專利名稱：一種大功率電路及大功率電路中多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大功率電路，尤其涉及一種具有多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的大功率電路及大功率 電路中多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸方法。
背景技術(shù)：
電力電子行業(yè)的大功率電路，功率密度越來(lái)越高，開(kāi)關(guān)頻率越來(lái)越高，隨之帶來(lái) 的模塊或者系統(tǒng)內(nèi)部的EMI (EMI Electron Magnetic Interference電磁干擾)干擾越來(lái) 越嚴(yán)重，對(duì)模塊或者系統(tǒng)內(nèi)部的功率管弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)的干擾也越來(lái)越嚴(yán)重，使得對(duì)模塊 或者系統(tǒng)的相關(guān)敏感電路的抗擾性、可靠性設(shè)計(jì)難度越來(lái)越高，特別在系統(tǒng)或者模塊 體積較大、功率管弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸距離較長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)通道較多時(shí)，設(shè)計(jì)越來(lái)越困難，嚴(yán) 重影響模塊與系統(tǒng)的可靠性。
現(xiàn)在采用光通道作為驅(qū)動(dòng)已經(jīng)在一些場(chǎng)合使用，特別是以光纖的形式傳遞驅(qū)動(dòng)信 號(hào)的方式，但是一個(gè)光纖只能用于一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸，如果是同時(shí)傳輸多路的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，需要采用復(fù)雜數(shù)字編碼與數(shù)字解碼的方式，其電路十分復(fù)雜，成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上大功率電路中所存在的問(wèn)題，提供一種能夠提 高系統(tǒng)或者模塊在體積較大、功率管弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸距離較長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)通道較多時(shí)的大 功率電路抗EMI干擾的方法，并提供一種可有效抗EMI干擾的大功率電路系統(tǒng)。
為解決以上技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所采用以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)按照如圖1所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)
傳輸流程進(jìn)行信號(hào)的傳輸，步驟一，由大功率電路中的信號(hào)發(fā)生器件發(fā)出功率管驅(qū)動(dòng)
信號(hào)；步驟二，由電路中的發(fā)光器件將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為包括兩個(gè)或兩個(gè)以上不同色譜 的一組光線；步驟三，經(jīng)光通道傳輸所述一組不同色譜的光線；步驟四，將所述的一 組光線分別轉(zhuǎn)化為多路功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而完成多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的光通道傳輸。
為解決以上技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明還提供一種具有多路功率管的大功率電路，包括多路 功率管驅(qū)動(dòng)電路，每路功率管驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源、發(fā)光器件、光通道和光 敏器件，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源的輸出端與發(fā)光器件的輸入端相連接，所述光通道的輸 入端與所述發(fā)光器件的輸出端相連接，所述光通道的輸出端與所述光敏器件的輸入端 相連接，所述功率管的輸入端與所述光敏器件的輸出端相連接，其特征在于至少有 兩路功率管驅(qū)動(dòng)電路中的發(fā)光器件和光敏器件分別發(fā)出色譜相互區(qū)別的光線，且至少 兩路所述功率管驅(qū)動(dòng)電路共用同一個(gè)光通道。
本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是用一組可發(fā)出指定色譜的光線的發(fā)光器件接收所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)并發(fā)出各指定色譜的光線，經(jīng)光通道傳輸所述的一組光線到接收端，用一組可 過(guò)濾不同色譜的光線的光敏器件從光通道的輸出端接收并轉(zhuǎn)化經(jīng)傳輸?shù)囊唤M不同色譜 的光線為多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后輸出。
本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案與以上技術(shù)方案的區(qū)別是用一組發(fā)光器件組合代替一 組可發(fā)出指定色譜的光線的發(fā)光器件，所述發(fā)光器件組合包括各色濾色板和一組發(fā)光 器件；用一組光敏器件組合代替一組可過(guò)濾不同色譜的光線的光敏器件，所述光敏器 件組合包括一組光敏器件和各色濾色板。
所述色譜可為紅外、紅色、綠色、藍(lán)色等，對(duì)應(yīng)的接收指定色譜的光線的光敏器 件可以簡(jiǎn)單分離與檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的色譜的光線。
所述發(fā)光器件或發(fā)光器件組合和所述光通道以及所述光敏器件或光敏器件組合 可以是一個(gè)封裝的定制型光耦。
在各光敏器件或光敏器件組合的輸出端還可分別串聯(lián)連接整形放大電路，用于驅(qū) 動(dòng)信號(hào)輸出前的整形放大。
所述發(fā)光器件或發(fā)光器件組合可以是濾色板和發(fā)光LED的組合、半導(dǎo)體激光管、 各色發(fā)光LED中的一種；
所述光敏器件或光敏器件組合是可過(guò)濾各色色譜的光敏半導(dǎo)體器件、濾色板和光 敏半導(dǎo)體器件的組合中的任一種。
所述光通道的材料是光纖、空氣、玻璃、有色塑料以及其中兩者或兩者以上的組 合中的任一種，其外表面鍍有反光介質(zhì)。
所述光通道的外面還可以設(shè)置避光層。
如圖2所示，是本發(fā)明定制型光通道應(yīng)用于弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)功能模塊集中設(shè)計(jì)的框圖， 其工作原理是將大功率電路中的多路弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)集中處理后輸入到定制型光通道中 進(jìn)行傳輸，以避免模塊或系統(tǒng)內(nèi)部強(qiáng)干擾區(qū)的EMI干擾，從而實(shí)現(xiàn)弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)的多路 和長(zhǎng)距離傳輸。
如圖3所示，是本發(fā)明弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)功能模塊集中設(shè)計(jì)后應(yīng)用于多個(gè)功率電路或模 塊的并聯(lián)設(shè)計(jì)的框圖，其適用于多個(gè)大功率擴(kuò)展單元或模塊的并聯(lián)設(shè)計(jì)，并使該設(shè)計(jì) 最簡(jiǎn)化。
本發(fā)明的有益效果是因?yàn)閷⒐β使芏嗦啡躜?qū)動(dòng)信號(hào)由電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后在 光通道中傳輸，從而避免了強(qiáng)干擾區(qū)的EMI干擾，最終可以實(shí)現(xiàn)多路弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)的長(zhǎng)
距離可靠的傳輸。同時(shí)，本發(fā)明的大功率電路裝置還便于弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)功能模塊的集中 設(shè)計(jì)，且在大型或復(fù)雜系統(tǒng)中功率電路或模塊的并聯(lián)設(shè)計(jì)最為簡(jiǎn)化。


圖1是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)牧鞒虉D2是本發(fā)明定制型光通道應(yīng)用于弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)功能模塊集中設(shè)計(jì)的框圖3是本發(fā)明弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)功能模塊集中設(shè)計(jì)后應(yīng)用于復(fù)雜功率電路或模塊的并聯(lián) 設(shè)計(jì)的框圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式
一的裝置結(jié)構(gòu)圖5是本發(fā)明具體實(shí)施方式
二的裝置結(jié)構(gòu)圖6是本發(fā)明具體實(shí)施方式
三的裝置結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖并結(jié)合具體所述方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例一
在圖4所示的實(shí)施例中，功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸裝置包括第一、二、三信號(hào)發(fā)生 源，紅色、綠色和藍(lán)色LED發(fā)光管，光通道，紅色、綠色和藍(lán)色濾色板，以及第一、 二、三光敏二極管。第一、二、三信號(hào)發(fā)生源分別對(duì)應(yīng)連接紅色、綠色和藍(lán)色LED發(fā) 光管，所述紅色、綠色和藍(lán)色LED發(fā)光管分別接收第一、二、三信號(hào)發(fā)生源的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，所述紅色、綠色和藍(lán)色LED發(fā)光管的輸出端和光通道的輸入端連接，光通道的輸 出端和所述紅色、綠色和藍(lán)色濾色板的輸入端連接，所述紅色、綠色和藍(lán)色濾色板的 輸出端分別對(duì)應(yīng)連接第一、二、三光敏二極管。
該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)信號(hào)按照以下方式進(jìn)行傳輸?shù)谝弧⒍?、三信?hào)發(fā)生源分別對(duì)應(yīng) 控制紅色、綠色和藍(lán)色LED發(fā)光管發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色色譜的一組光線，所述指定 的一組光線通過(guò)光通道傳輸至輸出端，分別經(jīng)紅色、綠色和藍(lán)色濾色板過(guò)濾后輸送至 對(duì)應(yīng)的第一、二、三光敏二極管，由第一、二、三光敏二極管將接收的光信號(hào)分別還 原為驅(qū)動(dòng)信號(hào)后輸出。
實(shí)施例二
如圖5所示，功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸裝置包括第一、二信號(hào)發(fā)生源，紅色和綠色 LED發(fā)光管，光通道，紅色和綠色濾色板，第一、二光敏電阻，第一、二整形放大電 路，所述紅色和綠色LED發(fā)光管分別接收第一、二信號(hào)發(fā)生源發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述 紅色和綠色LED發(fā)光管的輸出端與光通道的輸入端連接，所述光通道的輸出端與所述 紅色和綠色濾色板的輸入端連接，所述紅色和綠色濾色板的輸出端分別對(duì)應(yīng)連接所述 第一、二光敏電阻，所述第一、二光敏電阻的輸出端分別對(duì)應(yīng)連接所述第一、二整形 放大電路。
該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)信號(hào)按照以下方式進(jìn)行傳輸?shù)谝?、二信?hào)發(fā)生源分別對(duì)應(yīng)控制
紅色和綠色LED發(fā)光管發(fā)出紅色和綠色色譜的兩種光線，所述兩種光線通過(guò)光通道傳 輸至輸出端，分別經(jīng)紅色和綠色濾色板過(guò)濾后輸送至對(duì)應(yīng)的第一、二光敏電阻，由第 一、二光敏電阻將接收的光信號(hào)分別還原為驅(qū)動(dòng)信號(hào)后輸出兩個(gè)對(duì)應(yīng)連接的第一、二 整形放大電路中，經(jīng)整形放大后輸出。 實(shí)施例三
在圖6所示，功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸裝置包括第一、二信號(hào)發(fā)生源，第一、二發(fā) 光LED，第一組紅色和綠色濾色板，光通道，第二組紅色和綠色濾色板，第一、二整 形放大電路，所述第一、二信號(hào)發(fā)生源、第一、二發(fā)光LED、第一組紅色和綠色濾色 板依次對(duì)應(yīng)連接，第一組紅色和綠色濾色板的輸出端和光通道的輸入端連接，所述光 通道的輸出端與所述第二組紅色和綠色濾色板的輸入端連接，所述第二組紅色和綠色 濾色板分別通過(guò)所述第一、二光敏電阻與所述第一、二整形放大電路連接。
該實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)信號(hào)按照以下方式進(jìn)行傳輸?shù)谝弧⒍盘?hào)發(fā)生源分別對(duì)應(yīng)控制 第一、二發(fā)光LED發(fā)出光線，所述兩個(gè)光線分別經(jīng)過(guò)第一組紅色和綠色濾色板后輸入 光通道，由光通道傳輸至輸出端，再分別經(jīng)所述第二組紅色和綠色濾色板過(guò)濾后輸送 至對(duì)應(yīng)的第一、二光敏電阻，由第一、二光敏電阻將接收的光信號(hào)還原為驅(qū)動(dòng)信號(hào)后 輸出到兩個(gè)對(duì)應(yīng)連接的第一、二整形放大電路中，分別經(jīng)整形放大后輸出。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)， 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有多路功率管的大功率電路，包括多路功率管驅(qū)動(dòng)電路，每路功率管驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源、發(fā)光器件、光通道和光敏器件，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源的輸出端與發(fā)光器件的輸入端相連接，所述光通道的輸入端與所述發(fā)光器件的輸出端相連接，所述光通道的輸出端與所述光敏器件的輸入端相連接，所述功率管的輸入端與所述光敏器件的輸出端相連接，其特征在于至少有兩路功率管驅(qū)動(dòng)電路中的發(fā)光器件和光敏器件分別發(fā)出和接收色譜相互區(qū)別的光線，且至少兩路所述功率管驅(qū)動(dòng)電路共用同一個(gè)光通道。
2. 如權(quán)利要求1所述具有多路功率管的大功率電路，其特征在于所述發(fā)光器件、 光通道和光敏器件是封裝在一起的定制型光耦，該定制型光耦串聯(lián)連接在所述驅(qū)動(dòng)信 號(hào)發(fā)生源的輸出端和待驅(qū)動(dòng)功率管的輸入端之間。
3. 如權(quán)利要求1或2所述具有多路功率管的大功率電路，其特征在于 所述發(fā)光器件或發(fā)光器件組合是濾色板和發(fā)光LED的組合、半導(dǎo)體激光管、各色發(fā)光LED中的一種；所述光敏器件或光敏器件組合是可過(guò)濾各色色譜的光敏半導(dǎo)體器件、濾色板和光 敏半導(dǎo)體器件的組合中的任一種。
4. 如權(quán)利要求1所述具有多路功率管的大功率電路，其特征在于在各光敏器件 的輸出端還分別連接有整形放大電路，用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的整形放大。
5. 如權(quán)利要求2所述的具有多路功率管的大功率電路，其特征在于還包括整形 放大電路，其被連接在所述的定制型光耦和待驅(qū)動(dòng)功率管之間，用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的整形 放大。
6. 如權(quán)利要求1或2所述具有多路功率管的大功率電路，其特征在于所述光通 道的材料是光纖、空氣、玻璃、有色塑料以及其中兩者或兩者以上的組合中的任一種， 其外表面鍍有反光介質(zhì)。
7. 如權(quán)利要求5所述具有多路功率管的大功率電路，其特征在于所述光通道的 外面還設(shè)有避光層。
8. —種大功率電路中功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸方法，其特征在于包括以下步驟 第一步驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第二步所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)光器件接收后發(fā)出具有相互區(qū)別的 色譜的一組光線；第三步所述具有相互區(qū)別的色譜的一組光線經(jīng)共同的光通道被傳輸至兩個(gè)或兩 個(gè)以上光敏器件； 第四步所述的具有相互區(qū)別的色譜的一組光線經(jīng)所述光敏器件分別接收后被還 原為一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)后輸出，用于驅(qū)動(dòng)大功率電路中兩個(gè)或兩個(gè)以上的功率管。
9. 如權(quán)利要求8所述的大功率電路中功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸方法，其特征在于 所述被還原后的一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)在輸出前還被進(jìn)一步整形放大。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的大功率電路中功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸方法，其特征 在于所述相互區(qū)別的色譜的一組光線是由發(fā)光LED和濾色板的組合、半導(dǎo)體激光管、 各色發(fā)光LED中的一種發(fā)出；所述相互區(qū)別的色譜的一組光線是由濾色板和光敏半導(dǎo)體器件的組合，可過(guò)濾各 色色譜的光敏半導(dǎo)體器件中的一種還原為驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有多路功率管的大功率電路及大功率電路中多路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳輸方法，所述大功率電路的驅(qū)動(dòng)電路包括多路功率管驅(qū)動(dòng)電路，每路功率管驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源、發(fā)光器件、光通道和光敏器件，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生源的輸出端與發(fā)光器件的輸入端相連接，所述光通道的輸入端與所述發(fā)光器件的輸出端相連接、輸出端與所述光敏器件的輸入端相連接，所述功率管的輸入端與所述光敏器件的輸出端相連接，其特征在于至少有兩路功率管驅(qū)動(dòng)電路中的發(fā)光器件和光敏器件分別發(fā)出和接收色譜相互區(qū)別的光線，且至少兩路所述功率管驅(qū)動(dòng)電路共用同一個(gè)光通道。本發(fā)明可以避免強(qiáng)干擾區(qū)的EMI干擾，且便于弱驅(qū)動(dòng)信號(hào)功能模塊的集中設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)G08C19/36GK101188060SQ200710124470
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者坤 吳 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司