【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高压隔离电路，具体而言，涉及一种pwm调制的自供电磁隔离电路。
技术介绍
1、高压隔离电路被越来越多地应用于不同电源域的芯片或系统之间进行信号传输，它可以在多个芯片之间或多个系统之间提供高达几千伏的电气隔离，实现不同电源域之间的“地”隔离，提高芯片或系统的可靠性。现有的隔离芯片通常需要从原边传送功率和信号到副边，常见的带自供电的数字隔离器的结构有以下两种：
2、第一种是磁隔加容隔的自供电隔离电路架构。其内部集成有单独的隔离变压器和单独的隔离电容，通过隔离变压器来传送功率，通过隔离电容来传送信号。此种自供电隔离电路架构是将供电通路和信号通路分开处理，供电通路使用隔离dcdc电源模块和单独的隔离变压器；信号通路则是采用高压隔离电容(通常使用片上电容)，并使用了传统的ook调制方式，分别以有无载波传送高低电平。第二种是基于磁隔的自供电隔离电路架构。其内部集成用于供电的隔离变压器和用于传送信号的隔离变压器。此种自供电隔离电路架构采用一个单独的隔离变压器来传输功率，即一个定频的dc-dc结构，同时使用另一个隔离变压器采用传统的ook调制方式来传送信号。
3、以上两种自供电隔离电路架构，因为采用独立的功率传送通道和独立的信号传送通道，导致电路结构复杂，需要多个隔离电容和电感，电路成本高；并且，功率通道和信号通道之间互相干扰，影响信号通道的性能；此外，功率通道需要根据负载来调整功率，因此需要增加一个专门的信号通道来传输副边供电的反馈信号，进一步增加电路的复杂性、功耗和成本。
4、有鉴于此，
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种pwm调制的自供电磁隔离电路，解决现有的自供电隔离电路结构复杂、功率通道需要反馈控制，且功率通道与信号通道相互干扰的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种pwm调制的自供电磁隔离电路，包括：原边、隔离变压器和副边。其中，原边用于采用信道复用技术对输入信号进行调制，输出调制后的信号；所述调制后的信号包括：高脉宽信号和窄脉宽信号。隔离变压器用于将所述输入信号的功率和所述调制后的信号传送至副边。副边用于对所述调制后的信号进行解调，输出解调后的信号，以及根据所述调制后的信号进行功率转换，输出所述副边的供电电源。
4、进一步的，所述原边还用于在对所述输入信号进行调制之前，对所述输入信号进行波形整形，输出整形后的信号。
5、进一步的，所述原边包括：波形整形模块和信号调制模块。其中，波形整形模块用于对所述输入信号进行波形整形，输出所述整形后的信号。信号调制模块用于对所述整形后的信号进行调制，输出所述调制后的信号。
6、进一步的，所述信号调制模块包括：pwm调制单元和电流峰值调节单元。其中，pwm调制单元用于对所述整形后的信号进行pwm调制，输出pwm控制信号。电流峰值调节单元用于副边输出的信号为高频时，将所述pwm控制信号调制为所述高脉宽信号，以及当副边输出的信号为低频时，将所述pwm控制信号调制为所述窄脉宽信号。
7、进一步的，所述副边包括：信号解调模块和功率转换模块。其中，信号解调模块用于对所述调制后的信号进行pwm解调，输出所述解调后的信号。功率转换模块用于根据所述调制后的信号进行功率转换，输出所述副边的供电电源。
8、进一步的，所述信号解调模块包括：高通滤波单元、高频积分单元和包络比较单元。其中。高通滤波单元用于滤除所述调制后的信号的低频杂波，输出滤波处理后的信号。高频积分单元，用于根据信号的幅度对所述滤波处理后的信号进行积分，输出多个具有不同幅度的包络信号。包络比较单元用于根据输出的多个所述包络信号还原出输入信号。
9、进一步的，所述功率转换模块包括：同步整流单元和电压钳位单元。其中，同步整流单元用于根据所述调制后的信号和来自所述原边的功率进行整流。电压钳位单元用于对整流后的直流电进行钳位，输出所述副边的供电电源。
10、进一步的，所述功率转换模块还包括：滤波单元。所述滤波单元用于过滤所述供电电源中残留的交流电。
11、进一步的，所述副边还包括：驱动模块。所述驱动单元用于对所述包络比较单元输出的信号进行滤波整形后驱动输出。
12、进一步的，所述隔离变压器为单片空心变压器。
13、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：采用信道复用技术将输入信号调制为高脉宽信号和窄脉宽信号，两种信号根据副边的输出信号的频率高低进行调制，并且原边的功率和信号通过同一个隔离变压器传送至副边，而副边同样采用信道复用技术进行功率转换，实现副边自供电。一方面，本专利技术采用信道复用技术的双脉宽调制解调方式可同时传送功率和信号，实现将传统的隔离dc-dc和数字隔离器中的侧隔离变压器合二为一，从而简化了隔离电路；另一方面，原边的功率和信号通过同一个隔离变压器传送至副边，相较于传统的自供电隔离电路采用多个独立的信号传送通道和多个独立的功率传送通道而言，可减少信道之间的相互干扰；再一方面，位于副边的功率转换模块为可信道复用的pwm开环dc-dc功率转换模块，根据副边的输出信号的频率高低来控制脉冲信号的宽度，因此不需要增加专门的信号通道来传输副边供电的反馈信号，进一步减小电路的复杂度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述原边(1)还用于在对所述输入信号进行调制之前，对所述输入信号进行波形整形，输出整形后的信号。
3.根据权利要求2所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述原边(1)包括：
4.根据权利要求3所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述信号调制模块(12)包括：
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述副边(3)包括：
6.根据权利要求5所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述信号解调模块(31)包括：
7.根据权利要求5所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述功率转换模块(32)为可信道复用的PWM开环DC-DC功率转换模块；所述功率转换模块(32)包括：
8.根据权利要求5或7所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述功率转换模块(32)还包括：滤
9.根据权利要求6所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述副边(3)还包括：驱动模块(33)，用于对所述包络比较单元(313)输出的信号进行滤波整形后驱动输出。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种PWM调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述隔离变压器(2)为单片空心变压器。
...【技术特征摘要】
1.一种pwm调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种pwm调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述原边(1)还用于在对所述输入信号进行调制之前，对所述输入信号进行波形整形，输出整形后的信号。
3.根据权利要求2所述的一种pwm调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述原边(1)包括：
4.根据权利要求3所述的一种pwm调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述信号调制模块(12)包括：
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种pwm调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述副边(3)包括：
6.根据权利要求5所述的一种pwm调制的自供电磁隔离电路，其特征在于，所述信号解调模块(31)包括：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，
申请(专利权)人：成都芯进电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。