[发明专利]用于隔离电信号的电流脉冲变压器

说明书

一种用于通过电压隔离势垒进行通信的通信电路，所述通信电路包括：耦合至电流感测输入端的脉冲驱动变压器，其中在电流域中传送信息，并且其中在信息传送期间，使接收器输入为低欧姆的；电流脉冲变压器，所述电流脉冲变压器包括初级绕组、芯和次级绕组；电阻器，所述电阻器与所述次级绕组并联；电流传感器，所述电流传感器具有用于从所述次级绕组接收脉冲的低欧姆输入端；以及信号处理单元，所述信号处理单元用于从所接收的所述脉冲中提取信息。

技术领域

本发明总体上涉及用于隔离各个电信号的电路并且更具体地涉及具有电流脉冲变压器的改进隔离电路。

背景技术

电子行业中的各种应用使用电信号的隔离。开关式电源(SMPS)通常包括干线隔离以便生成隔离输出。隔离SMPS的用途包括膝上型计算机的适配器、台式PC的电源、移动通信的电池充电器等。

在这些应用中，通常调节输出电压或电流是可用的(次级隔离侧)，而对输出的控制是在初级(干线连接)侧实施的。应用输出控制的一种方法是通过使用光电耦合器，所述光电耦合器被配置成将误差信号从电流脉冲变压器的次级侧传送至初级侧。此误差信号表示输出的实际值与输出的期望值之差。

可能有理由脱离对光电耦合器的使用。例如，对节能的期望增加并且因此期望降低电力消耗。另外考虑的是在低负荷(250mW输出功率)下的要求以及要求降低耗能元件(如光电耦合器)中的电流的无负荷。消费者应用通常完全由成本驱动。廉价的光电耦合器可以绘制几毫安的最小电流电平以适当运转。

发明内容

各个实施例的简要总结如下。可以在以下发明内容中做一些简化和省略，其旨在突出和介绍各个实施例的一些方面，而不是限制本发明的范围。足以使本领域普通技术人员制造和使用本发明概念的实施例的详细说明将在后面的章节中呈现。

本文中描述的实施例包括一种用于通过电压隔离势垒进行通信的通信电路，所述通信电路包括：电流脉冲变压器，所述电流脉冲变压器包括初级绕组、芯和次级绕组，其中在电流域中传输信息，所述电流脉冲变压器耦合至电流感测输入端；电流传感器，所述电流传感器具有用于从所述次级绕组接收电流脉冲的低欧姆输入端；以及信号处理单元，所述信号处理单元用于从所接收的电流脉冲中提取信息。

所述芯可以包括环形芯或空心芯。

所述电流脉冲变压器可以包括单匝初级绕组。

所述电流脉冲变压器可以包括单匝次级绕组。

干线隔离可以由所述绕组的隔离提供。所述隔离可以由三重隔离电线提供。

所述电流脉冲变压器可以是双向通信信道的一部分。接收部分的发送器信道在发送序列期间可以是非激活的，以防止使发送器电流短路。

所述脉冲的时序可以包括待传送的信息。所述时序是根据脉冲之间的持续时间和距离选择的一个时序。

可以根据电流脉冲的向上斜率和向下斜率传送信息。

所传递的脉冲的振幅可以包括待传送的信息。

所述通信电路可以是开关式电源(SMPS)的一部分。

各个实施例还包括一种通信变压器，所述通信变压器包括：电流源，所述电流源被配置成提供多个电流脉冲；电流脉冲变压器，所述电流脉冲变压器包括芯、缠绕所述芯的第一段的单个输入绕组以及缠绕所述芯的第二段的单个输出绕组，其中所述电流脉冲变压器的输出侧是低欧姆节点。

所述低欧姆节点可以是双极晶体管的发射极。

高电流输入可以被转换成低电流输出。

数字脉冲可以跨所述电流脉冲变压器传递。

所述通信电路可以包括所述低欧姆节点处的用于减小所述低欧姆节点的电阻的放大器。