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JP5927060B2 - Signal transmission circuit, integrated circuit, and electrical equipment including the same - Google Patents

Signal transmission circuit, integrated circuit, and electrical equipment including the same Download PDF

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JP5927060B2 JP2012138492A JP2012138492A JP5927060B2 JP 5927060 B2 JP5927060 B2 JP 5927060B2 JP 2012138492 A JP2012138492 A JP 2012138492A JP 2012138492 A JP2012138492 A JP 2012138492A JP 5927060 B2 JP5927060 B2 JP 5927060B2
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Description

本発明は、信号伝達回路、集積回路およびそれを含む電気機器に関し、より特定的には、アナログ信号の信号伝達技術に関する。   The present invention relates to a signal transmission circuit, an integrated circuit, and an electric device including the same, and more particularly to a signal transmission technique for an analog signal.

電気信号を電気的に絶縁しながら伝達する場合に、伝達すべき信号に基づいて生成されたパルス信号を、パルストランスやフォトカプラなどを用いて伝達する手法が知られている。   There is known a method of transmitting a pulse signal generated based on a signal to be transmitted using a pulse transformer, a photocoupler, or the like when the electric signal is transmitted while being electrically insulated.

特開2010−10762号公報(特許文献1)は、パワー半導体の駆動用回路装置に用いられる信号伝達回路装置について、パルストランスを用いて制御入力信号を伝達するとともに、伝達された信号が制御入力信号を忠実に復元しているか否かを検出、監視する自己診断機能を備える構成を開示する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2010-10762 (Patent Document 1) discloses a signal transmission circuit device used for a power semiconductor drive circuit device, which transmits a control input signal using a pulse transformer, and the transmitted signal is a control input. A configuration including a self-diagnosis function for detecting and monitoring whether or not a signal is faithfully restored is disclosed.

特開2010−10762号公報JP 2010-10762 A

アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する場合、伝達すべきアナログ信号と所定の周期および振幅を有する基準波との比較に基づいてパルス信号を生成し、そのパルス信号をパルストランス等を用いて伝達して、デジタル的なデューティ信号として復元する場合がある。   When an analog signal is transmitted while being electrically insulated, a pulse signal is generated based on a comparison between the analog signal to be transmitted and a reference wave having a predetermined period and amplitude, and the pulse signal is used using a pulse transformer or the like. In some cases, it is transmitted and restored as a digital duty signal.

このようなアナログ信号を伝達する構成においては、当該基準波の振幅は、一般的には、伝達すべきアナログ信号の定格の使用範囲に対応して適宜設定される。ところが、たとえば、アナログ信号を生成するセンサなどの故障や、センサから当該信号伝達回路までの信号線の短絡や断線などが生じた場合には、信号伝達回路に入力されるアナログ信号が、基準波の振幅範囲外となってしまう場合がある。   In such an analog signal transmission configuration, the amplitude of the reference wave is generally set as appropriate in accordance with the rated usage range of the analog signal to be transmitted. However, for example, when a failure occurs in a sensor that generates an analog signal or a signal line from the sensor to the signal transmission circuit is short-circuited or disconnected, the analog signal input to the signal transmission circuit is May be outside the amplitude range.

このように、入力されるアナログ信号が基準波の振幅範囲外となった状態となった際に、ノイズ等によってパルス信号の一時的な伝達不良があわせて生じた場合には、入力されたアナログ信号の状態と、出力されるデューティ信号とが一致しなくなる場合が生じ得る。   In this way, when the input analog signal is out of the amplitude range of the reference wave, if a temporary transmission failure of the pulse signal occurs due to noise or the like, the input analog signal There may be a case where the signal state does not match the output duty signal.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する信号伝達回路において、信号伝達精度を向上させることである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to improve signal transmission accuracy in a signal transmission circuit that transmits an analog signal while being electrically insulated.

本発明による信号伝達回路は、パルス生成部と、第1および第2の伝達部と、ラッチ回路とを備え、アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する。パルス生成部は、アナログ信号と予め定められた基準波との比較に基づいて、第1および第2のパルスを生成して出力する。第1および第2の伝達部は、パルス生成部により生成された第1および第2のパルスを、電気的に絶縁しながらそれぞれ伝達する。ラッチ回路は、第1の伝達部により伝達された第1のパルスに従って出力信号をオンにセットするとともに、第2の伝達部により伝達された第2のパルスに従って出力信号をオフにリセットして、アナログ信号をデューティとして出力するように構成される。パルス生成部は、基準波の振幅の増減が切換わるときに、第1および第2のパルスについての追加パルスを出力する。   The signal transmission circuit according to the present invention includes a pulse generation unit, first and second transmission units, and a latch circuit, and transmits an analog signal while being electrically insulated. The pulse generation unit generates and outputs first and second pulses based on a comparison between the analog signal and a predetermined reference wave. The first and second transmission units transmit the first and second pulses generated by the pulse generation unit while being electrically insulated. The latch circuit sets the output signal on according to the first pulse transmitted by the first transmission unit, and resets the output signal off according to the second pulse transmitted by the second transmission unit, An analog signal is output as a duty. The pulse generator outputs additional pulses for the first and second pulses when the increase or decrease of the amplitude of the reference wave is switched.

好ましくは、パルス生成部は、基準波の振幅が増加している間に基準波の振幅とアナログ信号の大きさとが一致したときに第1のパルスを生成し、基準波の振幅が減少している間に基準波の振幅とアナログ信号の大きさとが一致したときに第2のパルスを生成する路。   Preferably, the pulse generation unit generates the first pulse when the amplitude of the reference wave coincides with the size of the analog signal while the amplitude of the reference wave increases, and the amplitude of the reference wave decreases. A path for generating a second pulse when the amplitude of the reference wave and the magnitude of the analog signal coincide with each other.

好ましくは、パルス生成部は、基準波の振幅が増加から減少に切換わるときに、第1のパルスについての追加パルスを出力し、基準波の振幅が減少から増加に切換わるときに、第2のパルスについての追加パルスを出力する。   Preferably, the pulse generation unit outputs an additional pulse for the first pulse when the amplitude of the reference wave is switched from increase to decrease, and the second is generated when the amplitude of the reference wave is switched from decrease to increase. Output additional pulses for the other pulses.

好ましくは、基準波の振幅は、上限値および下限値で定められる所定範囲内で増減する。基準波の振幅が上限値に到達した場合に、基準波の振幅が増加から減少に切換得られ、基準波の振幅が下限値に到達した場合に、基準波の振幅が減少から増加に切換得られる。   Preferably, the amplitude of the reference wave increases or decreases within a predetermined range defined by the upper limit value and the lower limit value. When the reference wave amplitude reaches the upper limit value, the reference wave amplitude can be switched from increase to decrease, and when the reference wave amplitude reaches the lower limit value, the reference wave amplitude can be switched from decrease to increase. It is done.

好ましくは、パルス生成部は、アナログ信号の大きさが上限値を上回った場合には、基準波の振幅が増加から減少に切換わっても、第1のパルスについての追加パルスの出力を行なわない。   Preferably, when the magnitude of the analog signal exceeds the upper limit value, the pulse generation unit does not output an additional pulse for the first pulse even if the amplitude of the reference wave is switched from increase to decrease. .

好ましくは、パルス生成部は、アナログ信号の大きさが下限値を下回った場合には、基準波の振幅が減少から増加に切換わっても、第2のパルスについての追加パルスの出力を行なわない。   Preferably, when the magnitude of the analog signal falls below the lower limit value, the pulse generation unit does not output an additional pulse for the second pulse even when the amplitude of the reference wave is switched from decrease to increase. .

好ましくは、第1および第2の伝達部の各々は、トランスまたはフォトカプラを含んで構成される。   Preferably, each of the first and second transmission units includes a transformer or a photocoupler.

好ましくは、パルス生成部は、第1および第2のパルスとして連続した複数のパルスを出力する。   Preferably, the pulse generation unit outputs a plurality of continuous pulses as the first and second pulses.

好ましくは、パルス生成部は、基準波の振幅が減少している間は第1のパルスの出力を停止し、基準波の振幅が増加している間は第2のパルスの出力を停止する。   Preferably, the pulse generation unit stops the output of the first pulse while the amplitude of the reference wave is decreasing, and stops the output of the second pulse while the amplitude of the reference wave is increasing.

本発明による集積回路は、上記の信号伝達回路が集積化されたものである。
本発明による電気機器は、上記の信号伝達回路を含む。
An integrated circuit according to the present invention is obtained by integrating the signal transmission circuit described above.
An electrical device according to the present invention includes the signal transmission circuit described above.

本発明による信号伝達回路は、パルス生成部と、第1および第2の伝達部と、ラッチ回路とを備え、アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する。パルス生成部は、アナログ信号と予め定められた基準波との比較に基づいて、第1および第2のパルスを生成して出力する。第1および第2の伝達部は、パルス生成部により生成された第1および第2のパルスを、電気的に絶縁しながらそれぞれ伝達する。ラッチ回路は、第1の伝達部により伝達された第1のパルスに従って出力信号をオンにセットするとともに、第2の伝達部により伝達された第2のパルスに従って出力信号をオフにリセットして、アナログ信号をデューティとして出力するように構成される。パルス生成部は、第1および第2のパルスとして連続した複数のパルスを出力する。パルス生成部は、基準波の振幅が減少している間は第1のパルスの出力を停止し、基準波の振幅が増加している間は第2のパルスの出力を停止する。   The signal transmission circuit according to the present invention includes a pulse generation unit, first and second transmission units, and a latch circuit, and transmits an analog signal while being electrically insulated. The pulse generation unit generates and outputs first and second pulses based on a comparison between the analog signal and a predetermined reference wave. The first and second transmission units transmit the first and second pulses generated by the pulse generation unit while being electrically insulated. The latch circuit sets the output signal on according to the first pulse transmitted by the first transmission unit, and resets the output signal off according to the second pulse transmitted by the second transmission unit, An analog signal is output as a duty. The pulse generation unit outputs a plurality of continuous pulses as the first and second pulses. The pulse generator stops outputting the first pulse while the amplitude of the reference wave is decreasing, and stops outputting the second pulse while the amplitude of the reference wave is increasing.

本発明によれば、アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する信号伝達回路において、信号伝達精度を向上させることができる。   According to the present invention, signal transmission accuracy can be improved in a signal transmission circuit that transmits an analog signal while being electrically insulated.

本実施の形態に従った信号伝達回路が用いられるモータ駆動システムの全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a motor drive system in which a signal transmission circuit according to the present embodiment is used. 図1における温度モニタ回路の詳細を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the detail of the temperature monitor circuit in FIG. 基準波との比較によりアナログ信号を伝達する一般的な手法を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the general method which transmits an analog signal by the comparison with a reference wave. 図3の信号伝達手法における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the signal transmission method of FIG. 実施の形態1に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第1の図である。It is the 1st figure for demonstrating the signal transmission method at the time of using the signal transmission circuit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第2の図である。FIG. 11 is a second diagram for illustrating a signal transmission method when the signal transmission circuit according to the first embodiment is used. 実施の形態1に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第3の図である。FIG. 11 is a third diagram for illustrating a signal transmission method when the signal transmission circuit according to the first embodiment is used. 実施の形態1に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第4の図である。FIG. 10 is a fourth diagram for illustrating a signal transmission technique when the signal transmission circuit according to the first embodiment is used. 実施の形態2に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第1の図である。FIG. 10 is a first diagram for illustrating a signal transmission technique when a signal transmission circuit according to the second embodiment is used. 実施の形態2に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第2の図である。FIG. 10 is a second diagram for illustrating a signal transmission technique when the signal transmission circuit according to the second embodiment is used. 実施の形態2に従う信号伝達回路を用いた場合の信号伝達手法を説明するための第3の図である。FIG. 11 is a third diagram for illustrating a signal transmission method when the signal transmission circuit according to the second embodiment is used.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

[信号伝達回路の基本構成]
図1は、本実施の形態に従う信号伝達回路を含む信号伝達装置200が適用される、モータ駆動システム100の全体ブロック図である。モータ駆動システム100は、たとえば、家電製品や電気自動車などに用いられる。なお、モータ駆動システム100は、本実施の形態の信号伝達回路が適用される電気機器の一例であり、アナログ信号を絶縁しながら伝達する必要のある用途であれば、モータ駆動システム以外に対しても当該信号伝達回路が適用可能である。
[Basic configuration of signal transmission circuit]
FIG. 1 is an overall block diagram of a motor drive system 100 to which a signal transmission device 200 including a signal transmission circuit according to the present embodiment is applied. The motor drive system 100 is used for home appliances, electric vehicles, and the like, for example. The motor drive system 100 is an example of an electric device to which the signal transmission circuit of the present embodiment is applied. If the application requires an analog signal to be transmitted while being insulated, the motor drive system 100 can be applied to other than the motor drive system. The signal transmission circuit can also be applied.

図1を参照して、モータ駆動システム100は、電源110と、電力変換装置120と、モータ130と、信号伝達装置200と、制御装置300とを備える。   Referring to FIG. 1, motor drive system 100 includes a power source 110, a power conversion device 120, a motor 130, a signal transmission device 200, and a control device 300.

電源110は、商用電源のような交流電源、あるいはバッテリなどの直流電源で構成される。   The power source 110 is composed of an AC power source such as a commercial power source or a DC power source such as a battery.

電力変換装置120は、代表的には電力用スイッチング素子を有するインバータやコンバータを含んで構成され、電源110から供給される電力を変換してモータ130を駆動する。   The power conversion device 120 is typically configured to include an inverter or a converter having a power switching element, and converts the power supplied from the power supply 110 to drive the motor 130.

制御装置300は、モータ130を駆動するための駆動信号を生成するとともに、電力変換装置120およびモータ130の異常を検出するための機能を有する。制御装置300は、信号伝達装置200を通して、上記の駆動信号を電力変換装置120へ送信するとともに、電力変換装置120および/またはモータ130の状態を示す信号を受信する。   Control device 300 has a function of generating a drive signal for driving motor 130 and detecting an abnormality in power conversion device 120 and motor 130. Control device 300 transmits the drive signal to power conversion device 120 through signal transmission device 200 and receives a signal indicating the state of power conversion device 120 and / or motor 130.

信号伝達装置200は、駆動信号伝達回路210と、温度モニタ回路220とを含む。駆動信号伝達回路210は、制御装置300において、たとえばPWM(Pulse Width Modulation)制御で生成された、スイッチング素子を駆動するためのゲート信号(デジタル信号)を受け、その受信したゲート信号を電力変換装置120へ出力する。   The signal transmission device 200 includes a drive signal transmission circuit 210 and a temperature monitor circuit 220. The drive signal transmission circuit 210 receives a gate signal (digital signal) for driving the switching element, which is generated by, for example, PWM (Pulse Width Modulation) control in the control device 300, and converts the received gate signal into a power conversion device. 120 is output.

温度モニタ回路220は、電力変換装置120に設けられる温度センサ125から、温度を示すアナログ信号を受け、受信したアナログ信号に対応する信号を制御装置300へ出力する。   The temperature monitor circuit 220 receives an analog signal indicating temperature from the temperature sensor 125 provided in the power conversion device 120 and outputs a signal corresponding to the received analog signal to the control device 300.

図1に示すようなモータ駆動システムにおいては、比較的高電圧が用いられるモータ駆動部(電力変換装置120,モータ130)と、比較的低電圧が用いられる制御装置300との間は、電気的に絶縁した状態で信号伝達を行なうことが望ましい。そのため、信号伝達装置200に含まれる駆動信号伝達回路210および温度モニタ回路220において、受信側と送信側とを電気的に絶縁することが必要とされる場合がある。   In the motor drive system as shown in FIG. 1, there is an electrical connection between the motor drive unit (power conversion device 120 and motor 130) that uses a relatively high voltage and the control device 300 that uses a relatively low voltage. It is desirable to perform signal transmission in an insulated state. Therefore, in the drive signal transmission circuit 210 and the temperature monitor circuit 220 included in the signal transmission device 200, it may be necessary to electrically insulate the reception side and the transmission side.

電気的に絶縁しながら信号を伝達する手法としては、パルストランスやフォトカプラなどを用いて行なうことが知られている。この場合、一般的には、パルス状のデジタル信号によって信号が伝達される。   As a technique for transmitting a signal while being electrically insulated, it is known to use a pulse transformer or a photocoupler. In this case, generally, a signal is transmitted by a pulsed digital signal.

上述のように、温度モニタ回路220は、温度センサ125からアナログ信号を受信するので、パルストランスやフォトカプラなどを用いた信号伝達の場合には、受信したアナログ信号と予め定められた基準波との比較に基づいてデューティ信号を生成し、デジタル的に伝達する手法が用いられる場合がある。   As described above, since the temperature monitor circuit 220 receives an analog signal from the temperature sensor 125, in the case of signal transmission using a pulse transformer, a photocoupler, or the like, the received analog signal and a predetermined reference wave In some cases, a method of generating a duty signal based on the comparison and digitally transmitting the duty signal may be used.

図2は、本実施の形態の信号伝達回路の一例である、図1における温度モニタ回路220の詳細を説明するための機能ブロック図を示す。   FIG. 2 is a functional block diagram for explaining the details of the temperature monitor circuit 220 in FIG. 1, which is an example of the signal transmission circuit of the present embodiment.

図2を参照して、温度モニタ回路220は、比較部221と、基準波生成部222と、パルス生成部223と、励磁回路224,226と、伝達部225,227と、ラッチ回路228とを含む。   Referring to FIG. 2, temperature monitor circuit 220 includes comparison unit 221, reference wave generation unit 222, pulse generation unit 223, excitation circuits 224 and 226, transmission units 225 and 227, and latch circuit 228. Including.

比較部221は、図1の温度センサ125から、電力変換装置120の温度を示すアナログ信号TEMPを受ける。また、比較部221は、基準波生成部222で生成された基準波CRを受ける。   Comparison unit 221 receives analog signal TEMP indicating the temperature of power conversion device 120 from temperature sensor 125 in FIG. Further, the comparison unit 221 receives the reference wave CR generated by the reference wave generation unit 222.

基準波生成部222で生成される基準波CRは、図3等で後述するように、たとえば、所定の周期および振幅を有する三角波の電圧信号である。基準波CRは、たとえば、最高電圧VHと最低電圧VLとの間で振動する。この最高電圧VHおよび最低電圧VLは、比較部221において比較されるべきアナログ信号の定格範囲に対応する電圧に応じて設定される。   The reference wave CR generated by the reference wave generator 222 is, for example, a triangular wave voltage signal having a predetermined period and amplitude, as will be described later with reference to FIG. The reference wave CR oscillates between the highest voltage VH and the lowest voltage VL, for example. The maximum voltage VH and the minimum voltage VL are set according to a voltage corresponding to the rated range of the analog signal to be compared in the comparison unit 221.

比較部221は、受信した温度信号TEMPと基準波CRとを比較し、その比較結果CMPをパルス生成部223へ出力する。   The comparison unit 221 compares the received temperature signal TEMP with the reference wave CR, and outputs the comparison result CMP to the pulse generation unit 223.

パルス生成部223は、比較部221からの比較結果CMPに基づいて、アナログ信号に対応するデューティ信号を生成するためのパルス信号を生成する。より具体的には、デューティ信号の立上がりを生成するための駆動信号PLS_Aと、デューティ信号の立下がりを生成するための駆動信号PLS_Bとを生成する。パルス生成部223は、生成したパルス信号PLS_A,PLS_Bを、それぞれ励磁回路224,226へ出力する。   Based on the comparison result CMP from the comparison unit 221, the pulse generation unit 223 generates a pulse signal for generating a duty signal corresponding to the analog signal. More specifically, the drive signal PLS_A for generating the rise of the duty signal and the drive signal PLS_B for generating the fall of the duty signal are generated. The pulse generator 223 outputs the generated pulse signals PLS_A and PLS_B to the excitation circuits 224 and 226, respectively.

励磁回路224,226は、パルス信号PLS_A,PLS_Bに基づいて、伝達部225,227に含まれるパルストランスをそれぞれ励磁するための回路である。伝達部225,227においては、パルストランスにより、入力側と出力側とを電気的に絶縁しながらパルス信号を伝達することができる。   The excitation circuits 224 and 226 are circuits for exciting the pulse transformers included in the transmission units 225 and 227 based on the pulse signals PLS_A and PLS_B, respectively. In the transmission units 225 and 227, a pulse signal can be transmitted by a pulse transformer while electrically insulating the input side and the output side.

なお、伝達部は、電気的に絶縁しながらパルス信号を伝達することができれば、パルストランス以外の構成とすることもできる。たとえば、伝達部は、フォトカプラを用いて構成することも可能である。その場合には、励磁回路は省略されてもよいし、あるいは励磁回路に代えて増幅回路等が設けられてもよい。   Note that the transmission unit may have a configuration other than the pulse transformer as long as it can transmit the pulse signal while being electrically insulated. For example, the transmission unit can be configured using a photocoupler. In that case, the excitation circuit may be omitted, or an amplifier circuit or the like may be provided instead of the excitation circuit.

伝達部225,227の出力側に伝達されたパルス信号は、ラッチ回路228へ出力される。   The pulse signal transmitted to the output side of the transmission units 225 and 227 is output to the latch circuit 228.

ラッチ回路228は、代表的にはフリップフロップで構成される。ラッチ回路228のセット入力(S)は、伝達部225によって伝達されたパルス信号PLS_Aを受ける。また、ラッチ回路228のリセット入力(R)は、伝達部227によって伝達されたパルス信号PLS_Bを受ける。   Latch circuit 228 is typically formed of a flip-flop. A set input (S) of latch circuit 228 receives pulse signal PLS_A transmitted by transmission unit 225. The reset input (R) of the latch circuit 228 receives the pulse signal PLS_B transmitted by the transmission unit 227.

ラッチ回路228は、セット入力(S)で受けたパルスの立上がりエッジにて、出力(Q)から出力される出力信号SIGを論理ハイの状態に設定して保持する。一方、ラッチ回路228は、リセット入力(R)で受けたパルスの立上がりエッジにて、出力(Q)から出力される出力信号SIGを論理ローの状態に設定して保持する。   Latch circuit 228 sets and holds output signal SIG output from output (Q) at a logic high state at the rising edge of the pulse received at set input (S). On the other hand, the latch circuit 228 sets and holds the output signal SIG output from the output (Q) at the logic low state at the rising edge of the pulse received at the reset input (R).

ラッチ回路228は、パルス信号PLS_A,PLS_Bに基づいて生成した出力信号SIGを制御装置300へ出力する。   The latch circuit 228 outputs the output signal SIG generated based on the pulse signals PLS_A and PLS_B to the control device 300.

このように、温度モニタ回路220は、温度センサ125から受けたアナログ信号TEMPを、電気的に絶縁しながらデジタル的なデューティ信号に変換して制御装置300へ伝達する。   In this way, the temperature monitor circuit 220 converts the analog signal TEMP received from the temperature sensor 125 into a digital duty signal while being electrically insulated, and transmits it to the control device 300.

なお、図2で説明した信号伝達回路は集積回路として構成されてもよい。
[実施の形態1]
図3は、図2のような信号伝達回路において一般的に行なわれる信号伝達手法を説明するためのタイムチャートである。図3および以降の図4〜図11においては、横軸には時間が示され、縦軸には、基準波と伝達すべきアナログ信号の電圧、パルス生成部223で生成されるパルス信号PLS_A,PLS_B、およびラッチ回路228)の出力信号SIGが示される。
The signal transmission circuit described with reference to FIG. 2 may be configured as an integrated circuit.
[Embodiment 1]
FIG. 3 is a time chart for explaining a signal transmission method generally performed in the signal transmission circuit as shown in FIG. 3 and the subsequent FIGS. 4 to 11, time is shown on the horizontal axis, the voltage of the analog signal to be transmitted with the reference wave, and the pulse signal PLS_A generated by the pulse generator 223 on the vertical axis. PLS_B and the output signal SIG of the latch circuit 228) are shown.

図2および図3を参照して、図3の最上段の図における波形W10は基準波生成部222で生成される基準波CRである。本実施の形態においては、基準波CRは、最高電圧VHおよび最低電圧VLの間で所定の周期で振幅が増減する三角波の場合を例として説明するが、基準波CRの他の例としては、たとえば正弦波や鋸波などを使用することも可能である。   Referring to FIGS. 2 and 3, the waveform W <b> 10 in the uppermost diagram in FIG. 3 is a reference wave CR generated by the reference wave generator 222. In the present embodiment, the reference wave CR is described as an example of a triangular wave whose amplitude increases or decreases in a predetermined cycle between the highest voltage VH and the lowest voltage VL, but as another example of the reference wave CR, For example, it is possible to use a sine wave or a saw wave.

波形W11は、伝達すべきアナログ信号であり、図2の温度モニタ回路の例においては、温度センサ125(図1)で検出された電力変換装置120(図1)の温度TEMPである。   A waveform W11 is an analog signal to be transmitted, and in the example of the temperature monitor circuit of FIG. 2, is the temperature TEMP of the power converter 120 (FIG. 1) detected by the temperature sensor 125 (FIG. 1).

上述のように、基準波CRの最高電圧VHおよび最低電圧VLは、伝達すべきアナログ信号の定格使用電圧範囲に基づいて定められている。そのため、通常の場合であれば、検出された温度TEMPは、基準波CRの最高電圧VHおよび最低電圧VLの間で変動する。   As described above, the maximum voltage VH and the minimum voltage VL of the reference wave CR are determined based on the rated operating voltage range of the analog signal to be transmitted. Therefore, in a normal case, the detected temperature TEMP varies between the highest voltage VH and the lowest voltage VL of the reference wave CR.

そして、基準波CR(W10)が最低電圧VLから最高電圧VHへと増加中に、温度TEMP(W11)と一致するとき(図3中の時刻t11,t13,t15)において、パルス生成部223によってパルス信号PLS_Aが生成される。   When the reference wave CR (W10) increases from the lowest voltage VL to the highest voltage VH and coincides with the temperature TEMP (W11) (time t11, t13, t15 in FIG. 3), the pulse generator 223 A pulse signal PLS_A is generated.

パルス生成部223から出力されたパルス信号PLS_Aが、伝達部225を介してラッチ回路228へと伝達されると、ラッチ回路228にて出力信号SIGが論理ハイ(ON)に設定される。   When the pulse signal PLS_A output from the pulse generator 223 is transmitted to the latch circuit 228 via the transmitter 225, the output signal SIG is set to logic high (ON) in the latch circuit 228.

一方、基準波CR(W10)が最高電圧VHから最低電圧VLへと減少中に、温度TEMP(W11)と一致するとき(図3中の時刻t12,t14,t16)において、パルス生成部223によってパルス信号PLS_Bが生成される。   On the other hand, when the reference wave CR (W10) coincides with the temperature TEMP (W11) while decreasing from the highest voltage VH to the lowest voltage VL (time t12, t14, t16 in FIG. 3), the pulse generator 223 A pulse signal PLS_B is generated.

そして、パルス生成部223から出力されたパルス信号PLS_Bが、伝達部227を介してラッチ回路228へと伝達されると、ラッチ回路228にて出力信号SIGが論理ロー(OFF)に設定される。   When the pulse signal PLS_B output from the pulse generation unit 223 is transmitted to the latch circuit 228 via the transmission unit 227, the output signal SIG is set to logic low (OFF) in the latch circuit 228.

このように、基準波CRと伝達すべきアナログ信号との比較によって、アナログ信号の大きさに応じて論理ハイの持続時間が変化する出力信号SIGが生成される。すなわち、出力信号SIGは、基準波CRの電圧が伝達すべきアナログ信号の電圧よりも大きくなる時間だけ論理ハイの状態となるデューティ信号であり、アナログ信号の電圧が大きくなるにつれてデューティが小さくなり、逆に、アナログ信号の電圧が小さくなるにつれてデューティが大きくなる。なお、アナログ信号の電圧の大小関係と温度TEMPの大小関係については、使用する温度センサの特性に依存する。すなわち、温度が高くなるにつれて電圧が大きくなる場合、および温度が低くなるにつれて電圧が大きくなる場合の双方があり得、使用する温度センサの特性に合わせて適宜適合される。   In this way, by comparing the reference wave CR with the analog signal to be transmitted, the output signal SIG whose logical high duration changes according to the magnitude of the analog signal is generated. That is, the output signal SIG is a duty signal that is in a logic high state for a time during which the voltage of the reference wave CR is larger than the voltage of the analog signal to be transmitted, and the duty decreases as the voltage of the analog signal increases. Conversely, the duty increases as the voltage of the analog signal decreases. Note that the magnitude relationship between the voltages of the analog signals and the magnitude relationship between the temperatures TEMP depend on the characteristics of the temperature sensor used. In other words, both the case where the voltage increases as the temperature increases and the case where the voltage increases as the temperature decreases can be appropriately adapted to the characteristics of the temperature sensor used.

制御装置300は、温度モニタ回路220からの出力信号SIGのデューティを検出することによって、温度TEMPを認識することができる。   Control device 300 can recognize temperature TEMP by detecting the duty of output signal SIG from temperature monitor circuit 220.

このような信号伝達手法において、たとえば、温度センサの故障や配線の断線等によってアナログ信号の伝達経路がオープン状態となる異常が生じた場合を考える。一般的には、センサ信号を取込む場合には信号取込側の機器から電圧が供給されるため、伝達経路がオープン状態となると、入力電圧は図4の波形W21のように、基準波CRの変動範囲よりも大きい状態となり得る。   In such a signal transmission method, a case is considered in which, for example, an abnormality occurs in which an analog signal transmission path is in an open state due to a temperature sensor failure, wiring breakage, or the like. In general, when a sensor signal is captured, a voltage is supplied from a device on the signal capturing side. Therefore, when the transmission path is opened, the input voltage is a reference wave CR as shown by a waveform W21 in FIG. It can be in a state larger than the fluctuation range.

伝達経路がオープン状態となる時刻t24において入力信号が変化するときに、基準波CRと点P2において交差するので、パルス生成部223からはパルス信号PLS_Bが出力される。   When the input signal changes at time t24 when the transmission path is in the open state, the pulse signal PLS_B is output from the pulse generator 223 because it intersects the reference wave CR at the point P2.

このとき、正常にパルス信号PLS_Bがラッチ回路228に伝達された場合には、図4中の破線の波形W23のように、出力信号SIGが論理ロー(OFF)、すなわちデューティ0%となるので、実際の入力電圧を適切に表わした状態となる。   At this time, when the pulse signal PLS_B is normally transmitted to the latch circuit 228, the output signal SIG becomes logic low (OFF), that is, the duty is 0%, as shown by the broken line waveform W23 in FIG. The actual input voltage is appropriately represented.

ところが、たとえばノイズ等の影響によって、パルス信号PLS_Bの伝達不良があわせて生じたような場合には、ラッチ回路228による出力信号SIGのリセットがされない。そして、異常発生以降は、基準波CRと入力信号の電圧とが一致する状態が生じないため、出力信号SIGが論理ハイ(ON)の状態、すなわちデューティ100%の状態が継続される(図4中の波形W22)。これは、入力電圧が最低電圧VL以下である状態を示しており、実際の入力電圧の状態とは逆の傾向が示されることになる。   However, for example, when the transmission failure of the pulse signal PLS_B occurs due to the influence of noise or the like, the output signal SIG is not reset by the latch circuit 228. After the occurrence of an abnormality, a state in which the reference wave CR and the input signal voltage do not coincide with each other does not occur, and thus the output signal SIG continues to be in a logic high (ON) state, that is, a duty 100% state (FIG. 4). Middle waveform W22). This indicates a state in which the input voltage is equal to or lower than the minimum voltage VL, and a tendency opposite to the actual input voltage state is shown.

なお、入力電圧が正常な状態において、パルス信号の伝達不良が偶発した場合には、一時的に出力信号SIGが不正確な状態を示す場合がある。しかしながら、この場合には、基準波CRの次の周期のパルス信号によって出力信号SIGが正常な状態に戻される。   In the case where the input signal is normal and a pulse signal transmission failure occurs accidentally, the output signal SIG may temporarily indicate an inaccurate state. However, in this case, the output signal SIG is returned to a normal state by the pulse signal of the next cycle of the reference wave CR.

また、図示はしないが、アナログ信号の伝達経路が短絡してクローズ状態となった場合には、入力電圧が基準波CRの最低電圧VLよりも小さくなるが、この場合にも、パルス信号が正しく伝達されない異常が併発した場合には、図4の場合と同様に、実際の入力電圧とは逆の傾向を示す出力信号SIGが、制御装置300へ出力される場合が生じ得る。   Although not shown, when the analog signal transmission path is short-circuited and closed, the input voltage becomes smaller than the minimum voltage VL of the reference wave CR. When abnormalities that are not transmitted occur at the same time, as in the case of FIG. 4, an output signal SIG that shows a tendency opposite to the actual input voltage may be output to the control device 300.

このように伝達経路の異常とパルス信号の伝達不良が併発したような場合には、制御装置300で検出される温度状態が実際とは大きく異なってしまい、それによって制御上の不具合が発生してしまうおそれがある。   In this way, when a transmission path abnormality and a pulse signal transmission failure occur at the same time, the temperature state detected by the control device 300 is greatly different from the actual state, which causes a control problem. There is a risk that.

そこで、本発明の実施の形態1においては、基準波CRの振幅の増減の切換わりのタイミングで、追加的なパルス信号(以下、「追加パルス」とも称する。)を出力することによって、伝達経路の異常とパルス信号の伝達不良が併発した場合の信号伝達の信頼性を向上する。   Therefore, in the first embodiment of the present invention, an additional pulse signal (hereinafter also referred to as “additional pulse”) is output at the switching timing of the increase / decrease of the amplitude of the reference wave CR, thereby transmitting the transmission path. This improves the reliability of signal transmission in the case where the abnormality of the pulse signal and the poor transmission of the pulse signal occur simultaneously.

図5は、実施の形態1に従った信号伝達手法を説明するためのタイムチャートである。以下、上述の図3と比較しながら図5を説明する。   FIG. 5 is a time chart for explaining the signal transmission method according to the first embodiment. Hereinafter, FIG. 5 will be described in comparison with FIG. 3 described above.

図3および図5を参照して、図5において、基準波CR(W30)の電圧の増加中に基準波CRとアナログ信号(W31)とが一致すると(図5中の時刻t31,t35,t39)パルス信号PLS_Aが生成され、基準波CRの電圧の減少中に基準波CRとアナログ信号とが一致すると(図5中の時刻t33,t37,t41)パルス信号PLS_Bが出力されるのは、図3の場合と同様である。   Referring to FIGS. 3 and 5, in FIG. 5, when the reference wave CR and the analog signal (W31) coincide with each other while the voltage of the reference wave CR (W30) is increasing (time t31, t35, t39 in FIG. 5). ) When the pulse signal PLS_A is generated and the reference wave CR and the analog signal coincide with each other while the voltage of the reference wave CR is decreasing (time t33, t37, t41 in FIG. 5), the pulse signal PLS_B is output. This is the same as the case of 3.

図5においては、上記のタイミングに加えて、基準波CRの電圧振幅が増加から減少に切換わるとき(図5中の時刻t32,t36,t40)には、パルス生成部223から追加パルスとしてパルス信号PLS_Aが追加的に出力される。また、基準波CRの電圧振幅が減少から増加に切換わるとき(図5中の時刻t34,t38)には、パルス生成部223から追加パルスとしてパルス信号PLS_Bが追加的に出力される。   In FIG. 5, in addition to the above timing, when the voltage amplitude of the reference wave CR is switched from increase to decrease (time t32, t36, t40 in FIG. 5), the pulse generator 223 outputs a pulse as an additional pulse. A signal PLS_A is additionally output. When the voltage amplitude of the reference wave CR is switched from decrease to increase (time t34, t38 in FIG. 5), the pulse signal PLS_B is additionally output from the pulse generator 223 as an additional pulse.

たとえば、図5の時刻t35において、パルス信号PLS_Aの伝達不良が発生した場合には、この時点において出力信号SIGが論理ハイに変化されないので、図3のような本実施の形態1の手法を適用しない場合であれば、次の周期のパルス信号PLS_Aの出力タイミングである時刻t39まで、出力信号SIGは論理ローの状態が継続される。そのため、時刻t34からt38までの1周期では、出力信号SIGのデューティは0%となるので、制御装置300においては、アナログ信号の電圧が最高電圧VHと等しい状態、すなわち温度センサ125で検出可能な最大温度として認識される。   For example, if a transmission failure of the pulse signal PLS_A occurs at time t35 in FIG. 5, the output signal SIG is not changed to logic high at this time, so the method of the first embodiment as shown in FIG. 3 is applied. If not, the output signal SIG remains in the logic low state until time t39, which is the output timing of the pulse signal PLS_A of the next cycle. Therefore, in one cycle from time t34 to t38, the duty of the output signal SIG is 0%. Therefore, in the control device 300, the voltage of the analog signal is equal to the maximum voltage VH, that is, can be detected by the temperature sensor 125. Recognized as the maximum temperature.

一方で、本実施の形態1の手法を適用した場合には、時刻t35においてパルス信号PLS_Aの伝達不良が生じても、基準波CRの同一周期内の時刻t36においてパルス信号PLS_Aの追加パルスが出力される。これによって、時刻t34からt38までの1周期においては、時刻t36から時刻t37の間で出力信号SIGが論理ハイになり、デューティは0%よりも大きくなる。   On the other hand, when the technique of the first embodiment is applied, an additional pulse of the pulse signal PLS_A is output at time t36 within the same cycle of the reference wave CR even when a transmission failure of the pulse signal PLS_A occurs at time t35. Is done. Thus, in one cycle from time t34 to time t38, the output signal SIG becomes logic high between time t36 and time t37, and the duty becomes larger than 0%.

このように、入力アナログ信号が正常範囲で変動している場合に、パルス信号の一時的な伝達不良が発生した場合でも、基準波CRの同じ周期内で出力信号SIGの状態を正常な状態に戻すことができる。したがって、パルス信号の伝達不良が生じた場合でも、伝達される信号の誤差量を低減することができる。   As described above, when the input analog signal fluctuates in the normal range, even if a temporary transmission failure of the pulse signal occurs, the state of the output signal SIG is set to a normal state within the same cycle of the reference wave CR. Can be returned. Therefore, even when a pulse signal transmission failure occurs, the error amount of the transmitted signal can be reduced.

次に、実施の形態1において、アナログ信号の伝達経路の異常とパルス信号の伝達不良とが併発した場合を、図6,図7を用いて説明する。図6はアナログ信号の伝達経路がオープン状態となった場合を示し、図7はアナログ信号の伝達経路がクローズ状態となった場合を示す。   Next, a case where an abnormality in an analog signal transmission path and a pulse signal transmission failure occur in the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 shows a case where the analog signal transmission path is in an open state, and FIG. 7 shows a case where the analog signal transmission path is in a closed state.

まず、図6を参照して、図4における説明と同様に、時刻t57においてアナログ信号の伝達経路がオープン状態となり(図6中の波形W51)、その際にパルス生成部223から出力されたパルス信号PLS_Bの伝達不良が生じた場合、出力信号SIGを論理ローとすることができず、出力信号SIGは論理ハイの状態のままとなる。   First, referring to FIG. 6, similarly to the description in FIG. 4, the analog signal transmission path is opened at time t57 (waveform W51 in FIG. 6), and the pulse output from pulse generator 223 at that time When a transmission failure of the signal PLS_B occurs, the output signal SIG cannot be set to logic low, and the output signal SIG remains in a logic high state.

図4の場合には、その後にパルス信号が出力されないために、それ以降出力信号SIGは論理ハイの状態が継続される。しかしながら、実施の形態1の図6においては、基準波CRの電圧振幅が次に減少から増加に切換わる時刻t58において、パルス信号PLS_Bの追加パルスがパルス生成部223から出力され、これによって、出力信号SIGが正しい状態を示す論理ローに復帰する。   In the case of FIG. 4, since no pulse signal is output thereafter, the output signal SIG continues to be in a logic high state. However, in FIG. 6 of the first embodiment, at time t58 when the voltage amplitude of the reference wave CR is next switched from decrease to increase, an additional pulse of the pulse signal PLS_B is output from the pulse generation unit 223, thereby outputting Signal SIG returns to a logic low indicating the correct state.

なお、実施の形態1においては、入力電圧が基準波CRの最高電圧VHを上回っている場合には、パルス生成部223は、さらに、パルス信号PLS_Aの追加パルスの出力を停止する(図6中の時刻t59)。これは、パルス信号PLS_Aおよびパルス信号PLS_Bの双方によって出力信号SIGの論理状態が不必要に切換わらないようにするためである。   In the first embodiment, when the input voltage exceeds the maximum voltage VH of the reference wave CR, the pulse generator 223 further stops outputting the additional pulse of the pulse signal PLS_A (in FIG. 6). T59). This is to prevent the logical state of the output signal SIG from being unnecessarily switched by both the pulse signal PLS_A and the pulse signal PLS_B.

より具体的には、上記のようにパルス信号PLS_Aの追加パルスの出力を停止しなかった場合には、パルス信号PLS_Aの追加パルスで出力信号SIGが論理ハイに切換わり、パルス信号PLS_Bの追加パルスで出力信号SIGが論理ローに切換わるので、結果としてデューティ50%の出力信号SIGが出力されてしまうことになる。そのため、入力電圧が基準波CRの最高電圧VHを上回っているデューティが0%となるべき状態であるときには、出力信号SIGを論理ローにするパルス信号の追加パルスのみを出力するようにする。   More specifically, when the output of the additional pulse of the pulse signal PLS_A is not stopped as described above, the output signal SIG is switched to logic high by the additional pulse of the pulse signal PLS_A, and the additional pulse of the pulse signal PLS_B As a result, the output signal SIG is switched to logic low, and as a result, the output signal SIG having a duty of 50% is output. Therefore, when the duty in which the input voltage exceeds the maximum voltage VH of the reference wave CR is to be 0%, only the additional pulse of the pulse signal that makes the output signal SIG logically low is output.

次に、図7を参照して、アナログ信号の伝達経路がクローズ状態となり、それとともにパルス信号PLS_Aの伝達不良が生じた場合(図7中の時刻t65)、通常であれば出力信号SIGが論理ハイになるはずが、パルス信号PLS_Aの伝達不良のために論理ローのままとなる。しかしながら、実施の形態1を適用することで、基準波CRが次に増加から減少に切換わるタイミングである時刻t66にて、パルス生成部223からパルス信号PLS_Aの追加パルスが出力されて、出力信号SIGが正しい状態を示す論理ハイの状態に切換わる。   Next, referring to FIG. 7, when the transmission path of the analog signal is in a closed state and a transmission failure of pulse signal PLS_A occurs at that time (time t65 in FIG. 7), the output signal SIG is logically normal. Although it should be high, it remains a logic low due to poor transmission of the pulse signal PLS_A. However, by applying the first embodiment, an additional pulse of the pulse signal PLS_A is output from the pulse generation unit 223 at time t66, which is the timing at which the reference wave CR is next switched from increase to decrease, and the output signal SIG switches to a logic high state indicating the correct state.

さらに、入力電圧が基準波CRの最低電圧VLを下回っているため、パルス生成部223は、パルス信号PLS_Bの追加パルスの出力を停止する(時刻t67,t69)。   Further, since the input voltage is lower than the minimum voltage VL of the reference wave CR, the pulse generator 223 stops outputting the additional pulse of the pulse signal PLS_B (time t67, t69).

このように、本実施の形態1を適用することで、システム動作中にアナログ信号の伝達経路の異常とパルス信号の伝達不良とが併発した場合に、伝達される信号の信頼性を向上することができる。   As described above, by applying the first embodiment, the reliability of a signal to be transmitted is improved when an analog signal transmission path abnormality and a pulse signal transmission failure occur simultaneously during system operation. Can do.

また、実施の形態1の手法を適用しない場合において、システムを最初に起動したタイミングで、すでにアナログ信号の伝達経路に異常が生じていると、パルス信号PLS_A,PLS_Bのいずれも出力されないので、出力信号SIGは不定となり、システム起動時のデフォルトの状態のままとなる。   Further, when the method of the first embodiment is not applied, if an abnormality has already occurred in the analog signal transmission path at the timing when the system is first activated, neither of the pulse signals PLS_A and PLS_B is output. The signal SIG becomes indefinite and remains in the default state when the system is started.

たとえば、図8のように、時刻t70においてシステムが起動された際に、すでにアナログ信号(W71)が基準波CR(W70)の最低電圧VLを下回っていた場合、出力信号SIGのデフォルト状態が論理ローのときには、本来、出力信号SIGのデューティは100%(論理ハイ)となるべきところが、デフォルトの論理ローの状態のままとなる。   For example, as shown in FIG. 8, when the system is started at time t70, if the analog signal (W71) is already lower than the minimum voltage VL of the reference wave CR (W70), the default state of the output signal SIG is logic. When low, the duty of the output signal SIG should originally be 100% (logic high), but remains in the default logic low state.

このような状態において、実施の形態1の手法を適用しない場合には、論理ローの状態が継続し、実際の入力電圧の状態と出力信号SIGの状態とが不一致となる。   In such a state, when the method of the first embodiment is not applied, the logic low state continues, and the actual input voltage state and the output signal SIG state do not match.

実施の形態1の手法を適用した場合には、入力電圧が基準波CRの最低電圧VLを下回っているので、基準波CRの電圧振幅が増加から減少に切換わるタイミングでパルス信号PLS_Aの追加パルスが出力される(図8中の時刻t71,t73,t75)。これによって、出力信号SIGが正しい状態を示す論理ハイの状態に切換わる。   When the method of the first embodiment is applied, the input voltage is lower than the minimum voltage VL of the reference wave CR, and therefore, the additional pulse of the pulse signal PLS_A is changed at the timing when the voltage amplitude of the reference wave CR is switched from increase to decrease. Is output (time t71, t73, t75 in FIG. 8). As a result, the output signal SIG is switched to a logic high state indicating a correct state.

以上のように、実施の形態1に従う信号伝達回路においては、基準波の振幅の増減が切換わるタイミングで追加パルスが追加的に出力されるとともに、入力信号が基準波の振幅の変動範囲外となる場合には、振幅の最大値を上回っているか、あるいは最小値を下回っているかに応じて、対応する一方の追加パルスの出力を停止するように動作する。これによって、パルス信号の伝達不良、および/または、伝達すべきアナログ信号の伝達経路の異常が生じた場合の、信号伝達精度を向上することができる。   As described above, in the signal transmission circuit according to the first embodiment, the additional pulse is additionally output at the timing when the increase / decrease in the amplitude of the reference wave is switched, and the input signal is outside the fluctuation range of the amplitude of the reference wave. In this case, the output of one of the corresponding additional pulses is stopped depending on whether the amplitude exceeds the maximum value or below the minimum value. As a result, it is possible to improve the signal transmission accuracy when a transmission failure of the pulse signal and / or an abnormality in the transmission path of the analog signal to be transmitted occurs.

[実施の形態2]
実施の形態2においては、パルス信号の一時的な伝達不良による影響を低減するために、パルス信号を出力するタイミングにおいて、1つ以上の追加パルス(以下、「バックアップパルス」とも称する。)を連続的に出力する信号伝達手法について説明する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, one or more additional pulses (hereinafter also referred to as “backup pulses”) are continuously generated at the timing of outputting the pulse signal in order to reduce the influence due to the temporary transmission failure of the pulse signal. A signal transmission method for outputting the signal will be described.

図9は、実施の形態2の従う信号伝達手法を説明するためのタイムチャートである。図9を参照して、実施の形態2においては、基準波CRの電圧(W80)とアナログ信号の電圧(W81)とが一致する時点において、パルス生成部223から複数のパルス信号PLS_A,PLS_Bが出力される。これによって、パルス信号の一時的な伝達不良が発生した場合でも、その後に連続的に出力されるバックアップパルスによって、出力信号SIGを正しい状態に復帰させることができる。   FIG. 9 is a time chart for illustrating the signal transmission method according to the second embodiment. Referring to FIG. 9, in the second embodiment, a plurality of pulse signals PLS_A and PLS_B are output from pulse generation unit 223 at the time when voltage (W80) of reference wave CR matches the voltage (W81) of the analog signal. Is output. As a result, even when a temporary transmission failure of the pulse signal occurs, the output signal SIG can be returned to the correct state by the backup pulse continuously output thereafter.

より具体的には、たとえば、図9の時刻t83において出力されるパルス信号PLS_Aの伝達不良が生じた場合でも、直後の時刻t84に出力されるバックアップパルスによって、出力信号SIGを論理ハイの正しい状態にすることができる。   More specifically, for example, even when a transmission failure of the pulse signal PLS_A output at time t83 in FIG. 9 occurs, the output signal SIG is in a correct logic high state by the backup pulse output at time t84 immediately after. Can be.

一方で、このようなバックアップパルスを用いて、パルス信号の伝達不良を補償する手法においては、次のような課題が生じる可能性がある。   On the other hand, the following problem may occur in the method of compensating for the transmission failure of the pulse signal using such a backup pulse.

たとえば、図10に示されるように、入力されるアナログ信号の電圧が基準波CRの最高電圧VHに近接したような場合、パルス信号PLS_Aを出力後、パルス信号PLS_Bを出力するまでの期間が非常に短くなる。そうすると、パルス信号PLS_Aのバックアップパルスが出力されている間に、パルス信号PLS_Bの出力タイミングが到来してしまう。そうすると、パルス信号PLS_Aのバックアップパルスの出力完了後のパルス信号PLS_Bのバックアップパルスで出力信号SIGが論理ローに切換えられる。   For example, as shown in FIG. 10, when the voltage of the input analog signal is close to the maximum voltage VH of the reference wave CR, the period from the output of the pulse signal PLS_A to the output of the pulse signal PLS_B is very long Becomes shorter. Then, the output timing of the pulse signal PLS_B arrives while the backup pulse of the pulse signal PLS_A is being output. Then, the output signal SIG is switched to logic low by the backup pulse of the pulse signal PLS_B after the completion of the output of the backup pulse of the pulse signal PLS_A.

すなわち、本来であれば、出力信号SIGは、時刻t91から時刻t92までの間だけ論理ハイとなるべきところが、時刻t92から時刻t93までの間は、互いのバックアップパルスの状態により論理状態が変動し得るので、かえって出力信号SIGのデューティが不正確となってしまう場合がある。   That is, originally, the output signal SIG should be logically high only from time t91 to time t92, but the logical state fluctuates depending on the state of the backup pulse between time t92 and time t93. As a result, the duty of the output signal SIG may become inaccurate.

なお、図示しないが、アナログ信号の電圧が基準波の最低電圧VLに近接した場合も同様であり、この場合には、パルス信号PLS_Bを出力後、パルス信号PLS_Aを出力するまでの期間が短くなり、出力信号SIGが論理ハイになるタイミングが影響される。   Although not shown, the same applies when the voltage of the analog signal is close to the minimum voltage VL of the reference wave. In this case, the period from the output of the pulse signal PLS_B to the output of the pulse signal PLS_A is shortened. The timing at which the output signal SIG becomes logic high is affected.

このような状態に対処するために、実施の形態2においては、図11に示されるように、基準波CRの電圧振幅の増減状態に応じたバックアップパルスのマスク処理がさらに実行される。より具体的には、基準波CRの電圧振幅が増加している場合はパルス信号PLS_Bのバックアップパルスが出力されないようにマスク処理が行なわれ、電圧振幅が減少している場合はパルス信号PLS_Aのバックアップパルスが出力されないようにマスク処理が行なわれる。   In order to cope with such a state, in the second embodiment, as shown in FIG. 11, a masking process of a backup pulse is further executed in accordance with the increase / decrease state of the voltage amplitude of the reference wave CR. More specifically, when the voltage amplitude of the reference wave CR is increased, mask processing is performed so that the backup pulse of the pulse signal PLS_B is not output, and when the voltage amplitude is decreased, the backup of the pulse signal PLS_A is performed. Mask processing is performed so that no pulse is output.

図11は、図10に示した場合に、上記のマスク処理機能を付加した場合のタイムチャートである。時刻t1においてパルス信号PLS_Aが出力されて、出力信号SIGが論理ハイに切換えられる。その後、引き続いてパルス信号PLS_Aのバックアップパルスが出力されるはずであるが、基準波CR(W100)の電圧振幅が減少しはじめるために、パルス信号PLS_Aのバックアップパルスのマスク処理が実行される。これによって、パルス信号PLS_Aのバックアップパルスの出力が停止される。   FIG. 11 is a time chart when the mask processing function is added to the case shown in FIG. At time t1, pulse signal PLS_A is output, and output signal SIG is switched to logic high. After that, a backup pulse of the pulse signal PLS_A should be output subsequently, but since the voltage amplitude of the reference wave CR (W100) begins to decrease, masking of the backup pulse of the pulse signal PLS_A is performed. As a result, the output of the backup pulse of the pulse signal PLS_A is stopped.

その後、時刻t2においてパルス信号PLS_B、およびそれに引き続いてパルス信号PLS_Bのバックアップパルスが出力される。これによって、出力信号SIGのデューティが正しい状態となる。   After that, at time t2, the pulse signal PLS_B and subsequently the backup pulse of the pulse signal PLS_B are output. As a result, the duty of the output signal SIG becomes correct.

なお、図11の状態において、仮にパルス信号PLS_Aの伝達不良が生じた場合、出力信号SIGが論理ハイに切換わらず、デューティが0%となるおそれがある。しかしながら、このようにバックアップパルスがマスク処理によって出力されなくなる場合は、もともとアナログ信号の電圧が、基準波CRの最高電圧に近接している状態、すなわちデューティが0%に近い状態であるため、パルス信号PLS_Aの伝達不良による影響は比較的小さくなる。   In the state of FIG. 11, if a transmission failure of the pulse signal PLS_A occurs, the output signal SIG may not be switched to logic high, and the duty may become 0%. However, when the backup pulse is not output by mask processing in this way, the voltage of the analog signal is originally close to the highest voltage of the reference wave CR, that is, the duty is close to 0%. The influence due to the transmission failure of the signal PLS_A is relatively small.

以上のように、図2で示したような、アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する信号伝達回路において、パルス信号を連続する1つ以上のバックアップパルスとともに出力し、さらに、基準波の増減に応じて適宜バックアップパルスのマスク処理を実行することによって、パルス信号の伝達不良による影響を低減し、出力信号の信号伝達精度を向上させることができる。   As described above, in the signal transmission circuit that transmits the analog signal while being electrically insulated as shown in FIG. 2, the pulse signal is output together with one or more continuous backup pulses, and the reference wave is increased or decreased. By appropriately performing the backup pulse masking process according to the above, it is possible to reduce the influence of the defective transmission of the pulse signal and improve the signal transmission accuracy of the output signal.

なお、実施の形態2は単独で用いられてもよいし、実施の形態1と組み合わせて用いられてもよい。   The second embodiment may be used alone or in combination with the first embodiment.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

100 モータ駆動システム、110 電源、120 電力変換装置、125 温度センサ、130 モータ、200 信号伝達装置、210 駆動信号伝達回路、220 温度モニタ回路、221 比較部、222 基準波生成部、223 パルス生成部、224,226 励磁回路、225,227 伝達部、228 ラッチ回路、300 制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Motor drive system, 110 Power supply, 120 Power converter, 125 Temperature sensor, 130 Motor, 200 Signal transmission apparatus, 210 Drive signal transmission circuit, 220 Temperature monitor circuit, 221 Comparison part, 222 Reference wave generation part, 223 Pulse generation part 224, 226 Excitation circuit, 225, 227 Transmitter, 228 Latch circuit, 300 Control device.

Claims (12)

アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する信号伝達回路であって、
前記アナログ信号と予め定められた基準波との比較に基づいて、第1および第2のパルスを生成して出力するパルス生成部と、
電気的に絶縁しながら、生成された前記第1および第2のパルスをそれぞれ伝達する第1および第2の伝達部と、
前記第1の伝達部により伝達された前記第1のパルスに従って出力信号をオンにセットするとともに、前記第2の伝達部により伝達された前記第2のパルスに従って前記出力信号をオフにリセットして、前記アナログ信号をデューティとして出力するように構成されたラッチ回路とを備え、
前記パルス生成部は、前記基準波の振幅の増減が切換わるときに、前記第1および第2のパルスについての追加パルスを出力する、信号伝達回路。
A signal transmission circuit for transmitting an analog signal while being electrically insulated,
A pulse generator for generating and outputting first and second pulses based on a comparison between the analog signal and a predetermined reference wave;
First and second transmission units for transmitting the generated first and second pulses while being electrically insulated;
The output signal is set on according to the first pulse transmitted by the first transmission unit, and the output signal is reset off according to the second pulse transmitted by the second transmission unit. A latch circuit configured to output the analog signal as a duty,
The signal generation circuit, wherein the pulse generation unit outputs an additional pulse for the first and second pulses when an increase or decrease in the amplitude of the reference wave is switched.
前記パルス生成部は、前記基準波の振幅が増加している間に前記基準波の振幅と前記アナログ信号の大きさとが一致したときに前記第1のパルスを生成し、前記基準波の振幅が減少している間に前記基準波の振幅と前記アナログ信号の大きさとが一致したときに前記第2のパルスを生成する、請求項1に記載の信号伝達回路。   The pulse generation unit generates the first pulse when the amplitude of the reference wave coincides with the magnitude of the analog signal while the amplitude of the reference wave is increasing, and the amplitude of the reference wave is 2. The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the second pulse is generated when the amplitude of the reference wave and the magnitude of the analog signal coincide with each other while decreasing. 前記パルス生成部は、前記基準波の振幅が増加から減少に切換わるときに、前記第1のパルスについての追加パルスを出力し、前記基準波の振幅が減少から増加に切換わるときに、前記第2のパルスについての追加パルスを出力する、請求項2に記載の信号伝達回路。   The pulse generator outputs an additional pulse for the first pulse when the amplitude of the reference wave is switched from increase to decrease, and when the amplitude of the reference wave is switched from decrease to increase, The signal transmission circuit according to claim 2, wherein an additional pulse for the second pulse is output. 前記基準波の振幅は、上限値および下限値で定められる所定範囲内で増減し、
前記基準波の振幅が前記上限値に到達した場合に、前記基準波の振幅が増加から減少に切換得られ、前記基準波の振幅が前記下限値に到達した場合に、前記基準波の振幅が減少から増加に切換得られる、請求項3に記載の信号伝達回路。
The amplitude of the reference wave increases or decreases within a predetermined range determined by an upper limit value and a lower limit value,
When the amplitude of the reference wave reaches the upper limit value, the amplitude of the reference wave can be switched from increase to decrease, and when the amplitude of the reference wave reaches the lower limit value, the amplitude of the reference wave becomes The signal transmission circuit according to claim 3, wherein the signal transmission circuit can be switched from decrease to increase.
前記パルス生成部は、前記アナログ信号の大きさが前記上限値を上回った場合には、前記基準波の振幅が増加から減少に切換わっても、前記第1のパルスについての追加パルスの出力を行なわない、請求項4に記載の信号伝達回路。   The pulse generation unit outputs an additional pulse for the first pulse even when the amplitude of the reference wave is switched from increase to decrease when the magnitude of the analog signal exceeds the upper limit value. The signal transmission circuit according to claim 4, which is not performed. 前記パルス生成部は、前記アナログ信号の大きさが前記下限値を下回った場合には、前記基準波の振幅が減少から増加に切換わっても、前記第2のパルスについての追加パルスの出力を行なわない、請求項4または5に記載の信号伝達回路。   When the magnitude of the analog signal falls below the lower limit, the pulse generator outputs an additional pulse for the second pulse even if the amplitude of the reference wave is switched from decrease to increase. The signal transmission circuit according to claim 4 or 5, which is not performed. 前記第1および第2の伝達部の各々は、トランスまたはフォトカプラを含んで構成される、請求項1に記載の信号伝達回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein each of the first and second transmission units includes a transformer or a photocoupler. 前記パルス生成部は、前記第1および第2のパルスとして連続した複数のパルスを出力する、請求項1に記載の信号伝達回路。   The signal transmission circuit according to claim 1, wherein the pulse generation unit outputs a plurality of continuous pulses as the first and second pulses. 前記パルス生成部は、前記基準波の振幅が減少している間は前記第1のパルスの出力を停止し、前記基準波の振幅が増加している間は前記第2のパルスの出力を停止する、請求項8に記載の信号伝達回路。   The pulse generator stops outputting the first pulse while the amplitude of the reference wave is decreasing, and stops outputting the second pulse while the amplitude of the reference wave is increasing. The signal transmission circuit according to claim 8. 請求項1に記載の信号伝達回路が集積化された、集積回路。   An integrated circuit in which the signal transmission circuit according to claim 1 is integrated. 請求項1に記載の信号伝達回路を含む、電気機器。   An electric device comprising the signal transmission circuit according to claim 1. アナログ信号を電気的に絶縁しながら伝達する信号伝達回路であって、
前記アナログ信号と予め定められた基準波との比較に基づいて、第1および第2のパルスを生成して出力するパルス生成部と、
電気的に絶縁しながら、生成された前記第1および第2のパルスをそれぞれ伝達する第1および第2の伝達部と、
前記第1の伝達部により伝達された前記第1のパルスに従って出力信号をオンにセットするとともに、前記第2の伝達部により伝達された前記第2のパルスに従って前記出力信号をオフにリセットして、前記アナログ信号をデューティとして出力するように構成されたラッチ回路とを備え、
前記パルス生成部は、前記第1および第2のパルスとして連続した複数のパルスを出力し、
前記パルス生成部は、前記基準波の振幅が減少している間は前記第1のパルスの出力を停止し、前記基準波の振幅が増加している間は前記第2のパルスの出力を停止する、信号伝達回路。
A signal transmission circuit for transmitting an analog signal while being electrically insulated,
A pulse generator for generating and outputting first and second pulses based on a comparison between the analog signal and a predetermined reference wave;
First and second transmission units for transmitting the generated first and second pulses while being electrically insulated;
The output signal is set on according to the first pulse transmitted by the first transmission unit, and the output signal is reset off according to the second pulse transmitted by the second transmission unit. A latch circuit configured to output the analog signal as a duty,
The pulse generator outputs a plurality of continuous pulses as the first and second pulses,
The pulse generator stops outputting the first pulse while the amplitude of the reference wave is decreasing, and stops outputting the second pulse while the amplitude of the reference wave is increasing. A signal transmission circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5952849A (en) * 1997-02-21 1999-09-14 Analog Devices, Inc. Logic isolator with high transient immunity
US6262600B1 (en) * 2000-02-14 2001-07-17 Analog Devices, Inc. Isolator for transmitting logic signals across an isolation barrier
JP5253012B2 (en) * 2008-06-24 2013-07-31 ローム株式会社 Power semiconductor drive circuit device and signal transmission circuit device used therefor
JP5258827B2 (en) * 2010-03-31 2013-08-07 日本航空電子工業株式会社 PWM control device and motor control device
JP5504046B2 (en) * 2010-05-11 2014-05-28 パナソニック株式会社 Insulated communication system and transmission unit and reception unit applied to the isolated communication system
JP5708605B2 (en) * 2012-03-09 2015-04-30 株式会社デンソー PWM duty converter

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