[發(fā)明專利]具有開關(guān)輸出晶體管的被緩沖的電隔離器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410081399.0
• 申請(qǐng)日: 2005-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN103825603A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.A.克努普;A.D.麥努特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子工業(yè)公司
• 主分類號(hào): H03K19/14
• 分類號(hào): H03K19/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉春元

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00580005079.6、申請(qǐng)日為2005年2月17日、發(fā)明名稱為“具有開關(guān)輸出晶體管的被緩沖的電隔離器”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2004年2月17日提交的未決的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)No.60/545,034（代理號(hào)No.2004P02552US）的優(yōu)先權(quán)，并且在此將其全部引入作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及產(chǎn)生寬范圍的脈沖頻率或脈沖電壓的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

可編程邏輯控制器（PLC）的中央處理單元（CPU）可以以脈沖的形式提供控制信號(hào)給用戶負(fù)載，例如激勵(lì)器、繼電器、加熱器、電動(dòng)機(jī)等。這種負(fù)載可能是電雜聲的，可能需要寬范圍的脈沖頻率，和/或可能需要寬范圍的脈沖電壓等。

發(fā)明內(nèi)容

某些示范性實(shí)施例可以：使CPU與用戶負(fù)載電隔離；提供范圍從每秒約0脈沖至每秒約100,000脈沖的脈沖頻率；提供范圍從約0DC伏至約1000?DC伏的脈沖電壓；控制感性（inductive）負(fù)載；和/或耐受感性回掃（kickback）。為了提供一種或多種這樣的能力，某些示范性實(shí)施例可以提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括下列中的一個(gè)或多個(gè)：

高速隔離裝置，例如具有開路集電極的高速光學(xué)耦合器和/或高速磁性耦合器，以將CPU耦合到用戶負(fù)載；

P溝道場效應(yīng)晶體管（FET），用于為用戶負(fù)載提供控制信號(hào)的開關(guān)（switching）；

在高速隔離裝置和FET之間的圖騰柱輸出，以適時(shí)地開關(guān)FET的柵極；

電源，其與CPU電隔離并且提供浮置的調(diào)整的約5V?DC輸出，和/或該電源以可提供從約0伏DC至約30伏DC的用戶電源為基準(zhǔn)；

第一上拉電阻器，其電連接至FET的柵極，以使輸出在加電（power-up）、斷電(power-down)期間和當(dāng)系統(tǒng)不接通也不加電時(shí)斷開，例如用于幫助管理感性負(fù)載；

第二上拉電阻器，其電連接至高速隔離裝置，以使輸出在加電、斷電期間和在系統(tǒng)不接通也不加電時(shí)斷開；

下拉電容器，其在高速隔離裝置上，用于防止輸出在存在很快的瞬變和/或突發(fā)噪聲期間開關(guān)；和/或

電阻器，其在圖騰柱輸出和FET的柵極之間，以防止感性回掃損害圖騰柱輸出和/或影響FET輸出的斷開速度。

附圖說明

參考示范性的附圖，通過在下面詳細(xì)地描述某些示范性實(shí)施例，將更容易理解多種可能的實(shí)施例，其中

圖1是系統(tǒng)1000的示范性實(shí)施例的方塊圖；

圖2是方法2000的示范性實(shí)施例的流程圖；

圖3是DC輸出電路和浮置電源3000的示范性實(shí)施例的示意圖；

圖4是系統(tǒng)4000的示范性實(shí)施例的方塊圖。

當(dāng)在此使用以下術(shù)語時(shí)，附加的定義適用：

適應(yīng)--使得適合或符合具體的使用或情形。

設(shè)備--用于特定目的的器具或裝置

緩沖器--可用于使一個(gè)電路與另一個(gè)電路隔離的電路。

可以--在至少一些實(shí)施例中能夠。

包括--包含但不限于。

控制信號(hào)--用于引導(dǎo)和/或行使命令的信號(hào)和/或用于支配對(duì)實(shí)體、例如用戶負(fù)載的影響的信號(hào)。

直流電。

定義--建立輪廓、形式或結(jié)構(gòu)。

電隔離器--適應(yīng)于防止傳送電噪聲、瞬變信號(hào)、尖峰信號(hào)等的裝置。

場效應(yīng)晶體管（FET）--一般用于弱電模擬或數(shù)字信號(hào)的放大、用于轉(zhuǎn)換DC、和/或用作振蕩器的一種晶體管類型。

浮置電源--不固定和/或以地為基準(zhǔn)的電源。就是說，電源的輸出和/或返回可以根據(jù)地而改變。

柵極--晶體管的控制電極。

高側(cè)--具有最高電壓的電極。

電感回掃--由通向感性負(fù)載的電流的終止所感應(yīng)的電壓。