CN111769829B - 一种支持正反接的信号转换电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种支持正反接的信号转换电路，包括：信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM‑第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与负输入端DIM‑连接，其发射极与正输入端DIM+连接，其集电极与第二三极管Q2的集电极连接。第二三极管的基极通过第二电阻R2与正输入端DIM+连接，其发射极与负输入端DIM‑连接。第一电阻组和第二电阻组相互并联于正输入端DIM+和负输入端DIM‑之间，第一电阻组的输出端作为信号转换电路的电压输出端的正极OUT+。第二电阻组的输出端作为信号转换电路的电压输出端的负极OUT‑。本发明解决了由于将此两根线接反而导致接反从而出现导致电路损坏的问题。

Description

一种支持正反接的信号转换电路
技术领域
本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种支持正反接的信号转换电路。
背景技术
0-10V是一种通用的电气接口，尤其是在LED调光领域，一般通过将0-10V信号转换成0％-100％占空比的PWM信号，根据PWM信号占空比调节通过LED的电流从而调节LED的亮度。由于0-10V接口一般是两根线，一根为地，另一根为0-10V电压线。在实际工程实践中经常出现将此两根线接反而导致接反从而出现导致电路损坏的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持正反接的信号转换电路，以解决由于将此两根线接反而导致接反从而出现导致电路损坏的问题。
为了解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种支持正反接的信号转换电路，包括：信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻组、第二电阻组，第一电阻R1和第二电阻R2。所述第一三极管Q1的基极通过所述第一电阻R1与所述负输入端DIM-连接。所述第一三极管Q1的发射极与所述正输入端DIM+连接。所述第一三极管Q1的集电极与所述第二三极管Q2的集电极连接。所述第二三极管Q2的基极通过所述第二电阻R2与所述正输入端DIM+连接。所述第二三极管Q2的发射极与所述负输入端DIM-连接。所述第一电阻组和所述第二电阻组相互并联于所述正输入端DIM+和负输入端DIM-之间。其中，所述第一电阻组包括第三电阻R3和第四电阻R4。所述第三电阻R3的第一端与所述正输入端DIM+连接，所述第三电阻R3的第二端分别与所述第一三极管Q1的集电极和所述第四电阻R4的第一端连接，并作为所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+。所述第四电阻R4的第二端与所述负输入端DIM-连接。
所述第二电阻组包括第五电阻R5和第六电阻R6。所述第五电阻R5的第一端与所述正输入端DIM+连接。所述第五电阻R5的第二端与所述第六电阻R6的第一端连接，作为所述信号转换电路的电压输出端的负极OUT-。
所述第六电阻R6的第二端与所述负输入端DIM-连接。
可选地，信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-输入0V-10V电压或-10V～0V电压，所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+电压输出端的负极OUT-输出0V-5V电压信号。
可选地，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为PNP三极管。
可选地，当信号转换电路的正输入端DIM+接输入的正极，负输入端DIM-接输入的负极，当输入信号电压为VIN时，则电压输出端的负极OUT-点的电压为VIN/2；若VIN>所述PNP三极管的阈值电压Vth，电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN，则所述信号转换电路的输出电压为VIN-VIN/2＝VIN/2；若VIN<PNP三极管的阈值电压Vth，则所述电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
可选地，所述信号转换电路的负输入端DIM-接输入的正极，正输入端DIM+接输入的负极，输入信号电压为VIN，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2。若VIN>PNP三极管的阈值电压Vth，则电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN，所述信号转换电路的输出电压为VIN-VIN/2＝VIN/2。若VIN<PNP三极管的阈值电压Vth，则电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，则所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
可选地，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN三极管。
可选地，所述信号转换电路的正输入端DIM+接输入的正极，所述负输入端DIM-接输入的负极，输入信号电压为VIN，则电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN/2。若VIN>NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点的电压为0V，所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-0＝VIN/2。若VIN<NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
可选地，所述信号转换电路的负输入端DIM-接输入的正极，正输入端DIM+接输入的负极，且输入信号电压为VIN，则电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2。若VIN>NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点的电压为0V，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-0＝VIN/2；若VIN<NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
本发明至少具有以下优点之一：
本发明所提供的信号转换电路可以支持正反接，即信号转换电路的正输入端DIM+与反输入端DIM-完全对称，即其在反接状态时，也能够实现输入信号的正常转换。由此解决了由于将此两根线接反而导致接反从而出现导致电路损坏的问题。
由此，在信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-输入0V-10V电压或-10V～0V电压，所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+电压输出端的负极OUT-能够实现输出0V-5V电压信号的目的，由此满足LED调光领域的调光需求。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种支持正反接的信号转换电路中的第一三极管和第二三极管均为PNP三极管时的电路结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种支持正反接的信号转换电路第一三极管和第二三极管均为NPN三极管时的电路结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种支持正反接的信号转换电路的转换效果示意图。
具体实施方式
以下结合附图1～3和具体实施方式对本发明提出的一种支持正反接的信号转换电路作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合图1～图3所示，本实施例提供一种支持正反接的信号转换电路，包括：信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻组、第二电阻组，第一电阻R1和第二电阻R2。所述第一三极管Q1的基极通过所述第一电阻R1与所述负输入端DIM-连接。所述第一三极管Q1的发射极与所述正输入端DIM+连接。所述第一三极管Q1的集电极与所述第二三极管Q2的集电极连接。所述第二三极管Q2的基极通过所述第二电阻R2与所述正输入端DIM+连接。所述第二三极管Q2的发射极与所述负输入端DIM-连接。所述第一电阻组和所述第二电阻组相互并联于所述正输入端DIM+和负输入端DIM-之间，所述第一电阻组的输出端作为信号转换电路的电压输出端的正极OUT+。所述第二电阻组的输出端作为信号转换电路的电压输出端的负极OUT-。具体的，所述第一电阻组包括第三电阻R3和第四电阻R4。所述第三电阻R3的第一端与所述正输入端DIM+连接，所述第三电阻R3的第二端分别与所述第一三极管Q1的集电极和所述第四电阻R4的第一端连接，并作为所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+。所述第四电阻R4的第二端与所述负输入端DIM-连接。
所述第二电阻组包括第五电阻R5和第六电阻R6。所述第五电阻R5的第一端与所述正输入端DIM+连接。所述第五电阻R5的第二端与所述第六电阻R6的第一端连接，作为所述信号转换电路的电压输出端的负极OUT-。
所述第六电阻R6的第二端与所述负输入端DIM-连接。
在本实施例中，信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-输入0V-10V电压或-10V～0V电压，所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+电压输出端的负极OUT-输出0V-5V电压信号。
具体的，如图1和图3所示，当所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为PNP三极管时，
信号转换电路的正输入端DIM+接输入的正极，负输入端DIM-接输入的负极，当输入信号电压为VIN时，则电压输出端的负极OUT-点的电压为VIN/2；若VIN>所述PNP三极管(第一三极管Q1和第二三极管Q2)的阈值电压Vth(Vth可以为0.7V)，
N1点电压为低，第一三极管Q1的基极电压为低，第一三极管Q1的发射极电压为高，则第一三极管Q1导通，相反第二三极管Q2则关闭或截止，电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN，则所述信号转换电路的输出电压(电压输出端的正极OUT+点的电压减电压输出端的负极OUT-点的电压的差)为VIN-VIN/2＝VIN/2。
若VIN<PNP三极管(第一三极管Q1和第二三极管Q2)的阈值电压Vth(Vth可以为0.7V)，第一三极管Q1和第二三极管Q2均关闭，则所述电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
所述信号转换电路的负输入端DIM-接输入的正极，正输入端DIM+接输入的负极，输入信号电压为VIN，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2。若VIN>PNP三极管的阈值电压Vth，N2点电压为低，即第二三极管Q2的基极电压为低，第二三极管Q2的发射极电压为高，则第二三极管Q2导通，相反第一三极管Q1则关闭；则电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN，所述信号转换电路的输出电压为VIN-VIN/2＝VIN/2。
若VIN<PNP三极管的阈值电压Vth，第一三极管Q1和第二三极管Q2均关闭，则电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，则所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
由上述说明可知，从正反接0-10V信号转换电路来看，正输入端DIM+与负输入端DIM-完全对称，故输入地与0-10V信号正反接效果一样。
结合图2和图3所示，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN三极管。
所述信号转换电路的正输入端DIM+接输入的正极，所述负输入端DIM-接输入的负极，输入信号电压为VIN，则电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN/2。
若VIN>NPN三极管(第一三极管Q1和第二三极管Q2)阈值电压Vth(Vth可以为0.7V)，N2点电压为高，即第二三极管Q2的基极电压为高，期发射极电压为低，则第二三极管Q2导通，相反第一三极管Q1则关闭，则电压输出端的负极OUT-点的电压为0V，所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-0＝VIN/2。
若VIN<NPN三极管(第一三极管Q1和第二三极管Q2)阈值电压Vth(Vth可以为0.7V)，第一三极管Q1和第二三极管Q2均关闭，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
所述信号转换电路的负输入端DIM-接输入的正极，正输入端DIM+接输入的负极，且输入信号电压为VIN，则电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2。
若VIN>NPN三极管(第一三极管Q1和第二三极管Q2)阈值电压Vth(Vth可以为0.7V)，N1点电压为高，即第一三极管Q1的基极电压为高，发射极电压为高，则第一三极管Q1导通，相反第二三极管Q2则关闭，则电压输出端的负极OUT-点的电压为0V，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-0＝VIN/2；
若VIN<NPN三极管(第一三极管Q1和第二三极管Q2)阈值电压Vth(Vth可以为0.7V)，第一三极管Q1和第二三极管Q2均关闭，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
由此可知，上述两种防反接信号转换电路中，无论输入电压为0-10V还是0-(-10V)，输出电压均为0-5V，从而实现了无论正反接信号转换电路的电气接口，均能将0-10V信号转化为0-5V信号的功能。
综上所述，本实施例所提供的信号转换电路可以支持正反接，即信号转换电路的正输入端DIM+与反输入端DIM-完全对称，即其在反接状态时，也能够实现输入信号的正常转换。由此解决了由于将此两根线接反而导致接反从而出现导致电路损坏的问题。由此，在信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-输入0V-10V电压或-10V～0V电压，所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+电压输出端的负极OUT-能够实现输出0V-5V电压信号的目的，由此满足LED调光领域的调光需求。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种支持正反接的信号转换电路，其特征在于，包括：
信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻组、第二电阻组，第一电阻R1和第二电阻R2；
所述第一三极管Q1的基极通过所述第一电阻R1与所述负输入端DIM-连接；
所述第一三极管Q1的发射极与所述正输入端DIM+连接；
所述第一三极管Q1的集电极与所述第二三极管Q2的集电极连接；
所述第二三极管Q2的基极通过所述第二电阻R2与所述正输入端DIM+连接；
所述第二三极管Q2的发射极与所述负输入端DIM-连接；
所述第一电阻组和所述第二电阻组相互并联于所述正输入端DIM+和负输入端DIM-之间；
其中，所述第一电阻组包括第三电阻R3和第四电阻R4；
所述第三电阻R3的第一端与所述正输入端DIM+连接，所述第三电阻R3的第二端分别与所述第一三极管Q1的集电极和所述第四电阻R4的第一端连接，并作为所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+；
所述第四电阻R4的第二端与所述负输入端DIM-连接；
所述第二电阻组包括第五电阻R5和第六电阻R6；
所述第五电阻R5的第一端与所述正输入端DIM+连接；
所述第五电阻R5的第二端与所述第六电阻R6的第一端连接，作为所述信号转换电路的电压输出端的负极OUT-；
所述第六电阻R6的第二端与所述负输入端DIM-连接。
2.如权利要求1所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，
信号转换电路的正输入端DIM+和负输入端DIM-输入0V-10V电压或-10V～0V电压，所述信号转换电路的电压输出端的正极OUT+电压输出端的负极OUT-输出0V-5V电压信号。
3.如权利要求1所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为PNP三极管。
4.如权利要求3所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，
当信号转换电路的正输入端DIM+接输入的正极，负输入端DIM-接输入的负极，当输入信号电压为VIN时，则电压输出端的负极OUT-点的电压为VIN/2；
若VIN>所述PNP三极管的阈值电压Vth，电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN，则所述信号转换电路的输出电压为VIN-VIN/2＝VIN/2；
若VIN<PNP三极管的阈值电压Vth，则所述电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
5.如权利要求3所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，
所述信号转换电路的负输入端DIM-接输入的正极，正输入端DIM+接输入的负极，输入信号电压为VIN，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2；
若VIN>PNP三极管的阈值电压Vth，则电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN，所述信号转换电路的输出电压为VIN-VIN/2＝VIN/2；
若VIN<PNP三极管的阈值电压Vth，则电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，则所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
6.如权利要求1所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，所述第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN三极管。
7.如权利要求6所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，
所述信号转换电路的正输入端DIM+接输入的正极，所述负输入端DIM-接输入的负极，输入信号电压为VIN，则电压输出端的正极OUT+点的电压为VIN/2；
若VIN>NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点的电压为0V，所述信号转换电路的输出电压为VIN/2-0＝VIN/2；
若VIN<NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
8.如权利要求6所述的支持正反接的信号转换电路，其特征在于，
所述信号转换电路的负输入端DIM-接输入的正极，正输入端DIM+接输入的负极，且输入信号电压为VIN，则电压输出端的正极OUT+点电压为VIN/2，
若VIN>NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点的电压为0V，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-0＝VIN/2；
若VIN<NPN三极管阈值电压Vth，则电压输出端的负极OUT-点电压为VIN/2，则信号转换电路的输出电压为VIN/2-VIN/2＝0。
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