用于信號(hào)傳輸?shù)慕涌陔娐返闹谱鞣椒?br>【專利說(shuō)明】用于信號(hào)傳輸?shù)慕涌陔娐?br>[0001]本發(fā)明涉及一種例如可與用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光機(jī)構(gòu)的操作裝置(例如鎮(zhèn)流器)結(jié)合使用的接口。本發(fā)明尤其涉及一種接口電路，該接口電路被用于將數(shù)據(jù)尤其是控制指令傳輸至發(fā)光機(jī)構(gòu)的操作裝置。
[0002]用于在發(fā)光機(jī)構(gòu)的操作裝置與總線之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌陔娐芬话銇?lái)說(shuō)是已知的。這樣的接口例如由US6，762，570B1所公開(kāi)。在該文獻(xiàn)的圖4中示出了具有用于收發(fā)數(shù)據(jù)的兩個(gè)光電耦合器的電路。這種雙向傳輸由微控制器102控制，這里，微控制器一側(cè)具有數(shù)據(jù)接收端子，并且另一側(cè)具有與數(shù)據(jù)接收端子分開(kāi)的數(shù)據(jù)發(fā)送端子。在操作裝置內(nèi)為采用微控制器形式的智能電路配備有多個(gè)用于雙向通信的引腳。
[0003]相應(yīng)地，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)化的接口電路。
[0004]本發(fā)明的任務(wù)將通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)解決。由從屬權(quán)利要求得到本發(fā)明的有利實(shí)施方式和改進(jìn)方案。
[0005]本發(fā)明的第一方面涉及一種接口電路，該接口電路用于家用電器技術(shù)的操作裝置尤其是發(fā)光機(jī)構(gòu)的操作裝置，該接口電路用于分別通過(guò)發(fā)送光電耦合器和接收光電耦合器與總線進(jìn)行雙向通信。該接口電路的節(jié)點(diǎn)可被這樣施加驅(qū)動(dòng)電壓，即，所述發(fā)送光電耦合器接通并因此發(fā)送信號(hào)給所述總線。在相同的節(jié)點(diǎn)處，可以檢測(cè)所述接收光電耦合器的狀態(tài)，使得可從所述總線接收信號(hào)。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種具有這種接口電路的用于發(fā)光機(jī)構(gòu)的操作裝置。
[0007]本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及一種用于接口電路的控制分析電路，所述接口電路用于家用電器技術(shù)的操作裝置，尤其是用于發(fā)光機(jī)構(gòu)的操作裝置，所述接口電路用于分別通過(guò)發(fā)送光電耦合器和接收光電耦合器與總線進(jìn)行雙向通信。該控制分析電路的節(jié)點(diǎn)可這樣被施加驅(qū)動(dòng)電壓，即，所述發(fā)送光電耦合器接通并因此將信號(hào)發(fā)送至所述總線。在相同的節(jié)點(diǎn)處，可以檢測(cè)所述接收光電耦合器的狀態(tài)，使得能夠從所述總線接收信號(hào)。在此，該控制分析電路能以集成電路尤其是ASIC或微控制器或其混合體的形式構(gòu)成。通過(guò)接通所述發(fā)送光電耦合器，將信號(hào)尤其是數(shù)字信號(hào)發(fā)送至所述總線。由于可以檢測(cè)所述接收光電耦合器的狀態(tài)，所以可以接收總線狀態(tài)并從所述總線接收信號(hào)。
[0008]所述節(jié)點(diǎn)可以是控制分析電路的端子。
[0009]該控制分析電路可以具有用于在節(jié)點(diǎn)上施加驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)器，其中，所述驅(qū)動(dòng)電壓導(dǎo)致所述發(fā)送光電耦合器的接通。
[0010]該控制分析電路可具有例如比較器的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用于將節(jié)點(diǎn)處電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。根據(jù)所述比較，可以推斷所述總線上的低電平信號(hào)或高電平信號(hào)。
[0011]如果節(jié)點(diǎn)處的電壓高于基準(zhǔn)電壓，則可推斷所述總線上有低電平信號(hào)。如果節(jié)點(diǎn)處的電壓低于基準(zhǔn)電壓，則可推斷所述總線上有高電平信號(hào)。通過(guò)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅可作為高態(tài)有效信號(hào)(即通過(guò)一個(gè)高電平傳輸I)，也可作為低態(tài)有效信號(hào)來(lái)傳輸(即通過(guò)一個(gè)低電平來(lái)傳輸I)。
[0012]所述總線可被構(gòu)造為DALI總線。所述總線的檢測(cè)到的高電平信號(hào)也可被視為所述總線的靜止?fàn)顟B(tài)。
[0013]該控制分析電路能被構(gòu)造為集成電路，優(yōu)選為微控制器、專用集成電路(ASIC)或數(shù)字信號(hào)處理器的形式。
[0014]該接口電路可以具有:
[0015]-連接于節(jié)點(diǎn)(P)上的第一電流路徑，該第一電流路徑具有低歐姆電路(R3)和發(fā)送光電親合器(9)，
[0016]-連接于節(jié)點(diǎn)(P)上的且被通過(guò)供電電壓(Vl)供電的高歐姆第二電流路徑，該高歐姆第二電流路徑與接收光電耦合器(8)相連接。
[0017]所述接收光電耦合器可以這樣與所述高歐姆第二電流路徑相連接，S卩，所述接收光電耦合器在節(jié)點(diǎn)處接通造成低電位。
[0018]所述接收光電耦合器可以這樣與所述高歐姆第二電流路徑相連接，S卩，所述接收光電親合器在節(jié)點(diǎn)處未接通造成高電位。
[0019]所述接收光電耦合器可這樣與所述高歐姆第二電流路徑相連接，S卩，所述接收光電耦合器的未接通造成所述發(fā)送光電耦合器的未接通。
[0020]可以在一側(cè)向所述發(fā)送光電耦合器供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓，并且可以在另一側(cè)向所述發(fā)送光電耦合器供應(yīng)與所述接收光電耦合器耦合的供電電壓。
[0021]該接口電路可以具有這樣的非對(duì)稱電阻網(wǎng)絡(luò)，S卩，當(dāng)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述發(fā)送光電耦合器接通，而當(dāng)供應(yīng)供電電壓時(shí)，所述發(fā)送光電耦合器不接通。
[0022]在節(jié)點(diǎn)未接收到驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述發(fā)送光電耦合器優(yōu)選地不接通，該控制分析電路可根據(jù)節(jié)點(diǎn)(P)處的電壓來(lái)識(shí)別通過(guò)所述接收光電耦合器接收到的數(shù)字信號(hào)。
[0023]現(xiàn)在，本發(fā)明的目的在于取代在智能電路(ASIC或微控制器)上的兩個(gè)引腳而僅需要一個(gè)引腳以用于借助兩個(gè)光電耦合器的雙向數(shù)據(jù)通信。
[0024]以下將參照附圖來(lái)詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中:
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的抗壓型接口電路的示意圖。
[0026]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的雙向接口 I。接口 I用于一個(gè)或至少一個(gè)發(fā)光機(jī)構(gòu)3的操作裝置2與遠(yuǎn)距中央裝置或另一個(gè)操作裝置(未示出)借助總線4的雙向數(shù)據(jù)交換。在接口 I內(nèi)設(shè)有控制電路或控制分析電路10，控制電路或控制分析電路10將接口 I與操作裝置2相連接并尤其允許總線4與操作裝置2之間的雙向通信。操作裝置2尤其可以是用于發(fā)光機(jī)構(gòu)的電子鎮(zhèn)流器。發(fā)光機(jī)構(gòu)3例如可以是LED或OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)發(fā)光機(jī)構(gòu)或鹵素?zé)艋驓怏w放電燈。操作裝置2通常還可用于家用電器技術(shù)以便控制其它電器。
[0027]接口 I具有用于總線4的連接端子5。接收通道或接收分支6的輸入端和發(fā)送通道或發(fā)送分支7的輸出端匯集在連接端子5上。接口 I能夠通過(guò)接收通道6從總線接收數(shù)據(jù)并且通過(guò)發(fā)送通道7將數(shù)據(jù)發(fā)送給總線。通過(guò)還被稱為正向通道的接收通道6，接口 I或者操作裝置2從總線4接收數(shù)據(jù)。發(fā)送通道7是反向通道，即接口 I或操作裝置2通過(guò)該通道將數(shù)據(jù)發(fā)送至總線4。
[0028]所接收的數(shù)據(jù)尤其可以是用于發(fā)光機(jī)構(gòu)3工作的控制指令。所發(fā)送的數(shù)據(jù)例如可以涉及關(guān)于發(fā)光機(jī)構(gòu)3的或操作裝置2的狀態(tài)的信息。交換數(shù)據(jù)優(yōu)選符合DALI (數(shù)字可尋址照明接口)標(biāo)準(zhǔn)，即用于光技術(shù)操作裝置的控制的協(xié)議?；蛘撸瑪?shù)據(jù)可以根據(jù)DSI (數(shù)字信號(hào)接口)協(xié)議被用于控制操作裝置?？偩€4上的數(shù)據(jù)優(yōu)選是數(shù)字形式。
[0029]如果總線4例如是就像用在照明技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的DALI總線，則第一信號(hào)電平可以對(duì)應(yīng)于具有從-4.5V至+4.5V的電壓范圍的物理低電平，而第二信號(hào)電平可為屬于具有從+9.5V至+22.5V即例如16V或從-9.5V至-22.5V的電壓范圍的高電平。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)傳輸在DALI總線系統(tǒng)的情況下這樣發(fā)揮作用，即，在發(fā)送比特的情況下，總線4上的電壓被置于零伏，或者至少近似置于零伏，而在靜止?fàn)顟B(tài)下，即，在不發(fā)送比特的情況下，總線4上的電壓被置于從9.5至22.5V即例如16V或-9.5V至-22.5V之間的電壓范圍內(nèi)。就是說(shuō)，在DALI總線系統(tǒng)內(nèi)，數(shù)據(jù)通過(guò)低電平來(lái)傳輸。作為替代或補(bǔ)充，數(shù)據(jù)也可以通過(guò)高電平來(lái)傳輸，就像例如在DSI協(xié)議中那樣。
[0030]用于電位分離的一個(gè)光電耦合器或接收光電耦合器8連接至接收通道6的輸出端。另一個(gè)光電耦合器或發(fā)送光電耦合器9連接在發(fā)送通道7的輸入端?；蛘?，接收光電耦合器8和發(fā)送光電耦合器9直接連接在總線4上。接收光電耦合器8和發(fā)送光電耦合器9被設(shè)計(jì)用于允許控制電路10與總線系統(tǒng)之間以及操作裝置2與總線系統(tǒng)之間的雙向數(shù)據(jù)交換。例如，接收光電耦合器8可以被設(shè)計(jì)用于將例如施加在總線4上的控制指令的信息發(fā)送給控制電路10并進(jìn)一步發(fā)送給操作裝置2。另一方面，操作裝置2本身可以發(fā)送例如狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)給控制電路10，控制電路將這些數(shù)據(jù)通過(guò)發(fā)送光電耦合器9提供給發(fā)送通道7，最終傳輸給總線系統(tǒng)?？刂齐娐?0例如可將操作裝置2接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(例如DALI信號(hào)或DSI信號(hào))并輸送給發(fā)送通道7。
[0031]控制電路10優(yōu)選以集成電路形式構(gòu)成，優(yōu)選為微控制器、專用集成電路(ASIC)或數(shù)字信號(hào)處理器形式。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，該控制電路具有唯一的引腳P或端子，用于經(jīng)接收光電耦合器8和發(fā)送光電耦合器9的雙向數(shù)據(jù)通信。接收光電耦合器8和發(fā)送光電耦合器9只通過(guò)引腳P與控制電路10相連接。因此，在控制電路10處不需要兩個(gè)單獨(dú)的用于數(shù)據(jù)通信的端子。
[0033]接收光電耦合器8的輸出端8a(即，例如接收光電耦合器8的以晶體管形式構(gòu)成的輸出側(cè)光學(xué)接收器)與第一電阻Rl串聯(lián)。接收光電親合器8的輸出端8a接地。在第一電阻Rl上施加有電壓VI。
[0034]在控制電路10的引腳P和接收光電耦合器8與第一電阻Rl之間連接點(diǎn)之間接有第二電阻R2。
[0035]在引腳P處還接有由第三電阻R3、二極管Dl和發(fā)送光電耦合器9的輸入端9e (即，發(fā)送光電耦合器9的輸入側(cè)光學(xué)發(fā)送器)所構(gòu)成的串聯(lián)電路。第三電阻R3尤其是連接于引腳P。例如為發(fā)光二極管9L形式的發(fā)送光電耦合器9的光學(xué)發(fā)送器的負(fù)極接地。其正極被連接至可選設(shè)的二極管Dl的負(fù)極。
[0036]控制電路在內(nèi)部具有驅(qū)動(dòng)器T和比較器K。比較器K將引腳P上的電壓與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較。引腳P連接于比較器K的正的非反轉(zhuǎn)輸入端?；鶞?zhǔn)電壓Vref被施加在比較器K的負(fù)的反轉(zhuǎn)輸入端。比較器K的輸出信號(hào)用IN表示。驅(qū)動(dòng)器T的輸出端被連接在引腳P上，其中驅(qū)動(dòng)器T的輸入信號(hào)用OUT標(biāo)示。根據(jù)該OUT，驅(qū)動(dòng)器T的輸出端上可具有驅(qū)動(dòng)電壓VT0如果例如信號(hào)OUT是邏輯高信號(hào)High’，則驅(qū)動(dòng)器T在引腳P上施加正的驅(qū)動(dòng)電壓VT。如果信號(hào)OUT是邏輯低信號(hào)Low’，則驅(qū)動(dòng)器T不施加電壓VT。
[0037]根據(jù)