專(zhuān)利名稱(chēng)：限制在微控制器的管腳上注入的電流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及限制在微控制器中注入的電流的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常，微控制器能夠在其至少一個(gè)管腳上接收交變電流，該交變電流的過(guò)零用于微控制器的同步。在許多應(yīng)用中，交變電流具有^艮大J^值的振
幅。例如可以舉出這樣的情況通過(guò)由220伏特及50赫茲的配電電網(wǎng)供給的電流而實(shí)現(xiàn)同步。
然而，^Bt控制器的工作標(biāo)準(zhǔn)要求注入同步管腳的電流的振幅受到限制，以免降低電特性，損壞甚至毀壞微控制器。為此，同步管腳與交變電流整形電路連接以便滿(mǎn)足所述標(biāo)準(zhǔn)。
然而，現(xiàn)有技術(shù)的整形電路比較復(fù)雜，使用了可感應(yīng)不可忽略的脈沖的元件，并對(duì)電磁兼容性("CEM")的敏感度較高。
而且，為避免自身的損壞，整形電路本身要符合一些工作標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，整形電路通常是特定于應(yīng)用的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)在微控制器的管腳上注入的電流的有效限制，其使用很少的元件，卻允許使用很大范圍的注入電流。
為此，本發(fā)明涉及一種限制在微控制器的管腳上注入的電流的方法，該管腳用于接收交變電流，用于根據(jù)所述電流的過(guò)零而同步，所述管腳與基于二極管的限幅電路和基亍MOS晶體管的電路連接，在所述限幅電路中，電流以進(jìn)入所述管腳的輸入模式被輸送，在所述基于MOS晶體管的電路中，電流以離開(kāi)所述管腳的輸出模式被輸送。
根據(jù)本發(fā)明，該方法包括在臨近同步過(guò)零時(shí)激活所述管腳的輸入模式，以及，在管腳收到所述同步過(guò)零后激活所述輸出模式.換句話說(shuō)，為了限制注入管腳的電流，本發(fā)明利用在微控制器中 常用的元件以及其工作模式。
所述限制是這樣實(shí)現(xiàn)的在恰好是接收用于同步的過(guò)零所需的時(shí) 間間隔期間適當(dāng)?shù)丶せ钏鱿薹娐贰Ｔ谒鰰r(shí)間間隔內(nèi)，電流的振 幅較小，因此不會(huì)損壞限幅電路元件。 一旦接收了同步過(guò)零，就解除 對(duì)限幅電路的激活，則在限幅電路中沒(méi)有任何電流流通。這樣，通過(guò) 基于MOS晶體管的電路處理在管腳上注入的電流，人們知道，MOS 晶體管可以接收大于可損壞二極管的電流很多倍的電流，
實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的方法控制的微控制器能夠耐受用于其同步 的電流的振幅峰值的變化。
通過(guò)閱讀以下僅作為示例給出的、結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，將更好地理 解本發(fā)明，附圖中
——圖l是與微控制器管腳連接的整形電路的示意——圖2是示出在圖1的整形電路結(jié)構(gòu)中，限幅電路的激活和去激活以及 輸入位生成的周期的時(shí)序圖；以及
——圖3至圖6是示出在不具有和具有本發(fā)明的電流限制的限幅電路的二 極管中流通的電流的曲線。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，示出了裝配有能夠在同步結(jié)束時(shí)接收電力分配網(wǎng)的交變電 流14 (例如220伏特及50赫茲的交變電流)的管腳12的樹(shù):控制器10。
微控制器10包括由在電壓Vdd和Vss之間串聯(lián)連接的兩個(gè)相同二極 管18、 20形成的限幅電路16，管腳12被連接到該串聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)A上。 當(dāng)^^l管^L極化時(shí)，當(dāng)注入管腳12的電流的振幅大于Vdd+Vseuil的值時(shí)， 電路16將管腳12上注入的電流限幅到Vdd+Vseuil，當(dāng)注入電流的振幅 小于Vss-Vseuil的值時(shí)，將注入電流限幅到Vss-Vseuil，電壓Vseuil是二 極管18、 20的閾值電壓。
微控制器10還包括由串M接的兩個(gè)相同MOS晶體管28、 30形成的電路26，通過(guò)電壓Vdd和Vss之間的節(jié)點(diǎn)A， 一個(gè)晶體管的漏極被連接到另一個(gè)晶體管的源極.如眾所周知的，電路26的作用是根據(jù)晶體管28、 30的導(dǎo)通或者截止的狀態(tài)，在管腳12上形成高態(tài)或者低態(tài).
通常，可以根據(jù)兩種模式配置管腳12。在第一種模式中，即"輸入模式"中，二極管18、 20被極化，抽吸輸入管腳12的電流，提供這種模式通常是為了微控制器10出于同步的原因辨別在管腳12上輸入的信號(hào)的狀態(tài)。
在第二種模式，即"輸出模式"中，在通信結(jié)束時(shí)，微控制器借助于電路26在管腳12上產(chǎn)生高電平和低電平，這樣產(chǎn)生的高電平和低電平不超過(guò)電壓Vdd和Vss，因此二極管18、 20不被極化。
最后，把幾千歐姆的電阻32連接到管腳12上以便對(duì)在該管腳上注入的電流施以第一限制，這將在下面更詳細(xì)地予以解釋.
通常，當(dāng)管腳12僅用于在同步結(jié)束處接收電流時(shí)(同步的結(jié)束^于電流的過(guò)零來(lái)確立的)，管腳12持續(xù)保持輸入模式。因此需要確定二極管18、 20的大小以便接受電流的最大振幅而不會(huì)被損壞或者毀壞.在此方面可以注意到，由于電磁兼容問(wèn)題，對(duì)電阻32提供大電阻值不足以確保對(duì)管腳12上注入的電流的有效限制。實(shí)際上，電阻32的值越高，CEM方面的敏感M大。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)管腳12用于接收電流時(shí)在輸入模式和輸出模式之間的恰當(dāng)切換允許實(shí)現(xiàn)對(duì)管腳12上的電流的有效限制。
下面結(jié)合圖2描述輸入模式和輸出模式之間的切換方法，圖2示出配電網(wǎng)絡(luò)的交變電流14和賴(lài)t控制器^L據(jù)電流14的值的不同工作狀態(tài)。在圖2的示例中，從電流14的負(fù)半波向正半波的it^點(diǎn)34 (以下稱(chēng)做"同步過(guò)零點(diǎn)")用作微控制器10的同步脈沖(同步標(biāo)志，top desynchronisation).
在臨近電流14的同步it^點(diǎn)34時(shí)，由于^t控制器10在輸入模式"E"工作，二極管18和20被極化。當(dāng)電流為負(fù)時(shí)在管腳12中注入的電流則通過(guò)二極管20，隨后當(dāng)電流為正時(shí)在管腳12中的注入電流通過(guò)二極管18,
一S^l控制器10接收到同步it^， 二極管18和20不再被極化，晶體管28處于截止?fàn)顟B(tài)且晶體管30處于導(dǎo)通狀態(tài)。在管腳12中注入的電流則通過(guò)晶體管30。因此微控制器10在輸出模式工作，此處的特征為晶體管28截止且晶體管30導(dǎo)通。這種輸出模式的子狀態(tài)在圖2中標(biāo)記為"SI",
當(dāng)交變電流變?yōu)樨?fù)值時(shí)，則晶體管28切換為導(dǎo)通狀態(tài)，晶體管30 切換為介質(zhì)狀態(tài)。那么，在管腳12中注入的電流通過(guò)晶體管28。微控制 器10總是在輸出模式工作，但處于一種子狀態(tài)，在該子狀態(tài)中晶體管28 導(dǎo)通而晶體管30截止。這種輸出模式的子狀態(tài)在圖2中標(biāo)記為"S2"。
已描述的不同工作模式之間的切換過(guò)程對(duì)于電流14隨后的交變重復(fù) 進(jìn)行，
因此，僅當(dāng)在管腳12中注入的電流值較小時(shí)，在管腳12中的注入電 流流過(guò)二統(tǒng)管18和20，這不會(huì)影響對(duì)同步it^時(shí)刻的采集。
二極管18、 20祐7仏久連接到管腳12。因此根據(jù)本發(fā)明對(duì)電流的限制 在于當(dāng)電流具有較大值時(shí)，使管腳12上的電流向微控制器內(nèi)的MOS 晶體管分流，
可以注意到，眾所周知，不同模式之間的切換時(shí)刻是根據(jù)對(duì)交變電流 14的頻率的先驗(yàn)知識(shí)確定的.
另外，根據(jù)電阻32的值可以調(diào)節(jié)微控制器10在輸入模式下工作的時(shí) 間間隔，例如，如果希望確保同步過(guò)零的接收，則電阻32越大，時(shí)間間 隔可以越長(zhǎng)。
當(dāng)然，其它實(shí)施模式也是可能的。
圖3用粗線條示出了在沒(méi)有根據(jù)本發(fā)明的限制的情況下例如在二極 管18中流通的電流，而圖4示出了在具有##本發(fā)明的限制的情況下的 所述電流.可以看到，在二極管20中流通的電流受到顯著的限制，
此外，圖5和6用粗線條示出了借助于本發(fā)明在二極管20中獲得的 對(duì)電流的限制(圖6)，以及與此相對(duì)照的沒(méi)有限制的情況(圖5).
權(quán)利要求
1.一種限制在微控制器(10)的管腳(12)上注入的電流的方法，所述管腳(12)用于接收交變電流(14)，所述交變電流用于微控制器的根據(jù)所述電流的過(guò)零(34)的同步，所述管腳(12)與基于二極管(18、20)的限幅電路(16)和基于MOS晶體管(28、30)的電路(26)相連接，在所述限幅電路(16)中，電流(14)以進(jìn)入所述管腳(12)的輸入模式被輸送，在所述基于MOS晶體管(28、30)的電路(26)中，電流(14)以離開(kāi)所述管腳(12)的輸出模式被輸送，其特征在于，所述方法包括在臨近同步過(guò)零時(shí)激活所述管腳(12)的所述輸入模式，在所述管腳(12)接收到所述同步過(guò)零后，激活所述輸出模式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其包括對(duì)所述限幅電 路的所述輸入電流的限制，特別是利用電阻進(jìn)行所述限制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種限制在微控制器(10)的管腳(12)上注入的電流的方法，所述管腳(12)用于接收交變電流(14)，所述交變電流用于微控制器的根據(jù)所述電流的過(guò)零(34)的同步，所述管腳(12)與基于二極管(18、20)的限幅電路(16)和基于MOS晶體管(28、30)的電路(26)相連接，在所述限幅電路(16)中，電流(14)以進(jìn)入所述管腳(12)的輸入模式被輸送，在所述基于MOS晶體管(28、30)的電路(26)中，電流(14)以離開(kāi)所述管腳(12)的輸出模式被輸送。根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括在臨近同步過(guò)零時(shí)激活所述管腳(12)的所述輸入模式，在所述管腳(12)接收到所述同步過(guò)零后，激活所述輸出模式。
文檔編號(hào)H02M5/00GK101599702SQ200910145219
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者托馬斯·勒泰里耶, 邁克爾·伯萊 申請(qǐng)人:Seb公司