專利名稱：絕緣通信系統(tǒng)、用于該絕緣通信系統(tǒng)的發(fā)送單元及接收單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從發(fā)送單元向與該發(fā)送單元絕緣的接收單元發(fā)送數(shù)字輸入信號的絕緣通信系統(tǒng)，以及適用于該絕緣通信系統(tǒng)的發(fā)送單元及接收單元。
背景技術：
在諸如開關電源或馬達驅動裝置等、包括電源裝置等高電壓大電流的驅動部、和控制(逆變控制，inverter control)驅動部的控制裝置等比較低電壓小電流的控制部的裝置中，為了防止控制部由于高電壓大電流的驅動部使用的高電壓和大電流而損壞、并進行異常動作，將耐壓不同的驅動部和控制部進行相互電絕緣，使兩者之間的信號的發(fā)送接收通過絕緣通信來進行，這種結構已被公知。在這種裝置中，控制部與驅動部之間的絕緣通信是這樣進行的，即把輸入到控制部的發(fā)送單元的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖信號，并向驅動部的接收單元發(fā)送。在這種絕緣通信的傳輸路徑中，在由于外部干擾等而產(chǎn)生某種傳輸錯誤時，將不能傳輸正確的信號。例如，在根據(jù)對數(shù)字輸入信號的上升沿及下降沿的檢測來生成脈沖的情況下，如果不能正確識別在接收單元中檢測到的脈沖是數(shù)字輸入信號的上升沿還是下降沿，則在接收單元中不能解碼為正確的數(shù)字輸入信號。為了防止這種傳輸錯誤，進行諸如通常在數(shù)字通信等中采用的、附加糾錯用的冗余信號線或比特，這使得構造變復雜、成本升高，并且延遲時間和功耗增加，不是理想的方案。尤其是由于延遲時間增加，導致不能提高開關頻率，使得裝置的性能(例如功率轉換性能)大幅下降。與此相對，還公知有如下的結構(例如參照專利文獻1及2)以不同的方式發(fā)送與發(fā)送信號的上升沿對應的脈沖和與發(fā)送信號的下降沿對應的脈沖。在專利文獻1中，把對應于上升沿的脈沖設為正的脈沖，把對應于下降沿的脈沖設為負的脈沖。并且，在專利文獻2中構成為生成對應于下降沿的一個脈沖，而生成對應于上升沿的兩個脈沖。另外，還公知有如下的結構(例如參照專利文獻3)使用不同的絕緣通信路徑獨立發(fā)送對應于上升沿的脈沖和對應于下降沿的脈沖。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1美國專利第70753 號公報專利文獻2日本特表2001-513276號公報專利文獻3日本特表2003-523147號公報但是，在諸如專利文獻1所述的結構中，發(fā)送單元及接收單元的各自電路的結構變復雜。另外，在諸如專利文獻2所述的結構中，在由接收單元檢測到的脈沖的數(shù)量由于外部干擾等的影響而變化時，將不能進行正確解碼，所以不能進行足夠高精度的信號發(fā)送。另外，在諸如專利文獻3所述的結構中，雖然能夠檢測傳輸錯誤，但是不能進行糾錯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信的絕緣通信系統(tǒng)、以及用于該絕緣通信系統(tǒng)的發(fā)送單元及接收單元。本發(fā)明的絕緣通信系統(tǒng)，包括發(fā)送單元；與該發(fā)送單元絕緣的接收單元；以及將所述發(fā)送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發(fā)送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2電平之間進行狀態(tài)轉變的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發(fā)送單元通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元，所述接收單元構成為，在接收到從所述發(fā)送單元發(fā)送的脈沖的情況下，將該接收到的脈沖轉換為數(shù)字輸出信號，并且通過所述絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回該脈沖，所述發(fā)送單元包括邊沿脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號在所述第1電平與所述第2電平之間的狀態(tài)轉變相對應的脈沖；以及驗證電路，構成為能夠接收從所述接收單元返回的脈沖，并判定是否從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成追加脈沖，所述發(fā)送單元構成為將由所述邊沿脈沖生成電路生成的脈沖以及由所述驗證電路生成的追加脈沖，通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元。根據(jù)上述結構的絕緣通信系統(tǒng)，從發(fā)送單元通過絕緣通信單元向接收單元發(fā)送根據(jù)數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變而生成的脈沖，由接收單元接收到的脈沖再次通過絕緣通信單元向發(fā)送單元返回。并且，在發(fā)送單元的驗證電路中判定是否從接收單元返回了脈沖。另外，當在驗證電路中判定為沒有從接收單元返回脈沖的情況下，從發(fā)送單元向接收單元發(fā)送新的脈沖(追加脈沖)，以便補充不足的脈沖。這樣，通過將發(fā)送給接收單元的脈沖再次返回給發(fā)送單元，能夠確認脈沖是否能夠正確發(fā)送到接收單元，并且在未能正確發(fā)送的情況下，補充不足的脈沖，因而在接收單元中能夠高精度地對數(shù)字輸入信號進行解碼。因此， 能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信。也可以是，所述發(fā)送單元包括發(fā)送側傳輸電路，在檢測到由所述邊沿脈沖生成電路及所述驗證電路生成的脈沖的情況下，該發(fā)送側傳輸電路成為將所述邊沿脈沖生成電路及所述驗證電路的輸出與所述絕緣通信單元連接的能夠發(fā)送狀態(tài)，在沒有檢測到由所述邊沿脈沖生成電路及所述驗證電路生成的脈沖的情況下，該發(fā)送側傳輸電路成為將所述驗證電路的輸入與所述絕緣通信單元連接的能夠接收狀態(tài)，所述接收單元包括接收側傳輸電路，在檢測到從所述發(fā)送單元發(fā)送的脈沖的情況下，該接收側傳輸電路從能夠接收來自所述發(fā)送單元的脈沖的能夠接收狀態(tài)、變?yōu)槟軌蛲ㄟ^所述絕緣通信單元將該接收到的脈沖返回給所述發(fā)送單元的能夠發(fā)送狀態(tài)。由此，由于能夠根據(jù)由發(fā)送單元生成的脈沖來切換發(fā)送單元的發(fā)送接收狀態(tài)，所以能夠簡化發(fā)送單元的結構。同樣，由于能夠根據(jù)由接收單元接收到的脈沖來切換接收單元的發(fā)送接收狀態(tài)，所以能夠簡化接收單元的結構。也可以是，所述驗證電路包括充電觸發(fā)電路，檢測數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變以及從所述接收單元返回的脈沖；電荷泵電路，以由所述充電觸發(fā)電路檢測到數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C，開始對電容器的充電，以檢測到從所述接收單元返回的脈沖為契機，將所述電容器放電；以及追加脈沖生成電路，在所述電容器的電壓通過所述電荷泵電路對所述電容器的充電而達到規(guī)定的閾值電壓以上的情況下，生成追加脈沖。由此，通過檢測數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變，電荷泵電路的電容器被充電，在電荷泵電路的電容器的電壓超過閾值電壓時，生成追加脈沖。因此，能夠利用簡單的結構實現(xiàn)如下動作，即判定在從電荷泵電路的電容器開始被充電起到電荷泵電路的電容器的電壓超過閾值電壓為止的時間內(nèi)是否從接收單元返回了脈沖、以及在沒有返回的情況下生成追加脈沖。也可以是，所述驗證電路包括計數(shù)器電路，以數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C開始計數(shù)，通過檢測從所述接收單元返回的脈沖，對所計數(shù)的數(shù)量進行復位；以及追加脈沖生成電路，在所述計數(shù)器電路計數(shù)了規(guī)定的數(shù)量以上的數(shù)量的情況下，生成追加脈沖。因此， 通過檢測數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變，計數(shù)器電路開始計數(shù)，在由計數(shù)器電路計數(shù)的數(shù)量超過規(guī)定的數(shù)量時，生成追加脈沖。因此，能夠利用簡單的結構實現(xiàn)如下動作，即判定在從計數(shù)器電路開始計數(shù)起到所計數(shù)的數(shù)量超過規(guī)定的數(shù)量為止的時間內(nèi)是否從接收單元返回了脈沖、以及在沒有返回的情況下生成追加脈沖。也可以是，所述邊沿脈沖生成電路包括第1脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號從所述第1電平向所述第2電平的狀態(tài)轉變相對應的第1脈沖；以及第2脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號從所述第2電平向所述第1電平的狀態(tài)轉變相對應的第2脈沖，所述絕緣通信單元包括第1絕緣通信單元，將由所述第1脈沖生成電路生成的第1脈沖發(fā)送給所述接收單元；以及第2絕緣通信單元，將由所述第2脈沖生成電路生成的第2脈沖發(fā)送給所述接收單元，所述發(fā)送單元以及所述接收單元構成為，能夠將從所述第1脈沖生成電路通過所述第1絕緣通信單元發(fā)送的第1脈沖，通過所述第2絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回，并且能夠將從所述第2脈沖生成電路通過所述第2絕緣通信單元發(fā)送的第2 脈沖，通過所述第1絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回，所述驗證電路包括第1驗證電路， 判定是否已通過所述第2絕緣通信單元從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成第1追加脈沖；以及第2驗證電路，判定是否已通過所述第1絕緣通信單元從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成第2追加脈沖，所述發(fā)送單元構成為，將由所述第1脈沖生成電路生成的第1脈沖以及由所述第1驗證電路生成的第1追加脈沖，通過所述第1絕緣通信單元向所述接收單元發(fā)送，將由所述第2脈沖生成電路生成的第2脈沖以及由所述第2驗證電路生成的第2追加脈沖，通過所述第2絕緣通信單元向所述接收單元發(fā)送。由此，在發(fā)送單元中，將數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變區(qū)分為從第1電平向第2電平的狀態(tài)轉變和從第2電平向第1電平的狀態(tài)轉變，分別由分開的絕緣通信單元向接收單元發(fā)送基于各個狀態(tài)轉變的第1及第2脈沖。由接收單元接收到的第1及第2脈沖，是采用不是在發(fā)送時使用的絕緣通信單元的那個絕緣通信單元被返回的。這樣，在返回第1脈沖及第 2脈沖時不使用相同的絕緣通信單元，所以在從發(fā)送單元剛剛發(fā)送脈沖后，不需要在發(fā)送單元及接收單元中進行發(fā)送接收狀態(tài)的切換，能夠使驗證動作速度更加高速化。并且，針對每個狀態(tài)轉變由不同的絕緣通信單元進行發(fā)送，由此接收單元能夠可靠地對數(shù)字發(fā)送信號進行解碼。另外，本發(fā)明的發(fā)送單元，用于絕緣通信系統(tǒng)，該絕緣通信系統(tǒng)包括發(fā)送單元； 與該發(fā)送單元絕緣的接收單元；以及將所述發(fā)送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發(fā)送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2 電平之間進行狀態(tài)轉變的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發(fā)送單元通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元，所述發(fā)送單元包括邊沿脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號在所述第1電平與所述第2電平之間的狀態(tài)轉變相對應的脈沖；以及驗證電路，構成為能夠接收從所述接收單元返回的脈沖，并判定是否從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成追加脈沖，所述發(fā)送單元構成為將由所述邊沿脈沖生成電路生成的脈沖以及由所述驗證電路生成的追加脈沖，通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元。根據(jù)上述結構的發(fā)送單元，向接收單元發(fā)送與數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變相對應的脈沖。并且，在發(fā)送單元的驗證電路中判定是否從接收單元返回了脈沖。另外，當在驗證電路中判定為沒有從接收單元返回脈沖的情況下，從發(fā)送單元向接收單元發(fā)送新的脈沖，以便補充不足的脈沖。這樣，通過判定是否從接收單元返回了脈沖，能夠確認脈沖是否能夠正確發(fā)送到接收單元，并且在未能正確發(fā)送的情況下，能夠把不足的脈沖作為追加脈沖進行補充，因而在接收單元中能夠高精度地對數(shù)字輸入信號進行解碼。因此，能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信。另外，本發(fā)明的接收單元，用于絕緣通信系統(tǒng)，該絕緣通信系統(tǒng)包括發(fā)送單元； 與該發(fā)送單元絕緣的接收單元；以及將所述發(fā)送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發(fā)送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2 電平之間進行狀態(tài)轉變的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發(fā)送單元通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元，所述接收單元構成為，在接收到從所述發(fā)送單元發(fā)送的脈沖的情況下，將該接收到的脈沖轉換為數(shù)字輸出信號，并且通過所述絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回該脈沖。根據(jù)上述結構的接收單元，從發(fā)送單元通過絕緣通信單元向接收單元發(fā)送的脈沖被轉換為數(shù)字輸出信號，并且再次通過絕緣通信單元被返回給發(fā)送單元。這樣，通過將發(fā)送給接收單元的脈沖再次返回給發(fā)送單元，能夠確認脈沖是否能夠正確發(fā)送到接收單元，因而在接收單元中能夠高精度地對數(shù)字輸入信號進行解碼。因此，能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信。發(fā)明效果本發(fā)明是按照以上的說明而構成的，能夠發(fā)揮利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信的效果。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的絕緣通信系統(tǒng)的結構概況的電路圖。圖2是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的各個部分的信號波形的曲線圖。圖3是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的延遲電路及開關控制電路的電路圖。圖4是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的驗證電路的一例的電路圖。圖5是表示圖4所示的驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。圖6是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的驗證電路的另一例的電路圖。圖7是表示圖6所示的驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。圖8是表示本發(fā)明的第2實施方式的絕緣通信系統(tǒng)的結構概況的電路圖。圖9是表示圖8所示的絕緣通信系統(tǒng)的各個部分的信號波形的曲線圖。圖10是表示圖8所示的絕緣通信系統(tǒng)的第1驗證電路的一例的電路圖。圖11是表示圖10所示的第1驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。圖12是表示圖8所示的絕緣通信系統(tǒng)的第1驗證電路的另一例的電路圖。
圖13是表示圖12所示的第1驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。標號說明1、1A發(fā)送單元；2、2A接收單元；3、3A、;3B絕緣通信單元；4、4A、4B發(fā)送側傳輸電路；5、5b、5A、5Ab、5B驗證電路；6、6A、6B邊沿脈沖生成電路；7、7A、7B接收側傳輸電路；8、 8A 解碼電路；9 發(fā)送部；10 接收部；11、11A、11B、15、15A、15B 延遲電路；12、12A、12B、16、 16A、16B開關控制電路;13、13六、138、14、14六、148開關；17、18緩沖電路；19信號保持電路； 20、45充電觸發(fā)電路；21電荷泵電路；22追加脈沖生成電路；23、50、RS觸發(fā)器電路；24、 480R電路；25開關元件；26電容器；27電阻器；28、42AND電路；29、44、47反轉電路；46鎖存電路；39計數(shù)器電路；40、49計數(shù)器控制電路；41計數(shù)部；41i (i = 0 N)計數(shù)部的鎖存電路；43振蕩電路。
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的實施方式。另外，下面對全部附圖中相同或者相當?shù)囊貥俗⑾嗤膮⒄諛颂枺⑹÷云渲貜驼f明。<第1實施方式>首先，說明本發(fā)明的第1實施方式的絕緣通信系統(tǒng)。圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的絕緣通信系統(tǒng)的結構概況的電路圖。并且，圖2是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的各個部分的信號波形的曲線圖。如圖1所示，本實施方式的絕緣通信系統(tǒng)包括發(fā)送單元1 ；與該發(fā)送單元1絕緣的接收單元2 ；以及在發(fā)送單元1與接收單元2之間進行基于脈沖的交接的絕緣通信的絕緣通信單元3。絕緣通信單元3構成為具有與發(fā)送單元1連接的發(fā)送部9、和與接收單元2 連接的接收部10，發(fā)送部9與接收部10構成為能夠進行絕緣通信。具體地講，在發(fā)送部9 及接收部10分別設有能夠相互感應的線圈。各個線圈分別被實施接地，發(fā)送部9的接地及接收部10的接地能夠設定為相互不同的接地電壓。另外，在本實施方式中，關于絕緣通信單元3示例了采用相互感應線圈的結構，但不限于此，也能夠采用可以發(fā)送接收脈沖的其它結構，例如使用光電耦合器的結構、使用電容器的結構。發(fā)送單元1如圖2所示被輸入數(shù)字輸入信號In，該數(shù)字輸入信號h的信號電平 (電壓電平)在第1電平(例如L電平)、及與該第1電平不同的第2電平(例如電壓比L 電平高的H電平)之間進行狀態(tài)轉變。另外，假設數(shù)字輸入信號h的頻率為幾kHz 幾百 Hz。發(fā)送單元1把數(shù)字輸入信號h轉換為脈沖(脈沖信號)，并通過絕緣通信單元3向接收單元2發(fā)送。因此，如圖1所示，發(fā)送單元1具有邊沿脈沖生成電路6，邊沿脈沖生成電路 6生成與數(shù)字輸入信號^在第1電平L與第2電平H之間的狀態(tài)轉變相對應的脈沖。更具體地講，邊沿脈沖生成電路6生成與數(shù)字輸入信號h從第1電平向第2電平的轉變(在本實施方式中是指從L電平向H電平的上升沿。下面也稱為第1轉變)對應的第1脈沖，還生成與數(shù)字輸入信號^從第2電平向第1電平的轉變(在本實施方式中是指從H電平向L電平的下降沿。下面也稱為第2轉變)對應的第2脈沖(輸出圖2中的生成脈沖信號a)。另外，這種邊沿脈沖生成電路6只要能夠生成與數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變相對應的脈沖，則可以具有任何電路結構。
另外，在發(fā)送單元1設有發(fā)送側傳輸電路4，發(fā)送側傳輸電路4通過絕緣通信單元 3向接收單元2發(fā)送由邊沿脈沖生成電路6以及后面敘述的驗證電路5生成的脈沖(傳輸電路輸入信號b)。在本實施方式中，輸出根據(jù)輸入到發(fā)送側傳輸電路4的傳輸電路輸入信號b將脈沖的周期延遲規(guī)定期間后的發(fā)送脈沖信號C。接收單元2包括接收側傳輸電路7，接收側傳輸電路7接收從發(fā)送單元1通過絕緣通信單元3接收到的脈沖(接收脈沖信號d)。另外，接收單元2包括解碼電路8，解碼電路 8對由接收側傳輸電路7接收到的脈沖(接收脈沖信號d)進行解碼，并生成數(shù)字輸出信號 Out。并且，接收單元2的接收側傳輸電路7構成為在接收到從發(fā)送單元1通過絕緣通信單元3向接收單元2發(fā)送的脈沖的情況下，通過絕緣通信單元3向發(fā)送單元1返回該脈沖(發(fā)送基于接收脈沖信號d的返回信號e)。與此對應，發(fā)送單元1的發(fā)送側傳輸電路4構成為能夠接收從接收單元2返回的脈沖(接收返回信號Re)。另外，在發(fā)送單元1設有驗證電路5，用于判定是否從接收單元2 返回了脈沖。另外，驗證電路5構成為在判定結果是沒有從接收單元2返回脈沖的情況下， 生成追加脈沖(追加脈沖信號f)。根據(jù)上述結構的絕緣通信系統(tǒng)，從發(fā)送單元1通過絕緣通信單元3向接收單元2 發(fā)送根據(jù)數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變而生成的脈沖(生成脈沖信號a)，由接收單元2接收到的脈沖作為返回信號e再次通過絕緣通信單元3向發(fā)送單元1返回。并且，在發(fā)送單元1 的驗證電路5中判定是否從接收單元2返回了脈沖。另外，當在驗證電路5中判定為沒有從接收單元2返回脈沖的情況下，從發(fā)送單元1向接收單元2發(fā)送新的脈沖(追加脈沖)， 以便補充不足的脈沖。這樣，通過將發(fā)送給接收單元2的脈沖再次返回給發(fā)送單元1，能夠確認脈沖是否能夠正確發(fā)送到接收單元2，并且在未能正確發(fā)送的情況下，能夠補充不足的脈沖，因而在接收單元2中能夠高精度地對數(shù)字輸入信號h進行解碼。因此，能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信。另外，在對數(shù)字輸入信號化進行解碼得到的數(shù)字輸出信號Out通過發(fā)送追加脈沖而被解碼的情況下，如圖2所示，第2電平H的期間、相對于數(shù)字輸入信號h的第2電平 H的期間、發(fā)生變化。例如，當在數(shù)字輸入信號h的第2轉變的解碼時發(fā)生了追加脈沖的情況下，解碼得到的數(shù)字輸出信號Out的第2電平H的期間比數(shù)字輸入信號^的第2電平 H的期間、長(tm > tH)。并且，當在數(shù)字輸入信號h的第1轉變的解碼時發(fā)送了追加脈沖的情況下，解碼得到的數(shù)字輸出信號Out的第2電平H的期間比數(shù)字輸入信號^的第2 電平H的期間tH短(tHS < tH)。這樣，利用追加脈沖進行解碼得到的數(shù)字輸出信號Out有時相對于數(shù)字輸入信號 In發(fā)生變化，但在具有與接收單元2連接并根據(jù)數(shù)字輸出信號Out而動作的開關電路等的裝置(例如驅動裝置等)中，在該開關電路等的切換定時設計允許如上所述的時間變化的時間上的余量，由此能夠進行適當?shù)目刂啤Ｏ旅?，說明本實施方式的絕緣通信系統(tǒng)的更詳細的結構。發(fā)送單元1的發(fā)送側傳輸電路4構成為在檢測到由邊沿脈沖生成電路6及驗證電路5生成的脈沖的情況下，該發(fā)送側傳輸電路4處于邊沿脈沖生成電路6及驗證電路5的輸出端tr與絕緣通信單元3的發(fā)送部9被連接的能夠發(fā)送狀態(tài)，在沒有檢測到由邊沿脈沖生成電路6及驗證電路5生成
9的脈沖的情況下，該發(fā)送側傳輸電路4處于驗證電路5的輸入端re與絕緣通信單元3的發(fā)送部9被連接的能夠接收狀態(tài)。更具體地講，發(fā)送側傳輸電路4具有開關13，用于在邊沿脈沖生成電路6的脈沖的發(fā)送端tr及驗證電路5的接收端re之間切換(選擇)與絕緣通信單元3的發(fā)送部9的連接；延遲電路11，使輸入到發(fā)送側傳輸電路4的脈沖(傳輸電路輸入信號b)延遲規(guī)定期間；開關控制電路12，根據(jù)輸入到發(fā)送側傳輸電路4的脈沖(傳輸電路輸入信號b)和延遲電路11的輸出信號(發(fā)送脈沖信號c)，將開關13切換為發(fā)送端tr或者接收端re。并且，同樣接收單元2的接收側傳輸電路7構成為在檢測到從發(fā)送單元1發(fā)送的脈沖的情況下，該接收側傳輸電路7從能夠接收所接收到的脈沖(接收脈沖信號d)的能夠接收狀態(tài)、切換為能夠通過絕緣通信單元將該接收到的脈沖(基于該接收到的脈沖的返回信號e)返回給發(fā)送單元1的能夠發(fā)送狀態(tài)。更具體地講，接收側傳輸電路7具有開關14，用于在與解碼電路8的輸入端子連接的脈沖的接收端re及返回信號的發(fā)送端tr之間切換與絕緣通信單元3的接收部10的連接；延遲電路15，使接收到的脈沖延遲規(guī)定期間；開關控制電路16，根據(jù)接收到的脈沖和延遲電路15的輸出信號，將開關14切換為發(fā)送端tr或者接收端re。根據(jù)上述結構，如圖2所示，發(fā)送單元1的邊沿脈沖生成電路6通過檢測出數(shù)字輸入信號h中的第1電平L與第2電平H之間的轉變(上升沿或者下降沿)，生成與數(shù)字輸入信號^的狀態(tài)轉變相對應的脈沖(生成脈沖信號a)。將生成脈沖信號a作為傳輸電路輸入信號b輸入到發(fā)送側傳輸電路4的延遲電路11，并且輸入開關控制電路12。圖3是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的延遲電路及開關控制電路的電路圖。如圖3所示，本實施方式的延遲電路11包括使所輸入的脈沖(傳輸電路輸入信號 b)延遲規(guī)定期間的緩沖電路17。因此，在生成脈沖信號a作為傳輸電路輸入信號b被輸入延遲電路11時，延遲電路11輸出相對于傳輸電路輸入信號b延遲了規(guī)定期間的發(fā)送脈沖信號(第1延遲信號)c。并且，本實施方式的開關控制電路12包括緩沖電路18，使延遲電路11的輸出信號(即發(fā)送脈沖信號c)延遲規(guī)定期間；信號保持電路(在本實施方式中是 OR電路)19，其被輸入傳輸電路輸入信號b和延遲電路11的輸出信號c和緩沖電路18的輸出信號(第2延遲信號)C’，在從傳輸電路輸入信號b的信號電平轉變?yōu)榈?電平H(上升沿)起、到緩沖電路18的輸出信號C’的信號電平轉變?yōu)榈?電平L(下降沿)為止的期間，輸出保持第2電平H的脈沖(發(fā)送側開關控制信號g)。開關13構成為在信號保持電路19的輸出(發(fā)送側開關控制信號g)處于第1電平L的期間，與接收端re連接，而在處于第2電平H的期間與發(fā)送端tr連接。由此，在開關控制電路12被輸入脈沖(傳輸電路輸入信號b)后，開關控制電路12 將開關13從接收端re切換為發(fā)送端tr。在發(fā)送了發(fā)送脈沖信號c之后(發(fā)送側開關控制信號g下降沿之后)，開關控制電路12將開關13再次切換為接收端re。接收側傳輸電路7的結構與發(fā)送側傳輸電路4的結構大致相同。S卩，延遲電路15 輸出相對于所輸入的接收脈沖信號d延遲了規(guī)定期間的返回信號(第1延遲信號)e。并且，開關控制電路16在從所輸入的接收脈沖信號d轉變?yōu)榈?電平H起、到緩沖電路18的輸出信號(第2延遲信號)h’轉變?yōu)榈?電平L為止的期間，輸出保持第2電平H的脈沖 (接收側開關控制信號h)，開關14構成為在接收側開關控制信號h處于第1電平L的期間，與接收端re連接，在處于第2電平H的期間與發(fā)送端tr連接。開關14在與接收端re連接的狀態(tài)下接收脈沖，在開關控制電路16被輸入脈沖 (接收脈沖信號d)后，開關控制電路16將開關14從接收端re切換為發(fā)送端tr。在發(fā)送了返回信號e之后(接收側開關控制信號h下降沿之后)，開關控制電路16將開關14再次切換為接收端re。這樣，在發(fā)送單元1將發(fā)送脈沖信號c向接收單元2發(fā)送時，發(fā)送側的開關13與發(fā)送端tr連接，并且接收側的開關14與接收端re連接。并且，在接收單元2向發(fā)送單元 1發(fā)送返回信號e時，接收側的開關14與發(fā)送端tr連接，發(fā)送側的開關13與接收端re連接。在本實施方式中，根據(jù)由發(fā)送單元1生成的脈沖(傳輸電路輸入信號b)來控制開關13，并能夠切換發(fā)送單元1的發(fā)送接收狀態(tài)，因此能夠簡化發(fā)送單元1的結構。同樣，根據(jù)由接收單元2接收到的脈沖(接收脈沖信號d)來控制開關14，并能夠切換接收單元2的發(fā)送接收狀態(tài)，因此能夠簡化接收單元2的結構。如上所述，在將發(fā)送脈沖信號c從發(fā)送單元1發(fā)送時，接收單元2能夠接收基于發(fā)送脈沖信號c的接收脈沖信號d，并且在從接收單元2發(fā)送返回信號e時，發(fā)送單元1能夠接收基于返回信號e的接收返回信號Re。另外，在本實施方式中，在輸入開關控制電路12、16的信號電平是第1電平L的情況下，將開關13、14切換為接收端re，在所輸入的信號電平向第2電平H轉變后，在規(guī)定期間將開關13、14切換為發(fā)送端tr，但本發(fā)明不限于此。例如，也可以構成為使開關13、14聯(lián)動，以使得在發(fā)送單元1的開關13與發(fā)送端tr連接的情況下，接收單元2的開關14與接收端re連接，在發(fā)送單元1的開關13與接收端re連接的情況下，接收單元2的開關14與發(fā)送端tr連接。并且，還可以在發(fā)送單元1及接收單元2的外部設置進行開關13、14的開關控制的控制裝置。由接收單元2的接收側傳輸電路7接收到的接收脈沖信號d被輸入解碼電路8進行解碼。本實施方式的解碼電路8由T觸發(fā)器(T flip flop)電路構成，該T觸發(fā)器電路為，按照向輸入T的每個脈沖輸入，輸出Q的信號電平進行狀態(tài)轉變(反轉)。并且，基于由接收單元2的接收側傳輸電路7接收到的接收脈沖信號d的返回信號e，從接收側傳輸電路7再次通過絕緣通信單元3返回給發(fā)送單元1的發(fā)送側傳輸電路 4。由發(fā)送側傳輸電路4接收到的接收返回信號Re被輸入驗證電路5。圖4是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的驗證電路的一例的電路圖。如圖4所示， 本實施方式的驗證電路5包括充電觸發(fā)電路20，其檢測數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變以及從接收單元2返回的脈沖；電荷泵電路21，以由充電觸發(fā)電路20檢測到數(shù)字輸入信號^的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C，開始對電容器26的充電，并以檢測到從接收單元2返回的脈沖為契機，將電容器沈放電；以及追加脈沖生成電路22，在電容器26的電壓通過電荷泵電路21對電容器沈的充電而達到規(guī)定的閾值電壓Vth以上的情況下，生成追加脈沖。本實施方式的充電觸發(fā)電路20包括RS觸發(fā)器(RS flip flop)電路23，其交替地檢測從邊沿脈沖生成電路6輸出的生成脈沖信號a和接收返回信號Re，由此反復進行輸出信號的信號電平的狀態(tài)轉變；OR電路M，其被輸入RS觸發(fā)器電路23的輸出信號(觸發(fā)信號k)和驗證電路5的輸出信號(即追加脈沖信號f)。RS觸發(fā)器電路23構成為通過驗證電路5的輸入端子5y向設定(set)輸入端子S輸入生成脈沖信號a，通過驗證電路5的輸入端子5z向復位(reset)輸入端子R輸入接收返回信號Re，反轉輸出作為觸發(fā)器輸出信號i被輸入OR電路24。并且，本實施方式的電荷泵電路21包括電容器沈，被施加與通過驗證電路5的輸入端子切輸入的數(shù)字輸入信號^的信號電平相對應的電壓；開關元件25，能夠將電容器沈的兩端短路；電阻器27，用于規(guī)定施加給電容器沈的電壓。開關元件25例如由FET 等構成。在這種情況下，F(xiàn)ET的主端子(源極端子及漏極端子)與電容器沈的兩端連接， 控制端子(柵極端子)與OR電路M的輸出連接。因此，在OR電路M的輸出信號即觸發(fā)信號j的信號電平是比L電平高的H電平時，開關元件25接通(ON)，由此電容器沈處于放電狀態(tài)。并且，在觸發(fā)信號j的信號電平是L電平時，開關元件25關斷(OFF)，由此電容器 26處于充電狀態(tài)。并且，本實施方式的追加脈沖生成電路22包括AND電路觀，其被輸入施加給電荷泵電路21的電容器沈的電壓(充電電壓)Vl (第1輸入)及其反轉輸出(第2輸入)。具體地講，追加脈沖生成電路22包括使充電電壓Vl反轉的反轉電路四。另外，反轉電路四使充電電壓Vl反轉，并且也作為將該反轉狀態(tài)保持規(guī)定期間的緩沖器發(fā)揮作用。利用電阻器27和電容器沈規(guī)定的時間常數(shù)被設定成為，使將電容器沈充電規(guī)定期間時的充電電壓Vl達到使AND電路觀從L電平向H電平轉變的電壓(閾值Vth)。關于驗證電路5的動作進行更詳細的說明。圖5是表示圖4所示的驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。如圖5所示，RS觸發(fā)器電路23的反轉輸出即觸發(fā)器輸出信號i的信號電平在初始狀態(tài)時處于比L電平高的H電平。因此，OR電路M的輸出即觸發(fā)信號j的信號電平達到H電平，開關元件25處于接通狀態(tài)。由此，電容器沈不能蓄積電荷， 充電電壓Vl達到接地電壓，追加脈沖信號f達到L電平(不生成脈沖的狀態(tài))。在此，與數(shù)字輸入信號h的從第1電平L向第2電平H的狀態(tài)轉變(上升沿)對應，在由邊沿脈沖生成電路6輸出的生成脈沖信號a的信號電平達到H電平的情況下，RS觸發(fā)器電路23的觸發(fā)器輸出信號i的信號電平達到L電平。因此，OR電路M的輸出即觸發(fā)信號j的信號電平轉變?yōu)長電平，開關元件25關斷。由此，電容器沈根據(jù)基于數(shù)字輸入信號h的電壓被充電，充電電壓Vl上升。在從充電電壓Vl開始上升起的規(guī)定期間內(nèi)，在輸入RS觸發(fā)器電路23的復位輸入端子R的基于來自接收單元2的返回信號e的接收返回信號Re的信號電平達到H電平的情況下，如圖5的Sl所示，RS觸發(fā)器電路23的觸發(fā)器輸出信號i的信號電平達到H電平。 因此，OR電路M的輸出即觸發(fā)信號j的信號電平轉變?yōu)镠電平，開關元件25接通。由此， 電容器26的電荷被放電，充電電壓Vl再次達到接地電壓。與此相對，在從充電電壓Vl開始上升起的規(guī)定期間內(nèi)，在輸入RS觸發(fā)器電路23 的復位輸入端子R的接收返回信號Re的信號電平?jīng)]有達到H電平的情況下(從發(fā)送單元1 發(fā)送的脈沖沒有從接收單元2返回的情況下)，如圖5的S2所示，充電電壓Vl達到閾值電壓Vth，追加脈沖生成電路22的AND電路28的與充電電壓Vl對應的第1輸入的信號電平達到H電平。此時，充電電壓Vl的反轉輸出在延遲規(guī)定期間后被輸入到AND電路觀的第2 輸入，因而被輸入第1輸入的信號電平為L電平時的反轉輸出(即H電平)。因此，AND電路觀的輸出從L電平向H電平轉變。
然后，由于第1輸入的信號電平為H電平時的反轉輸出(即L電平)被輸入到AND 電路觀的第2輸入，所以AND電路觀的輸出從H電平向L電平轉變。結果，AND電路觀輸出具有反轉電路四的延遲時間的脈寬的追加脈沖。通過輸出追加脈沖，追加脈沖信號f的信號電平暫時達到H電平，所以OR電路M的輸出即觸發(fā)信號j的信號電平暫時達到H電平。由此，電容器沈的電荷在通過開關元件25被放電后，再次開始充電。包括追加脈沖的追加脈沖信號f被加在生成脈沖信號a上，再次發(fā)送給接收單元2。在由于該追加脈沖而使得接收返回信號Re轉變?yōu)镠電平時，與圖5中的Sl相同，觸發(fā)器輸出信號i的信號電平達到H電平，觸發(fā)信號j的信號電平轉變?yōu)镠電平，開關元件25接通。在即使接收返回信號 Re并未因為追加脈沖而轉變?yōu)镠電平的情況下，充電電壓Vl也會再次超過閾值電壓Vth， 并再次生成追加脈沖。另外，在本實施方式中，實現(xiàn)了通過反轉電路四將時間延遲了的信號輸入，而為了獲得預期的脈寬，例如，也可以在反轉電路四串聯(lián)連接一個或者多個緩沖電路。并且，與數(shù)字輸入信號h的從第2電平向第1電平的狀態(tài)轉變(上升沿)對應， 在由邊沿脈沖生成電路6輸出的生成脈沖信號a的信號電平達到H電平的情況下，也一樣。如上所述，通過檢測數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變，電荷泵電路21的電容器沈被充電，在電荷泵電路21的電容器沈的電壓超過閾值電壓Vth時，生成追加脈沖。因此，能夠利用簡單的結構實現(xiàn)如下動作，即判定在從電荷泵電路21的電容器沈開始被充電起到充電電壓Vl超過閾值電壓Vth為止的時間內(nèi)是否從接收單元2返回了脈沖、以及在沒有返回的情況下生成追加脈沖。<第1實施方式的變形例>另外，也可以使用驗證電路恥取代上述實施方式的驗證電路5，驗證電路恥計測在數(shù)字輸入信號^中從產(chǎn)生狀態(tài)轉變起的時間，根據(jù)在規(guī)定時間內(nèi)是否從接收單元2返回脈沖來判定是否需要追加脈沖。圖6是表示圖1所示的絕緣通信系統(tǒng)的驗證電路的另一例的電路圖。并且，圖7是表示圖6所示的驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。圖6的示例中的驗證電路恥包括計數(shù)器電路39，以數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C開始計數(shù)，檢測從接收單元2返回的脈沖，由此對所計數(shù)的數(shù)量進行復位；追加脈沖生成電路22，在計數(shù)器電路39計數(shù)了規(guī)定的數(shù)量以上的數(shù)量的情況下，生成追加脈沖； 以及計數(shù)器控制電路40，控制計數(shù)器電路39的計數(shù)的開始及結束。計數(shù)器控制電路40由RS觸發(fā)器電路構成，通過交替地檢測從邊沿脈沖生成電路6 輸出的生成脈沖信號a和接收返回信號Re，反復進行輸出信號的信號電平的狀態(tài)轉變。計數(shù)器控制電路40構成為通過驗證電路恥的輸入端子5y向設定輸入端子S輸入生成脈沖信號a，通過驗證電路恥的輸入端子5z向復位輸入端子R輸入接收返回信號Re，從輸出端子Q輸出的觸發(fā)器輸出信號m被輸入計數(shù)器電路39。計數(shù)器電路39具有由多個鎖存電路41i (i = 0 N)構成的計數(shù)器部41 ；被輸入該多個鎖存電路41i的輸出Di (i = 0 N)的AND電路42。在本實施方式中，多個鎖存電路41i由具有復位端子R的D觸發(fā)器(D flipflop)電路構成。來自振蕩電路43的時鐘信號CLK被輸入第1級鎖存電路410的時鐘輸入端子C。向其它級鎖存電路411 41N的時鐘輸入端子C，輸入前級的鎖存電路410 41 (N-I)的反轉輸出。向鎖存電路41i的輸入端子D，輸入自身的反轉輸出。計數(shù)器控制電路40的輸出Q被輸入鎖存電路41i的反轉復位輸入端子R。另外，在圖7中，雖然從振蕩電路43輸出的時鐘信號CLK的頻率(時鐘頻率)有可能按照圖示那樣降低，但是實際上具有相對于數(shù)字輸入信號^的頻率足夠高的頻率。追加脈沖生成電路22具有與圖4相同的結構，計數(shù)器電路39的AND電路42的輸出及反轉輸出被輸入給AND電路觀。根據(jù)上述結構，當在計數(shù)器控制電路40中檢測到數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變 (生成脈沖信號a)時，各個鎖存電路41i的復位被解除，處于開始計數(shù)狀態(tài)。第1級的鎖存電路410按照圖7所示生成與時鐘信號CLK對應的周期性的輸出脈沖。第2級的鎖存電路 411生成與第1級的鎖存電路410的輸出脈沖對應的周期性的輸出脈沖。此時，第2級的鎖存電路411的輸出脈沖相比第1級的鎖存電路410的輸出脈沖延遲半個周期，而且脈寬成為2倍。以下相同，只要接收返回信號Re沒有被輸入給計數(shù)器控制電路40，后級的鎖存電路412 41N就依次生成輸出脈沖。在計數(shù)器電路39計數(shù)的數(shù)量達到最大值之前(在全部鎖存電路41i將輸出脈沖輸出之前)，在接收返回信號Re被輸入計數(shù)器控制電路40時，全部鎖存電路41i被復位，計數(shù)器被初始化。因此，計數(shù)器電路 39的AND電路42保持L電平，所以在追加脈沖生成電路22中不會生成追加脈沖。與此相對，在接收返回信號Re沒有被輸入計數(shù)器控制電路40、而且接收返回信號 Re成為在全部鎖存電路41i中將輸出脈沖輸出的情況下(在圖6中，三個鎖存電路410 412的輸出信號D0、D1、D2都達到比L電平高的H電平的情況下)，計數(shù)器電路39的AND電路42達到比L電平高的H電平，所以在追加脈沖生成電路22中生成追加脈沖。另外，只要沒有通過計數(shù)器控制電路40進行復位動作，計數(shù)器電路39就再次開始計數(shù)，所以當在生成追加脈沖后接收返回信號Re也沒有被輸入計數(shù)器控制電路40的情況下，計數(shù)器電路39的全部鎖存電路41i再次處于輸出H電平的狀態(tài)，周期地生成追加脈沖。并且，也可以對連續(xù)生成追加脈沖的次數(shù)進行另外計數(shù)，在生成了規(guī)定數(shù)量的追加脈沖的情況下，對鎖存電路 41i進行復位。由此，能夠檢測通信路徑由于隨時間經(jīng)過而惡化或故障等原因而中斷時的通信不良。如上所述，根據(jù)本示例，通過檢測數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變，計數(shù)器電路39開始計數(shù)，在由計數(shù)器電路39計數(shù)的數(shù)量超過規(guī)定數(shù)量時，生成追加脈沖。因此，能夠利用簡單的結構實現(xiàn)如下動作，即判定在從計數(shù)器電路39開始計數(shù)起到所計數(shù)的數(shù)量超過規(guī)定的數(shù)量的時間內(nèi)是否從接收單元2返回了脈沖、以及在沒有返回的情況下生成追加脈沖。<第2實施方式>下面，說明本發(fā)明的第2實施方式的絕緣通信系統(tǒng)。圖8是表示本發(fā)明的第2實施方式的絕緣通信系統(tǒng)的結構概況的電路圖。并且，圖9是表示圖8所示的絕緣通信系統(tǒng)的各個部分的信號波形的曲線圖。在本實施方式中，對與第1實施方式相同的結構標注相同的參照標號，并省略說明。如圖8及圖9所示，本實施方式的絕緣通信系統(tǒng)與第1實施方式的不同之處是，在第1脈沖和第2脈沖中使用不同的絕緣通信單元3A、;3B來對發(fā)送脈沖信號進行發(fā)送，使用尚未進行發(fā)送脈沖信號的發(fā)送一側的絕緣通信單元3B、3A來返回對應的返回信號。具體地講，本實施方式的發(fā)送單元IA的邊沿脈沖生成電路包括第1脈沖生成電路6A，其生成與數(shù)字輸入信號^的從第1電平L向第2電平H的狀態(tài)轉變(第1轉變)對應的第1脈沖；第2脈沖生成電路6B，其生成與數(shù)字輸入信號^的從第2電平H向第1電平L的狀態(tài)轉變(第2轉變)對應的第2脈沖。在本實施方式中，第1脈沖生成電路6A和第2脈沖生成電路6B具有相同的電路結構，數(shù)字輸入信號^的反轉信號被輸入到第2脈沖生成電路6B。具體地講，將數(shù)字輸入信號h反轉并輸出的反轉電路44與第2脈沖生成電路6B連接。因此，第1及第2脈沖生成電路6B都構成為對信號從第1電平L向第2電平H的狀態(tài)轉變(上升沿)進行檢測的電路。并且，在發(fā)送單元IA設有第1及第2發(fā)送側傳輸電路4A、4B，用于通過第1及第 2絕緣通信單元3A、3B向接收單元2A發(fā)送由第1及第2脈沖生成電路6A、6B以及后面敘述的第1及第2驗證電路5A、5B生成的脈沖(傳輸電路輸入信號ba、bb) 0第1及第2發(fā)送側傳輸電路4A、4B的結構與第1實施方式中的發(fā)送側傳輸電路4相同。具體地講，第1及第2發(fā)送側傳輸電路4A、4B分別包括延遲電路11A、11B、開關控制電路12A、12B以及開關 13AU3B0另外，接收單元2A包括第1及第2接收側傳輸電路7A、7B，用于接收從發(fā)送單元 IA通過第1及第2絕緣通信單元3AJB接收到的脈沖(接收脈沖信號da、db)。第1及第 2接收側傳輸電路7A、7B也分別包括開關14A、14B、延遲電路15A、15B以及開關控制電路 16A、16B。另外，接收單元2A包括解碼電路8A，用于對由第1及第2接收側傳輸電路7A、 7B接收到的脈沖(接收脈沖信號da、db)進行解碼，并生成數(shù)字輸出信號Out。本實施方式的絕緣通信單元包括第1絕緣通信單元3A，向接收單元2A發(fā)送由第 1脈沖生成電路6A生成的第1脈沖；第2絕緣通信單元3B，向接收單元2A發(fā)送由第2脈沖生成電路6B生成的第2脈沖。另外，發(fā)送單元IA及接收單元2A構成為能夠將從第1脈沖生成電路6A通過第1 絕緣通信單元3A發(fā)送的第1脈沖，通過第2絕緣通信單元:3B向發(fā)送單元IA返回，而且能夠將從第2脈沖生成電路6B通過第2絕緣通信單元:3B發(fā)送的第2脈沖，通過第1絕緣通信單元3A向發(fā)送單元IA返回。另外，本實施方式的驗證電路包括第1驗證電路5A，其判定是否已通過第2絕緣通信單元:3B從接收單元2A返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成第1追加脈沖；以及第2 驗證電路5B，其判定是否已通過第1絕緣通信單元3A從接收單元2A返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成第2追加脈沖。另外，發(fā)送單元IA構成為將由第1脈沖生成電路6A生成的第1脈沖以及由第1驗證電路5A生成的第1追加脈沖，通過第1絕緣通信單元3A向接收單元2A發(fā)送，而且將由第2脈沖生成電路6B生成的第2脈沖以及由第2驗證電路5B生成的第2追加脈沖，通過第2絕緣通信單元:3B向接收單元2A發(fā)送。根據(jù)上述結構，如圖9所示，發(fā)送單元1的第1脈沖生成電路6A生成與數(shù)字輸入信號h中的從第1電平L向第2電平H的第1轉變(上升沿)對應的脈沖(第1生成脈沖信號aa)。第1生成脈沖信號aa作為第1傳輸電路輸入信號ba被輸入到第1發(fā)送側傳輸電路4A的延遲電路11A，并且也被輸入到開關控制電路12A。延遲電路IlA及開關控制電路12A的結構與第1實施方式(圖3)相同。延遲電路IlA構成為輸出相對于第1傳輸電路輸入信號ba延遲了規(guī)定時間的第 1脈沖(第1發(fā)送脈沖信號ca)。并且，開關控制電路12A構成為輸出在第1傳輸電路輸入
15信號ba轉變?yōu)榈?電平H后的規(guī)定期間內(nèi)保持第2電平H的脈沖(第1發(fā)送側開關控制信號ga)。由此，第1開關13A構成為在第1發(fā)送側開關控制信號ga處于第1電平L的期間與接收端re連接，在處于第2電平H的期間與發(fā)送端tr連接。由此，在第1脈沖(第1傳輸電路輸入信號ba)被輸入開關控制電路12A時，開關控制電路12A將開關13A從接收端re切換為發(fā)送端tr。因此，第1發(fā)送脈沖信號ca通過第1絕緣通信單元3A與接收單元2A的第1接收側傳輸電路7A進行絕緣通信。在發(fā)送了第1發(fā)送脈沖信號ca后(第1發(fā)送側開關控制信號ga下降沿之后)，開關控制電路12A再次將開關13A切換為接收端re?；谟傻?接收側傳輸電路7A接收到的第1發(fā)送脈沖信號ca的第1接收脈沖信號da，被發(fā)送給第2接收側傳輸電路7B，并輸入第2接收側傳輸電路7B的延遲電路15B及開關控制電路16B。在第1接收脈沖信號da被輸入延遲電路15B后，延遲電路15B輸出相對于第1接收脈沖信號da延遲了規(guī)定時間的第1返回信號ea。并且，開關控制電路16B輸出在第1接收脈沖信號da轉變?yōu)榈?電平H后的規(guī)定期間內(nèi)保持第2電平H的脈沖(第 1接收側開關控制信號ha)。由此，在脈沖(第1接收脈沖信號da)被輸入開關控制電路16B后，開關14B從接收端re切換為發(fā)送端tr。因此，第1返回信號ea通過第2絕緣通信單元與第2發(fā)送側傳輸電路4B進行絕緣通信。在發(fā)送了第1返回信號ea后(第1接收側開關控制信號ha 下降沿之后)，開關控制電路16B再次將開關14B切換為接收端re?；谟傻?發(fā)送側傳輸電路4B接收到的第1返回信號ea的第1接收返回信號 Rea，被發(fā)送給第1驗證電路5A。同樣，發(fā)送單元1的第1脈沖生成電路6B生成與數(shù)字輸入信號h中的從第2電平H向第1電平L的第2轉變(下降沿)對應的脈沖(第2生成脈沖信號ab)。具體地講， 通過檢測數(shù)字輸入信號^的反轉信號中的從第1電平L向第2電平H的狀態(tài)轉變(上升沿)，結果，生成與第2轉變對應的脈沖。以后，基于第1生成脈沖信號aa的信號按照第1發(fā)送側傳輸電路4A、第1絕緣通信單元3A、第1接收側傳輸電路7A、第2接收側傳輸電路7B、第2絕緣通信單元以及第 1驗證電路5A的順序進行傳輸，同樣，基于第2生成脈沖信號ab的信號按照第2發(fā)送側傳輸電路4B、第2絕緣通信單元:3B、第2接收側傳輸電路7B、第1接收側傳輸電路7A、第1絕緣通信單元3A、第1發(fā)送側傳輸電路4A以及第2驗證電路5B的順序進行傳輸。圖10是表示圖8所示的絕緣通信系統(tǒng)的第1驗證電路的一例的電路圖。并且，圖 11是表示圖10所示的第1驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。另外，下面只對第1 驗證電路5A的結構進行說明，而第2驗證電路5B也具有與圖10所示的第1驗證電路5A 相同的結構。本實施方式的第1驗證電路5A與第1實施方式中的驗證電路5相同地也包括充電觸發(fā)電路45，其檢測數(shù)字輸入信號^的狀態(tài)轉變以及從接收單元2返回的脈沖； 電荷泵電路21，以充電觸發(fā)電路45檢測到數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C，開始對電容器26的充電，以檢測到從接收單元2返回的脈沖為契機，將充電器沈放電；追加脈沖生成電路22，在通過電荷泵電路21對電容器沈的充電而達到規(guī)定的閾值電壓Vth以上的情況下，生成追加脈沖。但是，在本實施方式的第1驗證電路5A中，充電觸發(fā)電路45只檢測數(shù)字輸入信號In的狀態(tài)轉變之中從第1電平L向第2電平H的上升沿，所以充電觸發(fā)電路45的結構與第 1實施方式不同。S卩，充電觸發(fā)電路45包括鎖存電路46，通過在數(shù)字輸入信號h處于第2電平H 的期間檢測第1接收返回信號Rea，輸出狀態(tài)轉變(從L電平向更高的H電平轉變)；反轉電路47，將數(shù)字輸入信號^反轉并輸出；OR電路48，其被輸入鎖存電路46的輸出信號q和反轉電路47的輸出信號ρ和第1驗證電路5A的輸出信號(即追加脈沖信號fa)。鎖存電路46由具有復位端子R(反轉復位端子)的D觸發(fā)器電路構成。向鎖存電路46的輸入端子D及反轉復位端子，輸入從第1驗證電路5A的輸入端子5Ax輸入的數(shù)字輸入信號In，向設定輸入端子S輸入第1接收返回信號Rea。鎖存電路46的輸出端子Q與OR電路48的輸入端子連接。如圖11所示，在初始狀態(tài)時，在數(shù)字輸入信號h處于第1電平L的狀態(tài)下，反轉電路47的反轉輸出信號ρ的信號電平為H電平，所以OR電路48的輸出信號(觸發(fā)信號) r的信號電平達到H電平。此時，鎖存電路46及第1驗證電路5A的輸出信號的信號電平都是L電平。因此，電荷泵電路21的開關元件25成為接通狀態(tài)，施加給電容器沈的充電電壓Vl達到接地電壓(放電狀態(tài))。在此，在數(shù)字輸入信號^！的信號電平向第2電平H進行狀態(tài)轉變時，反轉電路47的反轉輸出信號ρ的信號電平達到L電平，所以OR電路48的輸出即觸發(fā)信號r的信號電平達到L電平。因此，電荷泵電路21的開關元件25關斷，電容器26處于根據(jù)數(shù)字輸入信號h的電壓被充電的充電狀態(tài)，充電電壓Vl上升。通過數(shù)字輸入信號^的信號電平向第2電平H進行狀態(tài)轉變，鎖存電路46的反轉復位輸入端子中的信號電平達到H電平，所以鎖存電路46處于能夠接收被輸入給設定輸入端子S的信號的狀態(tài)。在充電電壓Vl開始上升后的規(guī)定期間內(nèi)，在鎖存電路46的設定輸入端子S被輸入了基于來自接收單元2A的第1返回信號ea的第1接收返回信號Rea的H電平的情況下， 如圖11的SlA所示，鎖存電路46的輸出信號q的信號電平達到H電平。因此，OR電路48 的輸出即觸發(fā)信號r的信號電平轉變?yōu)镠電平，開關元件25接通。由此，電容器沈的電荷被放電，充電電壓Vl再次達到接地電壓。另外，當在數(shù)字輸入信號h中下一次信號電平從第1電平L向第2電平H轉變時，鎖存電路46的輸出信號q向L電平轉變。與此相對，在充電電壓Vl開始上升后的規(guī)定期間內(nèi)，在輸入鎖存電路46的設定輸入端子S的接收返回信號Rea的信號電平?jīng)]有達到H電平的情況下(沒有從接收單元2A 返回從發(fā)送單元IA發(fā)送的脈沖的情況下)，如圖11的S2A所示，充電電壓Vl達到閾值電壓 Vth,在追加脈沖生成電路22中生成追加脈沖(追加脈沖信號fa的信號電平達到H電平)。包括追加脈沖的追加脈沖信號fa被加在第1生成脈沖信號a中，再次發(fā)送給接收單元2A。在第1接收返回信號Rea由于該追加脈沖而轉變?yōu)镠電平時，與圖11的SlA相同，鎖存電路的輸出信號q的信號電平達到H電平，觸發(fā)信號r的信號電平轉變?yōu)镠電平， 開關元件25接通。另外，通過生成追加脈沖，追加脈沖信號fa達到H電平，所以充電觸發(fā)電路45的OR電路48的輸出即觸發(fā)信號r中、對應追加脈沖的脈寬部分而達到H電平。因此，電荷泵電路21的開關元件25接通，由此電容器沈的電荷被復位，然后開關元件25關斷，再次將電荷對電容器26進行充電。由此，在即使第1接收返回信號Rea并未因追加脈沖而達到H電平的情況下，也能夠再次生成追加脈沖。
本實施方式的解碼電路8A由RS觸發(fā)器電路構成，第1及第2接收側傳輸電路7A、 7B中任意一方的接收脈沖(第1接收側傳輸電路7A的接收脈沖信號da)被輸入設定輸入端子S，另一方的接收脈沖(第2接收側傳輸電路7B的接收脈沖信號db)被輸入復位輸入端子R。因此，解碼電路8A根據(jù)第1接收側傳輸電路7A接收到的脈沖對數(shù)字輸入信號的第1轉變進行解碼，根據(jù)第2接收側傳輸電路7B接收到的脈沖對數(shù)字輸入信號^的第 2轉變進行解碼。由此，解碼電路8A輸出與數(shù)字輸入信號^對應的數(shù)字輸出信號Out。根據(jù)以上所述的結構，在發(fā)送單元IA中，將數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變區(qū)分為從第1電平L向第2電平H的狀態(tài)轉變和從第2電平H向第1電平L的狀態(tài)轉變，并分別由分開的絕緣通信單元3A、3B向接收單元2A發(fā)送基于各個狀態(tài)轉變的第1及第2脈沖。由接收單元2A接收到的第1及第2脈沖，使用不是發(fā)送時所使用的絕緣通信單元3A、3B的那個絕緣通信單元3B、3A而返回。這樣，由于在返回第1脈沖及第2脈沖時不使用相同的絕緣通信單元3A、3B，所以在從發(fā)送單元IA剛剛發(fā)送脈沖后，不需要在發(fā)送單元IA及接收單元2A中進行發(fā)送接收狀態(tài)的切換，能夠使驗證動作速度更加高速化。并且，針對每個狀態(tài)轉變由不同的絕緣通信單元3A JB進行發(fā)送，由此接收單元2A能夠可靠地對數(shù)字發(fā)送信號 h進行解碼。〈第2實施方式的變形例>在本實施方式的驗證電路中，與第1實施方式相同，能夠利用驗證電路5Ab取代上述的電荷泵方式的驗證電路5A、5B，驗證電路5Ab計測在數(shù)字輸入信號^中從產(chǎn)生狀態(tài)轉變時起的時間，根據(jù)是否在規(guī)定時間內(nèi)從接收單元2A返回了脈沖，判定是否需要追加脈沖。圖12是表示圖8所示的絕緣通信系統(tǒng)的第1驗證電路的另一例的電路圖。并且，圖13 是表示圖12所示的第1驗證電路的各個部分的信號波形的曲線圖。圖12的示例中的第1驗證電路5Ab具有與圖6的示例中的驗證電路5c大致相同的結構。即，第1驗證電路5Ab包括計數(shù)器電路39，以數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C開始計數(shù)，通過檢測到從接收單元2返回的脈沖，對所計數(shù)的數(shù)量進行復位；追加脈沖生成電路22，在計數(shù)器電路39計數(shù)了規(guī)定的數(shù)量以上的數(shù)量的情況下，生成追加脈沖；計數(shù)器控制電路49，控制計數(shù)器電路39中的計數(shù)的開始及結束。但是，在本示例的第1驗證電路5Ab中，在計數(shù)器控制電路49中只檢測數(shù)字輸入信號^的狀態(tài)轉變之中從第1電平L向第2電平H的上升沿，所以計數(shù)器控制電路49的結構與圖6的示例不同。即，計數(shù)器控制電路49具有RS觸發(fā)器電路50，在設定輸入端子S被輸入了數(shù)字輸入信號In，而在復位輸入端子R被輸入第1接收返回信號Rea。RS觸發(fā)器電路50的輸出信號u被輸入計數(shù)器電路39的各個鎖存電路41i的反轉復位端子。根據(jù)上述結構，在計數(shù)器控制電路49檢測到數(shù)字輸入信號的從第1電平L向第2電平H的狀態(tài)轉變時，RS觸發(fā)器電路50的輸出信號u的信號電平從L電平向H電平轉變，所以各個鎖存電路41i的復位被解除，并處于開始計數(shù)狀態(tài)。計數(shù)器電路39的計數(shù)方法與圖6的示例相同。如上所述，在本示例中，通過檢測數(shù)字輸入信號h的狀態(tài)轉變，開始計數(shù)器電路 39的計數(shù)，在由計數(shù)器電路39計數(shù)的數(shù)量超過規(guī)定數(shù)量時，生成追加脈沖。因此，能夠利用簡單的結構實現(xiàn)如下動作，即判定在從計數(shù)器電路39開始計數(shù)起到超過規(guī)定的數(shù)量為止
18的時間內(nèi)是否從接收單元2返回了脈沖、以及在沒有返回的情況下生成追加脈沖。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明不限于上述實施方式，可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進行各種改進、變更、修改。例如，可以將多個上述實施方式中的各個構成要素進行任意組合。并且，也可以設為第1電平是比第2電平高的電壓(即，第1電平是H電平，而且第2電平是L電平)。另外，在上述實施方式中說明的結構是，數(shù)字輸入信號^的第1電平L對應于數(shù)字輸出信號 Out的第1電平L、數(shù)字輸入信號h的第2電平H對應于數(shù)字輸出信號Out的第2電平H 而被解碼，但各個電路也可以構成為，數(shù)字輸出信號Out的第2電平H對應于數(shù)字輸入信號 In的第1電平L、數(shù)字輸出信號Out的第1電平L對應于數(shù)字輸入信號h的第2電平H而被解碼。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的絕緣通信系統(tǒng)、發(fā)送單元及接收單元能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信，所以非常有用。
權利要求
1.一種絕緣通信系統(tǒng)，包括發(fā)送單元；與該發(fā)送單元絕緣的接收單元；以及將所述發(fā)送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發(fā)送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2電平之間進行狀態(tài)轉變的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發(fā)送單元通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元，所述接收單元構成為，在接收到從所述發(fā)送單元發(fā)送的脈沖的情況下，將該接收到的脈沖轉換為數(shù)字輸出信號，并且通過所述絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回該脈沖， 所述發(fā)送單元包括邊沿脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號在所述第1電平與所述第2電平之間的狀態(tài)轉變相對應的脈沖；以及驗證電路，構成為能夠接收從所述接收單元返回的脈沖，并判定是否從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成追加脈沖，所述發(fā)送單元構成為將由所述邊沿脈沖生成電路生成的脈沖以及由所述驗證電路生成的追加脈沖，通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的絕緣通信系統(tǒng)，所述發(fā)送單元包括發(fā)送側傳輸電路，在檢測到由所述邊沿脈沖生成電路及所述驗證電路生成的脈沖的情況下，該發(fā)送側傳輸電路成為將所述邊沿脈沖生成電路及所述驗證電路的輸出與所述絕緣通信單元連接的能夠發(fā)送狀態(tài)，在沒有檢測到由所述邊沿脈沖生成電路及所述驗證電路生成的脈沖的情況下，該發(fā)送側傳輸電路成為將所述驗證電路的輸入與所述絕緣通信單元連接的能夠接收狀態(tài)，所述接收單元包括接收側傳輸電路，在檢測到從所述發(fā)送單元發(fā)送的脈沖的情況下， 該接收側傳輸電路從能夠接收來自所述發(fā)送單元的脈沖的能夠接收狀態(tài)、變?yōu)槟軌蛲ㄟ^所述絕緣通信單元將該接收到的脈沖返回給所述發(fā)送單元的能夠發(fā)送狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1所述的絕緣通信系統(tǒng)， 所述驗證電路包括充電觸發(fā)電路，檢測數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變以及從所述接收單元返回的脈沖； 電荷泵電路，以由所述充電觸發(fā)電路檢測到數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C，開始對電容器的充電，以檢測到從所述接收單元返回的脈沖為契機，將所述電容器放電；以及追加脈沖生成電路，在所述電容器的電壓通過所述電荷泵電路對所述電容器的充電而達到規(guī)定的閾值電壓以上的情況下，生成追加脈沖。
4.根據(jù)權利要求1所述的絕緣通信系統(tǒng)， 所述驗證電路包括計數(shù)器電路，以數(shù)字輸入信號的狀態(tài)轉變?yōu)槠鯔C開始計數(shù)，通過檢測從所述接收單元返回的脈沖，對所計數(shù)的數(shù)量進行復位；以及追加脈沖生成電路，在所述計數(shù)器電路計數(shù)了規(guī)定的數(shù)量以上的數(shù)量的情況下，生成追加脈沖。
5.根據(jù)權利要求1所述的絕緣通信系統(tǒng)， 所述邊沿脈沖生成電路包括第1脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號從所述第1電平向所述第2電平的狀態(tài)轉變相對應的第1脈沖；以及第2脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號從所述第2電平向所述第1電平的狀態(tài)轉變相對應的第2脈沖，所述絕緣通信單元包括第1絕緣通信單元，將由所述第1脈沖生成電路生成的第1脈沖發(fā)送給所述接收單元；以及第2絕緣通信單元，將由所述第2脈沖生成電路生成的第2脈沖發(fā)送給所述接收單元， 所述發(fā)送單元以及所述接收單元構成為，能夠將從所述第1脈沖生成電路通過所述第 1絕緣通信單元發(fā)送的第1脈沖，通過所述第2絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回，并且能夠將從所述第2脈沖生成電路通過所述第2絕緣通信單元發(fā)送的第2脈沖，通過所述第1 絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回， 所述驗證電路包括第1驗證電路，判定是否已通過所述第2絕緣通信單元從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成第1追加脈沖；以及第2驗證電路，判定是否已通過所述第1絕緣通信單元從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成第2追加脈沖，所述發(fā)送單元構成為，將由所述第1脈沖生成電路生成的第1脈沖以及由所述第1驗證電路生成的第1追加脈沖，通過所述第1絕緣通信單元向所述接收單元發(fā)送，將由所述第 2脈沖生成電路生成的第2脈沖以及由所述第2驗證電路生成的第2追加脈沖，通過所述第 2絕緣通信單元向所述接收單元發(fā)送。
6.一種發(fā)送單元，用于絕緣通信系統(tǒng)，該絕緣通信系統(tǒng)包括所述發(fā)送單元；與該發(fā)送單元絕緣的接收單元；以及將所述發(fā)送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發(fā)送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2電平之間進行狀態(tài)轉變的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發(fā)送單元通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元，所述發(fā)送單元包括邊沿脈沖生成電路，生成與所述數(shù)字輸入信號在所述第1電平與所述第2電平之間的狀態(tài)轉變相對應的脈沖；以及驗證電路，構成為能夠接收從所述接收單元返回的脈沖，并判定是否從所述接收單元返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成追加脈沖，所述發(fā)送單元構成為將由所述邊沿脈沖生成電路生成的脈沖以及由所述驗證電路生成的追加脈沖，通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元。
7.一種接收單元，用于絕緣通信系統(tǒng)，該絕緣通信系統(tǒng)包括發(fā)送單元；與該發(fā)送單元絕緣的所述接收單元；以及將所述發(fā)送單元與所述接收單元之間絕緣、并且傳遞兩者之間的信號的絕緣通信單元，所述發(fā)送單元將在第1電平及與該第1電平不同的第2電平之間進行狀態(tài)轉變的數(shù)字輸入信號轉換為脈沖，并從所述發(fā)送單元通過所述絕緣通信單元發(fā)送給所述接收單元，所述接收單元構成為，在接收到從所述發(fā)送單元發(fā)送的脈沖的情況下，將該接收到的脈沖轉換為數(shù)字輸出信號，并且通過所述絕緣通信單元向所述發(fā)送單元返回該脈沖。
全文摘要
本發(fā)明提供絕緣通信系統(tǒng)、用于該絕緣通信系統(tǒng)的發(fā)送單元及接收單元，能夠利用簡單的結構進行高精度的絕緣通信。接收單元(2)構成為在接收到從發(fā)送單元(1)通過絕緣通信單元(3)向接收單元(2)發(fā)送的脈沖的情況下，將該接收到的脈沖轉換為數(shù)字輸出信號Out，而且通過絕緣通信單元(3)向發(fā)送單元(1)返回該脈沖，發(fā)送單元(1)包括邊沿脈沖生成電路(6)，生成與數(shù)字輸入信號In在第1電平L與第2電平H之間的狀態(tài)轉變對應的脈沖；以及驗證電路(5)，構成為能夠從接收單元(2)接收脈沖，并判定是否從接收單元(2)返回了脈沖，在沒有返回的情況下生成追加脈沖，發(fā)送單元(1)將由邊沿脈沖生成電路(6)生成的脈沖以及由驗證電路(5)生成的追加脈沖，通過絕緣通信單元(3)發(fā)送給接收單元(2)。
文檔編號H04L25/02GK102244623SQ20111005942
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權日2010年5月11日
發(fā)明者中村尚幸, 橋本貴夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社