[發明專利]絕緣通信系統、用于該絕緣通信系統的發送單元及接收單元

無效

• 申請號: 201110059424.1
• 申請日: 2011-03-11
• 公開（公告）號: CN102244623A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 橋本貴夫;中村尚幸
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本發明涉及從發送單元向與該發送單元絕緣的接收單元發送數字輸入信號的絕緣通信系統，以及適用于該絕緣通信系統的發送單元及接收單元。

背景技術

在諸如開關電源或馬達驅動裝置等、包括電源裝置等高電壓大電流的驅動部、和控制(逆變控制，inverter?control)驅動部的控制裝置等比較低電壓小電流的控制部的裝置中，為了防止控制部由于高電壓大電流的驅動部使用的高電壓和大電流而損壞、并進行異常動作，將耐壓不同的驅動部和控制部進行相互電絕緣，使兩者之間的信號的發送接收通過絕緣通信來進行，這種結構已被公知。在這種裝置中，控制部與驅動部之間的絕緣通信是這樣進行的，即把輸入到控制部的發送單元的數字輸入信號轉換為脈沖信號，并向驅動部的接收單元發送。在這種絕緣通信的傳輸路徑中，在由于外部干擾等而產生某種傳輸錯誤時，將不能傳輸正確的信號。例如，在根據對數字輸入信號的上升沿及下降沿的檢測來生成脈沖的情況下，如果不能正確識別在接收單元中檢測到的脈沖是數字輸入信號的上升沿還是下降沿，則在接收單元中不能解碼為正確的數字輸入信號。

為了防止這種傳輸錯誤，進行諸如通常在數字通信等中采用的、附加糾錯用的冗余信號線或比特，這使得構造變復雜、成本升高，并且延遲時間和功耗增加，不是理想的方案。尤其是由于延遲時間增加，導致不能提高開關頻率，使得裝置的性能(例如功率轉換性能)大幅下降。

與此相對，還公知有如下的結構(例如參照專利文獻1及2)：以不同的方式發送與發送信號的上升沿對應的脈沖和與發送信號的下降沿對應的脈沖。在專利文獻1中，把對應于上升沿的脈沖設為正的脈沖，把對應于下降沿的脈沖設為負的脈沖。并且，在專利文獻2中構成為生成對應于下降沿的一個脈沖，而生成對應于上升沿的兩個脈沖。另外，還公知有如下的結構(例如參照專利文獻3)：使用不同的絕緣通信路徑獨立發送對應于上升沿的脈沖和對應于下降沿的脈沖。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】美國專利第7075329號公報

【專利文獻2】日本特表2001-513276號公報

【專利文獻3】日本特表2003-523147號公報

但是，在諸如專利文獻1所述的結構中，發送單元及接收單元的各自電路的結構變復雜。另外，在諸如專利文獻2所述的結構中，在由接收單元檢測到的脈沖的數量由于外部干擾等的影響而變化時，將不能進行正確解碼，所以不能進行足夠高精度的信號發送。另外，在諸如專利文獻3所述的結構中，雖然能夠檢測傳輸錯誤，但是不能進行糾錯。

發明內容

本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信的絕緣通信系統、以及用于該絕緣通信系統的發送單元及接收單元。

本發明的絕緣通信系統，包括：發送單元；與該發送單元絕緣的接收單元；以及將所述發送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2電平之間進行狀態轉變的數字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發送單元通過所述絕緣通信單元發送給所述接收單元，所述接收單元構成為，在接收到從所述發送單元發送的脈沖的情況下，將該接收到的脈沖轉換為數字輸出信號，并且通過所述絕緣通信單元向所述發送單元返回該脈沖，所述發送單元包括：邊沿脈沖生成電路，生成與所述數字輸入信號在所述第1電平與所述第2電平之間的狀態轉變相對應的脈沖；以及驗證電路，構成為能夠接收從所述接收單元返回的脈沖，并判定是否從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成追加脈沖，所述發送單元構成為將由所述邊沿脈沖生成電路生成的脈沖以及由所述驗證電路生成的追加脈沖，通過所述絕緣通信單元發送給所述接收單元。

根據上述結構的絕緣通信系統，從發送單元通過絕緣通信單元向接收單元發送根據數字輸入信號的狀態轉變而生成的脈沖，由接收單元接收到的脈沖再次通過絕緣通信單元向發送單元返回。并且，在發送單元的驗證電路中判定是否從接收單元返回了脈沖。另外，當在驗證電路中判定為沒有從接收單元返回脈沖的情況下，從發送單元向接收單元發送新的脈沖(追加脈沖)，以便補充不足的脈沖。這樣，通過將發送給接收單元的脈沖再次返回給發送單元，能夠確認脈沖是否能夠正確發送到接收單元，并且在未能正確發送的情況下，補充不足的脈沖，因而在接收單元中能夠高精度地對數字輸入信號進行解碼。因此，能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信。