[发明专利]低损耗电流隔离电路系统

说明书

在所描述的示例中，数字隔离器模块(160)包括隔离电路系统(120)。隔离电路系统(120)包括电容耦合电流隔离电路(130)，其具有分别包括第一极板(128t，136t)和第二极板(128b，136b)的第一和第二耦合电容器(C1，C2)，以及连接第一极板(128t，136t)的键合线(134)。第一电路(124a)具有第一电感器(LF)，其经耦合以与和第一耦合电容器(C1)的第二极板(128b)相关联的第一寄生电容器(CP1)一起形成第一谐振回路电路。第二电路(124b)具有第二电感器(LF)，其经耦合以与和第二耦合电容器(C2)的第二极板(136b)相关联的第二寄生电容器(CP2)一起形成第二谐振回路电路。

背景技术

对于彼此交换数据和功率的互连电气系统，通常需要隔离。例如，两个系统可以由不共享公共接地连接的不同电源供电。变压器隔离方法涉及磁场，并且在一些应用中可能不希望所得的电磁干扰(EMI)。另外，变压器隔离通常需要外部变压器部件，并且这些解决方案需要大量电路或电路板面积并且成本高。光隔离避免与变压器隔离相关联的EMI问题。然而，光学电路通常很昂贵并且速度有限。使用串联连接电容器的电容耦合或AC耦合可以用于为发送数据信号提供隔离。然而，基于电容器的隔离解决方案通常涉及吸收信号能量，并且由于底极板寄生电容将信号能量分流到本地接地而导致显著的信号路径衰减的寄生电容。这导致较差的功率效率，并且大量的寄生电容可以严重限制带宽，从而导致数据速率的限制和增加的数据延迟。此外，电容耦合隔离器件中的这些问题可以导致差的共模性能。

发明内容

所描述的示例包括数字隔离器模块、隔离电路系统和低损耗多阶带通滤波器电路，其包括电容耦合隔离电路，所述电容耦合隔离电路具有分别包括第一极板和第二极板的第一和第二耦合电容器，以及连接耦合电容器的第一极板的键合线(bond wire)。具有第一电感器的第一电路经耦合以与和第一耦合电容器的第二极板相关联的第一寄生电容器一起形成第一谐振回路电路。具有第二电感器的第二电路经耦合以与和第二耦合电容器的第二极板相关联的第二寄生电容器一起形成第二谐振回路电路。

附图说明

图1是根据一个实施例的具有提供多阶滤波器网络的隔离电路的隔离模块的示意图。

图2是根据一个实施例的示例性差分隔离电路的示意图。

图3是示出图1的隔离模块中的发送电路载波信号的频率内容的曲线图。

图4是示出图1的发送电路中的调制数据信号的频率内容的曲线图。

图5是示出图1中的隔离模块的接收电路中的包络检测器的频率内容的曲线图。

图6是示出图1中的隔离电路的示例带通滤波器频谱的曲线图。

图7是隔离电路的示例三阶带通滤波器实施例的示意图。

图8是示例差分谐振回路电路的示意图。

图9是示例差分隔离模块的透视图。

图10是图7的三阶带通滤波器隔离电路的频率性能的曲线图。

图11是隔离电路的示例五阶带通滤波器实施例的示意图。

图12是隔离电路的另一带通滤波器实施例的示意图。

图13是隔离电路的另一带通滤波器实施例的示意图。

图14是使用变压器的另一带通滤波器隔离电路实施例的示意图。

图15是另一隔离模块的示意图，该隔离模块具有包括单个串联连接电容器和键合线的隔离电路以及单个谐振回路电路。

图16是另一隔离模块的示意图，该隔离模块具有包括单个串联连接的电容器和键合线的隔离电路以及第一和第二谐振回路电路。