【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路领域，具体涉及一种磁耦合隔离电路。
技术介绍
1、目前，将磁耦线圈集成在芯片内部是当前技术的主流方案，主要基于mems(micro-electro-mechanical system，微电子机械系统)制造工艺，直接在输入调制或输出解调芯片上制作需要的耦合线圈。由于片上变压器体积小，工艺集成难度大，难以采用传统变压器通常采用的磁芯，其磁通量的变化一致性完全依赖线圈彼此的靠近和对准重叠，增加对磁耦芯片制备工艺的管控难度。
2、同时，为了获得足够的隔离耐压，在芯片内部集成耦合线圈之间需要采用耐压材料隔离，同等条件下，变压器的耦合系数与其线圈之间的间距成反比，故需要采用耐压值尽可能高的专用材料。一般来说，目前主流能提供击穿场强为100～300kv/mm的聚酰亚胺和300～500kv/mm的苯并环丁烯。因此，为了获得典型5kv～8kv的隔离耐压，一般至少需要20μm～30μm的绝缘材料厚度，这显著增加了工艺集成的难度和成本。同时，工艺集成难度的增加也会导致芯片良率的损失。工艺失配，线圈尺寸及大小也受到工艺制程成的多方面限制，一般芯片设计的耦合具有较大的面积，将其集成于芯片内部，会极大地增加芯片面积，造成芯片成本的上升。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种磁耦合隔离电路，以降低线圈制备及集成工艺的难度，并拓展电路应用范围。
2、为此，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种磁耦合隔离电路，所述电路包括：输入调制芯片，输出解调芯片、以及
4、可选地，所述磁耦合单元为上下正对的封装框架结构。
5、可选地，所述磁耦合单元包括：上线圈和下线圈。
6、可选地，所述上线圈和所述下线圈通过上下正对的封装框架结构，形成上下耦合线圈之间的对准关系，并且通过上线圈和下线圈之间的正对距离或间隙，形成上下结构之间的电气隔离及磁耦合特性。
7、可选地，所述下线圈包括一个耦合线圈结构、或者包括两个交叠或对称的耦合线圈结构。
8、可选地，所述输入调制芯片包括：滤波模块、脉冲信号调制模块、磁耦驱动模块；
9、所述滤波模块，用于对输入信号进行滤波处理，以滤除一些输入端因噪声耦合进入的高频干扰信号；
10、所述脉冲信号调制模块，用于对所述滤波模块滤波后的输入信号进行调制，将调制信号输出至所述磁耦驱动模块；
11、所述磁耦驱动模块，用于对所述调制信号进行放大处理，输出至所述上线圈，使所述上线圈上产生电流的变化，在所述下线圈上耦合产生感生电压。
12、可选地，所述输入调制芯片还包括：时钟及定时信号产生模块、信号刷新模块；
13、所述时钟及定时信号产生模块，用于检测所述输入信号的脉宽，在所述输入信号的脉宽大于设定的定时时间时，触发所述信号刷新模块产生刷新信号；
14、所述信号刷新模块，用于产生所述刷新信号，将所述刷新信号输出至所述脉冲信号调制模块；
15、所述脉冲信号调制模块，还用于根据刷新信号刷新线圈状态。
16、可选地，所述输入调制芯片还包括：第一内部电压源、和/或第一带隙基准及偏置模块；
17、所述第一内部电压源，用于根据外接电源产生用于所述输入调制芯片的内部电压源；
18、所述第一带隙基准及偏置模块，用于建立并产生基准及偏置，供所述输入调制芯片内部其他模块使用。
19、可选地，所述输入调制芯片还包括：第一欠压保护模块，用于对所述第一内部电压源进行监控，在所述第一内部电压源的输出电压低于第一阈值时，将输出关闭。
20、可选地，所述输出解调芯片包括：信号解调模块、输出信号整形模块、输出驱动模块；
21、所述信号解调模块，用于对所述下线圈上耦合得到的电压信号进行解调处理；
22、所述输出信号整形模块，用于对所述信号解调模块解调后的信号进行整形还原；
23、所述输出驱动模块，用于将所述输出信号整形模块整形还原后的信号进一步处理放大后输出。
24、可选地，所述输出解调芯片还包括：信号有效性判断模块，用于对所述信号解调模块和/或所述输出信号整形模块输出的信号进行判断，触发所述输出信号整形模块对不符合有效性判断基准的信号进行屏蔽处理。
25、可选地，所述信号有效性判断模块，还用于在确定有不符合有效性判断基准的信号的情况下，输出报错信息，将所述报错信息反馈至所述输入调制芯片。
26、可选地，所述信号有效性判断模块通过复用磁耦合信号传递通路将所述报错信息反馈至所述输入调制芯片；或者通过与磁耦合信号传递通路不同的磁耦合通路将所述报错信息反馈至所述输入调制芯片。
27、可选地，所述输出解调芯片还包括：第二内部电压源、第二带隙基准及偏置模块；
28、所述第二内部电压源，用于根据外接电源产生用于所述输出解调芯片的内部电压源，从而屏蔽外接电源电压波动对芯片内部功能模块的影响；
29、所述第二带隙基准及偏置模块，用于建立并产生基准及偏置，供所述输出解调芯片内部其他模块使用。
30、可选地，所述输出解调芯片还包括：第二欠压保护模块，用于对所述第二内部电压源进行监控，在所述第二内部电压源的输出电压低于第二阈值时，将输出关闭。
31、本专利技术实施例提供的磁耦合隔离电路，通过将磁耦线圈结构集成于电路封装框架内部，避免了在芯片内部集成线圈结构的复杂工艺，能有效地降低线圈制备及集成工艺的难度。解除了芯片内部集成高介电击穿强度的绝缘材料厚度对于隔离耐压的限制，以及线圈大小、耦合磁场强度受限于芯片尺寸的问题。而且，相对于现有的将线圈集成在芯片内部的方式，本专利技术提供的磁耦合隔离电路可以有效增加隔离耐压范围，从而拓展电路应用范围。
32、利用本专利技术方案，可以大大降低芯片制备工艺难度及工艺成本，同时还能有效降低芯片面积；而且可以避免因工艺复杂而造成的芯片良率损失，降低了电路的生产制造成本，提高了电路的市场竞争力。
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1.一种磁耦合隔离电路，其特征在于，所述电路包括：输入调制芯片，输出解调芯片、以及通过封装框架集成在电路内部的磁耦合单元。
2.根据权利要求1所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述磁耦合单元为上下正对的封装框架结构。
3.根据权利要求2所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述磁耦合单元包括：上线圈和下线圈。
4.根据权利要求3所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述上线圈和所述下线圈通过上下正对的封装框架结构，形成上下耦合线圈之间的对准关系，并且通过上线圈和下线圈之间的正对距离或间隙，形成上下结构之间的电气隔离及磁耦合特性。
5.根据权利要求3所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述下线圈包括一个耦合线圈结构、或者包括两个交叠或对称的耦合线圈结构。
6.根据权利要求3至5任一项所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输入调制芯片包括：滤波模块、脉冲信号调制模块、磁耦驱动模块；
7.根据权利要求6所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输入调制芯片还包括：时钟及定时信号产生模块、信号刷新模块；
8.根据权利要
9.根据权利要求8所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输入调制芯片还包括：
10.根据权利要求6所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输出解调芯片包括：信号解调模块、输出信号整形模块、输出驱动模块；
11.根据权利要求10所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输出解调芯片还包括：
12.根据权利要求11所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，
14.根据权利要求10所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输出解调芯片还包括：第二内部电压源、第二带隙基准及偏置模块；
15.根据权利要求14所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输出解调芯片还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种磁耦合隔离电路，其特征在于，所述电路包括：输入调制芯片，输出解调芯片、以及通过封装框架集成在电路内部的磁耦合单元。
2.根据权利要求1所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述磁耦合单元为上下正对的封装框架结构。
3.根据权利要求2所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述磁耦合单元包括：上线圈和下线圈。
4.根据权利要求3所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述上线圈和所述下线圈通过上下正对的封装框架结构，形成上下耦合线圈之间的对准关系，并且通过上线圈和下线圈之间的正对距离或间隙，形成上下结构之间的电气隔离及磁耦合特性。
5.根据权利要求3所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述下线圈包括一个耦合线圈结构、或者包括两个交叠或对称的耦合线圈结构。
6.根据权利要求3至5任一项所述的磁耦合隔离电路，其特征在于，所述输入调制芯片包括：滤波模块、脉冲信号调制模块、磁耦驱动模块；
7.根据权利要求6所述的磁耦合隔离电路，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈益群，沈超，徐海峰，邓维平，林清俤，
申请(专利权)人：宁波群芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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