RU2669193C1 - Передача сигналов управления и сигналов данных - Google Patents

Передача сигналов управления и сигналов данных Download PDF

Info

Publication number
RU2669193C1
RU2669193C1 RU2017123054A RU2017123054A RU2669193C1 RU 2669193 C1 RU2669193 C1 RU 2669193C1 RU 2017123054 A RU2017123054 A RU 2017123054A RU 2017123054 A RU2017123054 A RU 2017123054A RU 2669193 C1 RU2669193 C1 RU 2669193C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
control
data signal
data
moreover
Prior art date
Application number
RU2017123054A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрген ДИТТЕРИХ
Рюдигер КЛЕФФЕЛЬ
Франк КЛЯЙНДИНСТ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Application granted granted Critical
Publication of RU2669193C1 publication Critical patent/RU2669193C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
    • H04L7/044—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal using a single bit, e.g. start stop bit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0658—Clock or time synchronisation among packet nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/10—Arrangements for reducing cross-talk between channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0331—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop with a digital phase-locked loop [PLL] processing binary samples, e.g. add/subtract logic for correction of receiver clock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H04Q9/04—Arrangements for synchronous operation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/80—Arrangements in the sub-station, i.e. sensing device
    • H04Q2209/84—Measuring functions
    • H04Q2209/845—Measuring functions where the measuring is synchronized between sensing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике цифровой передачи сигнала управления и первого сигнала данных между управляющим устройством и устройством управления силового полупроводникового устройства и может быть использовано при управлении силовыми полупроводниковыми приборами. Для того чтобы минимизировать затраты на эксплуатацию физических каналов передачи и расходы на прокладку физического соединения между управляющим устройством (9) и устройством (12) управления, предлагается то, что передача сигнала (3) управления и первого сигнала (4) данных между управляющим устройством (9) и устройством (12) управления происходит одновременно и через общий канал передачи, причем первый сигнал (4) данных комбинируется с сигналом (3) управления при помощи метода цифровой модуляции или метода кодирования в передатчике (10). 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к способу передачи сигнала управления и первого сигнала данных между управляющим устройством и устройством управления для силового полупроводникового устройства.
Далее изобретение относится к блоку для выполнения подобного способа.
Кроме того, изобретение относится к системе для цифровой передачи, по меньшей мере, одного сигнала управления и, по меньшей мере, одного первого сигнала данных между управляющим устройством и устройством управления и для цифровой передачи, по меньшей мере, одного сигнала квитирования, по меньшей мере, вместе с одним вторым сигналом данных в обратном направлении, включающей в себя, по меньшей мере, один подобный блок.
Подобный способ используется при управлении силовыми полупроводниковыми приборами, в частности в выпрямителях тока. Возможными применениями являются: электрические приводы, ветросиловые установки, железнодорожные системы и энергетическая техника. Через интерфейс между управляющим устройством и устройством управления должны передаваться два различных типа сигналов:
- детерминированные по времени сигналы реального времени для управления силовыми полупроводниковыми приборами и их квитирование (ответные сигналы),
- сигналы данных с дополнительной информацией, например для задания параметров, диагностики и передачи измеренных значений.
Детерминированные по времени сигналы реального времени не должны изменяться по своей форме и могут лишь задерживаться по времени на незначительную, точно заданную величину, а именно на время прохождения участка передачи.
Обе информации не должны влиять друг на друга. Из-за высоких временных требований при защитных действиях управляющего устройства или при эксплуатации с высокой частотой переключения силового полупроводникового устройства частота сигналов управления и квитирования может и должна быть выше, чем скорость передачи дополнительной информации.
До сих пор ввиду особых требований к сигналам использовались два различных физических канала передачи. Физическим каналом передачи является соединение, при помощи которого передаются метрологически регистрируемые сигналы. В этом случае оба различных физических канала передачи являются, например двумя различными кабелями, которые не воздействуют друг на друга. Соединение через оптоволокно или беспроводное соединение также является физическим каналом передачи. Так как сигналы в двух кабелях не влияют друг на друга, передача происходит по двум различным каналам передачи.
Описанное выше традиционное решение для передачи связано с дополнительными затратами на эксплуатацию двух различных каналов передачи и с расходами на прокладку физических соединений между управляющим устройством и устройством управления. Передача сигналов управления и сигналов квитирования в переделах протокола обмена данными известных интерфейсов передачи данных, как например Ethernet, Local Operating Network (LON), Controller Area Network (CAN), Universal Serial Bus (USB), не возможна из-за детерминированных по времени требований реального времени сигнала управления и квитирования.
Из EP 2 371 054 A2 известен вентильный преобразователь частоты для питания двигателя, причем между модулем управляющей электроники и соединительным модулем предусмотрен первый интерфейс для передачи сигналов, а между соединительным модулем и модулем тормозного прерывателя, а также между соединительным модулем и каждым фазовым модулем в каждом случае выполнен второй интерфейс для передачи сигналов.
В DE 10 2011 014 753 A1 раскрывается система привода и способ эксплуатации системы привода, которая имеет, по меньшей мере, один электродвигатель, который запитывается от вентильного преобразователя частоты. На двигателе расположены, по меньшей мере, один датчик и исполнительный элемент, причем вентильный преобразователь частоты и двигатель соединены гибридным кабелем. Гибридный кабель имеет линии сильного тока и линии слабого тока, причем в качестве линий слабого тока используются, по меньшей мере, две сигнальные линии и две питающие линии. По сигнальным линиям могут передаваться зарегистрированные датчиками значения и, в частности, со смещением во времени, назначенные для исполнительного элемента управляющие данные.
В WO 2010/060585 A2 раскрывается вентильный преобразователь частоты для питания двигателя, который обнаруживает модуль управляющей электроники для генерации сигналов управления для управляемых полупроводниковых реле, в частности для силовых полупроводниковых реле, а также соединенные в каждом случае с питающей линией двигателя фазовые модули, включающие в себя полупроводниковые реле, и модуль тормозного прерывателя с управляемым полупроводниковым реле, причем между модулем управляющей электроники и соединительным модулем предусмотрен первый интерфейс для передачи сигналов, а между соединительным модулем и модулем тормозного прерывателя, а также между соединительным модулем и каждым фазовым модулем в каждом случае выполнен второй интерфейс для передачи сигналов.
В DE 10 2012 211 312 A1 раскрывается способ для одновременной передачи, по меньшей мере, двух высокочастотных сигналов передачи через общую высокочастотную линию посредством предоставления, по меньшей мере, двух входных сигналов на соответствующих входных интерфейсах для передачи высокочастотных сигналов магнитно-резонансного томографа, причем входными сигналами являются сигналы одинаковой несущей частоты.
В основе изобретения лежит задача по предоставлению способа указанного вначале типа, в котором минимизированы затраты на эксплуатацию физических каналов передачи и расходы на прокладку физического соединения между управляющим устройством и устройством управления.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью способа указанного вначале типа за счет того, что передача сигнала управления и первого сигнала данных происходит одновременно и через общий канал передачи, причем первый сигнал данных комбинируется с сигналом управления при помощи метода цифровой модуляции или метода кодирования, причем сигнал квитирования передают вместе со вторым сигналом данных в обратном направлении, причем используют длину кодирования для первого сигнала данных, которая короче чем длина интервала сигнала управления, и/или используют длину кодирования для второго сигнала данных, которая короче чем длина интервала сигнала квитирования.
Подобная операция может осуществляться, например, посредством процесса преобразования. На приемной стороне информация полностью восстанавливается демодулятором или декодером.
Передача сигнала управления и первого сигнала данных происходит по одному общему физическому каналу передачи. Им может быть, например кабель, а также оптоволокно. Так как детерминированные по времени требования реального времени для сигнала управления должны соблюдаться, передача должна происходить одновременно. Это требование не выполняется, например общепринятым способом мультиплексирования с временным разделением, при котором на различных интервалах времени различные сигналы передаются независимо друг от друга.
Преимущества изобретения например при кабельном соединении выражаются в том, что в каждом случае один кабель исключается при передаче сигнала управления, который может быть например коммутационным сигналом, вместе с первым сигналом данных, а также при передаче сигнала квитирования вместе со вторым сигналом данных, и затраты на эксплуатацию интерфейсов соответственно минимизируются. Равным образом сокращаются расходы на прокладку кабелей между управляющим устройством и устройством управления. Дальнейшим преимуществом является то, что благодаря сокращению количества необходимых штекерных соединений уменьшается количество источников механических ошибок по сравнению с уровнем техники, и перекрестные помехи между сигналом управления и первым сигналом данных и соответственно между сигналом квитирования и вторым сигналом данных в принципе отсутствуют.
Сигнал квитирования может генерироваться, например контрольным датчиком, который контролирует силовое полупроводниковое устройство. Преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что для передачи дополнительной информации не требуется дополнительного физического канала передачи, и как трудозатраты, так и расходы значительно сокращаются по сравнению с отдельной передачей сигнала квитирования и второго сигнала данных.
Длина кодирования описывает длину бита первого или второго сигнала данных. Так как изменение сигналов управления и сигналов квитирования может происходить только в дискретные моменты времени, возникает неизменная длина интервала для сигнала управления и сигнала квитирования, причем в пределах интервала изменения не происходят. Это является наиболее предпочтительным, так как сигнал управления и сигнал квитирования можно полностью и безошибочно восстанавливать. Длительность передачи состоит из по меньшей мере, двух длин интервала.
Кроме того, задача решается согласно изобретению с помощью блока для выполнения подобного способа, причем блок имеет передатчик, канал передачи и приемник, причем передатчик имеет комбинирующее устройство, которое предусмотрено для комбинирования сигнала управления, по меньшей мере, с одним первым сигналом данных или сигнала квитирования, по меньшей мере, с одним вторым сигналом данных.
Этот блок является предпочтительным, так как для передачи дополнительной информации дополнительный интерфейс не требуется, и как трудозатраты, так и расходы значительно сокращаются по сравнению с отдельным физическим интерфейсом.
Передатчик имеет комбинирующее устройство, которое предусмотрено для комбинирования сигнала управления, по меньшей мере, с одним первым сигналом данных или сигнала квитирования, по меньшей мере, с одним вторым сигналом данных. Это является наиболее предпочтительным, так как эту архитектуру можно реализовывать просто и оптимально с точки зрения аппаратных средств.
Кроме того, задача решается согласно изобретению с помощью системы для цифровой передачи, по меньшей мере, одного сигнала управления и, по меньшей мере, одного первого сигнала данных между управляющим устройством и устройством управления и для цифровой передачи, по меньшей мере, одного сигнала квитирования, по меньшей мере, вместе с одним вторым сигналом данных в обратном направлении, включающей в себя, по меньшей мере, один подобный блок, причем устройство управления предусмотрено для того, чтобы управлять силовым полупроводниковым устройством при помощи аналогового сигнала управления.
Предпочтительно сигнал управления и первый сигнал данных являются приблизительно прямоугольными. Сигнал управления и первый сигнал данных предпочтительно имеют два различных уровня сигнала, которые соответствуют, например "низкому" и "высокому" уровню или уровню "вкл./выкл." и соответственно логическому "0" и логической "1". Это является наиболее предпочтительным, так как комбинацию, например сигнала управления с первым сигналом данных можно реализовывать вследствие этого просто, эффективно и экономично.
Наиболее предпочтительно сигнал управления передается с более высокой скоростью передачи данных, чем первый сигнал данных, и/или сигнал квитирования передается с более высокой скоростью передачи данных, чем второй сигнал данных. При этом длина кодирования предпочтительно меньше, чем длина интервала, причем длительность передачи включает в себя, по меньшей мере, две длины интервала. Это имеет то преимущество, что детерминированные по времени требования реального времени для сигнала управления и сигнала квитирования соблюдаются.
В предпочтительном варианте осуществления первый сигнал данных комбинируется с сигналом управления, и/или второй сигнал данных комбинируется с сигналом квитирования с использованием операции XOR или операции XNOR. Сокращения XOR и XNOR происходят из комбинаторики, причем операция XOR является сокращением для операции "Исключающее ИЛИ", а операция XNOR является сокращением для операции "Исключающее ИЛИ-НЕ".
При операции XOR- или XNOR в переделах длины кодирования сигнал управления логически связывается с первым сигналом данных, а сигнал квитирования логически связывается со вторым сигналом данных посредством операции XOR или операции XNOR. Это имеет то преимущество, что подобную логическую операцию можно просто, эффективно и экономично реализовывать при помощи соответствующей логической схемы.
Наиболее предпочтительно сигнал данных кодируется при помощи фазово-импульсного кодирования и/или широтно-импульсного кодирования, в частности посредством инвертирования.
При фазово-импульсном кодировании или фазово-импульсной модуляции, сокращенно ФИМ, или же кодировании по положению импульса, в пределах длительности передачи в зависимости от значения первого сигнала данных или второго сигнала данных длина кодирования добавляется к различным моментам времени кодирования. В пределах длины кодирования сигнал управления или сигнал квитирования инвертируется.
При широтно-импульсном кодировании или широтно-импульсной модуляции, которая называется также модуляцией по длительности или ширине импульса, в пределах длительности передачи в зависимости от значения первого сигнала данных или второго сигнала данных длина кодирования изменяется. В пределах длины кодирования сигнал управления или сигнал квитирования инвертируется.
Любые комбинации вариантов кодирования возможны. Тем самым можно кодировать многозначные первые или вторые сигналы данных и/или несколько первых или вторых сигналов данных.
В предпочтительном варианте осуществления несколько первых сигналов данных комбинируются с одним сигналом управления, и/или несколько вторых сигналов данных комбинируются с одним сигналом квитирования. Эти сигналы данных могут быть друг от друга зависимы или независимы. Зависимые сигналы данных имеют то преимущество, что может передаваться многозначная информация. Независимые сигналы данных имеют то преимущество, что могут одновременно передаваться дополнительные данные из нескольких источников данных.
В предпочтительном варианте осуществления из сигналов данных нескольких периодов передачи формируется протокол обмена данными. Период (длительность) передачи является соединением нескольких интервалов для передачи одной или нескольких цифровых информаций. Использование протокола обмена данными повышает надежность соединения, так как при помощи протокола может устанавливаться, поступила ли вся информация, и имеются ли ошибки.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления приемник имеет устройство, которое предусмотрено для распознавания момента времени синхронизации, по меньшей мере, один битный дешифратор, который предусмотрен для восстановления и выдачи сигнала данных, управляющий дешифратор, который предусмотрен для восстановления и выдачи сигнала управления или сигнала квитирования, и контур фазовой регулировки частоты, который предусмотрен для предоставления опорного момента времени для битного дешифратора и управляющего дешифратора. Эта реализация имеет то преимущество, что приемник может синхронизироваться с передатчиком только при помощи закодированного сигнала, и тем самым исключается дополнительная линия синхронизации.
Далее изобретение описывается и разъясняется более подробно при помощи изображенных на чертежей примеров осуществления.
На чертежах показаны:
фиг. 1 - схематичное изображение системы для управления силовым полупроводниковым устройством;
фиг. 2 - схематичное изображение передатчика;
фиг. 3 - схематичное изображение приемника;
фиг. 4 - временная диаграмма для кодирования незакодированного сигнала управления или сигнала квитирования в каждом случае сигналом данных при помощи операции XOR;
фиг. 5 - временная диаграмма для кодирования незакодированного сигнала управления или сигнала квитирования в каждом случае сигналом данных при помощи фазово-импульсного кодирования; и
фиг. 6 - временная диаграмма для кодирования незакодированного сигнала управления или сигнала квитирования в каждом случае сигналом данных при помощи широтно-импульсного кодирования.
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы 1 для управления силовым полупроводниковым устройством 13, которое имеет управляющее устройство 9, устройство 12 управления, само силовое полупроводниковое устройство 13, а также два блока 2 для кодирования сигнала 3 управления или сигнала 6 квитирования в каждом случае с сигналом 4, 5 данных. Каждый блок состоит из передатчика 10 и приемника 11. Сигнал 3 управления и первый сигнал 4 данных генерируются управляющим устройством 9 и комбинируются передатчиком 10 в первый закодированный сигнал 7. Из этого сигнала 7 приемником 11 восстанавливается сигнал 3 управления и первый сигнал 4 данных. При помощи устройства 12 управления на силовое полупроводниковое устройство 13 подается сигнал 14 управления. Сигнал 6 квитирования устройства 12 управления силового полупроводникового устройства 13 комбинируется со вторым сигналом 5 данных передатчиком 10 во второй закодированный сигнал 8. Из этого сигнала 8 приемником 11 восстанавливается сигнал 6 квитирования и второй сигнал 5 данных, и эти сигналы возвращаются на управляющее устройство для дальнейшей обработки.
Для модуляции или комбинирования сигналов 3, 4, 5, 6 в этом способе могут использоваться следующие варианты модуляции или кодирования, см. для этого фиг. с 4 по 6: операция XOR- и соответственно операция XNOR, фазово-импульсное кодирование или широтно-импульсное кодирование. Для всех трех вариантов кодирования справедливо следующее:
- длина 27, 27a, 27b кодирования меньше, чем длина 25 интервала;
- длительность 26 передачи состоит, по меньшей мере, из двух длин 25 интервала.
При операции XOR или XNOR в переделах длины 27 кодирования сигнал 3 управления логически связывается с первым сигналом 4 данных, а сигнал 6 квитирования логически связывается со вторым сигналом 5 данных посредством операции XOR или операции XNOR.
При фазово-импульсном кодировании в пределах длительности передачи в зависимости от значения первого сигнала 4 данных или второго сигнала 5 данных длина 27 кодирования добавляется к различным моментам 28a, 28b времени кодирования. В пределах длины 27 кодирования сигнал 3 управления или сигнал 6 квитирования инвертируется.
При широтно-импульсном кодировании в пределах длительности передачи в зависимости от значения первого сигнала 4 данных или второго сигнала 5 данных длина 27a, 27b кодирования изменяется. В пределах длины кодирования сигнал 3 управления или сигнал 6 квитирования инвертируется.
Любые комбинации вариантов кодирования возможны. Тем самым можно кодировать многозначные первые или вторые сигналы данных и/или несколько первых или вторых сигналов данных.
Фиг. 2 показывает схематичное изображение передатчика 10, который имеет комбинирующее устройство 15. В качестве примера изображается кодирование первого закодированного сигнала 7 из сигнала 3 управления и первого сигнала 4 данных. При этом сигнал 3 управления и первый сигнал 4 данных подаются на комбинирующее устройство 15 и комбинируются в первый закодированный сигнал 7. Кроме того, подается опорный тактовый сигнал 16.
Генерация второго закодированного сигнала 8 из сигнала 6 квитирования и второго сигнала 5 данных осуществляется таким же образом.
На фиг. 3 представлено схематичное изображение приемника 11. В приемнике из закодированного сигнала 7, 8 извлекаются сигнал 3 управления или сигнал 6 квитирования и сигнал 4, 5 данных. Для этого закодированный сигнал 7, 8 воспринимается и обрабатывается.
Приемник состоит из устройства 17 для распознавания момента времени синхронизации, контура 20 фазовой регулировки частоты, управляющего дешифратора 18 и битного дешифратора 19.
В качестве примера изображается восстановление сигнала 3 управления и первого сигнала 4 данных из первого закодированного сигнала 7. Первый закодированный сигнал 7 одновременно подается на устройство 17 для распознавания момента времени синхронизации, управляющий дешифратор 18 и битный дешифратор 19. Устройством 17 для распознавания момента времени синхронизации обнаруживается подходящий момент 30 времени синхронизации, который подается на контур 20 фазовой регулировки частоты. Выходной сигнал контура 20 фазовой регулировки частоты предоставляет для управляющего дешифратора 18 и битного дешифратора 19 опорный момент 29 времени. В качестве примера управляющим дешифратором 18 из первого закодированного сигнала 7 восстанавливается сигнал 3 управления, а битным дешифратором 19 первый сигнал 4 данных.
Восстановление сигнала 6 квитирования и второго сигнала 5 данных из второго закодированного сигнала 8 осуществляется таким же образом.
На фиг. 4 изображена временная диаграмма для кодирования незакодированного сигнала управления или сигнала 22 квитирования в каждом случае сигналом данных при помощи операции XOR. Вдоль оси 21 времени проходит незакодированный сигнал управления или сигнал 22 квитирования, который разделяется на несколько интервалов 25 в пределах длительности 26 передачи. Дополнительная информация кодируется для значений "0" или "1" в одинаковых моментах времени в передах длительности передачи посредством операции XOR. Альтернативно кодирование может осуществляться при помощи операции XNOR. В соответствии с таблицей истинности операции XOR- кривая 23 сигнала при кодировании при помощи "0" не изменяется на момент времени 28 кодирования. Напротив кривая 24 сигнала при кодировании при помощи "1" инвертируется на момент времени 28 кодирования для постоянной длины 27 кодирования.
Фиг. 5 показывает временную диаграмму для кодирования незакодированного сигнала управления или сигнала 22 квитирования в каждом случае сигналом данных при помощи фазово-импульсной модуляции или же фазово-импульсного кодирования. В этом варианте кодирования момент 28 времени кодирования варьируется, в то время как длина 27 кодирования остается неизменной. Кривая 23 сигнала при кодировании при помощи "0" инвертируется на момент 28b времени кодирования для "0" на длину 27 кодирования, кривая 24 сигнала при кодировании при помощи "1" инвертируется на момент 28a времени кодирования для "1" на ту же длину 27 кодирования.
Фиг. 6 показывает временную диаграмму для кодирования незакодированного сигнала управления или сигнала 22 квитирования в каждом случае сигналом данных при помощи широтно-импульсной модуляции или же широтно-импульсного кодирования. В этом варианте кодирования кривая сигнала инвертируется на момент 28 времени кодирования в каждом случае. Кривая 23 сигнала при кодировании при помощи "0" и кривая 24 сигнала при кодировании при помощи "1" отличаются друг от друга длиной 27 кодирования. Опционально может дополнительно варьироваться момент 28 времени кодирования. Кривая 23 сигнала при кодировании при помощи "0" инвертируется на момент 28b времени кодирования для "0" на длину 27b кодирования для "0", кривая 24 сигнала при кодировании при помощи "1" инвертируется на момент 28a времени кодирования для "1" на длину 27a кодирования для "1".
Подводя итог, изобретение относится к способу передачи сигнала 3 управления и первого сигнала 4 данных между управляющим устройством 9 и устройством 12 управления силового полупроводникового устройства 13. Для того чтобы минимизировать затраты на эксплуатацию физических каналов передачи и расходы на прокладку физического соединения между управляющим устройством 9 и устройством 12 управления, предлагается то, что передача сигнала 3 управления и первого сигнала 4 данных происходит одновременно и через общий канал передачи, причем первый сигнал 4 данных комбинируется с сигналом 3 управления при помощи метода цифровой модуляции или метода кодирования

Claims (33)

1. Способ передачи сигналов (3) в системе управления силовым полупроводниковым устройством (13), включающей управляющее устройство (9) и устройство (12) управления для силового полупроводникового устройства (13),
причем передача сигнала (3) управления и первого сигнала (4) данных от управляющего устройства (9) к устройству (12) управления происходит одновременно и через общий канал передачи,
причем первый сигнал (4) данных комбинируют с сигналом (3) управления при помощи метода цифровой модуляции или метода кодирования,
причем сигнал (6) квитирования передают вместе со вторым сигналом (5) данных одновременно и через общий канал передачи в обратном направлении,
причем второй сигнал (5) данных комбинируют с сигналом (6) квитирования при помощи метода цифровой модуляции или метода кодирования,
причем используют длину (27) кодирования для первого сигнала (4) данных, которая короче, чем длина (25) интервала сигнала (3) управления, и используют длину (27) кодирования для второго сигнала (5) данных, которая короче, чем длина (25) интервала сигнала (6) квитирования,
причем на приемной стороне при передаче сигнала(3) управления и первого сигнала (4) данных обеспечивается прием упомянутых сигналов из общего канала и восстановление первого сигнала (4) данных и сигнала (3) управления, а при передаче сигнала (6) квитирования и второго сигнала (5) данных в обратном направлении обеспечивается прием упомянутых сигналов из общего канала передачи в обратном направлении и восстановление второго сигнала (5) данных и сигнала квитирования (6).
2. Способ по п.1,
причем сигнал (3) управления и первый сигнал (4) данных являются приблизительно прямоугольными.
3. Способ по п.1,
причем сигнал (6) квитирования и второй сигнал (5) данных являются приблизительно прямоугольными.
4. Способ по любому из пп. 1-3,
причем сигнал (3) управления передают с более высокой скоростью передачи данных, чем первый сигнал (4) данных, и/или сигнал (6) квитирования передают с более высокой скоростью передачи данных, чем второй сигнал (5) данных.
5. Способ по любому из пп. 1-4,
причем первый сигнал (4) данных комбинируют с сигналом (3) управления и/или второй сигнал (5) данных комбинируют с сигналом (6) квитирования с использованием операции XOR или операции XNOR.
6. Способ по любому из пп. 1-5,
причем сигнал (4, 5) данных кодируют при помощи фазово-импульсного кодирования и/или широтно-импульсного кодирования, в частности посредством инвертирования.
7. Способ по любому из пп. 1-6,
причем несколько первых сигналов (4) данных комбинируют с одним сигналом (3) управления и/или несколько вторых сигналов (5) данных комбинируют с одним сигналом (6) квитирования.
8. Способ по любому из пп. 1-7,
причем по меньшей мере один многозначный первый сигнал (4) данных комбинируют по меньшей мере с одним сигналом (3) управления и/или по меньшей мере один многозначный второй сигнал (5) данных комбинируют по меньшей мере с одним сигналом (6) квитирования.
9. Способ по любому из пп. 1-8,
причем передают цифровые данные и/или протоколы обмена данными.
10. Устройство (2) для передачи сигналов в системе управления силовым полупроводниковым устройством (13), включающей управляющее устройство (9) и устройство (12) управления для силового полупроводникового устройства (13),
причем устройство содержит:
- передатчик (10) с комбинирующим устройством (15), предусмотренным для комбинирования сигнала (3) управления по меньшей мере с одним первым сигналом (4) данных или сигнала (6) квитирования по меньшей мере с одним вторым сигналом (5) данных при помощи метода цифровой модуляции или метода кодирования,
- канал передачи для одновременной передачи сигнала (3) управления и первого сигнала (4) данных или для одновременной передачи сигнала (6) квитирования и второго сигнала (5) данных в обратном направлении,
- приемник (11), состоящий из устройства (17) для распознавания момента времени синхронизации по меньшей мере одного битного дешифратора (19) для восстановления и выдачи сигнала (4, 5) данных, управляющего дешифратора (18) для восстановления и выдачи сигнала (3) управления или сигнала (6) квитирования и контура (20) фазовой регулировки частоты для предоставления опорного момента (29) времени для битного дешифратора (19) и управляющего дешифратора (18),
причем устройство (2) выполнено с возможностью осуществления способа по любому из пп. 1-9.
11. Система (1) для цифровой передачи по меньшей мере одного сигнала (3) управления и по меньшей мере одного первого сигнала (4) данных между управляющим устройством (9) и устройством (12) управления и для цифровой передачи по меньшей мере одного сигнала (6) квитирования по меньшей мере вместе с одним вторым сигналом (5) данных в обратном направлении, включающая в себя по меньшей мере одно устройство по п. 10,
причем устройство (12) управления предусмотрено для того, чтобы управлять силовым полупроводниковым устройством (13) при помощи аналогового сигнала (14) управления.
12. Система (1) по п. 11,
причем силовое полупроводниковое устройство (13) имеет по меньшей мере один выпрямитель тока.
RU2017123054A 2014-12-05 2015-11-19 Передача сигналов управления и сигналов данных RU2669193C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14196554.1 2014-12-05
EP14196554.1A EP3029829A1 (de) 2014-12-05 2014-12-05 Verfahren zur gemeinsamen Übertragung von Ansteuersignalen und digitalen Datensignalen
PCT/EP2015/077073 WO2016087217A1 (de) 2014-12-05 2015-11-19 Übertragung von ansteuersignalen und datensignalen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669193C1 true RU2669193C1 (ru) 2018-10-09

Family

ID=52003671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123054A RU2669193C1 (ru) 2014-12-05 2015-11-19 Передача сигналов управления и сигналов данных

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9954675B2 (ru)
EP (2) EP3029829A1 (ru)
CN (1) CN107005197B (ru)
DK (1) DK3192165T3 (ru)
ES (1) ES2760267T3 (ru)
RU (1) RU2669193C1 (ru)
WO (1) WO2016087217A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3672078A1 (de) * 2018-12-18 2020-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum ansteuern von halbleitern
DE102019104955A1 (de) 2019-02-27 2020-08-27 Wabco Gmbh Übertragung eines wertes mittels eines pulsweiten-modulierten signals

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373299B1 (en) * 2000-12-04 2002-04-16 Motorola, Inc. Electric driver circuit and method
RU2391767C2 (ru) * 2005-12-08 2010-06-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство и способ регулирования системы привода от электродвигателя
EP2371054A2 (de) * 2008-11-26 2011-10-05 SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG Umrichter
DE102011014753A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems
US20140002087A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Ralph Oppelt Method for Simultaneous Transmission of High-Frequency Transmission Signals via a Common High-Frequency Line

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6856798B2 (en) * 2001-02-28 2005-02-15 Television Audio, Inc. Apparatus and method for receiving television audio signals in a mobile vehicle
US7218862B2 (en) * 2002-08-22 2007-05-15 Main Street Ventures Llc All optical cross routing using decoding systems for optical encoded data symbols
JP4527067B2 (ja) * 2005-03-31 2010-08-18 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動局、送信方法及び移動通信システム
JP4746998B2 (ja) * 2006-02-15 2011-08-10 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 伝送レート調整装置および伝送レート調整方法
DE102007042979B4 (de) * 2007-09-10 2017-07-20 Intel Deutschland Gmbh Integrierte Schaltung für Mobilfunk-Sendeempfänger
DE102010029427A1 (de) 2010-05-28 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Energiespeicheranordnung
US9337934B1 (en) * 2012-11-29 2016-05-10 Clariphy Communications, Inc. Coherent transceiver architecture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373299B1 (en) * 2000-12-04 2002-04-16 Motorola, Inc. Electric driver circuit and method
RU2391767C2 (ru) * 2005-12-08 2010-06-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Устройство и способ регулирования системы привода от электродвигателя
EP2371054A2 (de) * 2008-11-26 2011-10-05 SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG Umrichter
DE102011014753A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems
US20140002087A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Ralph Oppelt Method for Simultaneous Transmission of High-Frequency Transmission Signals via a Common High-Frequency Line

Also Published As

Publication number Publication date
CN107005197A (zh) 2017-08-01
US9954675B2 (en) 2018-04-24
ES2760267T3 (es) 2020-05-13
EP3029829A1 (de) 2016-06-08
US20170366336A1 (en) 2017-12-21
EP3192165B1 (de) 2019-09-11
WO2016087217A1 (de) 2016-06-09
EP3192165A1 (de) 2017-07-19
DK3192165T3 (da) 2019-12-02
CN107005197B (zh) 2019-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4898187B2 (ja) 低ジッタ同期によるモジュラー方式数値制御装置
CN104365075B (zh) 用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的方法和设备
CN112241384B (zh) 一种通用的高速串行差分信号分路电路及方法
EP3014771B1 (en) Low-skew communication system
US11411767B2 (en) Module unit for connecting a data bus subscriber
US20190207742A1 (en) Signal edge location encoding
KR20090005134A (ko) 데이터 취득 또는 이용 디바이스에 원격으로 전력을 공급하는 장치 및 방법
US20050135465A1 (en) Device with improved serial communication
RU2669193C1 (ru) Передача сигналов управления и сигналов данных
WO2014025734A2 (en) Modular inverter drive
HU0000550D0 (en) Data transmission system, particularly for processing consumption data
KR20060034204A (ko) 데이터 전송 장치 및 데이터 전송 방법
KR101792040B1 (ko) 병렬 인버터 시스템
RU2511429C2 (ru) Приемопередатчик последовательного интерфейса с элементом гальванической развязки
KR20150082290A (ko) 버스 시스템용 가입자국 및 버스 시스템의 가입자국에서의 메시지 수신 품질을 개선하기 위한 방법
JPH0454752A (ja) 光バス伝送方式
JP5753487B2 (ja) 通信システム、半導体駆動装置及び電力変換装置
KR20170132737A (ko) 모션 관련 제어 시스템을 위한 중앙집중형 네트워크 연결된 토폴로지
US20040008187A1 (en) Method for transmitting a high-frequency binary data stream via an electrically isolated communications path
CN106411462B (zh) 一种主从式时间同步系统带内管理实现方法
CN110519057B (zh) 量子密钥分发系统的经典信号编解码方法、同步方法及装置
JP2004312667A (ja) マルチチャネル遠隔制御装置及びトランスミッタ・レシーバ
CN102780385A (zh) 一种级联变换器的控制方法和相关设备
US8406269B2 (en) Field bus system using spread spectrum
EP3047578B1 (en) Transmitting electrical power and data

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201014