[發明專利]用于數字輸入接收器中的輸入電流限制的裝置和方法

有效

• 申請號: 201811329521.6
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109765953B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: S·K·巴拉瓦爾;A·S·卡馬斯
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;王爽

1.一種工業控制器，其包括：

場輸入端子，其用于連接到場輸入導線，所述場輸入導線承載被限制的輸入電流；

場接地端子；

數字輸入電路，其具有耦合到所述場輸入端子的場輸入、耦合到所述場接地端子的場接地以及感測輸入；以及

限流電阻器，其耦合到所述場輸入和所述數字輸入電路的所述感測輸入，

其中所述數字輸入電路包括：

帶隙電壓基準，其具有耦合到所述感測輸入的一端并且具有第二端；

輸入側隔離驅動器電路，其耦合到所述場輸入和所述場接地，以用于驅動信號跨越隔離屏障并從所述場輸入汲取操作電流；以及

均流電路，其耦合到所述場輸入、所述場接地以及所述帶隙電壓基準的所述第二端以吸收所述輸入電流和所述操作電流之間的差值，將所述限流電阻器兩端的電壓維持到所述帶隙電壓基準。

2.根據權利要求1所述的工業控制器，其中所述限流電阻器在所述數字輸入電路的外部。

3.根據權利要求1所述的工業控制器，其中所述限流電阻器被包括在所述數字輸入電路中，并且在所述數字輸入電路的內部產生所述場輸入。

4.根據權利要求1所述的工業控制器，其中所述數字輸入電路還包括：

反極性阻塞電路，其連接到所述場接地并且耦合到所述輸入側隔離驅動器電路和所述均流電路。

5.根據權利要求1所述的工業控制器，其中所述均流電路包括：

放大器，其具有連接到所述場輸入和所述帶隙電壓基準的所述第二端的輸入，并具有輸出；以及

晶體管，其具有耦合到所述放大器輸出并且耦合在所述場輸入和所述場接地之間的控制輸入。

6.根據權利要求1所述的工業控制器，其中所述輸入側隔離驅動器電路包括：

比較器，其耦合在所述場輸入和所述場接地之間并且根據所述場輸入的電壓提供輸出；

振蕩器，其耦合到所述場輸入，以在場輸入高邏輯水平上提供振蕩輸出信號；

柵極，其用于將所述振蕩器輸出信號和所述比較器輸出進行組合并且在所述場輸入處于高邏輯水平時提供振蕩輸出；以及

驅動器，其耦合到所述柵極輸出以驅動信號跨越所述隔離屏障。

7.根據權利要求6所述的工業控制器，其中所述輸入側隔離驅動器電路還包括低壓差調節器，所述低壓差調節器耦合在所述場輸入和所述振蕩器之間，以在所述場輸入處于高邏輯水平時向所述振蕩器提供信號。

8.一種用于控制器的數字輸入電路，所述控制器包括場輸入端子和場接地端子，所述場輸入端子用于連接到場輸入導線，所述場輸入導線承載被限制的電流，所述數字輸入電路包括：

場輸入，其用于耦合到所述場輸入端子；

場接地，其用于耦合到所述場接地端子；

感測輸入，所述感測輸入和所述場輸入用于耦合到限流電阻器；

帶隙電壓基準，其具有耦合到所述感測輸入的一端并具有第二端；

輸入側隔離驅動器電路，其耦合到所述場輸入和所述場接地，用于驅動信號跨越隔離屏障并從所述場輸入汲取操作電流；以及

均流電路，其耦合到所述場輸入、所述場接地以及所述帶隙電壓基準的所述第二端，以吸收輸入電流和所述操作電流之間的差值，用于將耦合限流電阻器兩端的電壓維持到所述帶隙電壓基準。

9.根據權利要求8所述的數字輸入電路，其中所述限流電阻器在所述數字輸入電路的外部。

10.根據權利要求8所述的數字輸入電路，其中所述限流電阻器被包括在所述數字輸入電路中，并且在所述數字輸入電路的內部產生所述場輸入。

11.根據權利要求8所述的數字輸入電路，其中所述數字輸入電路還包括：

反極性阻塞電路，其連接到所述場接地并且耦合到所述輸入側隔離驅動器電路和所述均流電路。