栈控制系统的各种实施例中，所述多个功率栈可以进一步包括与IGBT驱动板电通信的至少一个IGBT。电通信可以由所述IGBT驱动板提供，所述IGBT驱动板通过导电连接而被焊接到、被螺丝固定到或任何其他电方式而被连接到IGBT。
[0040]所述功率栈控制系统的其他构造也是可能的，诸如星型构造或雏菊链构造。例如，在星型构造中，可以连接多个单独的串行接口连接和多个单独的接口板，其中所述单独的串行接口连接中的每个与所述单独的接口板中的每个串行电通信，其中所述单独的接口板中的每个能够与独立的IGBT驱动板并行通信。同样，在雏菊链构造中可以连接多个独立的串行接口连接和多个独立的接口板，其中所述独立的串行接口连接中的两个与所述独立的接口板中的两个串行电通信，所述两个接口板进一步与一个其他的接口板串行电通信，并且可选的附加独立串行接口板与两个其他的接口板串行通信，其中所述独立的接口板中的每个能够与独立的IGBT驱动板并行通信。
[0041]在某些实施例中，所述功率栈控制系统可以具有一个或多个的组分功率栈，其包括用以支持与主时钟的时钟同步的本地(从)时钟。
[0042]所述功率栈控制系统的合适的串行接口连接可以针对由主控制单元发送至所述功率栈中的一个或多个的控制信息支持变化的串行数据包结构。例如，所述变化的串行数据包结构可以编码由所述功率栈中的一个或多个发送至主控制单元的状态/错误信息。因此，所述主控制单元可以以固定的采样速率或可变的采样速率或两者来发送所述变化的串行数据包结构。
[0043]合适的串行接口也能够被连接至网络来向用户提供远程访问，以便控制、监视或控制并监视所述功率栈中的一个或多个或者整个功率栈控制系统的状态。如此处所使用的，合适的网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)或因特网，并且所述串行接口能够无线地、有线地或光学地连接至所述网络。不同类型的网络连接是可能的，例如，WiF1、MaxF1、4G无线、DSL等等。优选的网络连接包括WiF1、MaxF1、4G无线、DSL、3G无线、有线以太网lO/lOO/lOOOMbits、lOGbits、以及无线以太网(A、B、G、N等等)。光学以太网也是合适的网络连接，例如用于广域连接的F1S或用于局域网的标准光学以太网。
[0044]如此处进一步描述的，所描述的功率栈控制系统可以进一步具有若干不同的特征。例如，所述功率栈控制系统中的一个或多个可以能够数据记录以支持所述一个或多个功率栈的故障分析、或针对潜在的故障功率栈抢先维护，或者两者。另一特征是:IGBT接口可以包括微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、或两者，以提供与主控制单元的实时通信接
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[0045]在相关的实施例中，所述功率栈控制系统可以进一步包括经由所述串行接口连接与所述接口板串行通信的主控制单元。合适的主控制单元包括主时钟、以及包括本地(从)时钟来支持与所述主时钟的时钟同步的所述功率栈中的一个或多个。在这些实施例中，所述串行接口连接可以被特征化为是全双工模式。全双工允许同时的发送和接收连接。当期望经由所述串行接口将触发器信息发送到所述功率栈时这可能是有用的，因为此信息传送将不会被正从所述功率栈发送的状态/错误信息中断或者与所述状态/错误信息相干涉。半双工可以被用在在其中不使用所述串行接口连接将所述触发器发送到所述功率栈的应用中。
[0046]在包括主控制单元的实施例中，所述串行接口连接也可以支持变化的串行数据包结构，用于控制由所述主控制单元发送至所述功率栈中的一个或多个的信息。例如，所述变化的串行数据包结构编码由所述功率栈中的任何一个发送至所述主控制单元的状态/错误信息。因此，所述变化的串行数据包结构可以由所述主控制单元以固定的采样速率、或可变的采样速率、或两者发送至所述一个或多个功率栈。同样，所述功率栈中的一个或多个可以能够数据记录以支持所述一个或多个功率栈的故障分析、或针对潜在的故障功率栈抢先维护，或者两者。此外，这些实施例中的IGBT接口可以包括微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、或两者，以提供与所述主控制单元的实时通信接口。
[0047]参考图2A、图2B及图2C，描述了如此处所公开的功率栈控制系统，其包括具有多个电缆连接选择的串行接口电缆(208 )。此外，支持精确时间协议，其可以被用于将全局时钟时间的概念在所述串行接口上引入到所述功率栈控制系统(204，210，214，218)中。下面在图12至15中解释并讨论了所述串行接口电缆(208)选择的一些实例。
[0048]1.26针带状电缆(1216)，所述26针带状电缆(1216)当前以针连接的方式在使用，其被重新定义为包括串行接口，所述串行接口可以支持全双工模式以在所述功率栈控制系统和改进的功率连接内发送控制信息并接收状态/错误信息。参考图12。在用于接收的引脚15和引脚16 (1206)以及用于发送的引脚19和引脚20 (1210)上实施所述串行接
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[0049]2.独立的供电电缆(1320)和20针带状电缆(1314)，其可以支持全双工模式以在所述功率栈控制系统内发送控制信息并接收状态/错误信息以及独立的IGBT触发器信号。参考图13。在用于接收的引脚15和引脚16 (1306)以及用于发送的引脚19和引脚20 (1310)上实施所述串行接口。
[0050]3.独立的供电电缆(1426)、可以支持包括全局故障状态和重设信号的IGBT触发器信号的14针带状电缆(1410)、以及可以支持全双工模式以在所述功率栈控制系统内发送控制信息并接收状态/错误信息的CAT5、CAT6等电缆(1420)。参考图14。在用于接收的引脚I和引脚2 (1412)以及用于发送的引脚5和引脚6 (1416)上实施所述串行接口。
[0051]4.标准以太网CAT5、CAT6等串行接口电缆(1510)和独立的供电电缆(1516)。所述标准以太网CAT5、CAT6等类型的电缆(1510)可以支持包括IGBT触发器、所有状态报告、重设等的所有控制和状态功能。参考图15。在用于发送的引脚I和引脚2 (1502，1506)以及用于接收的引脚3和引脚6 (1504，1508)上实施所述串行接口。
[0052]此外，可编程逻辑可以被添加到所述IGBT接口板(210)上以致其可以能够是可现场升级的，以支持更新和/或新特征。此可编程逻辑可以采取嵌入式微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)或两者的形式。可编程逻辑也可以允许基于不同的应用需求来定制所述接口板(210)。
[0053]通过切换至串行接口，控制和状态/错误信息可以被包格式化并且依据所述应用的特定需求支持变化的复杂性等级。此外，所述串行接口电缆也可以支持嵌入式时钟/定时信息，其可以允许多个IGBT接口板(210 )或一般的功率栈(210，214，218 )被同步至可由所述主控制单元(204)提供的主系统时钟(全局时钟)。
[0054]本发明提供了具有多个电缆连接选择的串行接口电缆。此外，支持精确时间协议，其可以被用于将全局时钟时间的概念在所述串行接口上引入到所述功率栈控制系统中。所述串行接口电缆连接选择的一些实例在下面被解释并且在图12-15中被显示:
1.26针带状电缆(1216)，其当前以针连接的方式在使用，其被重新定义为包括串行接口，所述串行接口可以支持全双工模式以在所述功率栈控制系统和改进的功率连接内发送控制信息并接收状态/错误信息。参考图12。在用于接收的引脚15和引脚16 (1206)以及用于发送的引脚19和引脚20 (1210)上实施所述串行接口。
[0055]2.独立的供电电缆(1320)和20针带状电缆(1314)，其可以支持全双工模式以在所述功率栈控制系统内发送控制信息并接收状态/错误信息以及独立的IGBT触发器信号。参考图13。在用于接收的引脚15和引脚16 (1306)以及用于发送的引脚19和引脚20 (1310)上实施所述串行接口。
[0056]3.独立的供电电缆(1426)、可以支持包括全局故障状态和重设信号的IGBT触发器信号的14针带状电缆(1410)、以及可以支持全双工模式以在所述功率栈控制系统内发送控制信息并接收状态/错误信息的CAT5、CAT6等电缆(1420)。参考图14。在用于接收的引脚I和引脚2 (1412)以及用于发送的引脚5和引脚6 (1416)上实施所述串行接口。
[0057]4.标准以太网CAT5、CAT6等串行接口电缆(1510)和独立的供电电缆(1516)。所述标准以太网CAT5、CAT6等类型的电缆(1510)可以支持包括IGBT触发器、所有状态报告、重设等的所有控制和状态功能。参考图15。在用于发送的引脚I和引脚2 (1502，1506)以及用于接收的引脚3和引脚6 (1504，1508)上实施所述串行接口。
[0058]此外，可编程逻辑可以被添加到所述IGBT接口板(210)上以致其可以能够是现场可升级的，以支持更新和/或新特征。此可编程逻辑可以采取嵌入式微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)或两者的形式。可编程逻辑也可以允许基于不同的应用需求来定制所述接口板(210)。
[0059]通过切换至串行接口，控制和状态/错误信息可以被包格式化并且依据所述应用的特定需求支持变化的复杂性等级。此外，所述串行接口电缆也可以支持嵌入式时钟/定时信息，其可以允许多个IGBT接口板(210)或一般的功率栈被同步至可以由所述主控制单元(204)提供的主系统时钟(全局时钟)。
[0060]串行接口。图2 (A, B, C)显示了本发明的各种实施例的概要。这些附图尤其描绘了电源电缆(206 )和全双工串行接口电缆(208 )。
[0061]所述串行接口电缆(208)可以被用于向/从所述功率栈传输控制和状态/错误信息。可以依据应用需求在变化的复杂性等级和温度范围内提供所述串行接口实现。例如，两个不同的串行接口选择可以包括:
1)RS422全双工接口
2)以太网全双工接口
其他潜在的串行接口选择包括USB或潜在的任何其他串行接口标准(RS232/ RS485)。
[0062]任一种串行接口选择可以支持单个或多个功率栈应用并且它们也可以支