[發(fā)明專利]信號(hào)傳輸電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280048505.4
• 申請(qǐng)日: 2012-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN103858395A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諸熊健一;富澤淳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李今子

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種經(jīng)由絕緣元件傳輸信號(hào)的信號(hào)傳輸電路。

背景技術(shù)

例如，在功率設(shè)備中為了驅(qū)動(dòng)三相交流電動(dòng)機(jī)等，使用了將電壓從直流變換為交流的逆變器。在逆變器中，需要將施加到交流電動(dòng)機(jī)的高電壓與控制部件進(jìn)行電絕緣，目前為止作為絕緣元件而使用了光耦合器。

但是，近年來隨著推進(jìn)變壓器的小型化/薄膜化，光耦合器被置換為可靠性、功耗、集成度、傳輸速度優(yōu)異的脈沖變壓器、使用了電容的絕緣元件。對(duì)于脈沖變壓器，除了要求絕緣性之外，還要求電路的小面積化帶來的成本削減。

另外，例如，經(jīng)由絕緣元件傳輸信號(hào)的信號(hào)傳輸電路用于三相交流電動(dòng)機(jī)等，因此需要抑制來自電動(dòng)機(jī)等的噪聲導(dǎo)致的誤輸出。

日本特開平7-213057號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）公開了絕緣型信號(hào)傳輸用元件。日本特開平7-213057號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）所公開的絕緣型信號(hào)傳輸用元件由薄膜變壓器、第1脈沖變換單元以及第2脈沖變換單元構(gòu)成，在連接于次級(jí)繞組的第2脈沖變換單元的輸入側(cè)分別連接有公共連接了陽極電極的第1二極管和第2二極管的陰極電極，與該第1二極管和第2二極管分別排列連接了電阻。而且，第1二極管與第2二極管的陽極電極公共連接點(diǎn)連接于第1MOS晶體管和第2MOS晶體管的源極電極以及接地端子GND。

在日本特開平7-213057號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）所公開的絕緣型信號(hào)傳輸用元件中，當(dāng)薄膜變壓器的次級(jí)繞組上出現(xiàn)的脈沖信號(hào)表示正極性（次級(jí)繞組的相反側(cè)表示負(fù)極性。）時(shí)，第1二極管被反向偏置，第2二極管被正向偏置，因此第2二極管成為導(dǎo)通狀態(tài)，第1MOS晶體管的柵極電極與接地端子GND之間的電壓大概成為0V，第1MOS晶體管成為截止?fàn)顟B(tài)，次級(jí)繞組的正極性脈沖電壓大致施加到第2MOS晶體管的柵極電極與接地端子GND之間，該第2MOS晶體管接通，第2脈沖變換單元的輸出端子OUT的電壓成為0V。

另一方面，當(dāng)薄膜變壓器的次級(jí)繞組上出現(xiàn)的脈沖信號(hào)表示負(fù)極性（次級(jí)繞組的相反側(cè)表示正極性。）時(shí)，第1二極管被正向偏置，第2二極管被反向偏置，因此第1二極管成為導(dǎo)通狀態(tài)，第2二極管成為截止?fàn)顟B(tài)，第2MOS晶體管的柵極電極與接地端子GND之間的電壓大概成為0V，第2MOS晶體管成為截止?fàn)顟B(tài)，次級(jí)繞組的脈沖電壓大致施加到第1MOS晶體管的柵極電極與接地端子GND之間，該第1MOS晶體管接通，第2脈沖變換單元的輸出端子OUT的電壓成為高電壓。

如以上那樣，在日本特開平7-213057號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）所公開的絕緣型信號(hào)傳輸用元件中，薄膜變壓器的次級(jí)繞組能夠由單一繞組構(gòu)成，因此能夠減少繞組，能夠?qū)崿F(xiàn)作為脈沖變壓器的形狀的更小型化。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平7-213057號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，在日本特開平7-213057號(hào)公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）所公開的發(fā)明中，薄膜變壓器的次級(jí)繞組由單一繞組構(gòu)成，因此使用了對(duì)薄膜變壓器的次級(jí)繞組施加DC偏置的電阻。

對(duì)該薄膜變壓器的次級(jí)繞組施加DC偏置的電阻產(chǎn)生熱噪聲，對(duì)薄膜變壓器的次級(jí)繞組的信號(hào)產(chǎn)生噪聲，由此有可能產(chǎn)生噪聲導(dǎo)致的誤輸出。

進(jìn)而，薄膜變壓器的次級(jí)繞組上出現(xiàn)的信號(hào)的振幅由于次級(jí)繞組的電阻被衰減。為了抑制信號(hào)振幅的衰減，需要使薄膜變壓器的次級(jí)繞組的電阻變大，或增加薄膜變壓器的繞組，當(dāng)使次級(jí)繞組的電阻變大時(shí)，電路面積的擴(kuò)大和噪聲的增大成為問題，當(dāng)增加薄膜變壓器的繞組時(shí)，電路面積擴(kuò)大。

本發(fā)明是鑒于上述的問題點(diǎn)而作出的，其目的在于提供電路面積縮小、抑制了噪聲導(dǎo)致的誤輸出的信號(hào)傳輸電路。

本發(fā)明的信號(hào)傳輸電路經(jīng)由絕緣元件傳輸信號(hào)，具備：脈沖變換單元，接受輸入信號(hào)，并將輸入信號(hào)變換為脈沖信號(hào)；薄膜變壓器，包含絕緣元件，接受來自脈沖變換單元的輸出，并輸出相對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的第1以及第2輸出信號(hào)；第1柵極接地電路，放大第1輸出信號(hào)；第2柵極接地電路，放大第2輸出信號(hào)；第1MOS晶體管，漏極端子連接于接受第1柵極接地電路的第1輸出信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，用于調(diào)整第1輸出信號(hào)；第2MOS晶體管，漏極端子連接于第2柵極接地電路的第2輸出信號(hào)的節(jié)點(diǎn)，調(diào)整第2輸出信號(hào)；恒流源，一端連接有電源節(jié)點(diǎn)，另一端連接有第1MOS晶體管的源極端子和第2MOS晶體管的源極端子；以及比較器，將第1柵極接地電路的輸出與第2柵極接地電路的輸出進(jìn)行比較。