线性隔离放大器及用于其自校准的方法与流程

技术特征：
1.一种放大器电路，所述放大器电路包括：隔离放大器电路，所述隔离放大器电路设置在所述放大器电路的高电压侧上，并且被布置成生成隔离输出信号；第一光耦合器电路，所述第一光耦合器电路被设置为从所述隔离放大器电路接收所述隔离输出信号；输出放大器电路，所述输出放大器电路设置在所述放大器电路的低电压侧上，并且被耦合以从所述光耦合器电路接收光输出信号；校准电路，所述校准电路耦合到所述输出放大器电路，用于生成校准启动信号；以及第二光耦合器电路，所述第二光耦合器电路被设置成接收所述校准启动信号并输出开关信号，其中参考电压被输出到所述隔离放大器电路。2.根据权利要求1所述的放大器电路，所述隔离放大器电路包括，差分放大器，所述差分放大器具有差分放大器输出节点；伺服放大器，所述伺服放大器具有生成所述隔离输出信号的伺服输出；第一开关，所述第一开关设置在所述差分放大器输出节点和所述伺服放大器的输入之间；第二开关，所述第二开关在第一侧上耦合到所述第二光耦合器电路，并且在第二侧上耦合到所述伺服放大器的输入；以及第一参考电压源，所述第一参考电压源具有耦合到所述第二开关的输出。3.根据权利要求2所述的放大器电路，所述第一光耦合器电路包括：第一发光二极管(led)，所述第一发光二极管耦合在电压源线和所述伺服放大器之间；以及第一光电检测器，所述第一光电检测器设置在所述高电压侧上、被耦合以接收来自所述第一led的led输出，并且还被耦合到所述伺服放大器的输入；以及第二光电检测器，所述第二光电检测器设置在所述低电压侧上、被耦合以接收来自所述第一led的led输出，并且还被耦合到输出放大器电路。4.根据权利要求3所述的放大器电路，输出放大器电路包括：输出放大器，所述输出放大器具有耦合到所述第二光电检测器的输入；以及乘法数模转换器(mdac)，所述乘法数模转换器耦合到所述输出放大器并且耦合到所述校准电路。5.根据权利要求4所述的放大器电路，还包括耦合到所述mdac和所述输出放大器的模数转换器。6.根据权利要求1所述的放大器电路，所述校准电路包括：控制器，所述控制器输出控制信号；以及校准引脚，所述校准引脚被耦合以接收所述控制信号并向所述第二光耦合器电路输出低电平信号。7.根据权利要求6所述的放大器电路，所述第二光耦合器电路包括：第二led，所述第二led被耦合以接收所述低电平信号并输出第二led信号；以及第三光电检测器，所述第三光电检测器被耦合以接收所述第二led信号并输出所述开关信号。
8.根据权利要求4所述的放大器电路，所述mdac包括：比较器，所述比较器具有接收参考电压的第一输入和接收反相输入信号的第二输入；计数器，所述计数器耦合到所述比较器的输出信号，并且被布置为当所述输出信号为高电平时递增计数；耦合到所述计数器的第一fet组件和第二fet组件；以及时钟，所述时钟接收所述校准启动信号并向所述计数器发送时钟信号。9.一种校准线性隔离放大器的方法，包括：将所述线性隔离放大器从off状态切换到on状态；向校准引脚发送信号以在预定间隔内将所述校准引脚设置处于低电平状态，其中在设置在所述线性隔离放大器的低电压侧上的校准发光二极管(led)的阴极上设置低电压，其中所述校准led生成光信号；在设置在所述线性隔离放大器的高电压侧上的光电检测器处接收所述光信号，其中由所述光电检测器生成开关信号；以及在连接到参考电压源的参考开关处接收所述开关信号，其中所述参考开关从断开状态变为闭合状态，其中所述参考电压源电连接到伺服放大器的输入，并且向所述伺服放大器发送参考电压。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：响应于所述参考电压，从所述伺服放大器向主led发送信号，其中所述主led生成校准光信号；在设置在所述高电压侧上的第一主光电检测器和设置在所述低电压侧的第二主光电检测器处接收所述校准光信号；以及分别在所述第一主光电检测器和所述第二主光电检测器中生成第一光电流和第二光电流；在输出放大器处接收所述第二光电流；以及调节所述输出放大器的输出电压以匹配所述参考电压。11.根据权利要求9所述的方法，还包括在主开关处接收所述开关信号，所述主开关设置在所述伺服放大器和差分放大器之间，其中所述主开关从闭合位置移动到断开位置。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：在所述预定间隔之后，向所述校准引脚发送第二信号，以将所述校准引脚设置处于高电平状态，其中电流停止流过所述校准led，其中来自所述校准led的所述光信号停止，其中在所述参考开关和所述主开关处从所述光电检测器接收第二开关信号，其中所述主开关从断开位置改变到闭合位置，并且其中所述参考开关从闭合位置改变到断开位置。13.根据权利要求12所述的方法，还包括执行校准程序以在单个点处校准所述线性隔离放大器。14.根据权利要求10所述的方法，其中通过乘法数模转换器(mdac)来执行对所述输出电压的调节，其中所述校准包括：
在比较器的第一输入处接收反相电压；将所述反相电压与从所述低电压侧供应的参考电压进行比较；当所述反相电压低于所述参考电压时，向计数器输出高电平信号，其中所述计数器递增计数；以及当所述计数器递增计数时，关闭耦合到所述计数器的输出并且耦合到所述输出放大器的输入的一组晶体管。15.根据权利要求14所述的方法，还包括：向所述校准引脚发送第二信号，以将所述校准引脚设置处于高电平状态；在耦合到所述计数器的时钟处，从所述校准引脚接收所述校准引脚处于高电平状态的off信号；以及关闭所述时钟，其中当接收到所述off信号时，所述计数器保持处于当前计数状态。16.一种线性隔离放大器，包括：伺服放大器，所述伺服放大器设置在所述线性隔离放大器的高电压侧上；输出放大器，所述输出放大器设置在所述线性隔离放大器的低电压侧上；第一光耦合器电路，所述第一光耦合器电路电耦合到所述伺服放大器的输出侧，并且包括光耦合到输出放大器的输入侧的第一led；校准电路，所述校准电路电耦合到所述输出放大器，以生成校准启动信号；以及第二光耦合器电路，所述第二光耦合器电路电耦合到所述校准电路，并且被设置为接收所述校准启动信号，并且还包括第二led，所述第二led光耦合到所述高电压侧上的参考开关，其中所述参考开关被布置为可逆地向所述伺服放大器提供参考电压。17.根据权利要求16所述的线性隔离放大器，所述第一光耦合器电路包括：所述第一led耦合在电压源线和所述伺服放大器之间；以及第一光电检测器，所述第一光电检测器设置在所述高电压侧上、被耦合以接收来自所述第一led的led输出，并且还被耦合到所述伺服放大器的输入；以及第二光电检测器，所述第二光电检测器设置在所述低电压侧上、被耦合以接收来自所述第一led的led输出，并且还被耦合到输出放大器电路。18.根据权利要求16所述的线性隔离放大器，包括：差分放大器，所述差分放大器具有差分放大器输出节点；第一开关，所述第一开关设置在所述差分放大器输出节点和所述伺服放大器的输入之间；第二开关，所述第二开关在第一侧上耦合到所述第二光耦合器电路，并且在第二侧上耦合到所述伺服放大器的输入；以及第一参考电压源，所述第一参考电压源具有耦合到所述第二开关的输出。19.根据权利要求16所述的线性隔离放大器，还包括：乘法数模转换器(mdac)，所述乘法数模转换器耦合到所述输出放大器并且耦合到所述校准电路。

技术总结
放大器电路可以包括隔离放大器电路，该隔离放大器电路设置在放大器电路的高电压侧上，并被布置成生成隔离输出信号。放大器电路可以包括：第一光耦合器电路，该第一光耦合器电路被设置成从隔离放大器电路接收隔离输出信号；以及输出放大器电路，该输出放大器电路被设置在放大器电路的低电压侧并且被耦合成从光耦合器电路接收光输出信号。放大器电路还可以包括：校准电路，该校准电路耦合到输出放大器电路以生成校准启动信号；以及第二光耦合器电路，该第二光耦合器电路被设置成接收校准启动信号并输出开关信号，其中参考电压被输出到隔离放大器电路。离放大器电路。离放大器电路。


技术研发人员：迈克尔
受保护的技术使用者：力特保险丝公司
技术研发日：2020.03.20
技术公布日：2021/10/28