[實用新型]一種電壓信號隔離轉換系統

有效

• 申請號: 201920720469.0
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN209748523U
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 朱金橋
• 申請（專利權）人: 上海客益電子有限公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 朱成之;周榮芳<國際申請>=<國際公布>

1.一種電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，包含：

信號輸入級芯片，其內部設置有調制電路，將所述信號輸入級芯片的輸入信號向變化占空比的第一調制信號轉換；

一個或一對信號隔離電容，每個所述信號隔離電容接收所述調制電路輸出的所述第一調制信號，將所述第一調制信號進行隔離的電容耦合，輸出電容耦合后的第二調制信號；

信號輸出級芯片，其內部設置有檢測電路，將所述第二調制信號解耦還原形成第三調制信號，所述第三調制信號經過所述信號輸出級芯片中的解調電路后的信號作為輸出信號；

電源隔離變壓器或者一對電源隔離電容，所述一對電源隔離電容分別接收由電源供電的所述信號輸出級芯片的一對互補的時鐘驅動信號，輸出對應的輸入電源正極信號和輸入電源負極信號至所述信號輸入級芯片，為所述信號輸入級芯片提供電源；或者，所述電源隔離變壓器的源極繞組與所述信號輸出級芯片的一對互補的時鐘驅動信號連接并作為輸入，所述電源隔離變壓器的次級繞組輸出對應的輸入電源正極信號和輸入電源負極信號至所述信號輸入級芯片，為所述信號輸入級芯片提供電源。

2.如權利要求1所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

所述信號輸入級芯片輸出的第一調制信號為時鐘信號，所述第一調制信號的每個周期的高電平占空比為25％或者75％，則低電平占空比分別為75％或75％。

3.如權利要求2所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

當所述信號輸入級芯片的輸入信號為電壓信號時，所述第一調制信號上占空比為75％的周期數目或占空比為25％的周期數目均與總周期數目的比例與所述輸入信號的電壓值呈線性關系。

4.如權利要求1或2所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

當所述信號輸入級芯片的輸入信號為電壓信號時，所述信號輸出級芯片的輸出信號為PWM信號，且該PWM信號的占空比與所述信號輸入級芯片的輸入信號呈線性關系；

或者，當所述信號輸入級芯片的輸入信號為電壓信號時，所述信號輸出級芯片的輸出信號為電壓信號，且該電壓信號與所述信號輸入級芯片的輸入信號呈線性關系；

或者，當所述信號輸入級芯片的輸入信號為電壓信號時，所述信號輸出級芯片的輸出信號為I²C協議信號，可通過I²C協議讀取所述輸入信號的相關數據，此讀取的數據值與所述信號輸入級芯片的輸入信號呈線性關系。

5.如權利要求1或2所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

當所述信號輸入級芯片的輸入信號為電壓信號時，所述第一調制信號的頻率與所述信號輸入級芯片的輸入信號的電壓值呈線性關系。

6.如權利要求1或2所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

當所述信號輸入級芯片的輸入信號為電壓信號時，所述第一調制信號的周期與所述信號輸入級芯片的輸入信號的電壓值呈線性關系。

7.如權利要求1所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

所述輸入電源正極信號和所述輸入電源負極信號分別產生所述信號輸入級芯片內部的正極端電源信號VVCC和負極端電源信號VGND，所述正極端電源信號VVCC和所述負極端電源信號VGND之間連接有第一去耦電容。

8.如權利要求7所述的電壓信號隔離轉換系統，其特征在于，

所述一對互補的時鐘驅動信號的頻率相同且電平相反；

所述一對互補的時鐘驅動信號由所述信號輸出級芯片中的振蕩器電路輸出，并輸出連接至所述一對電源隔離電容，所述一對電源隔離電容將電荷分別傳遞到所述信號輸入級芯片的所述輸入電源負極信號和輸入電源正極信號的接口；

所述信號輸入級芯片內部設置有電荷泵解調電路，其與所述一對電源隔離電容構成電荷泵電路，將所述電荷傳輸到所述正極端電源信號VVCC和所述負極端電源信號VGND之間的所述第一去耦電容上，支持所述信號輸入級芯片的電源消耗。