[发明专利]具有改进的EMI抗扰性的隔离数字传输

说明书

技术领域

本发明涉及具有改进的电磁干扰（EMI）抗扰性的能量或数据传输系统。

在多种环境下，信号必须在不同来源与使用所述信号的电路系统之间进行传输，同时使来源与正使用的电路系统之间维持电（即，电流）隔离。电隔离可防止包括共模瞬态的外来瞬态信号无意中被处理为状态或控制信息。此外，在其它已知目标和使用中，电隔离被用来保护设备不受电击危害，或允许在不同电源电压下操作隔离屏障的每侧上的设备。例如，微控制器与使用微控制器输出信号的装置或换能器之间通常需要隔离。

基于线圈（或变压器）的隔离器是广泛使用的信号变压器，其中初级绕组和次级绕组经电感耦接。然而，常规的变压器通过在开和关之间切换电感器的一个端子而将脉冲传输到电源电压。因此，在常规的变压器中，信号电流是电源电流的组成部分，且对电源电压的电磁干扰严重影响信号传输。因此，发明者察觉到本领域中需要一种具有改进的EMI抗扰性的隔离数字信号传输机制。

附图简述

图1示出根据本发明的实施方案的电路。

图2示出根据本发明的实施方案的电路。

图3示出根据本发明的实施方案的传输系统。

图4示出由根据本发明的实施方案的传输系统生成的信号。

图5A示出影响根据本发明的一个实施方案的图3传输系统的瞬态充电。

图5B示出生成于根据本发明的一个实施方案的图3变压器的初级绕组中的信号。

图6示出根据本发明的实施方案的传输系统的驱动缓冲器。

详述

本发明的实施方案可以提供一种电路。所述电路可以包括初级侧、次级侧和使初级侧与次级侧电隔离的隔离能量传递装置。初级侧可以包括：第一能量存储装置，其耦接到电源；控制系统，其耦接到电力的第一能量存储装置；第二能量存储装置；和耦接系统，其耦接到控制系统以在第一阶段中将第二能量存储装置选择性地耦接到电源且在第二阶段期间将第二能量存储装置选择性地耦接到隔离能量传递装置的初级侧。

本发明的实施方案可以提供一种用于跨隔离屏障传输数据的方法。所述方法可以包括：将第一能量存储装置耦接到电源；和使用第一能量存储装置对控制系统供电。所述方法还可以包括：响应于由控制系统生成的至少一个控制信号，在充电阶段期间将第二能量存储装置耦接到电源，并在转储阶段期间将第二能量存储装置耦接到电隔离能量传递装置的初级侧。

图1示出根据本发明的实施方案的电路100。电路100可以包括由隔离屏障分离的初级侧和次级侧。电路100可用于从初级侧到次级侧的能量传输，且能量传输可以对应于数据传输。

电路100可以包括提供在初级侧上的第一能量存储装置110、控制系统120、第二能量存储装置130和耦接系统140。隔离能量传递装置150可以提供在由隔离屏障分离的初级侧与次级侧之间。电路100还可以包括提供在次级侧上的接收器系统160。初级侧可以耦接到具有高电压源V_DD+和低电压源V_DD-（统称为V_DD）的电源。在实施方案中，低电压源V_DD-可以具备接地连接。在实施方案中，电源V_DD可以是初级侧组件的外部电源。例如，初级侧可以提供在集成电路上并可以包括耦接到电源V_DD的引脚。或者，电源V_DD可以是接收跨隔离屏障传输的输入信号的本地发电机。除非下文描述，否则电源V_DD的配置是无关紧要的。为了本公开的目的，要充分注意电源V_DD具有可损害初级侧的操作的噪音效应。

此外，第一能量存储装置110可以耦接到电源V_DD。第一能量存储装置110可以包括电容器、电感器和/或其它适当的能量存储组件。在实施方案中，第一能量存储装置110可以提供作为滤波器，且因此第一能量存储装置110可以存储来自电源V_DD的经滤波电荷。