[发明专利]电容性通信电路及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电容性通信电路及其方法。

背景技术

在多种电子电路应用中，不同的电路元件采用不同类型的功率。例如，诸如电动车辆、电力网供电和电动驱动器之类的应用采用高压和低压域，其中低压域可以用于控制高压域的多个方面。在这种应用中，出于安全原因和/或为了保护检测电路免受高压影响，希望各个域彼此隔离。

电路隔离的一个示例类型为电气隔离(galvanic isolation)，其允许在一个电路的具有单独的接地的两部分之间或在其间没有电荷载流子的实际流动的两个电子电路之间交换信息。电气隔离已经用在多种电路中，包括具有以明显不同的电压工作以保护低压部分、避免不想要的接地回路偏置和实现其它希望的特性的不同部分的电路。

光耦合器电路是一种类型的电气隔离电路，其已经用来便于以不同电压工作的电路之间的通信。光耦合器采用分别地耦合至电隔离电路且进一步彼此电隔离的光发射器和检测器(如，发光光电二极管和光检测器)。

虽然光耦合器和其它隔离电路会是有用的，但它们相对复杂，并且增加的复杂性/成本可能与互相配合的发送器和接收器相关。光耦合器也可能对参数变化、高功耗和低带宽敏感。因此，实现要求电隔离和/或电气隔离的电路继续受到挑战。

发明内容

各种示例性实施例涉及隔离电路和方法，以及解决包括上述挑战的各种挑战。

根据示例性实施例，实现电容性信号通信。输入信号被反相，并且反相输入信号和非反相输入信号与具有不同于输入信号的频率的频率的载波信号独立地混频(如，调制)。混频信号在通过载波信号的频率的电路上电容性地通信，便于输入信号频率的信号的不希望的耦合，如用于隔离以不同电压工作的电路。

另一个示例性实施例涉及一种通信电路，该通信电路用于采用频率不同于数字数据信号的频率的载波信号传送数字数据信号，该通信电路包括成组的隔离电容器以及用于传递数据信号的第一和第二电路。第一电路采用数据信号和载波信号，产生分别与载波信号和载波信号的反相信号混频的混频数据信号，并且产生分别与载波信号和载波信号的反相信号混频的混频反相数据信号。混频数据信号提供至第一组隔离电容器，混频反相数据信号提供至第二组隔离电容器。第二电路从分别通过第一组电容器和第二组电容器的混频信号恢复所述数据信号。

另一个示例性实施例涉及一种通信电路，包括反相电路、包括第一和第二组电容器的电容电路、以及信号混频电路。反相电路中的一个将数据信号反相以提供反相数据信号，反相电路中的另一个将载波信号反相以提供反相载波信号，载波信号频率不同于数据信号的频率。第一信号混频电路将数据信号与载波信号和反相载波信号中的至少一个合并并且由此提供合并数据信号至第一组电容器。第一信号混频电路还将反相数据信号与载波信号和反相载波信号中的至少一个合并并且由此提供合并反相数据信号至第二组电容器。第二信号混频电路从分别通过第一组电容器和第二组电容器的合并数据信号和合并反相数据信号恢复数据信号。

另一个示例性实施例涉及一种采用载波信号传送数据信号的方法，该载波信号频率不同于数据信号的频率。采用数据信号和载波信号，数据信号分别与载波信号和载波信号的反相信号混频，并且反相数据信号分别与载波信号和载波信号的反相信号混频。混频数据信号提供至第一组电容器，混频反相数据信号提供至第二组电容器。从分别通过第一组电容器和第二组电容器混频信号恢复数据信号。

附图说明

上述讨论不是要描述本公开内容的每种实施方式或每个实施方案。附图和接下来的描述也举例说明了各种实施方式。

考虑接下来结合附图的详细描述，可以更完整地理解各种示例性实施方式，在附图中：

图1示出了根据本发明的示例性实施例的通信电路；

图2示出了根据本发明的另一个示例性实施例的电容性通信电路；以及

图3为示出对应于根据本发明的另一个示例性实施例的电容性通信电路的操作的示例性信号的信号图。

具体实施方式

虽然本发明适合于进行多种修改并具有替代形式，介以举例的方式在附图中示出其特定形式，并将进行详细描述。然而，应当理解，本发明不是要将本发明限制为所描述的特定实施方式。相反，本发明是要涵盖落入包括限定在权利要求中的多个方面的本发明的范围内的所有修改、等同物和替换。