在電位隔離的裝置之間使用波導的通信的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的各個實施例涉及在電位隔離的裝置之間使用波導的通信。在一個示例中，一種系統(tǒng)包括：一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為引導射頻(RF)信號；控制器，該控制器包括發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導輸出代表控制信號的RF信號；以及功率模塊。在該示例中，該功率模塊包括：接收器，該接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的RF信號；以及驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置為基于控制信號而向負載輸出功率信號。
【專利說明】
在電位隔離的裝置之間使用波導的通信
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及一種跨電位隔離邊界進行的通信。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如車輛中的電子驅(qū)動系統(tǒng)等電子系統(tǒng)通常包括電子控制單元(ECU)或者控制器、功率模塊以及負載。ECU可以被配置為向該功率模塊輸出控制信號，使得該功率模塊輸出功率信號以操作該負載。在一些示例中，該功率模塊可以由高電壓域被供電，而ECU可以從低電壓域被供電。為了避免對從低電壓域被供電的部件造成災難性損壞，并且確保安全的可維修性，電子系統(tǒng)的從高電壓域被供電的部件可以與低電壓域進行電位隔離。該隔離可以實施于ECU與功率模塊之間的任何地方。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個不例中，一種系統(tǒng)包括:一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為引導射頻(RF)信號;控制器，該控制器包括發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導輸出代表控制信號的RF信號；以及功率模塊。在該示例中，該功率模塊包括:接收器，該接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的RF信號；以及驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置為基于控制信號而向負載輸出功率信號。
[0004]在另一個示例中，一種方法包括:通過功率模塊的接收器，經(jīng)由一個或多個波導從控制器接收代表控制信號的RF信號，該一個或多個波導被配置為在控制器與功率模塊之間引導RF信號，其中功率模塊與控制器電位隔離；以及通過功率模塊的驅(qū)動器并且基于控制信號，向負載輸出功率信號。
[0005]在另一個示例中，功率模塊包括:接收器，該接收器被配置為經(jīng)由一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的RF信號，該一個或多個波導被配置為在控制器到功率模塊之間引導RF信號，以使得功率模塊與控制器電位隔離；以及驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置為基于控制信號而向負載輸出功率信號。
[0006]在另一個示例中，一種功率模塊包括:用于經(jīng)由波導、從控制器接收代表控制信號的RF信號的裝置，該波導被配置為在控制器到功率模塊之間引導RF信號，以使得功率模塊與控制器電位隔離；以及用于基于控制信號而向負載輸出功率信號的裝置。
[0007]本公開的一個或多個示例的詳細信息列舉于附圖以及以下說明中。其它特征、對象和優(yōu)勢將能夠從說明書、附圖以及權(quán)利要求書中顯而易見。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了包括一個或多個波導的示例性系統(tǒng)的示意圖，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。
[0009]圖2是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了圖1中的一個示例性系統(tǒng)2的詳細信息的示意圖，該示例性系統(tǒng)包括一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。
[0010]圖3是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了圖1中的系統(tǒng)2的另一個示例的詳細信息的示意圖，該系統(tǒng)包括一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。
[0011]圖4是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了圖1中的系統(tǒng)2的另一個示例的詳細信息的示意圖，該系統(tǒng)包括一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。
[0012]圖5是根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，示出了示例性功率模塊的示例性操作的流程圖，該示例性功率模塊經(jīng)由一個或多個波導與控制器通信。
[0013]圖6是根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，示出了示例性控制器的示例性操作的流程圖，該示例性控制器經(jīng)由一個或多個波導與功率模塊通信。
【具體實施方式】
[0014]總體而言，本公開涉及便于電位隔離的裝置(例如在電子系統(tǒng)中的裝置)之間進行通信的系統(tǒng)和方法。例如，與功率模塊電位隔離的電子控制單元(ECU)可以向功率模塊輸出控制信號，該控制信號使得該功率模塊輸出功率信號以操作負載。在一些示例中，該功率模塊可以從高電壓(例如，400伏(V))域被供電，而ECU可以從低電壓(例如，12V)域被供電。
[0015]在一些示例中，一種系統(tǒng)可以包括將從高電壓域被供電的裝置與從低電壓域被供電的其他裝置電位隔離的裝置。例如，除了 ECU和功率模塊之外，一種系統(tǒng)可以包括耦合至ECU和功率模塊兩者的驅(qū)動器板。例如，該驅(qū)動器板可以連接(例如，經(jīng)由一個或多個導電接線)至ECU、并且連接(例如，經(jīng)由一個或多個導電接線)至功率模塊。由于ECU可以從低電壓域被供電，并且功率模塊可以從高電壓域被供電，所以這種連接可能使得驅(qū)動器板暴露于低電壓域和高電壓域兩者中。在一些示例中，該驅(qū)動器板可以是集成電路(IC)。
[0016]在一些示例中，該驅(qū)動器板可以包括將從高電壓域被供電的裝置與從低電壓域被供電的其他裝置電位隔離的一個或多個部件。作為一個示例，該驅(qū)動器板可以包括一個或多個無芯變壓器，該一個或多個無芯變壓器被配置為將從高電壓域被供電的功率模塊與從低電壓域被供電的ECU電位隔離。例如，無芯變壓器可以包括耦合至ECU的繞組、連接到功率模塊的第二繞組，以及將第一繞組與第二繞組隔開的絕緣材料。第一繞組可以將在低電壓域中的電信號轉(zhuǎn)換成穿過絕緣材料的磁場，并且第二繞組可以將該磁場轉(zhuǎn)換成在高電壓域中的電信號。由于該絕緣材料將第一繞組與第二繞組隔開，所以ECU與功率模塊電位隔離。
[0017]作為另一個示例，該驅(qū)動器板可以包括一個或多個光耦合器，該一個或多個光耦合器被配置為將從高電壓域被供電的裝置與從低電壓域被供電的裝置電位隔離。例如，光耦合器可以包括耦合至從低電壓域被供電的ECU的光發(fā)射器，以及耦合至從高電壓域被供電的功率模塊的光檢測器。光發(fā)射器可以基于在低電壓域中的電信號而輸出光信號，并且光檢測器可以將該光信號轉(zhuǎn)換成在高電壓域中的電信號。由于ECU與功率模塊之間的連接是光學的，因此ECU與功率模塊電位隔離。
[0018]但是，在一些示例中，使用光耦合器或者無芯變壓器將高電壓域與低電壓域電位隔離可能是不合需要的。例如，對于無芯變壓器和光耦合器兩者，在許多情況下，無芯變壓器和光耦合器可能需要位于單個封裝體內(nèi)。電壓域之間的短的距離，可能要求使用高質(zhì)量標準的材料和制造工藝。此外，無芯變壓器和光耦合器兩者仍需要在短距離內(nèi)(例如，封裝體的兩側(cè)，也就是說，至少幾厘米)具有高電壓和低電壓電源連接。此外，就價格和驅(qū)動器板面積兩者而言，光耦合器和無芯變壓器可能都成本高昂。在一些示例中，這些成本更高，因為針對每一個連接，可能需要單獨的光耦合器或者無芯變壓器。因此，為了緩和或者消除這些限制和問題，可能需要使得能夠?qū)⒏唠妷河蚺c低電壓域電位隔離“長”的距離(例如，大于25cm) ο
[0019]在一些示例中，E⑶還可能需要與功率模塊傳遞附加的信息。例如，E⑶可能需要接收關(guān)于功率模塊的輸出狀態(tài)和操作點(例如，操作值)的反饋，例如，以便提高負載控制的質(zhì)量、并且避免由于過熱而遭受損壞。一些示例性操作值可以包括，但是不一定受限于，輸出電壓、輸出電流和溫度。在一些示例中，ECU可以使用該反饋來調(diào)整功率模塊的操作。因此，可能需要最小化傳送反饋信息的等待時間，例如，以減小控制等待時間并且/或者減少錯誤的反應次數(shù)。此外，可能需要增加在ECU與功率模塊之間傳遞的信息量。
[0020]除了使得能夠以高速率從功率模塊得到反饋之外，可能還需要使得ECU與功率模塊之間的通信信道可靠、并且允許足夠的冗余，以避免在電位隔離的高電壓域與低電壓域之間傳輸錯誤的測量數(shù)據(jù)之后、控制器或者安全機構(gòu)基于該數(shù)據(jù)做出錯誤的決策。因此，ECU需要能夠可靠地在電位隔離邊界上，以最小的延遲與功率模塊傳遞大量數(shù)據(jù)。
[0021]根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，可以使用一個或多個波導，以使得能夠在電位隔離的部件之間進行通信。例如，與使用耦合到電位隔離屏障兩側(cè)的單獨存在的驅(qū)動器板相反，可以使用一個或多個波導，以使得能夠通過在電位隔離的控制器與功率模塊之間引導RF信號、來在控制器與功率模塊之間進行通信。作為一個示例，控制器可以包括發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導輸出代表控制信號的RF信號;并且功率模塊可以包括接收器，該接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的RF信號。在一些示例中，該功率模塊還可以包括驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置為基于控制信號而向負載輸出功率信號。在一些示例中，該一個或多個波導可以由電絕緣材料制成，諸如塑料，包括有波導不會損害電位隔離。通過這種方式，控制器可以使得在與功率模塊和負載保持電位隔離的同時，向負載輸出功率信號。同樣通過這種方式，可以減少集成電路的數(shù)量(例如，因為可能不需要單獨存在的驅(qū)動器板以使得能夠電位隔離)。換言之，與在單獨存在的驅(qū)動器板內(nèi)建立部件之間的電位隔離邊界相反，本公開的技術(shù)使用塑料波導以在控制器與功率模塊之間建立電位隔離邊界。
[0022]在一些示例中，可以使用該一個或多個波導，以使得在電位隔離的部件之間能夠雙向通信。例如，功率模塊可以包括:測量模塊，該測量模塊被配置為測量功率模塊的一個或多個操作值；以及發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導輸出代表該一個或多個操作值的RF信號。通過這種方式，功率模塊可以在保持與控制器的電位隔離的同時，向控制器提供反饋。
[0023]圖1是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了包括一個或多個波導的示例性系統(tǒng)的示意圖，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。如圖1所示，系統(tǒng)2包括控制器4、一個或多個波導6、功率模塊8、負載10以及一個或多個傳感器12。在一些示例中，系統(tǒng)2可以被包括在車輛中。例如，系統(tǒng)2可以被包括在電動車輛(EV)中，例如，插電式電動車輛(PEV)、混合式電動車輛、插電式混合電動車輛(PHEV)等。
[0024]在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括控制器4，該控制器可以被配置為對系統(tǒng)2的一個或多個其他部件(諸如，負載10)的操作進行控制。在一些示例中，控制器4可以通過向功率模塊8輸出控制信號，來控制負載10的操作，該控制信號使得功率模塊8輸出功率信號以操作負載10。在一些示例中，諸如在系統(tǒng)2被包括在車輛中的情況下，控制器4可以基于車輛的油門(例如，加速踏板)的位置而輸出控制信號。在一些示例中，控制器4可以由低電壓域供電。例如，控制器4可以由具有3.3 V、5V、12V、24V的電壓或其他適當?shù)碾妷旱墓β市盘栠M行供電?？刂破?的示例可以包括，但不限于，一個或多個處理器，包括一個或多個微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其他任何等效的集成或分立的邏輯電路，以及這種部件的任何組合。
[0025]在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括功率模塊8，該功率模塊可以被配置為向負載10輸出功率信號。在一些示例中，功率模塊8可以響應于控制信號，諸如從控制器4接收到的控制信號，向負載10輸出功率信號。在一些示例中，功率模塊8可以由高電壓域進行供電。例如，功率模塊8可以由具有100V、200V、400V、600V的電壓或其他適當?shù)碾妷旱墓β市盘栠M行供電。
[0026]在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括負載10，該負載可以被配置為響應于接收到功率信息，執(zhí)行一個或多個操作。負載10的示例包括，但不限于，照明元件、電動機以及閥門。作為一個示例，負載10可以包括電動機，該電動機被配置為將電能轉(zhuǎn)換成動能。例如，在系統(tǒng)2被包括在車輛中的情況下，電動機可以被配置為推進該車輛(例如，以向一個或多個車輪提供機械驅(qū)動力)，或者驅(qū)動車輛的座椅/車窗/鏡。在一些示例中，該電動機可以是多相電動機。例如，電動機可以是三相電動機。在一些示例中，負載10可以由高電壓域進行供電。例如，負載10可以從功率模塊8接收到功率信號形式的電能，該電能可以具有100V、200V、400V、600V的電壓或者其他合適的電壓。
[0027]在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括一個或多個傳感器12，該一個或多個傳感器可以被配置為測量負載10的一個或多個參數(shù)。作為一個示例，在負載10包括電動機的情況下，傳感器12可以包括位置傳感器，該位置傳感器被配置為感測電動機的位置。作為另一個示例，傳感器12可以包括溫度傳感器，該溫度傳感器被配置為感測負載10的溫度。在一些示例中，傳感器12可以由低電壓域進行供電。例如，傳感器12可以由具有3.3￥、5￥、12￥、2狀的電壓或者其他適當電壓的功率信號進行供電。
[0028]在一些示例中，系統(tǒng)2可以包括一個或多個波導6，該一個或多個波導可以被配置為引導射頻(RF)信號。例如，波導6可以被配置為引導在10-500GHZ范圍內(nèi)的RF信號。如圖1中所示，一個或多個波導6可以連接在控制器4與功率模塊8之間。在一些示例中，波導6可以由絕緣材料制成，例如塑料、玻璃或者其他任何合適的可成形為波導的絕緣材料。例如，波導6可以由聚丙烯、聚苯乙稀、聚乙烯或者其他任何適當?shù)乃芰现瞥?。因此，即便在波?中的波導連接到控制器4和功率模塊8兩者的情況下，控制器4和功率模塊8也可以保持電位隔離。在一些示例中，一個或多個波導6(諸如，連接在控制器4與功率模塊8之間的波導6中的波導)的長度可以大于25厘米、50厘米、I米、2米或其他合適的距離。在一些示例中，波導6的尺寸(例如，截面形狀)可以基于一個或多個因素，例如，RF信號的頻率以及波導的長度，而進行選擇。
[0029]在一些示例中，控制器4可以與功率模塊8通信。但是，由于可能期望將控制器4與功率模塊8電位隔離，所以控制器4可能無法經(jīng)由直接電連接與功率模塊8通信。根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，控制器4可以通過經(jīng)由一個或多個波導6向功率模塊8輸出RF信號，來與功率模塊8通信。例如，控制器4可以經(jīng)由連接在控制器4與功率模塊8之間的一個或多個波導6，輸出代表控制信號的RF信號。功率模塊8可以經(jīng)由該一個或多個波導6，從控制器4接收代表控制信號的RF信號。功率模塊8可以基于所接收到的控制信號，而向負載10輸出功率信號。通過這種方式，控制器4可以在保持與功率模塊8電位隔離的同時，控制功率模塊8的操作。
[0030]在一些示例中，控制器4與功率模塊8之間的通信可以是雙向的。例如，與僅僅從控制器4接收信號相反，功率模塊8可以向控制器4輸出諸如反饋信號等信號。為了向控制器4輸出信號，功率模塊8可以經(jīng)由一個或多個波導6，向控制器4輸出代表功率模塊8的一個或多個操作值的RF信號。通過這種方式，功率模塊8可以在保持與控制4電位隔離的同時，向控制器4輸出反饋信號。
[0031]在一些示例中，控制器4和功率模塊8可以經(jīng)由波導6中的單個波導，進行雙向通信。例如，控制器4可以經(jīng)由功率模塊8用于向控制器4輸出RF信號的、波導6中的相同的波導，向功率模塊8輸出RF信號。在一些示例中，控制器4和功率模塊8可以經(jīng)由波導6中的多個波導，進行雙向通信。例如，控制器4可以經(jīng)由波導6中的第一波導，向功率模塊8輸出RF信號;并且功率模塊8可以經(jīng)由與波導6中的第一波導不同的波導6中的第二波導，向控制器4輸出RF信號。
[0032]圖2是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了圖1中的一個示例性系統(tǒng)2的詳細信息的示意圖，該示例性系統(tǒng)包括一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。系統(tǒng)2A可以是圖1中的系統(tǒng)的2的一個示例。如圖2中所示，系統(tǒng)2A包括控制器4A、波導6A-6C、功率模塊8A和負載10。在一些示例中，系統(tǒng)2A可以包括圖2中未示出的一個或多個部件，諸如，一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器可以被配置為執(zhí)行與圖1中的傳感器12類似的操作。
[0033]在一些示例中，系統(tǒng)2A可以包括控制器4A，該控制器4A可以被配置為執(zhí)行與圖1中的控制器4類似的操作。例如，控制器4A可以被配置為對系統(tǒng)2A的一個或多個其他部件(例如，負載10)的操作進行控$1」。如圖2中所示，控制器4A可以包括RF發(fā)射器16A和16B(統(tǒng)稱為“RF發(fā)射器16”)、RF接收器18和邏輯20。與圖1中的控制器4類似，控制器4Α可以由低電壓域進行供電。例如，控制器4A的部件(例如，RF發(fā)射器16、RF接收器18和/或邏輯20)可以由具有3.3V、5V、12V、24V的電壓或者其他合適電壓的功率信號進行供電。
[0034]在一些示例中，控制器4A可以包括RF發(fā)射器16，該RF發(fā)射器可以被配置為向系統(tǒng)2輸出RF信號的一個或多個部件，諸如，功率模塊8A。在一些不例中，RF發(fā)射器16可以被配置為基于從控制器4A的一個或多個部件接收到的信號而輸出RF信號。例如，響應于從邏輯20接收到指示控制信號的數(shù)據(jù)，RF發(fā)射器16可以被配置為輸出代表控制信號的RF信號。在一些示例中，每個RF發(fā)射器16可以被配置為經(jīng)由波導6中的單獨存在的波導，輸出RF信號。例如，如圖2中所示，RF發(fā)射器16A可以被配置為經(jīng)由波導6A輸出RF信號，并且RF發(fā)射器16B可以配置為經(jīng)由波導6C輸出RF信號。
[0035]在一些示例中，控制器4A可以包括RF接收器18，該接收器18可以被配置為從系統(tǒng)2的一個或多個部件(諸如，功率模塊8A)接收RF信號。在一些示例中，RF接收器18可以被配置為基于所接收到的RF信號，而向控制器4A輸出信號的一個或多個部件。例如，響應于接收到代表功率模塊8A的一個或多個操作值的RF信號，RF接收器18可以被配置為向邏輯20輸出指示該一個或多個操作值的數(shù)據(jù)。在一些示例中，RF接收器18可以被配置為經(jīng)由與RF發(fā)射器16被配置為輸出RF信號不同的、波導6中的波導，接收RF信號。例如，如圖2中所示，RF接收器18可以被配置為經(jīng)由波導6B接收RF信號。
[0036]在一些不例中，RF發(fā)射器16和RF接收器18可以是分立的部件。在一些不例中，一個或多個RF發(fā)射器16和RF接收器18可以組合成單個部件，該單個部件可以稱為RF收發(fā)器。
[0037]在一些示例中，控制器4A可以包括邏輯20，該邏輯20可以被配置為對負載10的操作進行控制。例如，邏輯20可以維護控制環(huán)路，該控制環(huán)路控制負載10的操作。在一些示例中，控制環(huán)路的輸入可以包括從功率模塊8A接收的反饋信息。例如，邏輯20可以使用從功率模塊8A接收到的一個或多個操作值(例如，經(jīng)由波導6B和RF接收器18 )，作為控制環(huán)路的輸入。在一些示例中，控制環(huán)路的輸入還可以包括從一個或多個傳感器，諸如，圖1中的一個或多個傳感器12(為簡明起見，圖2中未示出)，接收到的數(shù)據(jù)。在一些示例中，控制環(huán)路的輸出可以是向功率模塊8A輸出的控制信號。例如，邏輯20可以輸出控制信號(例如，經(jīng)由波導6A和6B、以及RF發(fā)射器16)，以使得功率模塊8A向負載1輸出功率信號。
[0038]在一些示例中，系統(tǒng)2A可以包括功率模塊8A，該功率模塊可以被配置為執(zhí)行與圖1中的功率模塊8類似的操作。例如，功率模塊8A可以被配置為基于從控制器4A接收到的控制信號，而向負載10輸出功率信號。如圖2中所示，功率模塊8A可以包括驅(qū)動器模塊24A和24B(統(tǒng)稱為“驅(qū)動器模塊24”)、晶體管26A和26B(統(tǒng)稱為“晶體管26”)以及反饋模塊28。與圖1中的功率模塊8類似，功率模塊從可以從高電壓域接收功率。例如，功率模塊8A的一個或多個部件(例如，驅(qū)動器模塊24、晶體管26和/或反饋模塊28)可以由具有100V、200V、400V、600V的電壓或者其他合適電壓的功率信號進行供電。
[0039]在一些示例中，功率模塊8A可以包括驅(qū)動器模塊24，該驅(qū)動器模塊可以被配置為產(chǎn)生用于操作晶體管26的信號。例如，每個驅(qū)動器模塊24可以被配置為基于從控制器4A接收到的控制信號而生成用于操作晶體管26中的相應晶體管的信號。如圖2中所示，每個驅(qū)動器模塊24可以包括調(diào)節(jié)器30A和30B(統(tǒng)稱為“調(diào)節(jié)器30”)中的調(diào)節(jié)器、RF接收器32A和32B(統(tǒng)稱為“RF接收器32” )中的RF接收器、邏輯34A和34B(統(tǒng)稱為“邏輯34” )中的邏輯、以及驅(qū)動器36A和36B(統(tǒng)稱為“驅(qū)動器36”)中的驅(qū)動器。例如，驅(qū)動器模塊24A可以包括RF接收器32A、邏輯34A以及驅(qū)動器36A;并且驅(qū)動器模塊24B可以包括RF接收器32B、邏輯34B和驅(qū)動器36B。
[0040]在一些示例中，驅(qū)動器模塊24可以包括調(diào)節(jié)器30中的調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器可以被配置為向驅(qū)動器模塊24的部件供應一個或多個本地的、電位去耦的低電壓。例如，驅(qū)動器模塊24的調(diào)節(jié)器30可以被配置為向RF接收器32A、邏輯34A和驅(qū)動器36A供應12V信號。在一些示例中，調(diào)節(jié)器30可以被配置為從高電壓電源生成低電壓。例如，調(diào)節(jié)器30可以從HV電源(如上所述，該HV電源可以具有100V、200V、400V、600V的電壓)生成12V信號。
[0041 ]在一些示例中，驅(qū)動器模塊24可以包括RF接收器32中的RF接收器，該RF接收器可以被配置為從系統(tǒng)2的一個或多個部件，諸如，控制器4A，接收RF信號。在一些示例中，每個RF接收器32可以被配置為基于所接收到的RF信號，將信號向?qū)?qū)動器模塊24的一個或多個部件輸出。例如，響應于從控制器4A接收到代表控制信號的RF信號，RF接收器32A可以被配置為向邏輯34A輸出指示控制器信號的數(shù)據(jù)。在一些示例中，每個RF接收器32可以被配置為經(jīng)由波導6中的單獨存在的波導接收RF信號。例如，如圖2中所示，RF接收器32A可以被配置為經(jīng)由波導6A接收RF信號，并且RF接收器32B可以被配置為經(jīng)由波導6C接收RF信號。
[0042]在一些示例中，驅(qū)動器模塊24可以包括邏輯34中的邏輯以及驅(qū)動器36A中的驅(qū)動器，該邏輯和驅(qū)動器可以被配置為基于從控制器4A接收到的控制信號而生成用于操作晶體管26的信號。例如，基于從控制器4A接收到的控制信號，驅(qū)動器模塊24A的邏輯34A可以使得驅(qū)動器36A向晶體管26A的柵極輸出信號，這使得晶體管26A向負載10輸出功率信號。在一些示例中，驅(qū)動器36生成的信號可以是脈沖寬度調(diào)制(PffM)信號。
[0043]在一些示例中，功率模塊8A可以包括晶體管26，該晶體管可以被配置為向負載10輸出功率信號。在一些示例中，每個晶體管26可以被配置為基于從驅(qū)動器模塊24中的驅(qū)動器模塊接收到的柵極控制信號，而輸出功率信號。晶體管26的示例包括，但不限于，一個或多個功率晶體管、一個或多個金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(MOSFET)、一個或多個晶閘管、一個或多個絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)以及/或者它們的組合。可以被包括在晶體管26中的一些示例性MOSFET包括，但不限于，一個或多個雙擴散金屬氧化物半導體(DMOS)M0SFET、一個或多個P型襯底(PMOS)MOSFET、一個或多個溝槽(UMOS)MOSFET以及一個或多個超結(jié)深溝槽MOSFET(例如，一個或多個CoolMOSTM MOSFET)。
[0044]在一些示例中，功率模塊8A可以包括反饋模塊28，該反饋模塊可以被配置為向控制器4A提供反饋信息。如圖2中所示，反饋模塊28可以包括調(diào)節(jié)器30、RF發(fā)射器42、邏輯44以及測量模塊46。
[0045]在一些示例中，反饋模塊28可以包括調(diào)節(jié)器40，該調(diào)節(jié)器可以被配置為執(zhí)行與調(diào)節(jié)器30類似的操作。例如，調(diào)節(jié)器40可以被配置為向反饋模塊28的部件供應從高電壓電源生成的一個或多個本地的、電位去耦的低電壓。在一些示例中，與包括有調(diào)節(jié)器40相反，反饋模塊28可以從調(diào)節(jié)器30中的一個調(diào)節(jié)器接收功率。
[0046]在一些示例中，反饋模塊28可以包括測量模塊46，該測量模塊可以被配置為測量一個或多個操作值。例如，測量模塊28可以被配置為測量驅(qū)動器模塊24、晶體管26和/或負載10的一個或多個操作值。可以通過測量模塊46測量的示例性操作值包括，但不限于，電流電平(例如，流過晶體管26和/或負載10的電流電平)、電壓電平(例如，晶體管26和/或負載10的電壓電平)以及溫度(例如，晶體管26和/或負載10的溫度)。
[0047]在一些示例中，反饋模塊28可以包括邏輯44，該邏輯可以被配置為使得RF發(fā)射器將代表該一個或多個操作值中的至少一個操作值的RF信號，向系統(tǒng)2A的一個或多個部件輸出，諸如，控制器4A。例如，邏輯44可以使得RF發(fā)射器42經(jīng)由波導6B，將代表晶體管26A的溫度以及跨晶體管26A的電壓的RF信號，向控制器4A輸出。
[0048]在一些示例中，反饋模塊28可以包括RF發(fā)射器42，該RF發(fā)射器可以被配置為將RF信號向系統(tǒng)2的一個或多個部件輸出，諸如，控制器4A。在一些不例中，RF發(fā)射器42可以被配置為基于從反饋模塊28的一個或多個部件接收到的信號，而輸出RF信號。例如，響應于從邏輯44接收到指示一個或多個操作值的數(shù)據(jù)，RF發(fā)射器42可以被配置為輸出代表該一個或多個操作值的RF信號。在一些示例中，RF發(fā)射器42可以被配置為經(jīng)由與RF接收器32被配置為接收RF信號的不同的、波導6中的波導，輸出RF信號。例如，如圖2中所示，RF發(fā)射器42可以被配置為經(jīng)由波導6B，發(fā)射RF信號。
[0049]在操作中，控制器4A可以控制負載10的操作。例如，邏輯20可以將控制信號向RF發(fā)射器16輸出，該RF發(fā)射器16可以經(jīng)由波導6中的一個或多個波導，將代表控制信號(例如，PWM、ASK、FSK或者PSK控制器信號)的RF信號，向RF接收器32輸出。作為一個示例，邏輯20可以將PWM控制信號向RF發(fā)射器16A輸出。響應于接收到PffM控制信號，RF發(fā)射器16A可以將PWM控制信號對于RF載波頻率進行調(diào)制，該RF載波頻率可以介于1GHz與500GHz之間，并且經(jīng)由波導6A將調(diào)制的PffM控制信號向RF接收器32A輸出。
[0050]功率模塊8A可以基于邏輯20輸出的控制信號，向負載10輸出功率信號。例如，RF接收器32可以接收到代表控制信號的RF信號，并且將該控制信號向邏輯34輸出，該邏輯34可以使得驅(qū)動器36向負載10輸出功率信號。作為一個示例，RF接收器32A可以將從RF發(fā)射器16A接收到的調(diào)制P麗控制信號解調(diào)，并且將解調(diào)的P麗控制信號向邏輯34A輸出。響應于接收到HVM控制信號，邏輯34A和驅(qū)動器36A可以將信號向晶體管26A的柵極輸出，這使得晶體管26A允許(或者，避免)電流從HV電源向負載1流動。
[0051]反饋模塊28可以向控制器4A提供反饋。例如，邏輯44可以使得測量模塊46測量功率模塊8A的一個或多個操作值，并且使得RF發(fā)射器42經(jīng)由波導6B，將代表該一個或多個操作值的RF信號向控制器4A的RF接收器18輸出。作為一個示例，邏輯44可以使得測量模塊46測量晶體管26A的溫度以及流過負載10的電流電平，并且使得RF發(fā)射器42輸出代表晶體管26A的測量溫度以及流過負載1的測量電流電平的RF信號。
[0052]控制器4A可以基于從功率模塊8A接收到的反饋而調(diào)整控制信號。例如，由邏輯20維護的控制環(huán)路，可以利用部分或者所有的從功率模塊8A接收到的反饋來調(diào)整控制信號。作為一個示例，如果該反饋指示晶體管26A的溫度高于閾值，那么邏輯20可以調(diào)整控制信號以降低晶體管26A的溫度。例如，邏輯20可以調(diào)整控制信號以減小晶體管26A的占空比。
[0053]圖3是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了圖1中的系統(tǒng)2的另一個示例的詳細信息的示意圖，該系統(tǒng)包括一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。系統(tǒng)2B可以是圖1中的系統(tǒng)的2的一個示例。如圖3中所示，系統(tǒng)2B包括控制器4B、波導6A-6D、功率模塊8B以及負載10。在一些示例中，系統(tǒng)2B可以包括圖3中未示出的一個或多個部件，諸如，一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器可以被配置為執(zhí)行與圖1中的傳感器12類似的操作。
[0054]在一些示例中，系統(tǒng)2B可以被配置為執(zhí)行與圖1中的系統(tǒng)2以及圖2中的系統(tǒng)2A類似的操作。但是，與圖示為包括用于測量并且輸出反饋信號的單獨存在的模塊(即，反饋模塊28)的功率模塊8A相反，功率模塊SB包括增強的驅(qū)動器模塊，該增強的驅(qū)動器模塊執(zhí)行反饋模塊28的部分或者所有的功能。通過這種方式，系統(tǒng)2B可以使得在控制器4B與功率模塊SC之間能夠進行通信，同時保持控制器4B與增強的驅(qū)動器模塊52之間的電位隔離。
[0055]在一些示例中，系統(tǒng)2B可以包括控制器4B，該控制器4B可以被配置為執(zhí)行與圖1中的控制器4以及圖2中的控制器4A類似的操作。例如，控制器4B可以被配置為對系統(tǒng)2B中的一個或多個其他部件(例如，負載10)的操作進行控制。如圖3中所示，控制器4B可以包括RF收發(fā)器50以及邏輯20。與圖1中的控制器4類似，控制器4B可以由低電壓域進行供電。例如，控制器48的部件(例如，1^收發(fā)器50和/或邏輯20)可以由具有3.3￥、5￥、12￥、2狀的電壓或者其他合適電壓的功率信號進行供電。
[0056]在一些示例中，控制器4A可以包括RF收發(fā)器50，該RF收發(fā)器可以被配置為執(zhí)行與圖2中的RF發(fā)射器16和RF接收器18類似的操作。例如，RF收發(fā)器50可以被配置為與系統(tǒng)2的一個或多個部件，諸如，功率模塊8B，交換RF信號。在一些不例中，RF收發(fā)器50可以被配置為經(jīng)由不同的波導，輸出RF信號和接收RF信號。例如，如圖3中的示例所示，RF收發(fā)器50可以經(jīng)由波導6A和6C輸出RF信號，并且經(jīng)由波導6B和6D接收RF信號。在一些示例中，RF收發(fā)器50可以被配置為經(jīng)由共享的波導，輸出RF信號并且接收RF信號。例如，RF收發(fā)器50可以經(jīng)由波導6A和6C輸出并且接收RF信號。
[0057]在一些示例中，系統(tǒng)2B可以包括功率模塊SB，該功率模塊可以被配置為執(zhí)行與圖1中的功率模塊8以及圖2中的功率模塊8A類似的操作。例如，功率模塊8B可以被配置為基于從控制器4B接收到的控制信號，向負載10輸出功率信號。如圖3中所示，功率模塊SB可以包括增強的驅(qū)動器模塊52A和52B(統(tǒng)稱為“增強的驅(qū)動器模塊52”)以及晶體管26。與圖1中的功率模塊8類似，功率模塊8B可以從高電壓域接收功率。例如，功率模塊8B的一個或多個部件(例如，增強的驅(qū)動器模塊52和/或晶體管26)可以由具有100V、200V、400V、600V的電壓或者其他合適電壓的功率信號進行供電。
[0058]在一些示例中，功率模塊SB可以包括增強的驅(qū)動器模塊52，該增強的驅(qū)動器模塊可以被配置為執(zhí)行與圖2中的驅(qū)動器模塊24和反饋模塊28類似的操作。例如，每個增強的驅(qū)動器模塊52可以被配置為生成用于操作晶體管26的信號、并且向控制器4B提供反饋信號。如圖3中所示，增強的驅(qū)動器模塊52可以把包括調(diào)節(jié)器30中的調(diào)節(jié)器、RF收發(fā)器54A和54B(統(tǒng)稱為“RF收發(fā)器54”)中的RF收發(fā)器、邏輯56A和56B(統(tǒng)稱為“邏輯56”)中的邏輯、測量模塊47A和47B(統(tǒng)稱為“測量模塊47”)中的測量模塊以及驅(qū)動器36中的驅(qū)動器。例如，增強的驅(qū)動器模塊52A可以包括RF收發(fā)器54A、邏輯56A、測量模塊47A以及驅(qū)動器36A;并且增強的驅(qū)動器模塊52B可以包括RF收發(fā)器54B、邏輯56B、測量模塊47B以及驅(qū)動器36B。
[0059]在一些示例中，增強的驅(qū)動器模塊52可以包括RF收發(fā)器54中的RF收發(fā)器，該RF收發(fā)器可以被配置為執(zhí)行與圖2中的RF接收器32中的RF接收器以及RF發(fā)射器42類似的操作。例如，RF收發(fā)器54可以被配置為與系統(tǒng)2的一個或多個部件，諸如，控制器4B，交換RF信號。
[0060]在一些示例中，增強的驅(qū)動器模塊52可以包括測量模塊47中的測量模塊，該測量模塊可以被配置為執(zhí)行與圖2中的測量模塊46類似的操作。例如，測量模塊47可以被配置為測量一個或多個操作值。作為一個示例，測量模塊47A可以被配置為測量晶體管26A和/或負載10的一個或多個操作值。作為另一個示例，測量模塊47B可以被配置為測量晶體管26B和/或負載10的一個或多個操作值。
[0061]在一些示例中，增強的驅(qū)動器模塊52可以包括邏輯56中的邏輯以及驅(qū)動器36中的驅(qū)動器，該邏輯和驅(qū)動器可以被配置為執(zhí)行與圖2中的邏輯34、邏輯44中的邏輯、以及驅(qū)動器36中的驅(qū)動器類似的操作。例如，邏輯56A和驅(qū)動器36A可以被配置為基于從控制器4A接收到的控制信號而生成用于操作晶體管26A的信號，并且使得RF收發(fā)器54A將代表該一個或多個操作值中的至少一個操作值的RF信號向系統(tǒng)2B的一個或多個部件輸出，諸如，控制器4B0
[0062]圖4是根據(jù)本公開的一個或多個示例性技術(shù)，示出了圖1中的系統(tǒng)2的另一個示例的詳細信息的示意圖，該系統(tǒng)包括一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為使得在電位隔離的部件之間能夠進行通信。系統(tǒng)2C可以是圖1中的系統(tǒng)2的一個示例。如圖4中所示，系統(tǒng)2C包括控制器4C、波導6、功率模塊8C以及負載10。在一些示例中，系統(tǒng)2C可以包括圖4中未示出的一個或多個部件，諸如，一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器可以被配置為執(zhí)行與圖1中的傳感器12類似的操作。
[0063]在一些示例中，系統(tǒng)2C可以被配置為執(zhí)行與圖1中的系統(tǒng)2、圖2中的系統(tǒng)2A以及圖3中的系統(tǒng)2B類似的操作。但是，與圖示為將單獨存在的波導用于每個驅(qū)動器模塊的系統(tǒng)2A和2B相反，系統(tǒng)2C可以將波導6中的單個波導用于所有的驅(qū)動器模塊。換言之，圖3示出了控制器4B和功率模塊SB通過單個波導連接的一個示例。
[0064]在一些示例中，系統(tǒng)2C可以包括控制器4C，該控制器被配置為執(zhí)行與圖1中的控制器4、圖2中的控制器4A、以及圖3中的控制器4B類似的操作。例如，控制器4C可以被配置為對系統(tǒng)2C的一個或多個其他部件(諸如，負載10)的操作進行控制。如圖4中所示，控制器4C可以包括RF收發(fā)器50以及邏輯20。與圖1中的控制器4類似，控制器4C可以由低電壓域供電。例如，控制器4(:的部件(例如，1^收發(fā)器50以及/或者邏輯20)可以由具有3.3￥、5￥、12￥、24￥的電壓或者其他合適電壓的功率信號進行供電，該電壓可以針對特定類型的系統(tǒng)進行選擇或者設計。
[0065]在一些示例中，系統(tǒng)2C可以包括功率模塊SC，該功率模塊可以被配置為執(zhí)行與圖1中的功率模塊8、圖2中的功率模塊8A、以及圖3中的功率模塊8B類似的操作。例如，功率模塊SC可以被配置為基于從控制器4C接收到的控制信號，而向負載10輸出功率信號。如圖4中所示，功率模塊SC可以包括本地驅(qū)動器模塊53A和53B(統(tǒng)稱為“本地驅(qū)動器模塊53”)、通信和反饋模塊29(C&F模塊29)、波導7A和7B(統(tǒng)稱為“波導7” )以及晶體管26。與圖1中的功率模塊8類似，功率模塊8C可以從高電壓域接收功率。例如，功率模塊8C的一個或多個部件(例如，本地驅(qū)動器模塊53、C&F模塊29以及/或者晶體管26)可以由具有100V、200V、400V、600V的電壓或者其他合適電壓的功率信號進行供電。
[0066]在一些示例中，功率模塊SC可以包括波導7，該波導可以被配置為引導RF信號。在一些示例中，波導7可以由諸如塑料等絕緣材料制成。因此，即便在波導7中的波導連接至C&F模塊29以及本地驅(qū)動器模塊53中的本地驅(qū)動器模塊兩者的情況下，C&F模塊29與本地驅(qū)動器模塊也可以保持電位隔離。在一些示例中，波導7中的波導的長度可能小于波導6中的波導的長度。因此，在一些示例中，相對于經(jīng)由波導6中的波導進行通信而言，可以通過根據(jù)波導尺寸的增加減小發(fā)射功率或者減小載波頻率、或者通過如單向PffM調(diào)制的OOK(通斷鍵控)等的協(xié)議簡化，來簡化經(jīng)由波導7中的波導的通信。
[0067]在一些示例中，功率模塊SC可以包括本地驅(qū)動器模塊53，該本地驅(qū)動器模塊可以被配置為執(zhí)行與圖2中的驅(qū)動器模塊24類似的操作。例如，每個本地驅(qū)動器模塊53可以被配置為生成用于操作晶體管26的信號。但是，與直接從控制器4A接收RF信號的驅(qū)動器模塊24相反，本地驅(qū)動器模塊53可以從C&F模塊29接收RF信號。如圖4中所示，本地驅(qū)動器模塊53可以包括調(diào)節(jié)器30中的調(diào)節(jié)器、本地RF收發(fā)器62A和62B(統(tǒng)稱為“本地RF收發(fā)器62”)中的本地RF收發(fā)器、邏輯34中的邏輯以及驅(qū)動器36中的驅(qū)動器。例如，本地驅(qū)動器模塊53A可以包括本地RF收發(fā)器62A、邏輯34A以及驅(qū)動器36A;并且本地驅(qū)動器模塊53B可以包括本地RF收發(fā)器62B、邏輯34B以及驅(qū)動器36B。
[0068]在一些示例中，本地驅(qū)動器模塊53可以包括本地RF收發(fā)器62中的本地RF收發(fā)器，該本地RF收發(fā)器可以被配置為執(zhí)行與圖3中的RF收發(fā)器54中的RF收發(fā)器類似的操作。但是，與直接與控制器4B交換RF信號相反，本地RF收發(fā)器62可以被配置為與功率模塊8C的一個或多個部件，諸如，C&F模塊29中的本地RF收發(fā)器60，交換RF信號。
[0069]在一些示例中，系統(tǒng)2C可以包括C&F模塊29，該C&F模塊可以被配置為執(zhí)行與圖2中的反饋模塊28以及RF收發(fā)器54類似的操作。例如，C&F模塊29可以被配置為向控制器4C提供反饋信號，并且從控制器4C接收RF信號。如圖4中所示，C&F模塊29可以包括RF收發(fā)器55、本地RF收發(fā)器60、調(diào)節(jié)器40、邏輯44以及測量模塊46。
[0070]在一些示例中，C&F模塊29可以包括RF收發(fā)器55以及本地RF收發(fā)器60 JF收發(fā)器55可以被配置為執(zhí)行與圖3中的RF收發(fā)器54類似的操作。例如，RF收發(fā)器55可以被配置為與系統(tǒng)2的一個或多個部件，諸如，控制器4B，交換RF信號。但是，與每個功率模塊單獨地與控制器4C通信(S卩，經(jīng)由單獨存在的波導)相反，RF收發(fā)器55可以使得多個本地功率模塊能夠經(jīng)由單個波導與控制器4C通信。
[0071]在一些示例中，C&F模塊29可以包括調(diào)節(jié)器40，該調(diào)節(jié)器可以被配置為執(zhí)行與調(diào)節(jié)器30類似的操作。例如，調(diào)節(jié)器40可以被配置為向C&F模塊29的部件供應從高電壓電源生成的一個或多個本地的、電位去耦的低電壓。在一些示例中，與包括調(diào)節(jié)器40相反，C&F模塊29可以從調(diào)節(jié)器30中的一個調(diào)節(jié)器接收功率。
[0072]在操作中，RF收發(fā)器50可以將RF信號向RF收發(fā)器55輸出。例如，RF收發(fā)器50可以向本地功率模塊53A輸出代表控制信號的RF信號。RF收發(fā)器55可以解調(diào)RF信號，并且邏輯44可以確定該信號是針對本地功率模塊53A的還是針對本地功率模塊53B的。作為一個示例，邏輯44可以確定信號是針對本地功率模塊53A的控制信號，其中控制信號被尋址到本地功率模塊53A。作為另一個示例，邏輯44可以確定控制信號是針對本地功率模塊53A的，其中控制信號是以特定模式接收到的(即，在針對本地功率模塊53A與本地功率模塊53B的控制信號之間交替)。在一些示例中，控制器4C可以使在非常高的漢明距離下對控制信號進行編碼，例如，從而減小不慎切換的可能性。在一些示例中，控制器4C可以針對實際狀態(tài)重復該命令，并且可以對用于切換序列的接受規(guī)則進行監(jiān)測。在一些示例中，諸如在經(jīng)由波導6的發(fā)射可能達到1GB/秒的數(shù)據(jù)速率的情況下，控制器4C可以使用16比特代碼來指定切換狀態(tài)(即，晶體管26的切換狀態(tài))，由RF發(fā)射引起的延遲可能是約2納秒。
[0073]邏輯44可以使得本地RF收發(fā)器60將控制信號向本地功率模塊53中的所確定的本地功率模塊輸出。例如，如果RF收發(fā)器55接收到的信號，是用于使得晶體管26A允許電流從HV電源向負載1流動的命令，則邏輯44可以輸出PWM控制信號，并且使得本地RF收發(fā)器60將代表HVM控制信號的RF信號向本地RF收發(fā)器62A輸出。例如，本地RF收發(fā)器60可以使用RF載波來調(diào)Φ丨jP麗控制信號。本地RF收發(fā)器62A可以解調(diào)P麗控制信號，并且將解調(diào)的P麗控制信號向邏輯34A輸出，該邏輯與驅(qū)動器36A—起，可以使得晶體管26A允許電流從HV電源向負載1流動。
[0074]在一些示例(諸如，圖4中的示例)中，由本地RF收發(fā)器62和本地RF收發(fā)器60交換的RF信號可以通過波導6被引導。例如，由本地RF收發(fā)器62A和本地RF收發(fā)器60交換的RF信號可以通過波導7A被引導，并且由本地RF收發(fā)器62B和本地RF收發(fā)器60交換的RF信號可以通過波導7B被引導。在一些示例中，波導7可以被忽略，從而本地RF收發(fā)器62和本地RF收發(fā)器60無線地鏈接。在一些示例中，為了減小在本地RF收發(fā)器62的和本地RF收發(fā)器60的相應的天線之間的隔離距離，在兩者天線之間可以設置絕緣體材料，或者兩者天線均可以模制到相同的絕緣體中。在以上任一情況下，系統(tǒng)2C都可以使得能夠在控制器4C與功率模塊SC之間進行通信，同時保持控制器4C、本地驅(qū)動器模塊53以及C&F模塊29之間的電位隔離。
[0075]在一些示例中，RF收發(fā)器50與RF收發(fā)器55之間的通信可以是半雙工時分多址接入(TDMA)、全雙工頻分多址接入(FDMA)、碼分多址接入(CDMA)或者其他任何合適的布置。類似地，在本地RF收發(fā)器60與本地RF收發(fā)器62之間的通信可以是半雙工TDMA、全雙工FDMA或者其他任何合適的布置。
[0076]在一些示例中，盡管在圖4中圖示為單獨存在的部件，但是C&F模塊29可以與驅(qū)動器模塊相組合，其可以稱為主驅(qū)動器模塊。在這種示例中，功率模塊可以包括主驅(qū)動器模塊以及一個或多個本地驅(qū)動器模塊。與圖4中的示例類似，主驅(qū)動器模塊可以操作作為，與控制器的通信的集線器。
[0077]圖5是根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，示出了示例性功率模塊的示例性操作的流程圖，該示例性功率模塊經(jīng)由一個或多個波導與控制器通信。僅出于說明的目的，下文在如圖1中所示的功率模塊8以及如圖2中所示的功率模塊8A的背景下，描述示例性的操作。
[0078]根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，功率模塊8的接收器可以經(jīng)由一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號，該一個或多個波導被配置為在控制器與功率模塊之間引導RF信號(502)。例如，功率模塊8A的驅(qū)動器模塊24A的RF接收器32A可以經(jīng)由波導6A，從控制器4A的RF發(fā)射器16A接收代表控制信號的RF信號。如上所述，功率模塊8可以與控制器電位隔離。
[0079]功率模塊8可以基于控制信號而向負載輸出功率信號(504)。例如，驅(qū)動器模塊24A的驅(qū)動器36A可以使得功率模塊8A的晶體管26A基于所接收到的控制信號而向負載10輸出功率信號。通過這種方式，功率模塊8可以在保持與控制器電位隔離的同時，從控制器接收控制信號。
[0080]如上所述，在一些示例中，功率模塊8的測量模塊可以測量功率模塊8的一個或多個操作值。在這種示例中，功率模塊8的發(fā)射器可以將代表該一個或多個操作值的RF信號向控制器輸出。通過這種方式，功率模塊8可以在保持與控制器電位隔離的同時，與控制器進行雙向通信。
[0081]圖6是根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，示出了示例性控制器的示例性操作的流程圖，該示例性控制器經(jīng)由一個或多個波導與功率模塊通信。僅出于說明的目的，下文在如圖1中所示的控制器4以及如圖2中所示的控制器4A的背景下，描述示例性的操作。
[0082]根據(jù)本公開的一個或多個技術(shù)，控制器4可以經(jīng)由一個或多個波導，向功率模塊輸出代表控制信號的射頻(RF)信號，該一個或多個波導被配置為在控制器4與功率模塊之間引導RF信號(602)。例如，控制器4A的邏輯20可以生成P麗控制信號，控制器4A的RF發(fā)射器16A可以使用RF載波來調(diào)制Pmi控制信號，并且經(jīng)由波導6A將調(diào)制的PTOl控制信號輸出向功率模塊輸出。
[0083]控制器4可以經(jīng)由該一個或多個波導，從功率模塊接收代表功率模塊的一個或多個操作值的RF信號(604)。例如，控制器4A的RF接收器18可以從功率模塊8A接收代表功率模塊8A的晶體管的溫度的RF信號。
[0084]控制器4可以基于功率模塊的該一個或多個操作值，調(diào)整控制信號(606)。例如，如果功率模塊8A的晶體管的溫度高于閾值，則邏輯20可以調(diào)整控制信號以減小晶體管的溫度。作為一個示例，邏輯20可以調(diào)整控制信號以減小晶體管的占空比?？刂破?可以將經(jīng)調(diào)整的控制信號向功率模塊(602)輸出。通過這種方式，控制器4可以在保持與功率模塊電位隔離的同時，將控制信號向功率模塊輸出。
[0085]以下示例可以示出了本公開的一個或多個方面。
[0086]示例I。一種系統(tǒng)，包括:一個或多個波導，該一個或多個波導被配置為引導射頻(RF)信號;控制器，該控制器包括發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導輸出代表控制信號的RF信號；以及功率模塊，該功率模塊包括:接收器，該接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導，接收代表控制信號的RF信號；以及驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置為基于該控制信號而向負載輸出功率信號。
[0087]示例2。根據(jù)示例I的系統(tǒng)，其中控制器被供應的電壓電平的數(shù)量級至少大于功率模塊被供應的電壓電平。
[0088]示例3。根據(jù)示例1-2的任意組合的系統(tǒng)，其中功率模塊進一步包括:測量模塊，該測量模塊被配置為測量功率模塊的一個或多個操作值；以及發(fā)射器，該發(fā)射器被配置為經(jīng)由一個或多個波導，將代表該一個或多個操作值的RF信號向控制器輸出，其中該控制器進一步包括接收器，該接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導，從所述功率模塊接收代表功率模塊的該一個或多個操作值的RF信號。
[0089]示例4。根據(jù)示例1-3的任意組合的系統(tǒng)，其中功率模塊的接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導中的第一波導，從控制器接收代表控制信號的RF信號，其中功率模塊的發(fā)射器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導中的第二波導，將代表該一個或多個操作值的信號向控制器輸出。
[0090]示例5。根據(jù)示例1-4的任意組合的系統(tǒng)，其中功率模塊的接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導中的特定波導，從控制器接收代表控制信號的RF信號，其中功率模塊的發(fā)射器被配置為經(jīng)由該特定波導，將代表該一個或多個操作值的信號向控制器輸出。
[0091]示例6。根據(jù)示例1-5的任意組合的系統(tǒng)，其中功率模塊的發(fā)射器以及功率模塊的接收器被配置為經(jīng)由本地RF鏈路與功率模塊的其他部件進行通信。
[0092]示例7。根據(jù)示例1-6的任意組合的系統(tǒng)，其中該特定波導是該一個或多個波導中的第一波導，并且其中本地RF鏈路的信號通過該一個或多個波導中的第二波導被引導。
[0093]示例8。根據(jù)示例1-7的任意組合的系統(tǒng)，其中本地RF鏈路的信號不通過一個或多個波導被引導。
[0094]示例9。根據(jù)示例1-8的任意組合的系統(tǒng)，其中驅(qū)動器包括第一驅(qū)動器，該第一驅(qū)動器被配置為向負載輸出第一功率信號；功率模塊進一步包括第二驅(qū)動器，該第二驅(qū)動器被配置為向負載輸出第二功率信號。
[0095]示例10。根據(jù)示例1-9的任意組合的系統(tǒng)，其中功率模塊的接收器包括第一接收器，該第一接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導中的第一波導，從控制器接收代表第一驅(qū)動器的控制信號的RF信號，功率模塊進一步包括:第二接收器，該第二接收器被配置為經(jīng)由該一個或多個波導中的第二波導，從控制器接收代表第二驅(qū)動器的控制信號的RF信號。
[0096]示例11。根據(jù)示例1-10的任意組合的系統(tǒng)，其中測量模塊包括第一測量模塊，該第一測量模塊被配置為測量第一驅(qū)動器的一個或多個操作值;功率模塊的發(fā)射器是功率模塊的第一發(fā)射器，該第一發(fā)射器被配置為經(jīng)由第一波導，將代表第一驅(qū)動器的該一個或多個操作值的RF信號向控制器輸出，功率模塊進一步包括:第二測量模塊，該第二測量模塊被配置為測量第二驅(qū)動器的一個或多個操作值；以及第二發(fā)射器，該第二發(fā)射器可以被配置為經(jīng)由第二波導，將代表第二驅(qū)動器的該一個或多個操作值的RF信號向控制器輸出。
[0097]示例12。根據(jù)示例1-11的任意組合的系統(tǒng)，其中功率模塊的發(fā)射器被配置為經(jīng)由第三波導，將代表該一個或多個操作值的RF信號向控制器輸出。
[0098]示例13。根據(jù)示例1-12的任意組合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)進一步包括一個或多個傳感器，該一個或多個傳感器被配置為測量負載的一個或多個操作值，其中該一個或多個傳感器與控制器電位耦合。
[0099]示例14。根據(jù)示例1-13的任意組合的系統(tǒng)，其中該一個或多個波導包括一個或多個塑料波導。
[0100]示例15。一種方法，包括:通過功率模塊的接收器，經(jīng)由一個或多個波導從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號，該一個或多個波導被配置為在控制器與功率模塊之間引導RF信號，其中功率模塊與控制器電位隔離；以及通過功率模塊的驅(qū)動器并且基于控制信號，向負載輸出功率信號。
[0101 ]示例16。根據(jù)示例15的方法，其中波導是該一個或多個波導中的第一波導，該方法進一步包括:通過測量模塊，測量功率模塊的一個或多個操作值;通過功率模塊的發(fā)射器，經(jīng)由該一個或多個波導的第二波導發(fā)射代表功率模塊的該一個或多個操作值的RF信號。
[0102]示例17。根據(jù)示例15-16的任意組合的方法，該方法進一步包括:通過測量模塊，測量功率模塊的一個或多個操作值;通過功率模塊的發(fā)射器，經(jīng)由波導發(fā)射代表功率模塊的一個或多個操作值的RF信號。
[0103]示例18。根據(jù)示例15-17的任意組合的方法，該方法進一步包括:通過功率模塊的發(fā)射器、以及功率模塊的接收器，經(jīng)由本地RF鏈路進行通信，從而功率模塊的發(fā)射器與功率模塊的接收器電位隔離。
[0104]示例19。一種功率模塊，包括:接收器，該接收器被配置為經(jīng)由一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號，該一個或多個波導被配置為在控制器到功率模塊之間引導RF信號，以使得功率模塊與控制器電位隔離；以及驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置為基于控制信號而向負載輸出功率信號。
[0105]示例20。一種功率模塊，包括:用于經(jīng)由波導、從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號的裝置，該波導被配置為在控制器到功率模塊之間引導RF信號，以使得功率模塊與控制器電位隔離；以及用于基于控制信號而向負載輸出功率信號的裝置。
[0106]示例21。根據(jù)示例20的功率模塊，該功率模塊進一步包括用于執(zhí)行示例15-18的任意組合的方法的裝置。
[0107]本公開所述的技術(shù)可以至少部分實施為硬件、軟件、固件或者它們的任意組合。例如，所描述技術(shù)的各個方法可以實施為一個或多個處理器，包括一個或多個微處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其他任何等效的集成或者分立的邏輯電路，以及這種部件的任何組合。術(shù)語“處理器”或者“處理電路裝置”通常是指單獨或者與其他邏輯電路裝置相組合的前述邏輯電路裝置中的任意電路裝置，或者其他任何等效電路裝置。包括硬件的控制單元也可以執(zhí)行本公開的一個或多個技術(shù)。
[0108]這種硬件、軟件和固件可以實施于相同裝置內(nèi)或者單獨存在的裝置內(nèi)，以支持本公開中所述的各個技術(shù)。此外，任意所描述的單元、模塊或者部件可以一起實施，或者作為分立但是可互操作的邏輯裝置單獨地實施。將不同特征描述為模塊或者單元，旨在突出不同的功能方面，而并非一定暗示這種模塊或者單元必須通過單獨存在的硬件、固件或者軟件部件來實現(xiàn)。而是，與一個或多個模塊或單元關(guān)聯(lián)的功能可以通過單獨存在的硬件、固件或者軟件部件、或者集成在公共或者單獨的硬件、固件或者軟件部件內(nèi)來實現(xiàn)。
[0109]本公開中描述的技術(shù)也可以實施或者編碼為一種包括編碼有指令的計算機可讀存儲介質(zhì)的制品。嵌入或者編碼在包括經(jīng)編碼的計算機可讀存儲介質(zhì)的制品中的指令，可以使得一個或多個可編程處理器或者其他處理器實施本說明書中所描述的一個或多個技術(shù)，諸如，當被包括在或者被編碼在計算機可讀存儲介質(zhì)中的指令由一個或多個處理器執(zhí)行時。計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(R0M)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電子可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存、硬盤、壓縮光盤ROM(CD-ROM)、軟盤、磁盤、磁介質(zhì)、光學介質(zhì)或者其他計算機可讀介質(zhì)。在一些示例中，一種制品可以包括一種或多種計算機可讀存儲介質(zhì)。
[0110]在一些示例中，一種計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括非瞬時介質(zhì)。術(shù)語“非瞬時”可以指示未實施為載波或者傳播信號的存儲介質(zhì)。在特定示例中，一種非瞬時存儲介質(zhì)可以存儲能夠隨時間的推移而改變的數(shù)據(jù)(例如，在RAM中或者高速緩沖存儲器中)。
[0111]本公開案中已經(jīng)描述了多個方面。這些方面和其他方面被包含在隨附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種系統(tǒng)，包括: 一個或多個波導，所述一個或多個波導被配置為引導射頻(RF)信號； 控制器，所述控制器包括:發(fā)射器，所述發(fā)射器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導，輸出代表控制信號的RF信號；以及 功率模塊，所述功率模塊包括: 接收器，所述接收器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導，從所述控制器接收代表所述控制信號的所述RF信號；以及 驅(qū)動器，所述驅(qū)動器被配置為，基于所述控制信號而向負載輸出功率信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被供應的電壓電平，至少是大于所述功率模塊被供應的電壓電平的數(shù)量級。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)， 其中所述功率模塊進一步包括: 測量模塊，所述測量模塊被配置為，測量所述功率模塊的一個或多個操作值；以及 發(fā)射器，所述發(fā)射器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導，向所述控制器輸出代表所述一個或多個操作值的RF信號， 其中所述控制器進一步包括:接收器，所述接收器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導，從所述功率模塊接收代表所述一個或多個操作值的RF信號。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述功率模塊的所述接收器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導中的第一波導，從所述控制器接收代表所述控制信號的所述RF信號；其中所述功率模塊的所述發(fā)射器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導中的第二波導，向所述控制器輸出代表所述一個或多個操作值的信號。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述功率模塊的所述接收器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導中的特定波導，從所述控制器接收代表所述控制信號的所述RF信號；其中所述功率模塊的所述發(fā)射器被配置為，經(jīng)由所述特定波導，向所述控制器輸出代表所述一個或多個操作值的信號。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述功率模塊的所述發(fā)射器以及所述功率模塊的所述接收器被配置為，經(jīng)由本地RF鏈路，與所述功率模塊的其他部件進行通信。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述特定波導是所述一個或多個波導中的第一波導，并且其中所述本地RF鏈路的信號通過所述一個或多個波導中的第二波導被引導。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述本地RF鏈路的信號不通過所述一個或多個波導被引導。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動器包括第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器被配置為，向所述負載輸出第一功率信號;所述功率模塊進一步包括第二驅(qū)動器，所述第二驅(qū)動器被配置為，向所述負載輸出第二功率信號。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述功率模塊的所述接收器包括第一接收器，所述第一接收器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導中的第一波導，從所述控制器接收代表所述第一驅(qū)動器的控制信號的RF信號，所述功率模塊進一步包括: 第二接收器，所述第二接收器被配置為，經(jīng)由所述一個或多個波導中的第二波導，從所述控制器接收代表所述第二驅(qū)動器的控制信號的RF信號。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述測量模塊包括第一測量模塊，所述第一測量模塊被配置為，測量所述第一驅(qū)動器的一個或多個操作值;所述功率模塊的所述發(fā)射器是所述功率模塊的第一發(fā)射器，所述第一發(fā)射器被配置為，經(jīng)由所述第一波導，向所述控制器輸出代表所述第一驅(qū)動器的所述一個或多個操作值的RF信號，所述功率模塊進一步包括: 第二測量模塊，所述第二測量模塊被配置為，測量所述第二驅(qū)動器的一個或多個操作值；以及 第二發(fā)射器，所述第二發(fā)射器被配置為，經(jīng)由所述第二波導，向所述控制器輸出代表所述第二驅(qū)動器的所述一個或多個操作值的RF信號。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述功率模塊的所述發(fā)射器被配置為，經(jīng)由第三波導，向所述控制器輸出代表所述一個或多個操作值的所述RF信號。13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，進一步包括一個或多個傳感器，所述一個或多個傳感器被配置為測量所述負載的一個或多個操作值，其中所述一個或多個傳感器與所述控制器電位耦合。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個波導包括一個或多個塑料波導。15.一種方法，所述方法包括: 通過功率模塊的接收器，經(jīng)由一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號，所述一個或多個波導被配置為，在所述控制器與所述功率模塊之間引導RF信號，其中所述功率模塊與所述控制器電位隔離；以及 通過所述功率模塊的驅(qū)動器，并且基于所述控制信號，向負載輸出功率信號。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述波導是所述一個或多個波導中的第一波導，所述方法進一步包括: 通過測量模塊，測量所述功率模塊的一個或多個操作值； 通過所述功率模塊的發(fā)射器，經(jīng)由所述一個或多個波導中的第二波導，發(fā)射代表所述功率模塊的所述一個或多個操作值的RF信號。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進一步包括: 通過測量模塊，測量所述功率模塊的一個或多個操作值； 通過所述功率模塊的發(fā)射器，經(jīng)由所述波導，發(fā)射代表所述功率模塊的所述一個或多個操作值的RF信號。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括: 通過所述功率模塊的所述發(fā)射器、以及所述功率模塊的所述接收器，經(jīng)由本地RF鏈路進行通信，從而所述功率模塊的所述發(fā)射器與所述功率模塊的所述接收器電位隔離。19.一種功率模塊，包括: 接收器，所述接收器被配置為，經(jīng)由一個或多個波導，從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號，所述一個或多個波導被配置為，在所述控制器到所述功率模塊之間引導RF信號，從而所述功率模塊與所述控制器電位隔離；以及 驅(qū)動器，所述驅(qū)動器被配置為，基于所述控制信號而向負載輸出功率信號。20.—種功率模塊，包括: 用于經(jīng)由波導、從控制器接收代表控制信號的射頻(RF)信號的裝置，所述波導被配置為，在所述控制器到所述功率模塊之間引導RF信號，從而所述功率模塊與所述控制器電位隔離；以及 用于基于所述控制信號而向負載輸出功率信號的裝置。
【文檔編號】H04B1/3822GK106059609SQ201610219015
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月8日 公開號201610219015.6, CN 106059609 A, CN 106059609A, CN 201610219015, CN-A-106059609, CN106059609 A, CN106059609A, CN201610219015, CN201610219015.6
【發(fā)明人】D·哈默施密特, H·威特施尼格, P·勒泰恩蒂里耶
【申請人】英飛凌科技股份有限公司