[实用新型]一种基于片上变压器的隔离传输电路

说明书

本发明涉及一种基于片上变压器的隔离传输电路，所述传输电路包括编码模块，解码模块，驱动模块和两组变压器，其中TA/GND1‑RA/RX组成一组变压器，TB/GND1‑RB/RX组成另一组变压器；该方案大大降低了方案的成本，减少了体积，片上空心变压器，具有高耦合系数、低功耗、高传输速率、可集成的优势。

技术领域

本发明涉及一种传输电路，具体涉及一种基于片上变压器的隔离传输电路，属于集成电路技术领域。

背景技术

电子产品在应用上为确保安全或是其他原因，输入和输出是需要隔离处理的，应用方案中，为了使输入和输出信号联动处理，必须存在隔离通信机制。传统的隔离通信采用分立元件设计，例如ACDC开关电源应用中常见的光耦+TL431元件。采用分立元件，一方面增加方案的成本，另一方面限制方案的体积，不利于小型化趋势，虽然本领域的技术人员一直尝试新的方案，但是效果均不太理想。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于片上变压器的隔离传输电路，该方案涉及一种基于硅片上制造的空心变压器进行隔离传输的电路系统，可以替代传统的分立元件隔离传输，大大降低了方案的成本及体积。片上空心变压器，具有高耦合系数、低功耗、高传输速率、可集成的优势。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种基于片上变压器的隔离传输电路，其特征在于，所述传输电路包括编码模块，解码模块，驱动模块和两组变压器，其中 TA/GND1-RA/RX组成一组变压器，TB/GND1-RB/RX组成另一组变压器，变压器原边部分，虚线右侧为变压器次边部分，图示架构上共包含四部分，编码模块利用振荡器和逻辑门组合生成连串脉冲信号；编码模块将IC接收的输入方波编码成连串脉冲，脉冲经过驱动放大之后传输给变压器的初级端，在变压器的次极端会耦合连串脉冲信号，该信号经由解码模块解码后，重新得到类似IC输入方波一样的方波信号。

作为本发明的一种改进，所述解码模块包含衰减单元、放大单元以及解码单元，衰减单元为输入部分，主要衰减掉不需要的杂波，不让其被检测；放大单元用于放大没有被衰减单元过滤掉的信号；解码单元将有用的信号进行逻辑组合后，解码成IC后续模块可以处理的信号；衰减单元RA或RB接收到的很低的连串脉冲过滤掉，只需要传输高的连串脉冲；放大单元的功能是指的将衰减模块输出的模拟信号放大为数字信号，解码单元的功能是指将连串脉冲解码为最终的方波信号PWM2。

作为本发明的一种改进，衰减单元目的是衰减掉不需要的相对较低的干扰脉冲，仅保留脉冲相对较高的脉冲。衰减单元为一放大倍数低于1的运放，运放的输入为RA/RB，两个串联的二极管接法的三极管，运放的输出为三极管Q1/Q2，Q1/Q2会产生电流脉冲，从而改变负载电阻下端的电压，得到输出VA/VB.该模块精度要求高，两路输入和两路输出需要高度匹配。采用该设计，RA/RB上接收到的较高电平，反映到输出VA/VB上会产生电压差；而RA/RB 上接收到的较低电平(干扰信号)，进衰减后不能再输出VA/VB上产生明显的电压差，从而被过滤。

作为本发明的一种改进，所述放大单元包括两个电压比较器，这两个比较器为同结构的迟滞比较器，且有两个输出端。例如对于CMP1，其功能为：1、VA＝VB时，Y1为低电平，Y2 为高电平；2、VAVB时，Y1为高电平，Y2为低电平。

作为本发明的一种改进，所述解码模块主要处理VA与VB的电压关系，若VAVB，OUT1 为低电平，OUT2为高电平，PWM2为低电平；若VAVB，OUT1为高电平，OUT2为低电平，PWM2 为高电平，且PWM2具有锁存功能。目的是衰减掉不需要的相对较低的干扰脉冲，仅保留脉冲相对较高的脉冲。解码模块由三组锁存器组成，将放大模块输出的连串的高低电平，经由锁存器所存，得到PWM方波信号。