호를 상기 통신 링크(3)의 송신단에 입력하는 단계(S2);
    상기 제 3 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하는 단계(S3);
    상기 결정(S3)의 결과 상기 제 3 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 제 3 신호를 상기 제 2 통신 링크(3)의 통신 채널로 송신하는 단계로서, 송신된 제 3 신호는 입력된 제 3 신호에 대하여 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)만큼 지연되고, 상기 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은 상기 제 3 신호가 천이를 포함하는지 여부에 대한 상기 결정을 허용하기 위한 것인, 제 3 신호 송신 단계;
    상기 제 4 신호를 상기 제 2 통신 채널에서 송신하는 단계(S6)로서, 상기 결정의 결과 상기 제 3 신호가 천이를 포함한다고 나타나는 경우, 상기 제 4 신호의 송신이 상기 제 3 신호의 송신 이후까지 지연되는, 제 4 신호 송신 단계; 및
    상기 제 3 신호가 송신되었다면, 송신된 신호를 상기 통신 링크의 수신단에서 수신하고, 수신된 제 3 신호에 의존하여 적어도 하나의 다른 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은, 상기 제 1 신호 및 제 3 신호가 동시에 송신되는 경우, 수신된 제 1 신호에 의존한 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 제어 및 수신된 제 3 신호에 의존한 상기 적어도 하나의 다른 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 제어를 실질적으로 동기화하기 위한 것이고, 상기 제어 각각은 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 스위칭을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은 실질적으로 동일하여, 상기 제 1 신호가 상기 제 1 통신 링크의 수신단에 도달하는 시각 및 상기 제 3 신호가 상기 제 2 통신 링크(3)의 수신단에 도달하는 시각 사이의 스큐를 감소시키는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭을 가진 신호 각각은 각자의 통신 채널에서 변조 기법을 사용하여 전송되고,
    상기 방법은,
    각자의 통신 링크(3)의 수신단에서 수신된 각 펄스가 변조 기법의 사전에 결정된 펄스폭보다 더 큰 지속시간을 가진다면, 상기 수신된 각 펄스를 상기 제 1 대역폭을 가진 각자의 신호의 펄스로서 처리하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 대역폭을 가진 지연된 신호 각각은, 상기 통신 채널에서의 상기 제 1 대역폭을 가진 신호의 송신 이후에 사전에 결정된 지연(td1, td2)을 가지고 각자의 통신 채널로 송신되는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    통신 채널에서의 상기 제 2 대역폭을 가진 신호의 송신의 지연(td1, td2)을 제공하도록, 널(null) 심볼을 상기 제 2 대역폭을 가진 신호 각각에 삽입하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상기 제 2 대역폭을 가진 신호 각각은, 펄스 위치 변조(PPM), 또는 차분 PPM(differential PPM; DPPM)을 사용하여 각자의 통신 채널에서 송신되는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각자의 통신 채널에서의 상기 제 1 대역폭을 가진 신호들 및 상기 제 2 대역폭을 가진 신호들의 송신은 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 포함하는 모듈(M1', M2')로의 송신이고, 상기 제 1 대역폭을 가진 신호 각각은 각자의 제어 신호이며, 상기 제 1 대역폭을 가진 수신된 각자의 신호에 의존한 각 제어가 각자의 모듈(M1', M2')의 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 스위칭을 제어하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    통신 채널에서 상기 제 1 대역폭을 가진 신호들 및 상기 제 2 대역폭을 가진 신호들의 송신은 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 포함하는 모듈(M1', M2')로부터의 송신이고, 상기 제 1 대역폭을 가진 신호 각각은 각자의 고장 신호(fault signal)이며, 상기 제 1 대역폭을 가진 수신된 각자의 신호에 의존한 각 제어가 상기 전력 컨버터(200)의 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 스위칭을 제어하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 대역폭을 가진 신호들 및 상기 제 2 대역폭을 가진 신호들의 송신은 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 포함하는 모듈(M1', M2')로부터의 송신이고, 상기 제 1 대역폭을 가진 신호들은 각자의 모듈(M1', M2')의 상태 표지를 포함하며,
    상기 방법은, 거의 실시간으로 상기 상태를 모니터링하는 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 상태 표지에 기초한 거의 실시간 제어 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 대역폭을 가진 신호들 및 상기 제 2 대역폭을 가진 신호들의 송신은 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 포함하는 모듈(M1', M2')로의 송신이고, 상기 제 2 대역폭을 가진 신호들은 각자의 모듈(M1', M2')에서 구현될 설정 및/또는 각자의 모듈(M1', M2')의 상태 표지에 대한 적어도 하나의 요청 및/또는 각자의 모듈(M1', M2')로부터 수신된 제 1 대역폭을 가진 신호에 대한 적어도 하나의 확인을 표시하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 대역폭을 가진 신호들 및 상기 제 2 대역폭을 가진 신호들의 송신은 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 포함하는 모듈(M1', M2')로부터의 송신이고, 상기 제 2 대역폭을 가진 신호 각각은 현재 모듈 설정 및/또는 각자의 모듈(M1', M2')의 적어도 하나의 상태 표지 및/또는 각자의 모듈(M1', M2')에서 수신된 제 1 대역폭을 가진 신호에 대한 적어도 하나의 확인을 표시하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은,
    각 통신 링크(3)의 다른 채널에서 클록 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 클록 신호를 사용하여 각 통신 링크(3)의 송신단 및 수신단에서의 로직 회로 동작을 동기화하는 단계로서, 상기 로직 회로 동작은 제 1 대역폭을 가진 수신된 각각의 신호 및/또는 제 2 대역폭을 가진 수신된 각각의 신호를 처리하기 위한 것인, 동기화 단계;
    상기 수신단에서 수신된 제 1 대역폭을 가진 각각의 신호 및/또는 제 2 대역폭을 가진 각각의 신호로부터 클록 신호를 복원하는 단계; 및
    복원된 클록 신호에 기초하여 상기 통신 채널의 송신단 및 수신단에서의 로직 회로 동작을 동기화하는 단계로서, 상기 로직 회로 동작은 제 1 대역폭을 가진 수신된 신호 및/또는 제 2 대역폭을 가진 신호를 처리하기 위한 것인, 동기화 단계를 포함하는, 전력 스위칭 디바이스를 제어하는 통신 방법.
  14. 전력 컨버터(200)용 통신 시스템(101)으로서,
    적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 각각 포함하는 적어도 하나의 모듈(M1', M2');
    상기 적어도 하나의 모듈(M1', M2')을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어기(C01);
    제 1 대역폭을 가진 신호 및 제 2 대역폭을 가진 신호를 수신하도록 구성되는 송신기(T01, T02)로서, 제 1 대역폭을 가진 수신된 신호 및 제 2 대역폭을 가진 신호를 상기 제어기(C01)를 상기 적어도 하나의 모듈(M1', M2')에 커플링하기 위해 통신 채널에서 송신하기 위한, 송신기를 포함하고,
    상기 송신기(T01, T02)는:
    상기 제 1 대역폭을 가진 수신된 신호를 저장하도록 구성되는 신호 버퍼(T11, T12);
    상기 제 2 대역폭을 가진 수신된 신호를 저장하도록 구성되는 데이터 버퍼(T21, T22); 및
    상기 제 1 대역폭을 가진 저장된 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하도록 구성되는 검출기(T31, T32)를 포함하고,
    상기 송신기(T01, T02)는, 상기 제 1 대역폭을 가진 저장된 신호의 상기 통신 채널에서의 송신을 상기 신호 버퍼(T11, T12)에 의하여 결정되는 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)만큼 지연시키도록 구성되고, 상기 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은 상기 결정을 하기 위한 것이며;
    상기 제 1 대역폭을 가진 저장된 신호가 천이를 포함한다고 상기 검출기(T31, T32)가 표시하는 경우, 상기 데이터 버퍼(T21, T22)는, 상기 제 2 대역폭을 가진 저장된 신호의 상기 통신 채널에서의 송신을 상기 통신 채널에서 상기 제 1 대역폭을 가진 저장된 데이터가 송신된 이후까지 지연시키도록 구성되는, 전력 컨버터용 통신 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 사전에 결정된 시간 지연(ts1)은 제 1 사전에 결정된 시간 지연이며, 상기 시스템은 제 1 대역폭을 가진 제 3 신호 및 제 2 대역폭을 가진 제 4 신호를 저장하고 다른 모듈(M2')에 커플링되는 다른 통신 채널에서 송신하도록 구성되고,
    상기 시스템은 상기 제 3 신호가 천이를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 검출기(T32)를 더 포함하며, 상기 시스템은 상기 다른 통신 채널을 통한 상기 저장된 제 3 신호의 송신을 상기 제 3 신호를 저장하기 위한 신호 버퍼(T12)에 의하여 결정되는 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts2)만큼 지연시키도록 구성되며, 상기 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts2)은 상기 제 3 신호가 천이를 포함하는지 여부에 대한 상기 결정을 허용하기 위한 것이고,
    상기 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은, 상기 제 1 신호 및 제 3 신호의 각자의 통신 채널 수신단으로의 도달 사이의 스큐를 감소시키기 위한 값을 가지고,
    상기 제 1 및 제 2 사전에 결정된 시간 지연(ts1, ts2)은, 수신된 제 1 신호에 의존한 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 제어 및 수신된 제 3 신호에 의존한 적어도 하나의 다른 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 제어를 실질적으로 동기화하기 위한 값을 가지고,
    상기 통신 시스템은
    상기 제 1 대역폭을 가진 송신된 각 신호 및 상기 제 2 대역폭을 가진 각 신호를 각자의 통신 채널을 통하여 각자의 송신기(T01, T02)로부터 수신하기 위한 각자의 수신기(R01', R02')를 포함하고,
    각각의 송신기(T01, T02)는 상기 제 2 대역폭을 가진 각 신호를 각자의 통신 채널에서 변조 기법을 사용하여 송신하도록 구성되며, 각각의 수신기(R01', R02')는,
    각자의 수신된 펄스가 사전에 결정된 펄스폭보다 더 큰 지속시간을 가지는지 여부를 결정하도록 구성되는 검출기(R21', R22')로서, 상기 사전에 결정된 펄스폭은 상기 변조 기법의 펄스폭인, 검출기; 및
    수신된 펄스가 상기 사전에 결정된 펄스폭보다 더 큰 지속시간을 가진다고 상기 검출기(R21', R22')의 출력이 나타내면, 각자의 통신 채널의 수신단에서 수신된 펄스를 제 1 대역폭을 가진 신호의 펄스로서 디코딩하도록 구성되는 디코더(R31', R32')를 포함하는, 전력 컨버터용 통신 시스템.
  16. 전력 컨버터(200)로서,
    제 14 항 또는 제 15 항에 따른 통신 시스템(101)을 포함하고,
    상기 컨버터(200)는, 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22) 및 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)의 스위칭을 제어하기 위한 구동 회로(2)를 포함하는 적어도 하나의 모듈(M1', M2')을 포함하고,
    상기 컨버터(200)는 상기 적어도 하나의 전력 스위칭 디바이스(D11, D21, D12, D22)를 제어하기 위해 상기 제 1 대역폭을 가진 신호를 출력하기 위한 상기 적어도 하나의 제어기(C01)를 가지며, 상기 컨버터(200)는 적어도 하나의 통신 채널에 대한 상기 적어도 하나의 통신 링크(3)를 포함하는, 전력 컨버터.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
KR1020157037271A 2013-06-25 2014-06-17 저-스큐 통신 시스템 KR102169969B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1311248.7A GB201311248D0 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Low-skew communication system
GB1311248.7 2013-06-25
PCT/GB2014/051849 WO2014207436A1 (en) 2013-06-25 2014-06-17 Low-skew communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160023731A KR20160023731A (ko) 2016-03-03
KR102169969B1 true KR102169969B1 (ko) 2020-10-27

Family

ID=48998890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157037271A KR102169969B1 (ko) 2013-06-25 2014-06-17 저-스큐 통신 시스템

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10069431B2 (ko)
EP (1) EP3014771B1 (ko)
JP (1) JP6422959B2 (ko)
KR (1) KR102169969B1 (ko)
CN (1) CN105339920B (ko)
GB (1) GB201311248D0 (ko)
MY (1) MY170530A (ko)
SG (2) SG11201509957SA (ko)
WO (1) WO2014207436A1 (ko)
ZA (1) ZA201508718B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6205756B2 (ja) * 2013-03-07 2017-10-04 セイコーエプソン株式会社 同期計測システム
KR102342740B1 (ko) * 2014-09-15 2021-12-23 삼성전자주식회사 신호 송수신 방법 및 장치
US11792872B2 (en) * 2015-02-24 2023-10-17 Intel Corporation Methods and apparatuses associated with reestablishment of a network connection with a child node
DE112016003849T5 (de) 2015-08-24 2018-05-09 Imperix Sa Verteiltes Modulationssystem und Verfahren für leistungselektronische Anwendungen
US9942134B2 (en) 2015-09-30 2018-04-10 International Business Machines Corporation Holding of a link in an optical interface by a lower level processor until authorization is received from an upper level processor
CA3010424C (en) * 2016-03-11 2020-07-07 Halliburton Energy Services, Inc. Bit-scrambling in differential pulse position modulation
DE112016007532T5 (de) * 2016-12-21 2019-09-26 Vacon Oy Priorisierte serielle kommunikation
US9941999B1 (en) * 2017-03-08 2018-04-10 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for communication over an isolation barrier with monitoring
EP3496348B1 (en) 2017-12-05 2020-10-14 Power Integrations Switzerland GmbH Communications using an inductive coupling
US11115244B2 (en) 2019-09-17 2021-09-07 Allegro Microsystems, Llc Signal isolator with three state data transmission
CN114362770B (zh) * 2022-01-10 2023-07-11 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 数据发送器件、数据接收器件、电子装置以及方法
EP4312358A1 (en) * 2022-07-27 2024-01-31 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Monitoring device for a power converter, associated monitoring system, power supply system and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020018443A1 (en) * 2000-08-04 2002-02-14 Alcatel Method to have a real time data communication
US20040151269A1 (en) * 2003-01-21 2004-08-05 Jaiganesh Balakrishnan Receiver sampling in an ultra-wideband communications system
US20120013372A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power layer generation of inverter gate drive

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5692127A (en) 1995-03-17 1997-11-25 Apple Computer, Inc. System for transmitting multiple pulses PPM control signal to wireless device to indicate collision in a wired network while placing data on the network
DE19515384C2 (de) 1995-04-26 1997-05-15 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung, welche den gleichzeitigen Sendezugriff mehrerer Geräte auf einen Datenbus reduziert
DE19705681A1 (de) 1997-02-14 1998-08-20 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Übertragung von Telegrammen der Teilnehmer eines Datenbusses
DE19926075A1 (de) 1999-06-08 2000-12-14 Endress Hauser Gmbh Co Verfahren zur zeitlichen Koordination der Versendung von Daten auf einem Bus
US7002425B2 (en) 2003-09-16 2006-02-21 Nokia Corporation Pulse modulation
CN100350714C (zh) * 2005-11-16 2007-11-21 上海欣能自动化系统有限公司 智能测控系统
DE102005061865A1 (de) * 2005-12-23 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erhöhung der Informationsdichte in Signalübertragungsleitungen
US20090013116A1 (en) 2006-02-13 2009-01-08 Nxp B.V. Data communication method, data transmission and reception device and system
US8415938B2 (en) 2008-04-02 2013-04-09 National University Corporation Gunma University Switching regulator
JP2012060715A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 On Semiconductor Trading Ltd 集積回路
JP5813347B2 (ja) 2011-03-24 2015-11-17 株式会社日立製作所 電源装置
JP5654418B2 (ja) 2011-06-10 2015-01-14 東芝シュネデール・インバータ株式会社 インバータ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020018443A1 (en) * 2000-08-04 2002-02-14 Alcatel Method to have a real time data communication
US20040151269A1 (en) * 2003-01-21 2004-08-05 Jaiganesh Balakrishnan Receiver sampling in an ultra-wideband communications system
US20120013372A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power layer generation of inverter gate drive

Also Published As

Publication number Publication date
EP3014771B1 (en) 2017-08-09
JP6422959B2 (ja) 2018-11-14
EP3014771A1 (en) 2016-05-04
CN105339920B (zh) 2018-12-14
KR20160023731A (ko) 2016-03-03
JP2016526839A (ja) 2016-09-05
CN105339920A (zh) 2016-02-17
US20160197560A1 (en) 2016-07-07
ZA201508718B (en) 2017-03-29
US10069431B2 (en) 2018-09-04
SG11201509957SA (en) 2016-01-28
SG10201706558UA (en) 2017-09-28
MY170530A (en) 2019-08-13
GB201311248D0 (en) 2013-08-14
WO2014207436A1 (en) 2014-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102169969B1 (ko) 저-스큐 통신 시스템
US11398848B2 (en) Circuits and systems for multiplexed isolator communication
JP6267693B2 (ja) 通信チャネルを通じたクロック及び双方向性データの同時送信
JP6030224B2 (ja) 通信プロトコル
JP5500081B2 (ja) 信号伝達システム及び信号伝達方法
US9673736B2 (en) Power conversion system and power conversion device
JP2005253076A (ja) 周期的に変化するチャネルとの同期を確立するチャネル適応
KR101532332B1 (ko) 고속 데이터 전송 방법 및 상응하는 장치들
JP2014007502A (ja) 信号伝達回路、集積回路およびそれを含む電気機器
EP3005606A1 (en) A network receiver for a network using distributed clock synchronization and a method of sampling a signal received from the network
CN101449507B (zh) 用于时钟恢复的时钟恢复装置和方法
US7415072B2 (en) Drive control for an electric drive with a secure electrical separation of power element and control element
US8250399B1 (en) Method and apparatus for clock wander compensation
CN101765244B (zh) 实现分体模块之间隔直低频时钟信号传输的方法与系统
US20040008187A1 (en) Method for transmitting a high-frequency binary data stream via an electrically isolated communications path
RU2669193C1 (ru) Передача сигналов управления и сигналов данных
JP2013138389A (ja) 通信システム、半導体駆動装置及び電力変換装置
JP2008193405A (ja) 伝送システム、送信側装置、受信側装置、これらの動作方法、及びデジタル放送システム
AU2011202689B2 (en) AC power supply circuitry
JP5390428B2 (ja) 受信機
JP5408753B2 (ja) 無線通信システム、交換機、交換機間のフレーム信号の同期方法
JP2009141744A (ja) 通信装置及び半導体装置
CN102780385A (zh) 一种级联变换器的控制方法和相关设备
KR20160069092A (ko) 클럭 데이터 리커버리 회로 및 이를 이용하는 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant