專利名稱：磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路。
技術(shù)背景-
變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以 實現(xiàn)電機的變速運行的設(shè)備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電 路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波， 逆變電路將直流電再逆成交流電。
現(xiàn)在常見的變頻器中強，弱電隔離中，IGBT驅(qū)動大多采用光電隔離器 (簡稱光耦)，光耦以光為媒介傳輸電信號，它對強、弱電信號有良好的隔 離作用，因此它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。但是光耦只能進行單向傳 輸，受溫度影響，導通延時速度較慢，而且價格較貴,另外其導通壓降在1.6 2V左右現(xiàn)在的變頻器抗干擾能力較弱，容易受到外部電磁感應(yīng)干擾造成故 障。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種磁耦合數(shù)字信號雙 向傳輸電路。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型主要采用以下技術(shù)方案 一種磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其中數(shù)字信號經(jīng)過由第-'微分驅(qū) 動器(U18C)和第—微分驅(qū)動器(U18D)組成的抗干擾觸發(fā)驅(qū)動器處理后， 一部分通過第'高速驅(qū)動器(T2)及第-it分電容(C104)產(chǎn)生上脈沖信號， 一部分通過第—:高速驅(qū)動器(T4)及第'微分電容(C104)產(chǎn)生下脈 沖信號，上述下脈沖信號和上脈沖信號匯集后通過變壓器(T3)進行傳輸 后輸出，并通過第觸發(fā)器(U19A)和第二觸發(fā)器(U19B)整形后還原成 數(shù)字信號輸出。
還包括一信號反饋電路，反饋信號通過變壓器(T3)、限流電阻(R132) 輸入到第三觸發(fā)器(U18A)、第四觸發(fā)器(Ul犯)，經(jīng)過整形處理后還原成 數(shù)字信號輸入到外部處理器。
所述反饋數(shù)字信號為輔助信號1下降沿，通過第二微分電容(C103) 后輸入到第-高速驅(qū)動器(Tl)反相后，產(chǎn)生上脈沖信號，再由變壓器(T3)、 限流電阻(R132)輸入到第三觸發(fā)器(U18A)、第四觸發(fā)器(Ul犯)，經(jīng) 過整形處理后還原成數(shù)字信號輸入到外部處理器。
所述反數(shù)字信號為輔助信號2上升沿，通過第三高速驅(qū)動器(T5)反 相后及第三微分電容(C105)后，產(chǎn)生下脈沖信號，再由變壓器(T3)、限 流電阻(R132)輸入到第三觸發(fā)器(U18A)、第四觸發(fā)器(Ul犯)，經(jīng)過 整形處理后還原成數(shù)字信號輸入到外部處理器。
所述反饋信號包括短路脈沖信號、故障返回脈沖信號和過溫度脈沖信號。
所述第-賓速驅(qū)動器(T2)、第二高速驅(qū)動器(T4)與變壓器(T3)之 間通過第--'微分電容(C104)連接。
所述第二高速驅(qū)動器(T4)與第一觸發(fā)器(U19A)之間通過限流電阻 (R134)連接，以防止燒壞第一觸發(fā)器(U19A)和第二觸發(fā)器(U19B)。
所述第-觸發(fā)器(U19A)、第—觸發(fā)器(U19B)串聯(lián)后并聯(lián)有一加速 自鎖電阻(R133)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果-
1、 本實用新型通過變壓器T3實現(xiàn)高低壓分離、強弱電分離，大大提 高了產(chǎn)品的安全性能。
2、 本實用新型通過微分驅(qū)動器驅(qū)動變壓器產(chǎn)生尖峰信號，其接收端門 值觸發(fā)高到10V，具有良好的抗干擾性能。
3、 與光耦傳輸相比，本實用新型采用變壓器，時刻處于觸發(fā)狀態(tài)，采 用磁傳導，具有傳輸速度快的優(yōu)點。
4、 本實用新型通過變壓器替代光耦，具有成本低的優(yōu)點。


圖1為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的核心思想是首先輸入數(shù)字信號，該數(shù)字信號經(jīng)過U18C 和U18D，以及T2， T4， C104與變壓器T3組成的微分驅(qū)動強后產(chǎn)生尖峰信號， 以達到抗干擾的目的，由于只利用數(shù)字信號的上升和下降沿，在正脈沖的時 候可以利用上升沿微分后到下降沿微分前的這段時間，而負脈沖的時候可 以利用下降沿微分后到上升沿微分前的這段時間，然后數(shù)字信號的下降沿 輸入到高速驅(qū)動器T2反相后產(chǎn)生上脈沖，數(shù)字信號的上升沿輸入到高速驅(qū) 動器T4反相后產(chǎn)生下脈沖，而上述下脈沖和上脈沖輸入到變壓器T3，最 后經(jīng)過邊沿觸發(fā)器暫存器U19A和U19B整形后還原成數(shù)字信號輸出。
為闡述本實用新型的思想及目的，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本 實用新型做進一步的說明。
請參見圖1所示，圖1為本實用新型電路原理圖。本實用新型為一種 磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其主要應(yīng)用于變頻器中，用于IGBT驅(qū)動器的數(shù)字驅(qū)動PWM信號傳輸與IGBT的故障信號返回數(shù)字脈沖信號。
本實用新型所述電路包括有整形觸發(fā)驅(qū)動器U18A、 U18B、 U18C、 U18D,高速驅(qū)動器T1，T3，T4,T5高脈沖變壓器T3，觸發(fā)器U18A,U1犯, U19A、 U19B，微分電容C104、 C105、 C103，限流電阻R132、 R134,負 載電阻R135、 R136,加速自鎖電阻R130，R133。
其中觸發(fā)驅(qū)動器U18C與U18D連接，并與高速驅(qū)動器T2和T4兩個 驅(qū)動極并聯(lián)，T2和T4輸出極并聯(lián)后則與微分電容C104連接，輸入的數(shù)字 信號經(jīng)過T2和T4處理后進行匯集，并通過微分電容C104輸出，這里C104 的輸出信號分別有三部分， 一部分通過限流電阻R132與輔助信號返回電路 連接； 一部分通過負載電阻R135接地；還有一部分則與高脈沖變壓器T3 連接；所述輔助信號返回電路主要包括有觸發(fā)器U18A、 U18B，加速自鎖 電阻R130，其中觸發(fā)器U18A、 U18B串聯(lián)，而加速自鎖電阻R130則與串 聯(lián)后的U18A、 U18B并聯(lián)，U18A、 U18B串聯(lián)后與外部CPU處理器連接， 用于接收反饋回來的輔助信號；所述高脈沖變壓器T3主要用于對接入的高 頻脈沖信號進行隔離傳輸，并輸出信號到邊沿觸發(fā)暫存器U19A、 U19B, 通過U19A、 U19B進行整形后還原成所需要的數(shù)字信號。
這里高脈沖變壓器T3和微分電容C104之間還設(shè)置有一 TVS管D20， 以對數(shù)字傳輸?shù)脑呥M行過壓保護，經(jīng)過T2、 T4的高頻信號通過T3傳輸 后分為三部分， 一部分與限流電阻R134連接，而限流電阻R134則與整形 還原電路連接； 一部分則與輔助信號反饋1連接，另一部分在與輔助信號 反饋電路2連接。
其中整形還原電路主要包括有觸發(fā)器U19A、 U19B和加速自鎖電阻 R133,其中觸發(fā)器U19A、 U19B串聯(lián)后與加速自鎖電阻R133并聯(lián)，輔助信號反饋電路1則包括有高速驅(qū)動器T1、偏置電阻R131和微分電容C103， 其中高速驅(qū)動器Tl和偏置電阻R131并聯(lián)，二者并聯(lián)后與微分電容C103 連接；所述輔助信號反饋電路2包括微分電容C105、高速驅(qū)動器T5、下拉 電阻R138、上拉電阻R137。
本實用新型工作原理為高頻數(shù)字信號通過觸發(fā)器U18C、 U18D驅(qū)動 到高速驅(qū)動器T2, T4再通過微分電容C104到變壓器T3原邊產(chǎn)生上脈沖信 號和上脈沖尖峰信號，該上、下脈沖信號通過變壓器T3數(shù)字信號傳輸，并 最后輸出到整形還原電路，由觸發(fā)器對該信號進行整形還原，并最終輸出 所需要的數(shù)字信號。
另外，由于只利用數(shù)字信號的上升和下降沿，在正脈沖的時候可以利用 上升沿微分后到下降沿微分前的這段時間，而負脈沖的時候可以利用下降 沿微分后到上升沿微分前的這段時間,可以用其信號傳輸一些如短路、過溫 度、故障等脈沖信息，則可以通過輔助信號反饋電路1與輔助信號反饋電 路2進行處理，并通過輔助信號返回電路返回輸出到外部CPU處理器進行 處理。
以上對本實用新型所提供的一種磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路進行了 詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了 闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思 想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體 實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理 解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在于其中數(shù)字信號經(jīng)過由第一微分驅(qū)動器(U18C)和第二微分驅(qū)動器(U18D)組成的抗干擾觸發(fā)驅(qū)動器處理后，一部分通過第一高速驅(qū)動器(T2)及第一微分電容(C104)產(chǎn)生上脈沖信號，一部分通過第二高速驅(qū)動器(T4)及第一微分電容(C104)產(chǎn)生下脈沖信號，上述下脈沖信號和上脈沖信號匯集后通過變壓器(T3)進行傳輸后輸出，并通過第一觸發(fā)器(U19A)和第二觸發(fā)器(U19B)整形后還原成數(shù)字信號輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在 于還包括一信號反饋電路，反饋信號通過變壓器(T3)、限流電阻(R132) 輸入到第三觸發(fā)器(U18A)、第四觸發(fā)器(U18B)，經(jīng)過整形處理后還原 成數(shù)字信號輸入到外部處理器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在 于所述反數(shù)字信號為輔助信號2上升沿，通過第三高速驅(qū)動器(T5)反 相后及第三微分電容(C105)后，產(chǎn)生下脈沖信號，再由變壓器(T3)、 限流電阻(R132)輸入到第三觸發(fā)器(U18A)、第四觸發(fā)器(Ul犯)， 經(jīng)過整形處理后還原成數(shù)字信號輸入到外部處理器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在 于所述反饋信號包括短路脈沖信號、故障返回脈沖信號和過溫度脈沖信 號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在 于所述第一高速驅(qū)動器(T2)、第二高速驅(qū)動器(T4)與變壓器(T3)之間通過第一微分電容(C104)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在 于所述第二高速驅(qū)動器(T4)與第一觸發(fā)器(U19A)之間通過限流電 阻(R134)連接，以防止燒壞第一觸發(fā)器(U19A)和第二觸發(fā)器(U19B)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其特征在 于所述第.一觸發(fā)器(U19A)、第二觸發(fā)器(U19B)串聯(lián)后并聯(lián)有一加 速自鎖電阻(R133)。
專利摘要本實用新型涉及一種磁耦合數(shù)字信號雙向傳輸電路，其中數(shù)字信號經(jīng)過由U18C和U18D組成的抗干擾觸發(fā)驅(qū)動器處理后一部分通過高速驅(qū)動器T2，C104產(chǎn)生上脈沖信號，一部分通過高速驅(qū)動器T4，C104產(chǎn)生下脈沖信號，上述下脈沖信號和上脈沖信號匯集后通過變壓器T3進行傳輸后輸出，并通過觸發(fā)器U19A和U19B整形后還原成數(shù)字信號輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型產(chǎn)品具有安全性能高、抗干擾性能好、傳輸速度快和成本低的優(yōu)點。
文檔編號H03K5/01GK201435683SQ20092013598
公開日2010年3月31日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者王志文 申請人:深圳市安邦信電子有限公司