CN102231930A - 灯光控制数字接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灯光控制数字接口电路，属一种灯光控制电路，包括桥堆D1与至少两个光耦单元，桥堆D1连接总线，分别通过两个光耦单元中的光耦输出或输入电平信号，所述的桥堆D1的一脚通过NMOS管Q1、Q3分别接入两个光耦单元中的光耦U1与U2，且光耦U1接入电平接收端Q2，NMOS管Q1还与至少两个大值电阻R3、R4串接，NMOS管Q3也串接有多个偏置电阻，其多个偏置电阻与三极管Q4组成箝位电压电路；所述的光耦U1回路通过稳压管D2接入桥堆D1的另一脚，光耦U2的回路也通过电容C4接入桥堆D1中与光耦U1接入相同的一脚上。本发明所提供的一种灯光控制数字接口电路结构简单，功耗较低，且能够正确有效的接收和发送来自于总线电平信号。

Description

灯光控制数字接口电路
技术领域
本发明涉及一种灯光控制电路，更具体的说是一种灯光控制数字接口电路。
背景技术
在电路控制领域中，各种协议都有固定的电平数值范围，而DALI控制协议规定其总线高电平为9.5V至22.5V，低电平为-6.5V至6.5V，而单片机处理的信号高电平为5V或者3.3V，因此需要必要的接口电路实现信号电平转换，而现有的接口电路是通过光耦接收总线上传递的信号，仅通过反接的二极管来进行压降，而电流方面就没有限制，在电平信号发送时，总线为高低电平变化，此时光耦导通，并采用三极管将总线电平拉低，此时总线电压会拉低至2V左右。因此现有的DALI协议接口电路不能有效的控制电流，功耗较高，且在接收与发送总线信号时也容易发生偏差错误。
发明内容
本发明的目的在于解决上述不足，提供一种低功耗、且适用于DALI控制协议的灯光控制数字接口电路。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所提供的一种灯光控制数字接口电路，包括桥堆D1与至少两个光耦单元，桥堆D1接入总线，分别通过两个光耦单元中的光耦输出或输入电平信号，所述的桥堆D1的一脚通过NMOS管Q1、Q3分别接入两个光耦单元中的光耦U1与U2，且光耦U1接入电平接收端Q2，NMOS管Q1还与至少两个大值电阻R3、R4串接，NMOS管Q3也串接有多个偏置电阻，其多个偏置电阻与三极管Q4组成箝位电压电路；所述的光耦U1回路通过稳压管D2接入桥堆D1的另一脚，光耦U2的回路也通过电容C4接入桥堆D1中，且与光耦U1接入桥堆D1相同的一脚上；当总线的逻辑电压为高时，总线电压经过桥堆D1，NMOS管Q1，电阻R3、R4、D2使光耦U1发射端导通，电平接收端Q2基极为低，不导通，光耦U1输出高电平信号；
当发送端信号为高时，光耦U2发射极不导通，电压通过NMOS管Q1以及电阻R3、R4、R6与二极管D3为电容C4充电；
当发送端信号为低时，三极管Q4使NMOS管Q3导通，将总线电压拉低，而电容C4放电，维持NMOS管Q3的栅极电压。
更进一步的技术方案是：所述的NMOS管Q1通过二极管D3接入光耦U2至桥堆D1的回路上。
更进一步的技术方案是：所述的箝位电压电路中包含R3、R6、R8、R9、R7，且它们的阻值分别为150Ω、680Ω、1KΩ、18kΩ、15kΩ。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用耗尽型小信号NMOS管和稳压管将总线信号传递至光耦，根据DALI控制协议的要求，每个总线电子整流器的控制信号电流应不大于2mA，而发送端采用PNP三极管Q4以及多个偏置电阻组成箝位电压电路，使得接口电路发送波形上升时间加快，而且总线电压会被箝位至大于等于4V，且本发明所提供的一种灯光控制数字接口电路结构简单，功耗较低，且能够正确有效的接收和发送来自于总线电平信号。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明所提供的一种灯光控制数字接口电路，包括桥堆D1与至少两个光耦单元，桥堆D1接入总线，分别通过两个光耦单元中的光耦输出或输入电平信号，所述的桥堆D1的一脚通过NMOS管Q1、Q3分别接入两个光耦单元中的光耦U1与U2，且光耦U1接入电平接收端Q2，NMOS管Q1还与至少两个大值电阻R3、R4串接，同时将NMOS管Q1通过二极管D3接入光耦U2至桥堆D1的回路上，NMOS管Q3也串接有多个偏置电阻，其多个偏置电阻与三极管Q4组成箝位电压电路，箝位电压电路中包含R3、R6、R8、R9、R7，且其阻值优先设置的方案如下：R3为150Ω、R6为680Ω、R8为1KΩ、R9为18kΩ、R7为15kΩ；所述的光耦U1回路通过稳压管D2接入桥堆D1的另一脚，光耦U2的回路也通过电容C4接入桥堆D1中，且与光耦U1接入相同的一脚上；当总线的逻辑电压为高时，总线电压经过桥堆D1，NMOS管Q1，电阻R3、R4、D2使光耦U1发射端导通，电平接收端Q2基极为低，不导通，光耦U1输出高电平信号；
当发送端信号为高时，光耦U2发射极不导通，电压通过NMOS管Q1以及电阻R3、R4、R6与二极管D3为电容C4充电；当发送端信号为低时，三极管Q4使NMOS管Q3导通，将总线电压拉低，而电容C4放电，维持NMOS管Q3的栅极电压。
本发明所提供的一种灯光控制数字接口电路，其具体的信号流程如下：
接收信号时，总线电压为16V左右，经过桥堆D1，桥堆D1的作用为防止反接，电压加在NMOS管Q1上，由于此NMOS管自身特性，栅极为负电压即可导通，电流方向为从NMOS管Q1到电阻R3，再到R4，最后经过光耦U1与稳压管D2，然后通过桥堆D1回到总线。当光耦U1发射极导通时，集电极拉到低，电平接收端Q2不导通，此时发送端输出信号为高。
发送信号时，当发送端信号为高时，光耦U2发射极不导通，电压通过NMOS管Q1，电阻R3、R4、R6、D3为电容C4充电，此时NMOS管Q3的栅极为低，Q3不导通。当发送端信号为低时，光耦U2发射极导通，U2集电极为可导通，电压依次经过NMOS管Q1电阻R3、R6、二极管D3、三极管Q4，以及电阻R8、R9、R7，且前述的NMOS管Q1电阻R3、R6、二极管D3、三极管Q4，以及电阻R8、R9、R7组成一个箝位电压电路，使NMOS管栅极电压升至7V左右，使NMOS管Q3导通，总线电压拉低至4V左右。而此时电容C4为光耦U2、三极管Q4提供一段时间供电。使总线电压拉低状况维持大于836us，此时总线波形良好。

Claims (3)

1.一种灯光控制数字接口电路，包括桥堆D1与至少两个光耦单元，桥堆D1接入总线，分别通过两个光耦单元中的光耦输出或输入电平信号，其特征在于：所述桥堆D1的一脚通过NMOS管Q1、Q3分别接入两个光耦单元中的光耦U1与U2，且光耦U1接入电平接收端Q2，NMOS管Q1还与至少两个大值电阻R3、R4串接，NMOS管Q3也串接有多个偏置电阻，其多个偏置电阻与三极管Q4组成箝位电压电路；所述的光耦U1回路通过稳压管D2接入桥堆D1的另一脚，光耦U2的回路也通过电容C4接入桥堆D1中，且与光耦U1接入桥堆D1相同的一脚上；当总线的逻辑电压为高时，总线电压经过桥堆D1，NMOS管Q1，电阻R3、R4、D2使光耦U1发射端导通，电平接收端Q2基极为低，不导通，光耦U1输出高电平信号；
当发送端信号为高时，光耦U2发射极不导通，电压通过NMOS管Q1以及电阻R3、R4、R6与二极管D3为电容C4充电；
当发送端信号为低时，三极管Q4使NMOS管Q3导通，将总线电压拉低，而电容C4放电，维持NMOS管Q3的栅极电压。
2.根据权利要求1所述的灯光控制数字接口电路，其特征在于：所述的NMOS管Q1通过二极管D3接入光耦U2至桥堆D1的回路上。
3.根据权利要求1所述的灯光控制数字接口电路，其特征在于：所述的箝位电压电路中包含R3、R6、R8、R9、R7，且它们的阻值分别为150Ω、680Ω、1KΩ、18kΩ、15kΩ。
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