TWI231086B - Device for controlling interactive voltage/current converter with a single bus - Google Patents

Description

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本發明係有關於一種控 裝置’特別是有關於控制交 提供硬體電路電氣特性，使 由僅單一傳輸線為媒介，而 換器功能之具單一羅流排控 裝置，此種者。 制交互式電壓/電流轉換器之 互式電壓/電流轉換器之裝置 產生之三種不同控制信號，藉 進行控制交互式電壓/零流轉 制交異式電壓/電流轉換器之 “按：ί Ϊ互式電壓/電流轉換器之電源控制必須於控 種信號狀態零⑷與—=ί, ΐ t該控制方式以译 ffl _ ^ ^ )與 (1 )所組成，使得達到控制使

ox 式如使用一條傳輸線為媒介，因將兩條挂f丨 目的合而為-，該兩種信號狀態|(0)與一 (1)所组: 冬位元數因達成不同控制目的必須增加，使用不便 路結構亦較複雜者p

>尤其對於一般作用系統如機械設備或儀器之控制標的 父互式電壓/電流轉換器，必須使用三種以上之控制目的 (增加電壓、減少電霉與重置電壓），因為達成三種控制 目的於傳統以兩種信號狀態零（0 )與一（1 )所組成的控 制方式，需要兩個位元數組成可支援四種控制目的，因雜 訊避免的考量必須增加纟且成 < 位元數超過兩個位元數以 上，零（〇)連接零（〇)與一（1)連接一（1)，對於抗 雜訊不佳’故必須使用兩個位元數以上，假使依不同增加 其控制目的，其位元數之組成相對也大幅增加，故對於控 制信號之輪出與接收裝置之驾跻複雜度必相對增加，且因 該兩種信號狀態零（0 )與一（1 )所組成之位元數增加，

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1231086 _案號 90120560_年月日__ 五、發明說明（2) 發明内容 本發明之主要目的，係在提供一種具單一匯流排控制 交互式電壓/電流轉換器之裝置，係透過硬體電氣特性所 產生三態控制信號結構，達成僅具單一匯流排特性，有減 少匯流排佈線面積與減少佈線成本之功能。 本發明之次要目的，係在提供一種具單一匯流排控制 交互式電壓/電流轉換器之裝置，為達成透過硬體電氣特 性所產生三態控制信號結構，所組成之硬體實施結構，透 過該電路硬體電氣特性產生與接收三態控制信號，並進行 接收後解譯之功能。 實施方式 請參閱第二圖A、B、C所示，本發明單一匯流排控制 交互式電壓/電流轉換器之裝置的主要控制信號包含一遞 增控制信號21、一遞減控制信號22與一重置控制信號23。 請參閱第三圖所示，本發明之具單一匯流排控制交互 式電壓/電流轉換器之裝置，其係將一控制信號輸出裝置 3 3裝設於系統3 1或控制傳輸端中，一控制信號接收裝置3 5 裝設於一交互式電壓/電流轉換器3 2或控制接收端中，一 導線媒介34連接該控制信號輸出裝置33與該控制信號接收 裝置3 5。本發明之裝置係依據系統3 1的電源指示，並利用 硬體電路電氣特性產生三種不同控制信號透過該導線媒介 3 4從該控制信號輸出裝置3 3傳輸至該控制信號接收裝置 3 5，以達成單一匯流排控制交互式電壓/電流轉換器之功

1231086 _案號 90120560 五、發明說明（3) 年 月 曰 修正 能。 藉由該控制信號輸出裝置3 3之硬體電路的電氣特性而 產生一三態結構波形1 0，請參閱第一圖所示，該三態結構 波形1 0係由一正半週期波形1 1、一負半週期波形1 3與一零 值1 2所組成，該三態結構波形1 0之零值1 2係由該三態傳輸 緩衝裝置4 2，參閱第四圖所示，的硬體電氣特性所產生， 該零值之硬體電氣特性波形係以高阻抗狀態呈現，該高阻 抗狀態係提供硬體電氣特性之結構波形功能。

再依設定的狀態適當選取三態結構波形1 0，請參閱第 一圖及第二圖A、B、C所示，而予以組成任意結構之控制 信號波形，且依控制信號波形結構特性之功能，而設定狀 態提供三種不同控制信號，該遞增控制信號2 1、遞減控制 信號22與重置控制信號23 ;且該遞增控制信號21、遞減控 制信號2 2與重置控制信號2 3等三種不同控制信號的選取方 式係以不重複為原則，以防止控制信號波形重疊無法有效 辨識各控制信號之指示意義。

請參閱第一圖及第二圖A、B、C所示，該遞增控制信 號2 1、遞減控制信號2 2與重置控制信號2 3之控制信號波形 係由硬體電路所產生三態結構波形1 0之正半週期波形1 1、 該負半週期波形1 3與零值1 2所組成；該遞增控制信號2 1、 遞減控制信號2 2與重置控制信號2 3之組成係適當選取三態 結構波形1 0而任一種或一種以上結構之控制信號波形，請 參閱第二圖所示，其中該遞增控制信號2 1係由該三態結構 波形1 0之一正半週期波形1 1所組成；該遞減控制信號2 2係 由該三態結構波形1 0之一負半週期波形1 3所組成；該重置

第7頁 1231086 _案號 90120560 五、發明說明（4) 年 曰 修正 控制信號2 3係由該三態結構控制波形1 0之一正半週期波形 1 1連接負半週期波形1 3，並重覆兩次所組成。 請參閱第三圖所示，當系統3 1本身所需求之外加電源 必須適當增加時，如所需求增加電源為電壓，該系統3 1向 一交互式電壓/電流轉換器3 2提出該遞增控制信號2 1 ，使 -該交互式電壓/電流轉換器3 2累增所提供之電源電壓，以 ’ 提供系統3 1本身所需求之外加電壓；當系統3 1本身所需求 之外加電壓必須適當減少時，如所需求減少電源為電壓， 系統3 1向該交互式電壓/電流轉換器3 2提出該遞減控制信 號2 2，使該交互式電壓/電流轉換器3 2遞減所提供之電源 於系統3 1 ;當系統3 1之電源必須重新設定時，系統3 1向一 _ 交互式電壓/電流轉換器3 2提出該重置控制信號2 3，使該 · 交互式電壓/電流轉換器3 2所提供之電源重新設定為預設 值0 由於該遞增控制信號2 1、該遞減控制信號2 2與該重置 控制信號2 3係利用硬體電氣特性所產生之三態結構波形1 0 而組成其控制信號波形結構，故使得單一匯流排得以控制 交互式電壓/電流轉換器，因此，本發明之裝置可減少匯 流排佈線面積與減少佈線成本。 請參閱第二圖與第三圖所示，該控制信號輸出裝置33 接收系統3 1所需電源指示，例如：必須增加一微伏 ( + lmV)、減少一微伏（-1 mV)或重新設定為原預設值五伏 特，並依不同之電源指示輸出三種不同的控制信號，該輸 出三種不同的控制信號分別是遞增控制信號2 1表示增加一 微伏（ + lmV)、遞減控制信號22表示減少一微伏（-lmV)與重

第8頁 1231086 _案號 90120560_£ 五、發明說明（5) 月 曰 修正 置控制信號2 3表示重新設定為原預設值五伏特，該控制信 號輸出裝置33輸出之控制信號係透過導線媒介34傳輸至該 控制信號接收裝置3 5，該控制信號接收裝置（3 5 )將接收後 之控制信號進行解譯，該解譯後的信號可使該交互式電壓 β· /電流轉換器3 2辨識三種不同控制信號，以使交互式電壓/ . 電流轉換器3 2切換適當的電源提供至系統3 1。 — 請參閱第三圖所示，本發明之控制信號傳輸接收電路 結構，除可裝置於系統3 1或控制傳輸，亦可使用於其他應 用控制電路，例如使用於電動機轉速之控制。 請參閱第四、六圖所示，其中該控制信號輸出裝置33 係由一控制邏輯裝置41與一三態傳輸緩衝裝置42所組成，· 該控制邏輯裝置41其輸入端為該控制信號輸出裝置33之 - 輸入端，該控制邏輯裝置41之輸出端連接該三態傳輸緩衝 裝置42之輸入端，該三態傳輸緩衝裝置42之輸出端為控制 ‘ 信號輸出裝置33之輸出端。 該控制邏輯裝置4 1係接收來自系統3 1的電源指示，該 控制邏輯裝置4 1依不同之電源指示調整該三態傳輸緩衝裝 置4 2輸出之控制信號，該輸出之控制信號包含該遞增控制 信號21、遞減控制信號22與重置控制信號23。若系統31欲 增加一微伏（+ 1 mV)時，該控制邏輯裝置41將控制致能端 4 2 2驅動且控制資料端4 2 1輸入方形波形，使該三態傳輸緩 衝裝置42輸出該遞增控制信號21 ;同理，若系統31欲減少 一微伏（-lmV)時，該三態傳輸緩衝裝置42輸出遞減控制信 號2 2 ;若系統3 1欲重新設定為原預設五伏特時，該三態傳 輸緩衝裝置42輸出重置控制信號23 ;若系統31欲維持目前

第9頁 1231086 _案號 90120560 五、發明說明（6)

即，前述 :態零不值動時，則把控制信號維持在高阻抗狀態 由於傳統以兩種信號你能!、土、 .命西工/ Γ m狀怨0與1達成三種控制目的的方 式，需要兩個位元數組成可# 工利日幻幻乃 i/Λ 不佳，故基於雜訊避免的考量必須 增加組成之位元數超過兩個 ^ ^ ^ ^ 1雷顧拉Μ β - π ϋ 數以上，而本發明所使用 i的兩個的你Γ t 'il構波形所組成之波形結構，只需相對 應的兩個早位位兀數組成即可明確表示 訊干擾而必須增加組成位元數之缺點。 -有因又雜 将由t圖所示，其中該控制信號接收裝置35 係由f入級51、電流鏡電路521及522與一接收解譯裝置 5 3所組成。該輸入級5】銓A #盔分仏* 伐队肝歹衣直 敬51輸入‘為該控制信號接收裝置3 5之 Ϊΐΐ於ί 級51連接在電流鏡電路521及522之間， 二1 電、路5 21輸出端連接該接收解譯裝置53之輸入端 ，=電流鏡電路522輸出端與該接收解譯裝置53之輸入 = 532目連接，该接收解譯裝置53輸出端[、2及^為該控制 js號接收裝置3 5之輸出端。該接收解譯裝置5 3包括一及閘 解澤負^ ί立之負半週期波形1 3、一互斥或閘解譯零電位之 零值1 2 ^號以及一反或閘解譯正電位之正半週期波形1 1。 該輸入級5 1係經由該控制信號接收裝置3 5之輸入端接 收透過該導線媒介3 4傳輸到達之該遞增控制信號2丨、遞減 控制信號22與重置控制信號23等三種不同控制信號，以接 收該遞增控制信號2 1為例，該正半週期波形1丨被該輸入級 51接收後，因正電壓使輸入級51與該電流鏡電路5 2 2所連 接之電晶體5 1 2導通，並使輸入級5 1與該電流鏡電路5 2 1所

第10頁 1231086 · _案號90120560_年月曰 修正_ 五、發明說明（7) 連接之電晶體5 1 4截止，使得在該接收解譯裝置5 3輸入端 5 3 1及5 3 2的電位均為低電位，經接收解譯裝置5 3解譯後由 反或閘輸出信號至該交互式電壓/電流轉換器3 2，使交互 式電壓/電流轉換器3 2切換適當的電源提供於系統3 1 ，此 '· 時該交互式電壓/電流轉換器3 2增加提供至系統3 1的電 . 壓。 ’ 綜上所述本發明具單一匯流排控制交互式電壓/電流 轉換器之裝置，係透過所組成之硬體實施結構，透過該電 路硬體電氣特性產生與接收該三種控制信號之三態控制信 號波形結構，該電路並進行接收後解譯達成交互式電壓/ 電流轉換器之控制，且僅具單一匯流排特性，有減少匯流# 排佈線面積與減少佈線成本之實用功能，具工業上利用性 -及首先發明之新穎性，符合新發明專利之要件。

第11頁 1231086 _案號90120560_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 圖式簡單說明 為使 貴審查委員能便於瞭解本發明之目的、特徵及 功能獲致更進一步的瞭解茲舉一較佳實施實例，並配合圖 是如下： 第一圖係本發明較佳實施例的具硬體電氣特性之三態 結構波形圖； 第二圖A、B、C係本發明較佳實施例的控制信號波形 圖； 第三圖係本發明較佳實施例的控制交互式電壓/電流 轉換器之裝置的簡單示意圖； 第四圖係本發明較佳實施例的控制信號輸出裝置電路 不意圖， 第五圖係本發明較佳實施例的控制信號接收裝置電路 不意圖，以及 第六圖係本發明較佳實施例的控制交互式電壓/電流 轉換器之裝置的示意圖。 圖式標號說明 三態結構波形...............10 正半週期波形...............11 零值...........................12 負半週期波形...............13 遞增控制信號...............21 遞減控制信號...............22 重置控制信號...............23

第12頁 1231086 _案號90120560_年月日 修正 圖式簡單說明 系統...........................31 交互式電壓/電流轉換器"_3 2 控制信號輸出裝置.........33 導線媒介......... 34 控制信號接收裝置.........35 控制邏輯裝置...............41 三態傳輸緩衝裝置.........42

第13頁 控 制 資 料 端.......... ........42 1 控 制 致 能 端.......... ........422 輸 入 級 ........51 電 晶 體 ........512 電 晶 體 ........514 電 流 鏡 電 ^.......... ........521 電 流 鏡 電 ^.......... ........522 接 收 解 譯 裝置....... ........53

Claims (1)

1231086 案號 90120560 A_3. 曰 修正 六、申請專利辄圍 申請專利範圍 1. 一種具單一 置，其 形，再 號波形 置控制 信號與 不重複 該 換器提 累增所 該 換器提 遞減所 該 換器提 換器所 藉 結構， 制信號 控制該 積與減 2.如申 主要係 適當選 ，其組 信號等 重置控 已選取 遞增控 出的昇 提供之 遞減控 出的降 提供之 重置控 出的重 提供之 由使用 構成該 之控制 交互式 少佈線 請專利 匯流排控制交互式 由一系統之硬體電 取該三態結構波形 成一遞增控制信號 三種控制信號，該 制信號之組成、選 之控制信號波形； 制信號，係該系統 壓控制信號，使該 電源； 制信號，係該系統 壓控制信號，使該 電源；以及 制信號，係該系統 新設定控制信號， 電源重新設定為預 該三態結構波形之 遞增控制信號、該 信號，以此組成方 電壓/電流轉換器 成本之功能者。 範圍第1項之裝置 電壓/電流轉換器之裝 路所產生之三態結構波 而組成任意結構之控制信 、一遞減控制信號與一重 遞增控制信號、遞減控制 取方式以該三種控制信號 向一交互式電壓/電流轉 交互式電壓/電流轉換器 向該交互式電壓/電流轉 交互式電壓/電流轉換器 向該交互式電壓/電流轉 使該交互式電壓/電流轉 設值； 特性組成其控制信號波形 遞減控制信號與該重置控 式可達成具單一匯流排得 具有減少匯流排佈線面 由一正半週期波形 其中該三態結構波形係 負半週期波形與一零值所組成。

第14頁 1231086 案號 90120560 曰 修正 六、申請專利範圍 3.如申請專利範圍第2項之裝置，其中該遞增控制信號、 遞減控制信號與重置控制信號係任意選取三態結構波形而 組成，該選取方式之一；該遞增控制信號係由該三態結構 波形之該正半週期波形所組成者；該遞減控制信號係由該 三態結構波形之該負半週期波形所組成者；該重置控制信 號係由該三態結構波形之該正半週期波形連接該負半週期 波形並重複兩次所組成者。 4 ·依據請求專利部分第2項所述之具單一匯流排控制交互 式電壓/電流轉換器之裝置，其中，該三態結構波形之零 值係由該三態傳輸緩衝裝置硬體電氣特性所產生，該零值 之硬體電氣特性波形係以高阻抗狀態呈現。 5. —種具單一匯流排控制交互式電壓/電流轉換器之裝 置，包括： 一控制信號輸出裝置，係裝設於一系統； 一控制信號接收裝置，係裝設於一交互式電壓/電流 轉換器； 一導線媒介，連接該控制信號輸出裝置與該控制信號 接收裝置； 該控制信號輸出裝置接收該系統所需電源指示，將依 不同電源指示轉換輸出三種不同控制信號，該輸出三種不 同控制信號分別由該遞增控制信號、遞減控制信號與重置 控制信號所組成，其透過該導線媒介從該控制信號輸出裝 置傳輸至該控制信號接收裝置，該控制信號接收裝置接收 所輸出的控制信號後、並進行該控制信號的解譯，以控制

第15頁 1231086 , _案號90120560_年月日__ 六、申請專利範圍 該交互式電壓/電流轉換器切換提供至該系統的電源。 6 .如申請專利範圍第5項之裝置，其中該控制信號輸出裝 置係由一控制邏輯裝置與一三態傳輸緩衝裝置所組成，該 控制邏輯裝置其輸入端為該控制信號輸出裝置之輸入端， 二 該控制邏輯裝置其輸出端連接該三態傳輸緩衝裝置之輸入 . 端，該三態傳輸緩衝裝置其輸出端為該控制信號輸出裝置 ' 之輸出端； 該控制邏輯裝置係將接收該系統所需電源指示，該控 制邏輯裝置將依不同之電源指示調整該三態傳輸緩衝裝置 輸出該遞增控制信號、遞減控制信號或重置控制信號。 7.如申請專利範圍第6項之裝置，其中該控制信號接收裝 _ 置包括： - 一第一電流鏡電路； 一第二電流鏡電路； 一輸入級，連接在該第一及第二電流鏡電路之間’該 輸入級根據控制信號輸出裝置所輸出的該控制信號，控制 該第一電流鏡電路輸出一第一電位，該第二電流鏡電路輸 出一第二電位；以及 一接收解譯裝置，根據該第一及第二電位控制該交互 式電壓/電流轉換器切換供應至該系統的電源。

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