一种隔离收发模块及其制作方法_3

文档序号:9790599阅读:来源:国知局
压,减小了所述收发模块的体积,进而减小了利用所述收发模块构建的控制系统的体积;进一步的,利用所述收发模块构建控制系统时,只要对收发模块整体进行一次固定即可,提高了所述控制系统的构建效率。一般来讲,对于电子器件而言,其内部的信号运算越复杂,其稳定性就越低,而所述收发模块只需要对接收的信号进行隔离、接收及发送操作,不需要对接收的信号进行复杂的运算处理,从而不需要引入单片机或其他处理装置进行复杂运算,因此所述收发模块的工作稳定性高。
[0086]在上述实施例的基础上,在本发明的一个实施例中,所述隔离电源100为隔离DC-DC电源或隔离AC-DC电源。本发明对所述隔离电源100的具体形式并不做限定,具体视实际情况而定。
[0087]在上述实施例的基础上,在本发明的一个具体实施例中,所述隔离DC-DC电源包括振荡变压单元和整流单元;其中,
[0088]所述振荡变压单元用于对其接收的信号进行电压转换与隔离,获得隔离的交流驱动信号;
[0089]所述整流单元用于将所述隔离的交流驱动信号转换为直流电源电压,为所述多个隔离芯片200和所述多个收发器芯片300提供驱动电压。
[0090]图2是本发明一个实施例所提供的隔离DC-DC电源的电路图,如图2所示,在本实施例中,所述隔离DC-DC电源的电路类型为洛埃耶电路。其中,所述振荡变压单元包括:第一电容Cl、第二电容C3、启动电阻Rl、第一晶体管Trl、第二晶体管Tr2、环形磁芯变压器,所述环形磁芯变压器包括第一绕组Tl-1和第二绕组T1-2。具体的,所述第一电容Cl两端分别作为所述隔离DC-DC电源的电压输入端Vin与第一接地端GND,所述第二电容C3串接所述启动电阻Rl,且与所述第一电容Cl并联;第一晶体管Trl和第二晶体管Tr2的发射极共同接于所述第一接地端GND;第一晶体管Trl、第二晶体管Tr2的集电极分别接于所述第一绕组Tl-1的初级绕组的两端,第一绕组Tl-1初级绕组的中间抽头接于所述电压输入端Vin;第一晶体管Trl、第二晶体管Tr2的基极分别接于所述第二绕组T1-2的两端,所述第二绕组T1-2的中间抽头接于所述启动电阻Rl与第二电容C3的连接节点;所述第一绕组Tl-1的次级绕组与所述整流单元电连接。
[0091]所述整流单元包括:第一二极管Dl、第二二极管D2和第三电容C2。具体的,所述第三电容C2两端作为所述隔离DC-DC电源的第二接地端G和电压输出端V0;所述第一二极管Dl和第二二极管D2的阴极共同接于电压输出端V0,所述第一二极管Dl和第二二极管D2的阳极分别接于所述第一绕组T1-1的次级绕组的两端,所述第一绕组Tl-1次级绕组的中间抽头接于所述第二接地端G。
[0092]在本实施例中,所述隔离DC-DC电源的工作原理简述如下,当所述隔离DC-DC电源接入电源时,通过所述启动电阻Rl给第一晶体管Trl和第二晶体管Tr2加上偏压,由于第一晶体管Trl和第二晶体管Tr2的阈值电压的不均匀性,阈值电压低的晶体管先导通。假设第一晶体管Trl首先导通,电源电压加载在所述第一绕组Tl-1的初级绕组,所述第二绕组T1-2的感应电压使所述第一晶体管Trl完全导通,所述第二晶体管Tr2完全截止。随着流过所述第一晶体管Trl的电流不断增大,所述第一绕组Tl-1出现饱和现象,所述第二绕组T1-2感应出反向电压,使得所述第一晶体管Trl截止,所述第二晶体管Tr2导通。重复上述过程形成振荡的电压,通过所述第一绕组Tl-1完成电压的转换与隔离,获得隔离的交流驱动信号,并通过第一二极管Dl和第二二极管D2的整流之后为所述η个隔离芯片200和所述η个收发器芯片300提供驱动电压。
[0093]需要说明的是,在本实施例中,所述隔离电源100的电源输出端VO与所述收发模块的η个隔离芯片200的第二电源输入端电连接,并且和所述η个收发器芯片300的电源输入端电连接,即VOl……VOn为同一输出端。同样的,所述隔离电源100的第二接地端G与所述收发模块的η个隔离芯片200和η个收发器芯片300的第二接地端电连接,S卩Gl……Gn为同一接地端。
[0094]在上述实施例的基础上,在本发明的一个优选实施例中,所述隔离DC-DC电源包括振荡变压单元和与所述收发器芯片300数量相同的整流单元;其中,
[0095]所述振荡变压单元用于对其接收的信号进行电压转换与隔离,获取与所述收发器芯片300数量相同的交流驱动信号,所述交流驱动信号之间是相互隔离的;
[0096]与所述收发器芯片300数量相同的整流单元,用于将所述相互隔离的交流驱动信号转换为相互隔离的直流电源电压,为所述多个隔离芯片200和所述多个收发器芯片300提供相互隔离的驱动电压。
[0097]需要说明的是,在本实施例中,所述隔离DC-DC电源的电路类型仍然为洛埃耶电路。与上一个实施例中所述的隔离DC-DC电源不同的是,所述第一绕组Tl-1包括与所述收发器芯片300数量相同的次级绕组,每个次级绕组与一个整流单元连接。这样设置的优点是所述隔离DC-DC电源向所述η个隔离芯片200和η个收发器芯片300输出的驱动电压之间是相互隔离的,从而保证处于不同电位的通信节点之间的正常通信,无需考虑因节点间电位不一致引起的通信异常及节点损坏问题,增强了所述收发模块的抗干扰能力。
[0098]还需要说明的是,在本实施例中,所述隔离电源100的电源输出端包括VOl……VOn,分别与所述收发模块的η个隔离芯片200的第二电源输入端电连接,并且和所述η个收发器芯片300的电源输入端电连接,S卩VOl……VOn为η个分离的输出端。同样的,所述隔离电源100的第二接地端Gl……Gn分别与所述收发模块的η个隔离芯片200和η个收发器芯片300的第二接地端电连接,即GI……Gn为η个分离的接地端。
[0099]在上述实施例的基础上,在本发明的另一个优选实施例中,所述振荡变压单元由与所述收发器芯片300数量相同的变压器完成所述对其接收的信号进行电压转换与隔离,获取与所述收发器芯片300数量相同的交流驱动信号的功能。每个变压器的输出绕组与一个所述整流单元连接。
[0100]与所述收发器芯片300数量相同的整流单元,用于将所述相互隔离的交流驱动信号转换为相互隔离的直流电源电压,为所述多个隔离芯片200和所述多个收发器芯片300提供相互隔离的驱动电压。
[0101]在本实施例中,所述隔离DC-DC电源的振荡变压单元由于采用了与所述收发器芯片300数量相同的变压器完成所述对其接收的信号进行电压转换与隔离,获取与所述收发器芯片300数量相同的交流驱动信号的功能。不仅可以实现所述隔离DC-DC电源输出的驱动电压之间的彼此隔离,而且在其中一个变压器出现故障时,不影响其他变压器的正常工作,从而增加了所述隔离DC-DC电源的工作稳定性,进一步增加了所述收发模块的工作稳定性。
[0102]需要说明的是,参照隔离DC-DC电源的上述设置方法,隔离AC-DC电源也可以实现输出的驱动电压之间的相互隔离。由于所述隔离AC-DC电源的结构已为本领域技术人员所熟知,本发明在此不做赘述。
[0103]相应的,本发明实施例还提供了一种收发模块的制作方法,如图3所示,包括:
[0104]SlOl:提供基板。
[0105]需要说明的是,所述基板包括但不限于印制电路板和柔性电路板。本发明对所述基板的具体种类并不做限定,具体视实际情况而定。由于基板的制作流程已为本领域技术人员所熟知,本发明在此不做赘述。
[0106]S102:将隔离电源100、至少两个收发器芯片300、与所述收发器芯片300数量相同的隔离芯片200固定在所述基板上,其中,所述隔离电源100和所述收发器芯片300、隔离芯片200电连接,用于对其接收的信号进行电源隔离,为所述隔离芯片200和所述收发器芯片300提供驱动电压;所述收发器芯片300,用于接收所述隔离芯片200发送的隔离信号,并向外发送,并将接收到的第一外界信号发送给所述隔离芯片200;所述隔离芯片200和与其对应的所述收发器芯片300电连接,用于对所述隔离芯片200接收到的第二外界信号进行隔离并发送给所述收发器芯片300,并对所述收发器芯片300发送给所述隔离芯片200的信号进行隔离并向外发送。
[0107]在上述实施例的基础上,在本发明的一个实施例中,所述隔离电源100、至少两个收发器芯片300、与所述收发器芯片300数量相同的隔离芯片200与所述基板之间的固定工艺为贴装工艺。
[0108]S103:将预设数量的引脚插接在所述基板上,所述预设数量的引脚一端分别与所述隔离电源100、至少两个收发器芯片300、与所述收发器芯片300数量相同的隔离芯片200电连接,另外一端作为所述收发模块的预留端。
[0109]需要说明的是,在本发明的一个实施例中,所述预设数量的引脚为13个引脚。在本发明的另一个实施例中,所述预设数量的引脚为9个引脚;但本发明对所述引脚的具体数量并不做限定,具体视实际情况而定。
[0110]在上述实施例的基础上,在本发明的另一个实施例中,所述预设数量的引脚一端与所述隔离电源100电连接,另外一端作为所述收发模块的预留端包括:
[0111]S1031:所述预设数量的引脚一端与所述隔离电源100的电源输入端、第一接地端、第二接地端和隔离电源的电源输出端电连接,另外一端作为所述收发模块的预留端。
[0112]在上述实施例的基础上,在本发明的又一个实施例中,所述预设数量的引脚一端与所述隔离电源100电连接,另外一端作为所述收发模块的预留端包括:
[0113]S1032:所述预设数量的引脚一端与所述隔离电源100的电源输入端、第一接地端和第二接地端电连接,另外一端作为所述收发模块的预留端。
[0114]S104:对所述隔离电源100、所述至少两个收发器芯片300、与所述收发器芯片300数
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1