专利名称：绝缘通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及从发送单元向与该发送单元绝缘的接收单元发送数字输入信号的绝缘通信系统、以及在该绝缘通信系统中应用的发送单元和接收单元。
背景技术：
开关电源或电动机驱动装置等具有高电压大电流的驱动部(例如，驱动元件等) 和低电压小电流的控制部(例如，用于对驱动部进行控制(逆变控制)的控制装置等)，在这种装置中，为了防止因在高电压大电流的驱动部中使用的高电压或大电流而导致控制部破损或进行异常动作，而采用如下结构，即，使耐压不同的驱动部和控制部相互电绝缘，两者之间的信号的发送接收通过绝缘通信来进行。在这种装置中，控制部与驱动部之间的绝缘通信通过如下方式进行，即，将输入到控制部的发送单元中的数字输入信号转换成脉冲信号，然后发送到驱动部的接收单元，从而进行绝缘通信。在这种绝缘通信的传送路径中， 若因干扰等而产生任何传送错误，则不能传送正确的信号。例如，在通过检测到数字输入信号的上升或下降而生成了脉冲的情况下，若接收单元不能正确地识别出所检测到的脉冲表示数字输入信号的上升还是下降，则接收单元不能将脉冲解码为正确的数字输入信号。若为了防止这种传送错误，而附加在数字通信等中广泛使用的用于校正错误的冗长的信号线或比特，则会导致结构变复杂且成本变高，并且延迟时间、功耗增加，因而不理想。尤其，由于延迟时间的增加会导致不能提高开关频率，所以导致装置性能(例如，电力转换性能)下降较大。针对此问题，已提出有如下结构，S卩，采用不同的方式对与发送信号的上升对应的脉冲和与下降对应的脉冲进行发送(例如，参见专利文献1和幻。在专利文献1中，将与上升对应的脉冲作为正脉冲，将与下降对应的脉冲作为负脉冲。并且，在专利文献2中，与下降对应地生成1个脉冲，相对于此，与上升对应地生成2个脉冲。并且，还提出有如下结构，即，使用不同的绝缘通信路径，分别发送与上升对应的脉冲和与下降对应的脉冲(例如参见专利文献3)。专利文献1 美国特许第7075329号公报专利文献2 日本特表2001-513276号公报专利文献3 日本特表2003-523147号公报但是，在专利文献1这类的结构中，发送单元和接收单元的各电路的结构复杂。并且，在专利文献2这类的结构中，若因干扰等的影响而导致接收单元检测到的脉冲的数量改变，则不能正确地进行解码，所以在进行高精度的信号发送方面不足。并且，在专利文献3 这类的结构中，虽然能够检测到传送错误，但不能校正错误。此外，由于需要多个绝缘通信路径，所以导致各单元的电路结构复杂且装置变大。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种结构简单、且能够进行高精度的绝缘通信的绝缘通信系统、以及在该绝缘通信系统中应用的发送单元和接收单兀。 本发明所涉及的绝缘通信系统，包括发送单元、与该发送单元绝缘的接收单元、 以及绝缘通信单元，该绝缘通信单元将所述发送单元和所述接收单元之间绝缘，并在两者之间传送信号，所述绝缘通信系统将在第一电平和不同于该第一电平的第二电平之间进行状态转变的数字输入信号，从所述发送单元经由所述绝缘通信单元发送到所述接收单元， 其中，所述发送单元包括边缘脉冲生成电路，对所述数字输入信号从所述第一电平向所述第二电平的转变进行检测并生成相应的第一脉冲，并且对所述数字输入信号从所述第二电平向所述第一电平的转变进行检测并生成相应的第二脉冲；以及发送脉冲信号生成电路， 在所述数字输入信号处于所述第二电平的期间，生成与预先决定了周期的时钟信号对应的脉冲，并与由所述边缘脉冲生成电路生成的所述第一脉冲以及所述第二脉冲相加，从而生成发送脉冲信号，该发送脉冲信号在由所述边缘脉冲生成电路生成的所述第一脉冲和所述第二脉冲之间存在多个与所述时钟信号对应的脉冲，所述接收单元将以从所述发送单元经由所述绝缘通信单元接收到的发送脉冲信号为基础的接收脉冲信号解码为如下的信号在检测到所述接收脉冲信号之中的首个脉冲的情况下，从所述第一电平向所述第二电平转变，在检测到所述接收脉冲信号之中的最新脉冲起的预先决定的第一时间内没有检测到下一脉冲的情况下，从所述第二电平向所述第一电平转变。 通过上述结构的绝缘通信系统，发送单元对数字输入信号中的第一电平和第二电平之间的转变(上升或下降)进行检测而生成脉冲，并根据在数字输入信号保持第二电平的期间检测到的时钟信号来生成脉冲，从而生成在数字输入信号处于第二电平的期间具有持续的多个脉冲的发送脉冲信号。这种发送脉冲信号从发送单元经由绝缘通信单元发送到接收单元，从而接收单元根据是否在检测到以发送脉冲信号基础的接收脉冲信号的脉冲起的第一时间内检测到下一脉冲，判断数字输入信号是否持续保持第二电平。即，以如下方式将与数字输入信号对应的脉冲解码为输出信号，在从检测到接收脉冲信号之中的最新脉冲起的第一时间内检测到下一脉冲的期间保持第二电平。由此，即使在发送来的发送脉冲信号之中的某一脉冲因干扰等影响而导致接收单元未能检测到，或者接收单元检测到发送脉冲信号中不存在的脉冲的情况下，接收单元也能够容易地判断出应解码的数字输入信号处于哪个电平，所以接收单元能够高精度地对数字输入信号进行解码。因此，能够以简单的结构进行高精度的绝缘通信。所述接收单元将所述接收脉冲信号解码为如下的信号，在检测到所述接收脉冲信号之中的首个脉冲起经过预先决定的第二时间后，从所述第一电平向所述第二电平转变。 根据这种结构，通过在对从第一电平向第二电平的转变进行解码时，产生时间延迟，从而能够防止因对从第二电平向第一电平的转变进行解码时产生的第一时间的信号延迟而导致处于第二电平的期间比进行绝缘通信前的数字输入信号长，能够进一步高精度地对数字输入信号进行解码。在此，所述第二时间可以是与所述第一时间相等的时间。通过使第一时间与第二时间相等，从而能够使数字输入信号处于第二电平的期间不会在绝缘通信前后发生改变。并且，所述接收单元包括信号保持电路，该信号保持电路在被输入所述接收脉冲信号的脉冲时，输出宽度为所述第一时间的脉冲，所述时钟信号的周期比所述第一时间短。
5由此，接收单元只要能够检测到脉冲间隔为第一时间内的以发送脉冲信号为基础的接收脉冲信号的脉冲，就能够得到宽度为第一时间的信号，所以即使在接收单元检测到的接收脉冲信号缺少脉冲，也能够容易且高精度地对数字输入信号中的第二电平进行解码。并且，本发明所涉及的发送单元，应用于绝缘通信系统，该绝缘通信系统将在第一电平和不同于该第一电平的第二电平期间进行状态转变的数字输入信号，经由将发送单元和接收单元之间绝缘且在两者之间传送信号的绝缘通信单元，从所述发送单元发送给所述接收单元，所述发送单元包括边缘脉冲生成电路，对所述数字输入信号从所述第一电平向所述第二电平的转变进行检测并生成相应的第一脉冲，并且对所述数字输入信号从所述第二电平向所述第一电平的转变进行检测并生成相应的第二脉冲；以及发送脉冲信号生成电路，在所述数字输入信号处于所述第二电平的期间，生成与预先决定了周期的时钟信号对应的脉冲，从而生成发送脉冲信号，该发送脉冲信号在由所述边缘脉冲生成电路生成的所述第一脉冲和所述第二脉冲之间存在多个与所述时钟信号对应的脉冲。通过上述结构的发送单元，对数字输入信号中的第一电平和第二电平之间的转变 (上升或下降)进行检测而生成脉冲，并根据在数字输入信号保持第二电平的期间检测到的时钟信号来生成脉冲，所以生成在数字输入信号处于第二电平的期间具有持续的多个脉冲的发送脉冲信号。而且，这种发送脉冲信号从发送单元经由绝缘通信单元发送到接收单元。由此，即使在发送来的发送脉冲信号之中的某一脉冲因干扰等影响而导致接收单元未能检测到，或者接收单元检测到发送脉冲信号中不存在的脉冲的情况下，接收单元也能够容易地判断出应解码的数字输入信号处于哪个电平，所以接收单元能够高精度地对数字输入信号进行解码。因此，能够以简单的结构进行高精度的绝缘通信。并且，本发明所涉及的接收单元，应用于绝缘通信系统，该绝缘通信系统将在第一电平和不同于该第一电平的第二电平期间进行状态转变的数字输入信号，经由将发送单元和接收单元之间绝缘且在两者之间传送信号的绝缘通信单元发送，所述接收单元接收以从所述发送单元经由所述绝缘通信单元发送来的发送脉冲信号为基础的接收脉冲信号，将所述接收脉冲信号解码为如下的信号，在检测到所述接收脉冲信号之中的首个脉冲的情况下，从所述第一电平向所述第二电平转变，在从检测到所述接收脉冲信号之中的最新脉冲起的预先决定的第一时间内没有检测到下一脉冲的情况下，从所述第二电平向所述第一电平转变。通过上述结构的接收单元，根据从检测到以发送脉冲信号为基础的接收脉冲信号的脉冲起的第一时间内是否检测到下一脉冲，判断数字输入信号是否持续保持第二电平。 即，以如下方式将与数字输入信号对应的脉冲解码为输出信号，在从检测到接收脉冲信号之中的最新脉冲起的第一时间内检测到下一脉冲的期间保持第二电平。由此，即使在发送来的发送脉冲信号之中的某一脉冲因干扰等影响而导致接收单元未能检测到，或者接收单元检测到发送脉冲信号中不存在的脉冲的情况下，接收单元也能够容易地判断出应解码的数字输入信号处于哪个电平，所以接收单元能够高精度地对数字输入信号进行解码。因此， 能够以简单的结构进行高精度的绝缘通信。发明效果本发明以上述方式构成，能够实现如下效果，即，结构简单、且能够进行高精度的绝缘通信。
图1是示出本发明的第一实施方式中的绝缘通信系统的概要结构的电路图。图2是示出图1所示的绝缘通信系统的各部上的信号波形的曲线图。图3是示出本发明的第二实施方式中的绝缘通信系统的概要结构的电路图。图4是示出图3所示的绝缘通信系统的各部上的信号波形的曲线图。附图标记说明1发送单元；2接收单元；3绝缘通信单元；4编码电路；5发送脉冲信号生成电路； 6边缘脉冲生成电路；7时钟脉冲生成电路；8时钟信号生成电路；9时钟信号取得电路；10 加法电路；11绝缘通信单元的发送部；12绝缘通信单元的接收部；13A、i;3B解码电路；14 第一锁存电路；15第一时间设定电路；16第一开关电路；17第一时间设定电路的电阻；18 第一时间设定电路的电容器；19信号保持电路；20第一转变延迟电路；21第二时间设定电路；22第二锁存电路；23输出电路第二开关电路；25复位电路J6第二时间设定电路的电阻；27第二时间设定电路的电容器；Clk时钟信号；In数字输入信号；Out输出信号；T dl第一时间；T d2第二时间
具体实施例方式下面，参照附图来对本发明的实施方式进行说明。另外，下面对全部图中的相同或相应的要素赋予相同符号，并省略重复说明。<第一实施方式>首先，说明本发明的第一实施方式中的绝缘通信系统。图1是示出本发明的第一实施方式中的绝缘通信系统的概要结构的电路图。图2是示出图1所示的绝缘通信系统的各部上的信号波形的曲线图。如图1所示，本实施方式中的绝缘通信系统包括发送单元1 ；接收单元2，与该发送单元1绝缘；以及绝缘通信单元3，将发送单元1和接收单元2之间绝缘，并在两者之间进行信号传送。绝缘通信单元3具有与发送单元1连接的发送部11和与接收单元2连接的接收部12，且能够在发送部11和接收部12之间进行绝缘通信。具体地说，在发送部11 和接收部12上分别设置有能够互感的线圈。各线圈分别接地，发送部11的接地和接收部 12的接地能够设定成互不相同的接地电压。另外，在本实施方式中，作为绝缘通信单元3，例示了使用互感线圈的结构，但不限于此，还可以应用能够发送接收脉冲的其他结构，例如使用了光耦合器的结构或使用了电容器的结构。如图2所示，发送单元1被输入数字输入信号In，该数字输入信号h在第一电平 (例如L电平)和与该第一电平不同的第二电平(例如，电压比L电平高的H电平)之间进行状态转变。另外，数字输入信号化的频率假设为几kHz 几百Hz。发送单元1将数字输入信号h经由绝缘通信单元3发送给接收单元2。因此，发送单元1具有编码电路4，该编码电路4将数字输入信号^转换成能够在绝缘通信单元3中传送的脉冲信号。如图1所示，编码电路4上设置有边缘脉冲生成电路6，该边缘脉冲生成电路6对数字输入信号^从第一电平向第二电平的转变(本实施方式是指从L电平向H电平的上升。下面称为第一转变)进行检测并生成相应的第一脉冲，而且，对数字输入信号^从第二电平向第一电平的转变(本实施方式中是指从H电平向L电平的下降。下面称为第二转变)进行检测并生成相应的第二脉冲(生成图2中的信号a)。边缘脉冲生成电路6只要能够生成与数字输入信号^的状态转变对应的脉冲即可，可以具有任意的电路结构。此外，编码电路4上设置有时钟信号生成电路8，该时钟信号生成电路8生成预先决定了周期的时钟信号C1K。时钟信号生成电路8例如由输出以预定周期进行振动的信号的振荡电路等构成。由时钟信号生成电路8生成的时钟信号Clk的周期没有特别限定，只要时钟信号Clk的频率比在数字输入信号^中假设的频率高即可。优选时钟信号Clk的频率为数字输入信号^的频率的3 10倍左右。另外，在本实施方式中，对时钟信号生成电路8设置于编码电路4内的结构进行说明，但不限于此，也可以采用将由外部的计算机等生成的时钟信号Clk输入到编码电路4的结构。并且，编码电路4上设置有发送脉冲信号生成电路5，该发送脉冲信号生成电路5 在数字输入信号h处于第二电平的期间，生成与时钟信号生成电路所生成的时钟信号Cik 对应的脉冲，并与由边缘脉冲生成电路6生成的第一脉冲以及第二脉冲相加，从而生成发送脉冲信号，该发送脉冲信号在由边缘脉冲生成电路6生成的第一脉冲和第二脉冲之间存在多个与时钟信号Clk对应的脉冲。具体地说，发送脉冲信号生成电路5上设置有时钟信号取得电路9，取得数字输入信号化处于第二电平期间的时钟信号cik(生成图2中的信号b)；时钟脉冲生成电路7， 生成与由时钟信号取得电路9取得的时钟信号Clk对应的时钟脉冲(生成图2中的信号 c)；以及加法电路10，将由边缘脉冲生成电路6生成的第一脉冲以及第二脉冲与由时钟脉冲生成电路7生成的时钟脉冲相加(生成图2中的信号d)。在本实施方式中，时钟信号取得电路9由与电路构成，分别被输入由时钟信号生成电路8生成的时钟信号Clk和数字输入信号h。并且，时钟脉冲生成电路7如下构成， 即，根据与电路9的输出，检测出时钟信号Clk从L电平向H电平的状态转变，从而生成与时钟信号Clk对应的时钟脉冲。并且，加法电路10由或电路构成，分别被输入边缘脉冲生成电路6的输出(第一脉冲以及第二脉冲)和时钟脉冲生成电路7的输出(时钟脉冲)。通过上述结构，如图2所示，发送单元1通过检测到数字输入信号h中的第一电平L与第二电平H之间的转变(上升或下降)而生成脉冲，并且根据在数字输入信号h保持第二电平H的期间检测到的时钟信号Clk，生成时钟脉冲，从而生成在数字输入信号^处于第二电平H的期间具有持续的多个脉冲的发送脉冲信号d。而且，该发送脉冲信号d从发送单元1经由绝缘通信单元3发送给接收单元2。接收单元2包括解码电路13A，该解码电路13A对以从发送单元1经由绝缘通信单元3接收到的发送脉冲信号d为基础的接收脉冲信号e的脉冲进行解码。解码电路13A构成为将接收脉冲信号e的脉冲解码为如下的信号f，即，在检测到接收脉冲信号e之中的首个脉冲的情况下，从第一电平L向第二电平H转变(第一转变)，在检测到接收脉冲信号e 之中的最新脉冲之后，在预先决定的第一时间T dl内没有检测到下一脉冲的情况下，从第二电平H向第一电平L转变(第二转变)。更详细地说，解码电路13A包括信号保持电路19，该信号保持电路19在被输入接收脉冲信号e的脉冲时，输出宽度为第一时间T dl的脉冲。具体地说，信号保持电路19上设置有第一锁存电路14，在检测到脉冲的情况下，该第一锁存电路14输出与第一电平L不同(电压比第一电平L高)的第二电平H的输出信号。并且，信号保持电路19上设置有第一时间设定电路15，在第一锁存电路14的输出信号f处于第二电平H时开始进行充电，从开始充电起经过第一时间T dl之后，充电电压Vl达到阈值电压Vthl。此外，信号保持电路 19上设置有第一开关电路16，在第一时间设定电路15中的充电电压Vl大于阈值电压Vl 的情况下，将第一锁存电路14复位，使第一锁存电路14的输出信号f转变到第一电平L。在本实施方式中，第一锁存电路14使用具有复位端子R的D触发电路。D触发电路的输入端子D始终被输入H电平，时钟输入端子C上连接有绝缘通信单元3，被输入以从发送单元1发送来的发送脉冲信号d为基础的接收脉冲信号e的脉冲。输出端子Q上连接有第一时间设定电路15。复位端子R上连接有第一开关电路16。在本实施方式中，从输出端子Q输出的输出信号f成为接收单元2的输出信号Out。在本实施方式中，第一开关电路16由FET等开关元件构成。在FET的主端子的任意一个端子(例如漏极端子)上连接有第一锁存电路14的复位端子R，FET的主端子的任意另一个端子(例如源极端子)接地。并且，FET的控制端子(栅极端子)上连接有绝缘通信单元3，被输入来自发送单元1的脉冲。并且，第一时间设定电路15具有电阻17和电容器18，该电阻17的一端与第一锁存电路14的输出端子Q连接，该电容器18与该电阻17串联连接。电容器18的一端与第一开关电路16的主端子的一个端子(第一锁存电路14的复位端子R)连接，另一端接地。第一时间设定电路15的充电电压是电容器18的电压VI， 成为第一锁存电路14的复位端子的电压。在第一时间设定电路15中，第一时间T dl采用电阻17和电容器18的时间常数来进行设定。第一时间τ dl设定成比由发送单元1的时钟信号生成电路8生成的时钟信号Clk的周期长。即，由时钟信号生成电路8生成的时钟信号Clk的周期比第一时间T dl 短。具体地说，例如，时钟信号Clk或第一时间设定电路15的时间常数被设定为第一时间 T dl的长度为时钟信号Clk的周期的2倍以上(S卩，在第一时间T dl的期间生成1个以上与时钟信号Clk对应的脉冲)。在此，电阻17和电容器18的时间常数被设定成，对电容器 18进行了第一时间T dl的充电时的充电电压Vl达到使得第一锁存电路14的复位端子R 的电压电平从L电平向H电平转变的电压Vthl。另外，接收单元2接收到的接收脉冲信号e之中的首个脉冲是指，与数字输入信号 In从第一电平L向第二电平H的第一转变(上升)对应的第一脉冲(换言之，在每个数字输入信号^的周期生成的发送脉冲信号d的首个脉冲)，接收脉冲信号e之中的最新脉冲是指，由解码电路13A检测到的接收脉冲信号e的各脉冲。在这种结构中，接收单元2根据是否在从检测到接收脉冲信号e的脉冲起的第一时间T dl内检测到下一脉冲，判断数字输入信号h是否持续为第二电平H。S卩，以在检测到最新脉冲起的第一时间T dl内检测到下一脉冲的期间保持第二电平H的方式，将与数字输入信号^对应的脉冲解码为输出信号Out。更详细地说，通过从发送单元1发送出发送脉冲信号d，从而接收单元2接收以该发送脉冲信号d为基础的接收脉冲信号e。若接收单元2检测到接收脉冲信号e的首个脉冲，则使第一开关电路16接通，从而使得第一锁存电路14的复位端子R接地而处于L电平，复位被解除，并且向第一锁存电路14的时钟输入端子C输入第二电平H，所以第一锁存
9电路14的输出端子Q输出第二电平H(即，第一转变被解码)。当第一锁存电路14的输出端子Q成为H电平时，开始向第一时间设定电路15的电容器18进行充电。在开始对电容器18进行充电之后到经过第一时间T dl为止，接收单元2接收到新脉冲的情况下，第一开关电路16再次被接通，所以在第一锁存电路14的输出端子Q保持了 H电平的状态下，第一时间设定电路15的电容器18进行放电，充电时间被复位(充电电压Vl成为接地电压)。另一方面，在开始充电后到经过第一时间T dl为止，接收单元2没有接收到新脉冲的情况下，第一时间设定电路15的充电电压Vl成为阈值电压Vthl。此时， 由于第一锁存电路14的复位端子的电压电平为H电平，所以第一锁存电路14被复位，第一锁存电路14的输出端子Q输出第一电平L(即，第二转变被解码)。通过具有这种结构，只要接收单元2持续检测到脉冲间隔为第一时间T dl内的持续的脉冲，就能够得到具有该期间的宽度的信号f (即，输出信号Out)。因此，即使接收单元2检测到的以发送脉冲信号d为基础的接收脉冲信号e缺少脉冲，仍能够将数字输入信号h中的第二电平H容易且高精度地解码。例如，如图2所示，即使在接收单元2接收到的接收脉冲信号e缺少脉冲(图2中用虚线围起的部分)的情况下，只要能够在第一时间T dl以内检测到下一脉冲，第一锁存电路14的输出端子Q就能够保持第二电平H。因此，能够不产生错误地进行解码。由此，能够防止因传输错误而导致系统故障，能够提高系统的安全性。另外，对数字输入信号h进行了解码的输出信号Out是第二电平H的长度为第一时间T dl的信号，但是，通过对以与接收单元2连接的装置(例如驱动装置等)中的开关电路等的输出信号Out为基础的切换时间设置第一时间T dl的时间冗余，从而能够进行适当的控制。如上所述，由于即使在发送来的发送脉冲信号d之中的某一脉冲因干扰等影响而未能被接收单元2检测到，或者接收单元2检测到被发送来的脉冲信号中不存在的脉冲的情况下，接收单元2仍能够容易地判断出应进行解码的数字输入信号h处于哪一电平，所以接收单元2能够高精度地将数字输入信号h解码为输出信号Out。因此，能够以简单的结构进行高精度的绝缘通信。<第二实施方式>接着，对本发明的第二实施方式中的绝缘通信系统进行说明。图3是示出本发明的第二实施方式中的绝缘通信系统的概要结构的电路图。并且，图4是图3所示的绝缘通信系统的各部上的信号波形的曲线图。在本实施方式中，对与第一实施方式相同的结构赋予相同的符号，并省略说明。如图3和图4所示，本实施方式中的绝缘通信系统与第一实施方式的不同之处在于，接收单元2如下构成，将接收到的接收脉冲信号e解码为在检测到接收脉冲信号e之中的首个脉冲之后起经过预先决定的第二时间T d2后从第一电平L向第二电平H转变(第一转变)的信号。具体地说，如图3所示，解码电路13B中除了信号保持电路19之外，还包括第一转变延迟电路20，该第一转变延迟电路20使信号保持电路19的输出信号f从第一电平L向第二电平H的转变延迟第二时间T d2。第一转变延迟电路20上设置有第二时间设定电路 21，因信号保持电路19的输出信号成为第二电平而开始进行充电，从开始充电起经过第二时间T d2之后，充电电压V2达到阈值电压Vth2。并且，第一转变延迟电路20上设置有第二锁存电路22，在第二时间设定电路21中的充电电压V2大于阈值电压V2的情况下，输出与第一电平L不同的(电压比第一电平L高)第二电平H的输出信号g。此外，第一转变延迟电路20上设置有输出电路23，仅在第二锁存电路22的输出信号g和第一锁存电路14 的输出信号f均为第二电平H时，将输出信号Out设为第二电平H ；第二开关电路24，当输出信号Out成为第二电平H时，使第二时间设定电路21进行放电；以及复位电路25，当第一锁存电路14的输出信号f成为第一电平L时，将第二锁存电路22复位，将第二锁存电路 22的输出信号g转变为第一电平L。在本实施方式中，第二时间设定电路21具备电阻沈和电容器27，该电阻沈的一端与第一锁存电路14的输出端子Q连接，该电容器27的一端与该电阻沈串联连接。电容器27的另一端接地。在本实施方式中，第二锁存电路22使用具有复位端子R的D触发电路。D触发电路的输入端子D始终被输入H电平，时钟输入端子C上连接有第二时间设定电路21的电容器27的一端。输出端子Q与输出电路23的输入连接。复位端子R上连接有复位电路25。 第二时间设定电路21的充电电压V2是电容器27的电压V2，成为第二锁存电路22的时钟输入端子C的电压。并且，输出电路23由与电路构成，分别被输入第一锁存电路14的输出信号f和第二锁存电路22的输出信号g，输出电路23的输出成为接收单元2的输出信号Out。并且， 复位电路25是使第一锁存电路14的输出信号f反转的逆变器，其输出被输入到第二锁存电路22的复位端子R。并且，第二开关电路M由FET等开关元件构成。在FET的主端子的任意一个端子 (例如漏极端子)上连接有第二时间设定电路21的电容器27的一端(第二锁存电路22的时钟输入端子C)，FET的主端子的任意另一个端子(例如源极端子)接地。并且，FET的控制端子(栅极端子)与输出电路23的输出侧连接，输出信号Out被输入到控制端子。在第二时间设定电路21中，第二时间T d2采用电阻沈和电容器27的时间常数来进行设定。在此，电阻26和电容器27的时间常数设定成，对电容器27进行了第二时间 T d2的充电时的充电电压V2达到使第二锁存电路22的时钟输入端子C的电压电平从L电平向H电平转变的电压Vth2。在这种结构中，通过从发送单元1发送出发送脉冲信号d，从而接收单元2接收以该发送脉冲d为基础的接收脉冲信号e。若接收单元2检测到所接收到的接收脉冲信号e 的首个脉冲，则与第一实施方式相同，第一锁存电路14的输出端子Q输出第二电平H。当第一锁存电路14的输出端子Q成为H电平时，开始对第一时间设定电路15的电容器18进行充电，并开始对第二时间设定电路21的电容器27进行充电。并且，由于复位电路25使第二锁存电路22的复位端子R的电压电平成为L电平，所以第二锁存电路22的复位被解除，第二锁存电路22成为等待时钟输入端子C的输入的状态。此时，由于从第二锁存电路 22的输出端子Q输出的输出信号g为第一电平L，所以即使从第一锁存电路14的输出端子 Q输出的输出信号f成为第二电平H，输出电路23的输出仍保持第一电平L。若从开始对电容器27进行充电后经过第二时间T d2，则第二时间设定电路21的充电电压V2成为阈值电压Vth2，第二锁存电路22的时钟输入端子C成为H电平。由此，第二锁存电路22的输出端子Q的输出信号g成为第二电平H(输入到输出电路23的信号双方均为第二电平H)，所以输出电路23的输出信号Out也成为第二电平H ( S卩，第一转变被解码)。此时，由于第二开关电路M被接通，所以第二时间设定电路21的电容器27进行放电，充电时间被复位(充电电压V2成为接地电压)。之后，与第一实施方式相同，若第一锁存电路的输出端子Q从第二电平H向第一电平L转变，则输出电路23的输出信号Out也向第一电平L转变(第二转变)。此时，由于第二复位电路25使第二锁存电路22的复位端子R成为H电平，所以第二复位电路25被复位，第二锁存电路22的输出端子Q输出第一电平L。根据以上结构，如图4所示，通过在对从第一电平L向第二电平H的第一转变进行解码时产生时间延迟，从而能够防止因信号保持电路19对从第二电平H向第一电平L的第二转变进行解码时产生的第一时间T dl的信号延迟而导致被解码的输出信号Out处于第二电平H的期间比进行绝缘通信前的数字输入信号h长，能够高精度地将数字输入信号h 解码为输出信号Out。在此，也可以将第二时间设定电路21的电阻沈和电容器27的时间常数设定成使得第二时间T d2成为与第一时间T dl相等的时间。该情况下，通过使第一时间T dl与第二时间T d2相等，从而能够使数字输入信号 In处于第二电平H的期间不会在解码后的输出信号Out中发生改变。像这样，通过对数字输入信号h的第一转变，使输出信号Out延迟第二时间T d2， 进行解码，从而能够减少对以与接收单元2连接的装置(例如驱动装置等)中的开关电路等的输出信号Out为基础的切换时间设置的时间冗余，能够进行更加迅速的控制。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改进、变更、修改。例如，可以将多个上述实施方式中的各结构要素任意组合。并且，可以将第一电平设定成比第二电平高的电压(即，第一电平为H电平且第二电平为L电平)。此外，在上述实施方式中说明了以数字输入信号^的第一电平L与输出信号Out的第一电平L对应、数字输入信号^的第二电平H与输出信号Out的第二电平H对应的方式进行解码的结构，但也可以将各电路构成为以数字输入信号^的第一电平L与输出信号Out的第二电平H对应、数字输入信号^的第二电平H与输出信号Out的第一电平L对应的方式进行解码。产业上的可利用性本发明的绝缘通信系统、发送单元以及接收单元在以简单的结构进行高精度的绝缘通信方面非常有用。
权利要求
1.一种绝缘通信系统，包括发送单元、与该发送单元绝缘的接收单元、以及绝缘通信单元，该绝缘通信单元将所述发送单元和所述接收单元之间绝缘，并在两者之间传送信号， 所述绝缘通信系统将在第一电平和不同于该第一电平的第二电平之间进行状态转变的数字输入信号，从所述发送单元经由所述绝缘通信单元发送到所述接收单元，其中，所述发送单元包括边缘脉冲生成电路，对所述数字输入信号从所述第一电平向所述第二电平的转变进行检测并生成相应的第一脉冲，并且对所述数字输入信号从所述第二电平向所述第一电平的转变进行检测并生成相应的第二脉冲；以及发送脉冲信号生成电路，在所述数字输入信号处于所述第二电平的期间，生成与预先决定了周期的时钟信号对应的脉冲，并与由所述边缘脉冲生成电路生成的所述第一脉冲以及所述第二脉冲相加，从而生成发送脉冲信号，该发送脉冲信号在由所述边缘脉冲生成电路生成的所述第一脉冲和所述第二脉冲之间存在多个与所述时钟信号对应的脉冲，所述接收单元将以从所述发送单元经由所述绝缘通信单元接收到的发送脉冲信号为基础的接收脉冲信号解码为如下的信号在检测到所述接收脉冲信号之中的首个脉冲的情况下，从所述第一电平向所述第二电平转变，在检测到所述接收脉冲信号之中的最新脉冲起的预先决定的第一时间内没有检测到下一脉冲的情况下，从所述第二电平向所述第一电平转变。
2.根据权利要求1所述的绝缘通信系统，其中所述接收单元将所述接收脉冲信号解码为如下的信号在检测到所述接收脉冲信号之中的首个脉冲起经过预先决定的第二时间后，从所述第一电平向所述第二电平转变。
3.根据权利要求2所述的绝缘通信系统，其中，所述第二时间是与所述第一时间相等的时间。
4.根据权利要求1所述的绝缘通信系统，其中，所述接收单元包括信号保持电路，该信号保持电路在被输入所述接收脉冲信号的脉冲时，输出宽度为所述第一时间的脉冲，所述时钟信号的周期比所述第一时间短。
5.一种发送单元，用于绝缘通信系统，该绝缘通信系统将在第一电平和不同于该第一电平的第二电平期间进行状态转变的数字输入信号，经由将发送单元和接收单元之间绝缘且在两者之间传送信号的绝缘通信单元，从所述发送单元发送给所述接收单元，所述发送单元包括边缘脉冲生成电路，对所述数字输入信号从所述第一电平向所述第二电平的转变进行检测并生成相应的第一脉冲，并且对所述数字输入信号从所述第二电平向所述第一电平的转变进行检测并生成相应的第二脉冲；以及发送脉冲信号生成电路，在所述数字输入信号处于所述第二电平的期间，生成与预先决定了周期的时钟信号对应的脉冲，从而生成发送脉冲信号，该发送脉冲信号在由所述边缘脉冲生成电路生成的所述第一脉冲和所述第二脉冲之间存在多个与所述时钟信号对应的脉冲。
6.一种接收单元，用于绝缘通信系统，该绝缘通信系统将在第一电平和不同于该第一电平的第二电平期间进行状态转变的数字输入信号，经由将发送单元和接收单元之间绝缘且在两者之间传送信号的绝缘通信单元发送，所述接收单元经由所述绝缘通信单元接收以所述发送单元发送来的发送脉冲信号为基础的接收脉冲信号，将所述接收脉冲信号解码为如下的信号在检测到所述接收脉冲信号之中的首个脉冲的情况下，从所述第一电平向所述第二电平转变，在从检测到所述接收脉冲信号之中的最新脉冲起的预先决定的第一时间内没有检测到下一脉冲的情况下，从所述第二电平向所述第一电平转变。
全文摘要
本发明提供一种结构简单、且能够进行高精度的绝缘通信的绝缘通信系统、以及在该绝缘通信系统中应用的发送单元和接收单元。发送单元包括用于生成发送脉冲信号(d)的发送脉冲信号生成电路，该发送脉冲信号(d)在由边缘脉冲生成电路生成的第一脉冲和第二脉冲之间存在与由时钟信号生成电路生成的多个时钟信号(Clk)对应的脉冲。接收单元将以从发送单元经由绝缘通信单元接收到的发送脉冲信号(d)为基础的接收脉冲信号(e)解码为如下的信号(Out)，在检测到接收脉冲信号(e)之中的首个脉冲的情况下，从第一电平(L)向第二电平(H)转变，在从检测到接收脉冲信号(e)之中的最新脉冲起的预先决定的第一时间(T d1)内没有检测到下一脉冲的情况下，从第二电平(H)向第一电平(L)转变。
文档编号H04L25/02GK102209053SQ20101058698
公开日2011年10月5日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年3月29日
发明者宫地博幸, 桥本贵夫 申请人:松下电器产业株式会社