[發(fā)明專(zhuān)利]用于雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娐费b置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110908892.5
• 申請(qǐng)日: 2014-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113612467A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·費(fèi)爾特克勒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03K5/06
• 分類(lèi)號(hào): H03K5/06;H03K5/1534;H03K5/26;H04B3/56
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 李興斌

本發(fā)明提供了一種用于信號(hào)傳輸?shù)淖儔浩餮b置，該變壓器布置包括至少一個(gè)具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的變壓器以及控制器。該控制器被配置為在磁化階段控制流經(jīng)所述初級(jí)線圈第一電流增長(zhǎng)直至達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，其中該磁化階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于至少一個(gè)變壓器的初級(jí)線圈的時(shí)間常數(shù)。該控制器被配置在電壓施加階段施加電壓到至少一個(gè)變壓器以使第二電流流經(jīng)初級(jí)線圈，其中該第二電流相對(duì)于該第一電流在電壓施加階段期間極性發(fā)生變換，其中所述電壓施加階段持續(xù)時(shí)間短于至少一個(gè)變壓器的初級(jí)線圈的時(shí)間常數(shù)的兩倍。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年06月16日、申請(qǐng)?zhí)枮?01710898225.7、發(fā)明名稱(chēng)為“用于雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娐费b置及方法”的發(fā)明專(zhuān)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)涉及2013年6月17日遞交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)并要求該申請(qǐng)的權(quán)益，該臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)編號(hào)為No.61/835745，標(biāo)題為“用于雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娐费b置及方法”，在此該臨時(shí)申請(qǐng)通過(guò)引用被包含進(jìn)本申請(qǐng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

各種實(shí)施例通常涉及橫穿電隔離接口的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。該電隔離接口可以是變壓器，例如無(wú)芯變壓器。該時(shí)鐘信號(hào)可在一個(gè)方向上橫穿該接口進(jìn)行傳輸，而數(shù)據(jù)信號(hào)可在一個(gè)相同或者相反的方向上橫穿該接口進(jìn)行傳輸。該時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸可以是同步的。

背景技術(shù)

各種實(shí)施例可以用于通過(guò)另外的無(wú)芯變壓器進(jìn)行能量傳輸?shù)漠a(chǎn)品中。由于能量傳輸?shù)男屎艿停@就要求接受時(shí)鐘信號(hào)和發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)的一側(cè)的能耗較低。這種產(chǎn)品的例子可以是一個(gè)具有集成的電隔離電源的電隔離模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。被傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)可以被用作該模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的時(shí)鐘信號(hào)。該模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以是Sigma-delta變壓器。將要在另一個(gè)方向上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)可以是由一個(gè)或者兩個(gè)Sigma-delta變壓器所提供的數(shù)據(jù)。該在兩個(gè)方向上的傳輸需相對(duì)于電隔離接口處的共模信號(hào)足夠穩(wěn)健。特別的是，該時(shí)鐘信號(hào)需要以足夠穩(wěn)健的方式來(lái)傳輸，以使共模信號(hào)對(duì)其不附加額外的抖動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

許多向接收機(jī)傳輸時(shí)鐘信號(hào)邊沿的實(shí)現(xiàn)方式可能在變壓器的初級(jí)線圈(或一對(duì)初級(jí)線圈)處采用相反極性的邊沿。反轉(zhuǎn)的極性可被應(yīng)用來(lái)得到被反轉(zhuǎn)的時(shí)鐘信號(hào)邊沿。在傳輸時(shí)鐘信號(hào)邊沿之前，初級(jí)線圈可能已在相反方向上被磁化。磁化所需時(shí)間可能比所述初級(jí)線圈的L/R時(shí)間常數(shù)要長(zhǎng)。在傳輸時(shí)鐘信號(hào)邊沿后，所述初級(jí)線圈可能已被退磁。具有對(duì)稱(chēng)阻抗的驅(qū)動(dòng)器可以用于磁化和退磁該線圈，以避免共模信號(hào)在兩個(gè)變壓器之間被轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)。

不必要退磁到零；可以在一個(gè)很小的值時(shí)停止退磁。屆時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器，磁化就可以跳到零，這將在一對(duì)變壓器中誘發(fā)其諧振頻率上的振蕩。該諧振頻率可通過(guò)在諧振電路中增加一個(gè)額外的電容器來(lái)降低。諧振電路或者振蕩的阻尼可以由具有負(fù)微分電阻的電路部分或全部補(bǔ)償。該對(duì)變壓器中的振蕩則可以持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間或者不衰減。

諧振電路的阻尼可以從次級(jí)側(cè)通過(guò)用于短路次級(jí)線圈的開(kāi)關(guān)來(lái)增大。合成阻尼應(yīng)該足夠大以使所誘發(fā)的振蕩即使當(dāng)存在具有負(fù)差分電阻的電路存在時(shí)也能足夠快的衰減。在初級(jí)側(cè)，可以檢測(cè)振蕩是否衰減和振蕩衰減的速度有多快，例如借助于振幅檢測(cè)器，或者通過(guò)對(duì)超過(guò)一個(gè)給定幅度的振蕩的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。

打開(kāi)和關(guān)閉所述開(kāi)關(guān)可以以非常低的能耗來(lái)執(zhí)行，且可允許與每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)邊沿一起傳輸一個(gè)比特的數(shù)據(jù)。因此在一個(gè)時(shí)鐘周期中可傳輸兩個(gè)比特的數(shù)據(jù)。由于該對(duì)變壓器具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)和高的諧振頻率，則傳輸會(huì)足夠健壯來(lái)對(duì)抗共模信號(hào)的干擾。

附圖說(shuō)明

在附圖中，相同的附圖標(biāo)記通常指代在所有不同的視圖中的同一部件。附圖不一定是按比例繪制的，而是將重點(diǎn)放在圖解說(shuō)明本發(fā)明的原理。在附圖中，附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字可以辨別出該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的附圖。相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)附圖中用于表示相同的特征和部件。在以下具體實(shí)施方式中，本發(fā)明的很多實(shí)施例都參照以下附圖進(jìn)行描述，其中：

圖1示出了一種變壓器裝置的實(shí)施例；