[发明专利]具有开关输出晶体管的被缓冲的电隔离器

说明书

本申请是申请号为200580005079.6、申请日为2005年2月17日、发明名称为“具有开关输出晶体管的被缓冲的电隔离器”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年2月17日提交的未决的美国临时专利申请序列号No.60/545,034（代理号No.2004P02552US）的优先权，并且在此将其全部引入作为参考。

技术领域

本发明涉及产生宽范围的脉冲频率或脉冲电压的系统和方法。

背景技术

可编程逻辑控制器（PLC）的中央处理单元（CPU）可以以脉冲的形式提供控制信号给用户负载，例如激励器、继电器、加热器、电动机等。这种负载可能是电杂声的，可能需要宽范围的脉冲频率，和/或可能需要宽范围的脉冲电压等。

发明内容

某些示范性实施例可以：使CPU与用户负载电隔离；提供范围从每秒约0脉冲至每秒约100,000脉冲的脉冲频率；提供范围从约0DC伏至约1000 DC伏的脉冲电压；控制感性（inductive）负载；和/或耐受感性回扫（kickback）。为了提供一种或多种这样的能力，某些示范性实施例可以提供一种系统，该系统包括下列中的一个或多个：

高速隔离装置，例如具有开路集电极的高速光学耦合器和/或高速磁性耦合器，以将CPU耦合到用户负载；

P沟道场效应晶体管（FET），用于为用户负载提供控制信号的开关（switching）；

在高速隔离装置和FET之间的图腾柱输出，以适时地开关FET的栅极；

电源，其与CPU电隔离并且提供浮置的调整的约5V DC输出，和/或该电源以可提供从约0伏DC至约30伏DC的用户电源为基准；

第一上拉电阻器，其电连接至FET的栅极，以使输出在加电（power-up）、断电(power-down)期间和当系统不接通也不加电时断开，例如用于帮助管理感性负载；

第二上拉电阻器，其电连接至高速隔离装置，以使输出在加电、断电期间和在系统不接通也不加电时断开；

下拉电容器，其在高速隔离装置上，用于防止输出在存在很快的瞬变和/或突发噪声期间开关；和/或

电阻器，其在图腾柱输出和FET的栅极之间，以防止感性回扫损害图腾柱输出和/或影响FET输出的断开速度。

附图说明

参考示范性的附图，通过在下面详细地描述某些示范性实施例，将更容易理解多种可能的实施例，其中

图1是系统1000的示范性实施例的方块图；

图2是方法2000的示范性实施例的流程图；

图3是DC输出电路和浮置电源3000的示范性实施例的示意图；

图4是系统4000的示范性实施例的方块图。

当在此使用以下术语时，附加的定义适用：

适应--使得适合或符合具体的使用或情形。

设备--用于特定目的的器具或装置

缓冲器--可用于使一个电路与另一个电路隔离的电路。

可以--在至少一些实施例中能够。

包括--包含但不限于。

控制信号--用于引导和/或行使命令的信号和/或用于支配对实体、例如用户负载的影响的信号。

直流电。

定义--建立轮廓、形式或结构。

电隔离器--适应于防止传送电噪声、瞬变信号、尖峰信号等的装置。

场效应晶体管（FET）--一般用于弱电模拟或数字信号的放大、用于转换DC、和/或用作振荡器的一种晶体管类型。

浮置电源--不固定和/或以地为基准的电源。就是说，电源的输出和/或返回可以根据地而改变。

栅极--晶体管的控制电极。

高侧--具有最高电压的电极。

电感回扫--由通向感性负载的电流的终止所感应的电压。