具有占空比不平衡補償?shù)挠糜诰€對的數(shù)字通信接口電路的制作方法
【專利摘要】一種將設(shè)備（20、30、40、60、80）與線對接合的電路（200、300、400、600、700、800）包括：二極管橋（210），其具有耦合到線對的極性獨立的輸入端子；電流隔離設(shè)備（230、330），其接收傳輸信號并且將傳輸信號耦合到其輸出；可變邊沿延遲電路（270、370、572、574、576），其將傳輸信號的上升/下降邊沿延遲得比傳輸信號的下降/上升邊沿更多；電壓控制可變電阻元件（260、360、460），其跨所述二極管橋的各輸出端子而被連接；以及濾波器，其連接到所述電壓控制可變電阻元件的控制端子。該濾波器包括去耦的充電和放電路徑以便將傳輸信號的上升時間從傳輸信號的下降時間去耦。電壓控制可變電阻元件將傳輸信號經(jīng)由二極管橋耦合到線對。
【專利說明】具有占空比不平衡補償?shù)挠糜诰€對的數(shù)字通信接口電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體針對數(shù)字通信接口，并且更特別地針對用于將設(shè)備與諸如數(shù)字可尋址照明接口(DALI)的線對接合的接口電路。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在照明系統(tǒng)上施加了新的或更嚴(yán)格的要求，諸如對能量保存的增大需求，以及適應(yīng)采用具有不同驅(qū)動需求的不同類型的光源(例如白熾燈、熒光燈、發(fā)光二極管等)的越來越多各種各樣的不同類型的照明單元的需要，其中不同類型的照明單元通常被部署在同一建筑物或甚至同一房間內(nèi)。這些要求已驅(qū)動了對在設(shè)施內(nèi)的照明單元的控制方面的更多選項和靈活性的需要。這些需要轉(zhuǎn)而導(dǎo)致了照明網(wǎng)絡(luò)在很多設(shè)施中的開發(fā)和安裝。
[0003]特別地，照明工業(yè)已開發(fā)了數(shù)字可尋址照明接口(DALI)標(biāo)準(zhǔn)用于照明系統(tǒng)中連接在照明網(wǎng)絡(luò)中的各個部件之間的數(shù)字通信?？蓪碜圆煌圃焐痰母鞣N各樣的不同DALI設(shè)備連接在一起并且集成到照明系統(tǒng)中。這提供了在配置照明系統(tǒng)時的高水平靈活性同時確保在所有設(shè)備之間的互操作性?？刂坪蛯ぶ纺芰υ试S兼容DALI的照明系統(tǒng)個體地控制每個發(fā)光體的光水平并且容易地控制成組發(fā)光體的光水平。
[0004]為了維持該互操作性，DALI標(biāo)準(zhǔn)針對與在DALI總線上的其它設(shè)備的兼容性，對控制設(shè)備和從動設(shè)備的接口施加要求。DALI接口連接到成組的DALI接口所共有的雙線差分控制/數(shù)據(jù)總線。DALI消息是串行數(shù)據(jù)流并且遵守雙相編碼，曼徹斯特IEEE802.3，其中比特轉(zhuǎn)變發(fā)生在16伏(H)和0伏(L)的典型電壓水平之間。
[0005]圖1圖示了 DALI總線(其可有時還稱為DALI回路或DALI網(wǎng)絡(luò))的差分雙線線路(“線對”)的電壓范圍關(guān)系。電源通常被并入主控制器，在DALI總線上提供必要的電壓水平。每個DALI接口通過確定表示比特值的電壓變化來接收信息，并且通過不箝位或箝位(短路)雙線DALI總線兩端的電壓來傳輸信息。
[0006]DALI標(biāo)準(zhǔn)對DALI總線上傳輸?shù)男盘柕恼伎毡仁┘右?。在此，占空比可認(rèn)為是在雙相編碼數(shù)據(jù)比特期間，所傳輸?shù)男盘柼幱凇案摺睜顟B(tài)(例如對應(yīng)于邏輯1)時的時間的百分比或相反地，所傳輸?shù)男盘柼幱凇暗汀睜顟B(tài)(例如對應(yīng)于邏輯0)時的時間的百分比。特別地，占空比應(yīng)當(dāng)位于在理想的50%的占空比周圍的規(guī)定范圍。DALI標(biāo)準(zhǔn)還對在DALI總線上傳輸?shù)男盘柕纳仙龝r間和下降時間(邊沿轉(zhuǎn)變)施加了上限和下限兩者。必須通過DALI設(shè)備的接口電路來確保兼容這些要求。
[0007]為了解決這些要求，已開發(fā)了若干不同的通信接口電路。特別地，在美國專利申請公開文本2004/0225811 ;美國專利申請公開文本2005/0152440 ;美國專利申請公開文本2008/0143402 ;以及美國專利申請公開文本2009/0003417中公開了 DALI接口電路的示例。
[0008]然而，這些通信接口電路中的每個具有關(guān)于復(fù)雜性、成本和/或性能的某些缺點或限制。
[0009]因此，將期望的是提供一種通信接口電路，該電路能夠提供對DALI信號的占空比的靈活控制，而不具有過分的復(fù)雜性和成本。特別是，將期望的是提供能夠?qū)ALI信號的占空比盡可能緊密地維持在理想的50%值周圍的規(guī)定范圍內(nèi)同時考慮接口電路的電氣部件的規(guī)定性能的變化的通信接口電路。進一步將期望的是提供能夠提供對DALI信號的邊沿轉(zhuǎn)變的上升和下降時間的靈活控制的這樣的通信接口電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本公開針對用于將設(shè)備接合到用于數(shù)字通信的線對的發(fā)明方法和裝置，并且更特別地針對用于將設(shè)備接合到諸如數(shù)字可尋址照明接口(DALI)總線的線對的接口電路。
[0011]通常，在一個方面，一種設(shè)備包括被配置為將控制器與數(shù)字可尋址照明接口(DALI)總線接合的接口電路。該接口電路包括:二極管橋，其具有被配置為耦合到DALI總線的極性獨立的輸入端子，并且還具有正輸出端子和負(fù)輸出端子；可變邊沿延遲電路，其被配置為接收由控制器生成的傳輸信號并且將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更多，或者將傳輸信號的下降邊沿延遲得比傳輸信號的上升邊沿基本上更多；光耦合器，其具有被配置為接收來自可變邊沿延遲電路的傳輸信號的輸入端子對，并且具有第一和第二輸出端子；放大器，其具有輸入端子和輸出端子，其中輸入端子連接到光耦合器的第一和第二輸出端子中的一個；電壓控制可變電阻元件，其跨二極管橋的正和負(fù)輸出端子而被連接，并且具有用于改變其電阻的控制端子；以及第一濾波器，其連接在放大器的輸出端子和電壓控制可變電阻元件的控制端子之間，其中第一濾波器包括去耦的充電和放電路徑以便將傳輸信號的上升時間從傳輸信號的下降時間去耦。電壓控制的可變電阻元件操作性連接到二極管橋并且被配置為經(jīng)由二極管橋?qū)鬏斝盘栺詈系紻ALI總線。
[0012]在一個實施例中，可變邊沿延遲電路包括低通濾波器。
[0013]在另一實施例中，接口電路還包括傳輸電壓源和用于設(shè)定傳輸電壓源的電壓的傳輸電壓基準(zhǔn)，其中傳輸電壓源連接到放大器的供應(yīng)端子，并且其中傳輸電壓基準(zhǔn)被供應(yīng)有來自DALI總線的電流。
[0014]根據(jù)該實施例的一個可選特征，光稱合器包括晶體管，其中光稱合器的第一輸出端子連接到晶體管的集電極并且光耦合器的第二輸出端子連接到晶體管的發(fā)射極，并且其中放大器的輸入端子連接到光耦合器的第一輸出端子。
[0015]根據(jù)該實施例的一個可選特征，該放大器包括:PNP晶體管，該PNP晶體管具有連接到傳輸電壓源的發(fā)射極、連接到光耦合器的第一輸出端子的基極和連接到第一濾波器的輸入端子的集電極；以及連接在PNP晶體管的基極和發(fā)射極之間的電阻器。
[0016]根據(jù)該實施例的一個可選特征，該可變邊沿延遲電路被配置為將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更多。
[0017]根據(jù)該實施例的另一可選特征，該放大器包括電流鏡，該電流鏡具有一對匹配的晶體管以及與匹配的晶體管中的至少一個的發(fā)射極串聯(lián)連接的至少一個電阻器。
[0018]根據(jù)該實施例的再另一可選特征，光耦合器的晶體管工作在有源區(qū)同時將傳輸信號傳遞給放大器的輸入端子。
[0019]根據(jù)該實施例的另外一可選特征，光耦合器的第一輸出端子連接到晶體管的集電極并且光耦合器的第二輸出端子連接到晶體管的發(fā)射極，并且其中放大器的輸入端子連接到光耦合器的第二輸出端子。
[0020]根據(jù)該實施例的又另一可選特征，放大器包括晶體管，并且其中放大器的晶體管與光稱合器的晶體管形成達靈頓(Darlington)對。
[0021]根據(jù)該實施例的一個可選特征，光耦合器的晶體管工作在飽和區(qū)，同時將傳輸信號傳遞給放大器的輸入端子。
[0022]大體上，在另一方面中，一種設(shè)備包括被配置為將設(shè)備與線對進行接合的接口電路。該接口電路包括:二極管橋，其具有耦合到線對的極性獨立的輸入端子，并且還具有正輸出端子和負(fù)輸出端子；電流隔離設(shè)備，其具有相互電流隔離的輸入和輸出，該電流隔離設(shè)備被配置為在輸入處接收傳輸信號并且在輸出處耦合傳輸信號；可變邊沿延遲電路，其被配置為將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更多，或?qū)鬏斝盘柕南陆颠呇匮舆t得比傳輸信號的上升邊沿基本上更多；電壓控制可變電阻元件，其跨二極管橋的正和負(fù)輸出端子而被連接；以及第一濾波器，其被連接為具有被配置為接收傳輸信號的輸入并且具有連接到電壓控制可變電阻元件的控制端子的輸出，其中第一濾波器包括去耦的充電和放電路徑以便將傳輸信號的上升時間從傳輸信號的下降時間去耦。電壓控制可變電阻元件操作性地連接到二極管橋并且被配置為經(jīng)由二極管橋?qū)鬏斝盘栺詈系骄€對。
[0023]在一個實施例中，可變邊沿延遲電路的輸出連接到電流隔離設(shè)備的輸入。
[0024]根據(jù)該實施例的一個可選特征，可變邊沿延遲電路包括低通濾波器。
[0025]根據(jù)該實施例的另一可選特征，接口電路還包括放大器，該放大器具有連接到電流隔離設(shè)備的輸出的輸入，并且具有被連接以將來自電流隔離設(shè)備的傳輸信號供應(yīng)到第一濾波器的輸入的輸出。
[0026]根據(jù)該實施例的一個可選特征，接口電路還包括傳輸電壓源和用于設(shè)定傳輸電壓源的電壓的傳輸電壓基準(zhǔn)，其中傳輸電壓源連接到放大器的供應(yīng)端子，并且其中傳輸電壓基準(zhǔn)被供應(yīng)有來自線對的電流。
[0027]根據(jù)該實施例的一個可選特征，電流隔離設(shè)備包括光耦合器。光耦合器還包括:被配置為接收來自可變邊沿延遲電路的傳輸信號的輸入端子對，以及具有集電極和發(fā)射極的輸出晶體管，其中集電極連接到傳輸電壓源并且發(fā)射極連接到放大器的輸入。
[0028]根據(jù)該實施例的另一可選特征，電流隔離設(shè)備包括光耦合器。光耦合器還包括:被配置為接收來自可變邊沿延遲電路的傳輸信號的輸入端子對，以及具有集電極和發(fā)射極的輸出晶體管，其中集電極連接到放大器的輸入，并且發(fā)射極連接到二極管橋的負(fù)輸出端子。
[0029]根據(jù)該實施例的又另一可選特征，電流隔離設(shè)備包括光耦合器。光耦合器還包括:被配置為接收來自可變邊沿延遲電路的傳輸信號的輸入端子對，以及具有集電極和發(fā)射極的輸出晶體管，其中集電極連接到傳輸電壓源并且發(fā)射極連接到第一濾波器的輸入。
[0030]根據(jù)該實施例的一個可選特征，光耦合器的晶體管工作在飽和區(qū)，同時將傳輸信號傳遞給第一濾波器的輸入。
[0031]在又另一實施例中，可變邊沿延遲電路連接到在電流隔離設(shè)備和電壓控制可變電阻元件之間的信號路徑中的任意兩個塊之間的電流隔離設(shè)備的輸出另一側(cè)上。
[0032]在再另一實施例中，接口電路還包括放大器，并且可變邊沿延遲電路連接到由以下構(gòu)成的位置組中選擇的一個位置:在電流隔離設(shè)備和放大器之間；在放大器和第一濾波器之間，以及在第一濾波器和電壓控制可變電阻元件之間。
[0033]如為了本公開的目的在本文使用的，術(shù)語“光源”應(yīng)當(dāng)被理解為指代各種輻射源中的任意一個或多個，各種輻射源包括但不限于基于LED的源(包括如上文定義的一個或多個LED)、白熾源(例如燈絲燈、鹵素?zé)?、熒光源、磷光源、高強度放電源和其它類型的電致發(fā)光源?！罢彰黩?qū)動器”在本文中用于指代以引起光源發(fā)射光的格式向一個或多個光源供應(yīng)電力的裝置。特別地，照明驅(qū)動器可以以第一格式(例如AC干線電力；固定的DC電壓；等)接收電力并且以第二格式供應(yīng)電力，第二格式按照其驅(qū)動的(多個)光源(例如，(多個)LED光源)的要求而量身定制。
[0034]術(shù)語“照明模塊”在本文用于指代一模塊，該模塊可包括具有安裝在其上的一個或多個光源以及一個或多個關(guān)聯(lián)電子部件(諸如傳感器、電流源等)的電路板(例如印刷電路板)，并且該模塊還被配置為連接到照明驅(qū)動器。這樣的照明模塊可被插入到照明器材或母板中的槽內(nèi)，照明驅(qū)動器可被設(shè)置在照明器材或母板上。這樣的照明模塊可被插入到照明器材或母板中的槽內(nèi)，照明驅(qū)動器可被設(shè)置在照明器材或母板上。
[0035]術(shù)語“照明單元”在本文用于指代包括相同或不同類型的一個或多個光源的裝置。給定的照明單元可具有各種用于(多個)光源的安裝布置、包圍/外殼布置和形狀、和/或電氣和機械連接配置中的任意一個。附加地，給定的照明單元可選地可與涉及(多個)光源的操作的各種其他部件(例如控制電路系統(tǒng)；照明驅(qū)動器)相關(guān)聯(lián)(例如包括其、耦合到其和/或與其一起封裝)。
[0036]術(shù)語“照明器材”和“發(fā)光體”在本文可互換地使用以指代以特殊形式因素、裝配或封裝的一個或多個照明單元的實施或布置，并且可與其他部件相關(guān)聯(lián)(例如包括其、耦合到其和/或與其一起封裝)。
[0037]術(shù)語“控制器”在本文大體用于描述涉及一個或多個光源的操作的各個裝置?？刂破骺梢砸院芏喾绞?例如諸如利用專用硬件)來實施以執(zhí)行本文討論的各個功能?！疤幚砥鳌笔强刹捎靡粋€或多個微處理器的控制器的一個示例，可使用軟件(例如微代碼)對該一個或多個微處理器進行編程以執(zhí)行本文討論的各個功能?？刹捎没虿徊捎锰幚砥鱽韺嵤┛刂破鳎⑶铱刂破鬟€可被實施為執(zhí)行一些功能的專用硬件與執(zhí)行其他功能的處理器(例如一個或多個被編程的微處理器和相關(guān)聯(lián)的電路系統(tǒng))的組合?？稍诒竟_的各個實施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于:常規(guī)微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。
[0038]將理解的是，當(dāng)元件被稱作“連接”或“耦合”到另一元件時，其可被直接連接或耦合到另一元件或可存在介于中間的元件。相比之下，當(dāng)元件被稱作“直接連接”或“直接耦合”到另一元件時，不存在介于中間的元件。
[0039]如本文使用的，術(shù)語“近似”意指在+/_5%的范圍內(nèi)。術(shù)語“基本上相同”意指在精確相同的+/-10%的范圍內(nèi)。術(shù)語“基本上等于”意指在精確相等的+/-10%的范圍內(nèi)。術(shù)語“基本上少于”和“基本上多于”分別意指少于至少10%和多于至少10%。
[0040]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，將下文更詳細(xì)討論的前述概念和附加概念的所有組合(假定這樣的概念不互相不一致)構(gòu)思為本文公開的發(fā)明主題的部分。特別地，將在本公開的末尾處出現(xiàn)的所要求保護的主題的所有組合構(gòu)思為本文公開的發(fā)明主題的部分。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，也可能在通過引用并入的任何公開物中出現(xiàn)的本文明確采用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)符合與本文公開的特定概念最一致的含義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]在圖中，在全部不同視圖中，同樣的附圖標(biāo)記一般指代相同的組成部分。而且，圖不一定是按照比例的，而是通常將重點放在圖示本發(fā)明的原理。
[0042]圖1圖示在傳輸單元和接收單元兩者處的DALI總線的兩個差分電壓線(“線對”)的電壓范圍關(guān)系。
[0043]圖2是具有用于將設(shè)備與DALI總線接合的接口電路的設(shè)備的一個實施例的功能框圖。
[0044]圖3是具有用于將設(shè)備與DALI總線接合的接口電路的設(shè)備的一個實施例的詳細(xì)框圖。
[0045]圖4是用于將設(shè)備與DALI總線接合的接口電路的一個實施例的電路圖。
[0046]圖5A-5C圖示接口電路的可變邊沿延遲電路的三個示例實施例。
[0047]圖6是具有用于將設(shè)備與DALI總線接合的接口電路的設(shè)備的另一個實施例的詳細(xì)框圖。
[0048]圖7是用于將設(shè)備與DALI總線接合的接口電路的另一個實施例的電路圖。
[0049]圖8是用于將設(shè)備與DALI總線接合的接口電路的又另一個實施例的詳細(xì)框圖。

【具體實施方式】
[0050]如上文討論的，存在對能夠確保由接口傳輸?shù)男盘枬M足對由接口電路傳輸?shù)男盘柕倪呇剞D(zhuǎn)變的上升和下降時間的規(guī)定上限和下限，以及將占空比維持在規(guī)定范圍(通常在理想的50%占空比周圍的規(guī)定范圍)內(nèi)的通信接口電路的普遍需求。
[0051]因此，本發(fā)明人意識并且認(rèn)識到，提供一種提供對傳輸信號的占空比的更靈活控制的通信接口電路將是有利的。本發(fā)明人還意識并且認(rèn)識到，提供一種還提供對傳輸信號的上升時間和下降時間的更靈活控制的通信接口電路將進一步是有利的。
[0052]鑒于上文，本發(fā)明的各個實施例和實施方式針對一種通信接口電路以及包括通信接口電路的設(shè)備。特別地，本發(fā)明的各個實施例和實施方式針對一種接口電路，該接口電路包括用于補償傳輸信號的占空比方面可能由接口電路的其它部件引入的不對稱的電路。附加地，本發(fā)明的各個實施例和實施方式針對還將傳輸信號的邊沿轉(zhuǎn)變的上升時間和下降時間去耦的接口電路。此外，本發(fā)明的各個實施例和實施方式針對能夠?qū)崿F(xiàn)下降邊沿轉(zhuǎn)變的附加減慢的接口電路，下降邊沿轉(zhuǎn)變在一些實施方式中通常比上升邊沿轉(zhuǎn)變更快。
[0053]很多現(xiàn)有技術(shù)的DALI接口電路采用光耦合器來提供在DALI設(shè)備的微控制器與DALI總線之間的電流隔離。該光耦合器然后用于驅(qū)動到DALI總線的信號路徑中的接口電路的剩余部件。
[0054]光耦合器的重要參數(shù)是其傳輸效率，通常根據(jù)它們的電流傳輸比(CTR)來測量，電流傳輸比是光電晶體管集電極電流Ic與LED正向電流If的比例:CTR=Ic/If。
[0055]本發(fā)明人還了解和認(rèn)識到，光耦合器的CTR通常被規(guī)定有非常寬的容限。CTR可能在光耦合器設(shè)備之間變化非常大，特別是甚至在同一型號光耦合器的個體設(shè)備之間。例如，一個已知的光耦合器規(guī)定了在CTR方面設(shè)備間的變化從100%到300%。在下文中，在制造被設(shè)計有特定光耦合器型號的接口電路的上下文中，將存在在接口電路之間的實質(zhì)性的CTR變化。CTR還是溫度的函數(shù)、I。的函數(shù)，并且與當(dāng)光耦合器的輸出晶體管工作在飽和區(qū)時(較低CTR)相比，當(dāng)光耦合器的輸出晶體管工作在有源區(qū)時(較高CTR) CTR是不同的。
[0056]本發(fā)明人還了解和認(rèn)識到，光耦合器的CTR的寬泛變化可使得難以確保在DALI返回幀期間，接口電路能夠利用足夠低的電阻將DALI總線拉低(即將其短路)到邏輯0水平并且吸收需要的電流(例如在250mA左右)以傳遞0的數(shù)據(jù)值。
[0057]獲得其CTR被規(guī)定在較緊湊的容限內(nèi)的光耦合器是可能的，但是這可顯著增加接口電路的成本。
[0058]相應(yīng)地，在接口電路的一些實施例中，可在前向幀期間存儲電壓，并且然后在返回幀期間對電壓放電以接通用于短路DALI總線以傳輸邏輯0的設(shè)備。此外，在接口電路的一些實施例中，在光耦合器輸出與電壓控制可變電阻元件(例如場效應(yīng)晶體管(FET))的控制端子之間設(shè)置放大器(例如，高增益放大器)，電壓控制可變電阻元件被采用以將傳輸數(shù)據(jù)傳遞到DALI總線。
[0059]本發(fā)明人附加地了解和認(rèn)識到，當(dāng)經(jīng)由光耦合器耦合傳輸信號時，由光耦合器施加到上升邊沿和下降邊沿的延遲是不對稱的并且是CTR的函數(shù)。因此，光耦合器改變傳輸信號的占空比，并且可引起傳輸信號的占空比不對稱并且位于由DALI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之外。
[0060]本發(fā)明人進一步了解和認(rèn)識到，在光耦合器輸出與電壓控制可變電阻元件的控制端子之間添加這樣的放大器可在傳輸信號中引入增大的占空比不對稱。例如，在一些實施例中，通常由于輸出設(shè)備離開飽和而產(chǎn)生的儲存時間，放大器可具有可變(取決于增益)的下降邊沿延遲。
[0061]為了解決這些問題，在一些實施例中，接口電路包括可變邊沿延遲電路，可變邊沿延遲電路被配置為將傳輸信號的上升沿延遲得比傳輸信號的下降沿基本上更多，或?qū)鬏斝盘柕南陆笛匮舆t得比傳輸信號的上升沿基本上更多?？勺冞呇匮舆t電路可作為占空比補償電路來工作以補償由接口電路的其它元件(例如如上文討論的光耦合器和/或放大器)弓丨入傳輸信號中的占空比不對稱?？勺冞呇匮舆t電路可被安置在光耦合器的輸出側(cè)上，但在有利的特征中，可變邊沿延遲電路可被安置在光耦合器的輸入側(cè)處，以便利用在光耦合器的輸入處的單向器件(二極管)的優(yōu)勢。例如，如上文解釋的，在一些實施例中，放大器可具有可變(取決于增益)的下降邊沿延遲，并且在該情況下可變邊沿延遲電路可在光耦合器的輸入處延遲相反的邊沿。
[0062]此外在一些實施中，可采用可變邊沿延遲電路來補償被弓|入到傳輸信號中的占空比不對稱，而不包括在光耦合器輸出和電壓控制可變電阻元件的控制端子之間的放大器。這樣的實施例可在簡單和降低的電流消耗方面具有優(yōu)點，但是以要求光耦合器具有增大的最小CTR為代價。
[0063]為了提供在本專利申請中公開的發(fā)明概念的具體圖示，圖2是具有用于將設(shè)備接合到DALI總線的接口電路200的設(shè)備20的一個實施例的功能框圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，DALI設(shè)備被提供作為發(fā)明概念的示例應(yīng)用，但是該發(fā)明概念可應(yīng)用于其他通信接口，并且特別應(yīng)用于用于將設(shè)備接合到其它線對的接口電路。
[0064]在圖2中圖示的示例中，設(shè)備20是DALI設(shè)備，并且可包括控制器27，控制器27用于經(jīng)由在DALI總線上傳遞的信號來控制一個或多個照明單元或發(fā)光體的工作。每個照明單元或發(fā)光體可包括照明驅(qū)動器和/或鎮(zhèn)流器，以及一個或多個光源。
[0065]接口電路200包括:二極管橋210 ;第一電流隔離設(shè)備220 ;第二電流隔離設(shè)備230 ;第一濾波器240 ;第二濾波器250 ；電壓控制可變電阻元件260 ;可變邊沿延遲電路270 ;放大器280 ;以及接收信號調(diào)理電路290。
[0066]二極管橋210具有耦合到線對(例如DALI總線)的一對極性獨立輸入端子，并且還具有正輸出端子和負(fù)輸出端子。
[0067]第一電流隔離設(shè)備220操作性連接到二極管橋210并且輸出經(jīng)由二極管橋210在DALI總線上接收的接收信號。在設(shè)備20中，第一電流隔離設(shè)備220經(jīng)由接收信號調(diào)理電路290將接收信號輸出到設(shè)備20的控制器27。第一電流隔離設(shè)備220向接口電路200提供將接收信號傳遞到控制器27同時維持在一側(cè)DALI總線和接口電路200與另一側(cè)設(shè)備20的剩余部分(包括控制器27)之間的電流隔離的能力。特別是，第一電流隔離設(shè)備220提供在其輸入端子處的輸入與在其輸出端子處的輸出之間的電流隔尚。
[0068]可變邊沿延遲電路270被配置為接收由控制器27生成的傳輸信號并且將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更多，或?qū)鬏斝盘柕南陆颠呇匮舆t得比傳輸信號的上升邊沿基本上更多?？勺冞呇匮舆t電路270可作為占空比補償電路工作以補償由接口電路200的其它元件(例如如上文討論的第二電流隔離設(shè)備230和/或放大器280)引入傳輸信號中的占空比不對稱。將在下文描述可變邊沿延遲電路270的各個實施例的另外的細(xì)節(jié)。
[0069]第二電流隔離設(shè)備230被配置為經(jīng)由可變邊沿延遲電路270接收來自設(shè)備20的控制器27的傳輸信號。第二電流隔離設(shè)備230向接口電路200提供接收來自控制器27的傳輸信號同時維持在一側(cè)DALI總線和接口電路200與另一側(cè)設(shè)備20的剩余部分(包括控制器27)之間的電流隔離的能力。特別地，第二電流隔離設(shè)備230提供在其輸入端子處的輸入與其輸出端子處的輸出之間的電流隔尚。
[0070]電壓控制可變電阻元件260跨二極管橋210的正和負(fù)輸出端子(在圖2中分別標(biāo)為節(jié)點P和N)而被連接。特別地，電壓控制可變電阻元件260具有連接到二極管橋210的正輸出端子的第一端子和連接到二極管橋210的負(fù)輸出端子的第二端子。電壓控制可變電阻元件260還具有控制端子，該控制端子在圖2中被標(biāo)為C的節(jié)點處連接到第二濾波器250的輸出，并且該控制端子被施加改變電壓控制可變電阻元件260的電阻Rpn的控制電壓VCN。即，在節(jié)點P和N之間的電壓控制可變電阻元件260的電阻是在節(jié)點C和N之間的電壓的函數(shù):Rpn (Vcn)0在一些實施例中，電壓控制可變電阻元件260具有可變電阻Rpn，該可變電阻在幾歐姆的低值(例如〈10歐姆，諸如2-8歐姆)到幾百萬歐姆的高值的范圍上變化。接口 200通過使電壓控制可變電阻元件260具有高電阻Rpn (例如>1M.)來傳輸高電壓值(例如16伏±6.5伏的電壓范圍)到線對(例如DALI總線)，并且通過使電壓控制可變電阻元件260具有低電阻Rpn (例如〈10.)來傳輸?shù)碗妷褐?例如O伏±6.5伏的電壓范圍)到DALI總線。在DALI總線的上下文中，使用曼徹斯特編碼以給定信息速率(例如1200比特/秒)來傳輸數(shù)據(jù)，從而每個數(shù)據(jù)比特包括具有高電壓值的部分和具有低電壓值的部分。在一些實施例中，電壓控制可變電阻元件可包括場效應(yīng)晶體管(FET)。在一些實施例中，電壓控制可變電阻元件260可具有3-4伏的閾值電壓Vth，其中電阻Rpn對于大于閾值電壓的控制或輸入電壓VeN是非常低的(例如〈10.),并且電阻Rpn對于小于閾值電壓的控制或輸入電壓V?是非常高的(例如>1Μ.)。
[0071]放大器280具有用于接收來自第二電流隔離設(shè)備230的傳輸信號的輸入端子，和用于提供傳輸信號到第一濾波器240的輸入的輸出端子。
[0072]第一和第二濾波器240和250在第二電流隔離設(shè)備230和電壓控制可變電阻元件260之間級聯(lián)(串聯(lián)連接)，并且提供用于獨立地調(diào)節(jié)或控制由接口 200傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的邊沿轉(zhuǎn)變的上升時間和下降時間的手段。更具體地，第一和第二濾波器240和250經(jīng)由第二電流隔離設(shè)備230接收包括傳輸數(shù)據(jù)(例如由處理器27生成的數(shù)據(jù))的傳輸信號并且在將傳輸數(shù)據(jù)供應(yīng)到電壓控制可變電阻元件260之前調(diào)理該傳輸信號的轉(zhuǎn)變邊沿以便控制由接口 200生成的EMI。
[0073]第一濾波器240包括用于從第二電流隔離設(shè)備230經(jīng)由放大器280傳遞的傳輸信號的去耦的充電和放電路徑。通過去耦第一濾波器240中的充電和放電路徑，可單獨地調(diào)節(jié)傳輸信號的上升時間和下降時間，使得其相互不同，提供增大的靈活性用于管理傳輸信號的邊沿轉(zhuǎn)變，并且由此管理由接口電路200生成的EMI。例如，在一些實施例中，第一濾波器240可相對于傳輸信號中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的上升時間將傳輸信號中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的下降時間減慢到較低的程度，從而以令人滿意的方式管理由接口電路200生成的EMI。
[0074]第二濾波器250具有傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)的頻率響應(yīng)是圖2中示為VIN的輸入電壓的函數(shù):x(f，VIN)。有利地，第二濾波器250具有取決于電壓的頻率響應(yīng)，使得其帶寬在電壓控制可變電阻元件260的電阻正在減小的電壓區(qū)域中降低，從而將DALI總線上的電壓拉低。這可實現(xiàn)在DALI總線上的傳輸信號的下降邊沿轉(zhuǎn)變的令人滿意的附加減慢，下降邊沿轉(zhuǎn)變否則可比上升邊沿轉(zhuǎn)變更快。相應(yīng)地，可降低從接口 200生成的總體EMI，同時仍然滿足DALI接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變時間要求。
[0075]在一些實施例中，第二濾波器250可被省略，由此提供簡單的優(yōu)點，但是在一些情況下招致降低的靈活性和劣化的EMI性能方面的缺點。
[0076]在替代的布置中，可變邊沿延遲電路270可連接在第二電流隔離設(shè)備230的輸出側(cè)上，被插在第二電流隔離設(shè)備230與電壓控制可變電阻元件260之間的串行電路路徑中的任意兩個塊之間。例如，可變邊沿延遲電路270可被移動到在第二電流隔離設(shè)備230和放大器280之間，或在放大器280和第一濾波器240之間，或在第一濾波器240和第二濾波器250之間，或在第二濾波器250和電壓控制可變電阻元件260之間。
[0077]圖3是具有用于將設(shè)備接合到DALI總線的接口電路300的設(shè)備30的一個實施例的更詳細(xì)框圖。特別地，設(shè)備30可以是設(shè)備20的一個示例實施例，并且接口電路300可以是接口電路200的一個示例實施例。
[0078]在圖3中圖示的示例中，設(shè)備30是DALI設(shè)備，并且可包括用于經(jīng)由在DALI總線上傳遞的信號來控制一個或多個照明單元或發(fā)光體的工作的控制器27。每個照明單元或發(fā)光體可包括照明驅(qū)動器和/或整流器，以及一個或多個光源。
[0079]接口電路300包括:二極管橋210 ;第一光耦合器320 ;第二光耦合器330 ;邊沿速率控制低通濾波器340 ;電壓控制可變電阻360 ;傳輸電壓源325 ;傳輸電壓基準(zhǔn)335 ;限流器315 ;第一單向器件345 ;可變邊沿延遲電路370 ;和放大器380 ;以及接收信號調(diào)理電路390。
[0080]第一光稱合器320具有第一和第二輸入端子和第一和第二輸出端子。第一輸入端子經(jīng)由限流器315操作性地連接到二極管橋210，并且輸出端子被配置為輸出經(jīng)由二極管橋210在DALI總線上接收的接收信號。在設(shè)備30中，接收信號被輸出到設(shè)備30的控制器27，例如經(jīng)由接收信號調(diào)理電路。第一光耦合器320是電流隔離設(shè)備的一個實施例，并且原則上，在接口電路的不同實施例中，可將不同的電流隔離設(shè)備替代它。
[0081]電壓控制可變電阻元件360類似于上述電壓控制可變電阻元件260那樣工作，并且因此將不重復(fù)對其的描述。
[0082]可變邊沿延遲電路370被配置為接收由控制器27生成的傳輸信號(例如DALI傳輸信號DALI_0UT)，并且將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更多，或?qū)鬏斝盘柕南陆颠呇匮舆t得比傳輸信號的上升邊沿基本上更多?？勺冞呇匮舆t電路370可作為占空比補償電路來工作以補償由接口電路300的其它元件(例如如上文討論的第二光稱合器330和/或放大器380)引入傳輸信號中的占空比不對稱。將在下文描述可變邊沿延遲電路370的各個實施例的另外的細(xì)節(jié)。
[0083]第二光稱合器330具有第一和第二輸入端子和第一和第二輸出端子。第二光I禹合器330被配置為在第一和第二輸入端子之間接收來自可變邊沿延遲電路370的傳輸信號。第二光耦合器330的第一輸出端子(例如集電極)連接到放大器380的輸入端子，并且第二光耦合器330的第二輸出端子(例如發(fā)射極)連接到二極管橋210的負(fù)輸出端子。第二光耦合器330是電流隔離設(shè)備的一個實施例，并且原則上在接口電路的不同實施例中，可將不同的電流隔離設(shè)備替代它。
[0084]放大器380具有輸入端子、輸出端子和供應(yīng)端子。放大器380的輸入端子連接到第二光I禹合器330的第一輸出端子,該第一輸出端子連接到第二光I禹合器330的輸出晶體管的集電極。放大器380的輸出端子連接到邊沿速率控制濾波器340的輸入，跨越負(fù)載電阻器片，并且放大器380的供應(yīng)端子連接到傳輸電壓源325。放大器380接收來自第二光耦合器330的傳輸信號并且提供傳輸信號給邊沿速率控制濾波器340。有利地，放大器380允許第二光稱合器330的輸出晶體管維持在有源區(qū)，同時接口電路300傳輸該傳輸信號。
[0085]邊沿速率控制濾波器340連接在放大器380的輸出端子和電壓控制可變電阻元件360之間，并且提供用于獨立調(diào)節(jié)或控制由接口電路300傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的邊沿轉(zhuǎn)變的上升時間和下降時間的手段。更具體地，邊沿速率控制濾波器340經(jīng)由放大器380接收包括傳輸數(shù)據(jù)(例如由處理器27生成的數(shù)據(jù))的傳輸信號并且在將傳輸數(shù)據(jù)供應(yīng)到電壓控制可變電阻元件360之前調(diào)理該傳輸信號的轉(zhuǎn)變邊沿以便控制由接口電路300生成的EMI。
[0086]邊沿速率控制濾波器340可包括級聯(lián)的濾波器對，包括第一級聯(lián)濾波器和第二級聯(lián)濾波器。在該情況下，第一濾波器包括去耦的充電和放電路徑以便將傳輸信號的上升時間與傳輸信號的下降時間去耦。作為結(jié)果，在一些實施例中，邊緣速率控制濾波器340可相對于傳輸信號中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的上升時間，將傳輸信號中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的下降時間減慢到較低的程度。有利地，邊緣速率控制濾波器340可包括第一級低通濾波器，該第一級低通濾波器可具有用于充電路徑的第一時間常數(shù).C和用于放電路徑的第二不同的時間常數(shù).D，其中*D可大于*C。邊沿速率控制濾波器340的第二級聯(lián)濾波器可具有取決于電壓的頻率特性。有利地，第二級聯(lián)濾波器具有取決于電壓的頻率響應(yīng)，使得其帶寬在電壓控制可變電阻元件360的電阻正在減小的電壓區(qū)域中降低，從而拉低DALI總線上的電壓。這可實現(xiàn)在DALI總線上的傳輸信號的下降邊沿轉(zhuǎn)變的令人滿意的附加減慢，下降邊沿轉(zhuǎn)變否則可比上升邊沿轉(zhuǎn)變更快。相應(yīng)地，可降低從接口 300生成的總體EMI，同時仍然滿足DALI接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變時間要求。有利地，第二級聯(lián)濾波器可以是第一級低通濾波器，該第一級低通濾波器可具有可變的時間常數(shù).vmiable。有利地，第二級聯(lián)濾波器具有一截止頻率，該截止頻率當(dāng)?shù)降诙壜?lián)濾波器的輸入電壓增大并且大于閾值時降低。在一些實施例中，該閾值等于被采用用于電壓控制可變電阻元件360的FET的閾值電壓。在一些實施例中，第二級聯(lián)濾波器包括在第二級聯(lián)濾波器的輸出與二極管橋210的負(fù)輸出端子之間的分流電容，其中當(dāng)?shù)降诙壜?lián)濾波器的輸入電壓增大并且大于閾值時分流電容增大。有利地，第二級聯(lián)濾波器的時間常數(shù).vmiable可小于第一級聯(lián)濾波器的時間常數(shù).C和.D。有利地，可關(guān)于二極管橋210的負(fù)輸出端子來引用邊緣速率控制濾波器340。類似于接口電路200，在邊緣速率控制濾波器340的一些實施例中，可省略第二級聯(lián)濾波器，由此提供簡單的優(yōu)點，但在一些情況中招致減少的靈活性和劣化的EMI性能方面的缺點。
[0087]在限流器315的輸出與二極管橋210的負(fù)輸出端子之間，傳輸電壓源325與第一單向器件345 (例如二極管)串聯(lián)連接。傳輸電壓源325由來自DALI總線的電流經(jīng)由限流器315和第一單向器件345供電,并且將供應(yīng)電壓供應(yīng)到放大器380。第一單向器件345允許電流從限流器315的輸出流動以對傳輸電壓源325進行充電，但是防止電流在相反的方向上從傳輸電壓源325流動到限流器315和/或第一光耦合器320 (例如當(dāng)接收信號對應(yīng)于在DALI總線上的低的差分電壓時)。相應(yīng)地，第一單向器件345防止傳輸電壓源325的電壓經(jīng)由限流器315和/或第一光耦合器320放電。
[0088]傳輸電壓基準(zhǔn)335連接在第一光稱合器320的第二輸入端子與二極管橋210的負(fù)輸出端子之間，并且間接設(shè)定在放大器380的輸出端子處的電壓擺動的振幅。在一些實施例中，傳輸電壓基準(zhǔn)335可包括齊納二極管。在一些實施例中，齊納二極管具有在大約4.7伏到6.2伏的范圍內(nèi)，特別是大約5.6伏的擊穿(齊納拐點)電壓。
[0089]圖4是用于將DALI設(shè)備40接合到DALI總線的接口電路400的另一實施例的電路圖。特別是，接口電路400可以是接口電路200和/或300的一個示例實施例。
[0090]接口電路400包括:二極管橋210、第一光稱合器320 ;第二光稱合器330 ;第一濾波器440 ;第二濾波器450 ;場效應(yīng)晶體管460 ;放大器480 ;傳輸供應(yīng)儲存電容器426 ;齊納二極管435 ;限流器315 ;以及二極管445。
[0091]為了簡潔，將不重復(fù)接口電路400中與接口電路200和/或300中的那些相同的元件的描述。
[0092]供應(yīng)儲存電容器425被圖示為接口電路300的傳輸電壓源325的一個示例實施例，并且二極管445被圖示為接口電路300的第一單向設(shè)備345的一個示例實施例。齊納二極管435被圖示為接口電路300的傳輸電壓基準(zhǔn)335的一個示例實施例。
[0093]場效應(yīng)晶體管(FET) 460被圖示為圖3的電壓控制可變電阻元件360的一個示例實施例。
[0094]在接口電路400中，第一濾波器440是第一級低通濾波器。第一濾波器440包括:連接在第一濾波器440的輸入端子與二極管橋210的負(fù)端子之間的分流電阻器442 ;第一和第二串聯(lián)電阻器444和448，其分別連接在第一濾波器440的輸入端子與第一濾波器440的輸出端子之間；第二單向器件446，其與第一串聯(lián)電阻器444或第二串聯(lián)電阻器448 (例如圖4中的第一串聯(lián)電阻444)并聯(lián)連接；以及分流電容器449，其連接在第一濾波器440的輸出端子與二極管橋210的負(fù)輸出端子之間。在一些實施例中，第二串聯(lián)電阻器448可以省略(短路)。在一些實施例中，第二單向器件446可以是二極管。憑借第二單向器件446，第一濾波器440將充電和放電路徑去耦以便將傳輸信號的上升時間從傳輸信號的下降時間去耦。在一些實施中，第二單向器件446可以被配置為僅使電流從第一濾波器440的輸入穿過到第一濾波器440的輸出，同時防止電流從第一濾波器440的輸出穿過其到第一濾波器440的輸入。在其它實施例中，第二單向器件446可被配置為僅使電流從第一濾波器440的輸出穿過到第一濾波器440的輸入同時防止電流從第一濾波器440的輸入穿過其到第一濾波器440的輸出。更具體地，第一濾波器440具有用于充電路徑的第一時間常數(shù)*C和用于放電路徑的第二不同的時間常數(shù).D。在一些有利實施例中，*D大于《C。在該情況下，第一濾波器440可相對于傳輸信號中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的上升時間將傳輸信號中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的下降時間減慢到較低的程度。由于經(jīng)由FET 460的邏輯倒相，相反的情況適用于DALI總線上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的上升和下降時間。
[0095]在接口電路400中，第二濾波器450包括連接在第一濾波器440的輸出端子與場效應(yīng)晶體管460的控制端子(例如柵極端子)之間的串聯(lián)電阻器，其中后一端子是第二濾波器450的容性節(jié)點?？蛇x地，第二濾波器450還包括在場效應(yīng)晶體管460的控制端子(例如柵極端子)和二極管橋210的負(fù)輸出端子之間的分流電容器，其與場效應(yīng)晶體管460的寄生柵-源電容Ces并聯(lián)。有利地，在第二濾波器450中，當(dāng)?shù)降诙V波器450的輸入電壓增大并且大于閾值時，在場效應(yīng)晶體管460的柵極端子與二極管橋210的負(fù)輸出端子之間的分流電容增大。有利地，該閾值可等于場效應(yīng)晶體管460的閾值電壓VTH。在一些實施例中，可以省略第二濾波器450的分流電容器并且通過場效應(yīng)晶體管460的寄生柵-源電容Ces來實現(xiàn)第二濾波器450的分流電容，其有利的是柵-源電壓Ves的函數(shù)=Ces(Ves)。更具體地，當(dāng)柵-源電壓大于閾值Vth時，場效應(yīng)晶體管460的柵-源電容Ces隨著柵-源電壓增大而增大。
[0096]類似于接口電路200和300，在接口電路400的一些實施例中，可省略第二濾波器450。更具體地，可省略串聯(lián)電阻器和分流電容器，在該情況下場效應(yīng)晶體管460的寄生電容將仍然存在。相應(yīng)地，比起在第一和第二濾波器440和450都存在的實施例，第一濾波器440中的分流電容器的值應(yīng)當(dāng)降低。
[0097]在接口電路400中，放大器480接收來自第二光耦合器330的傳輸信號并且輸出傳輸信號到第一濾波器440。放大器480包括具有連接到傳輸電壓源(儲存電容器)425的發(fā)射極、連接到第二光耦合器330的第一輸出端子(即連接到輸出晶體管的集電極)的基極和連接到第一濾波器440的輸入端子的集電極的PNP晶體管482 ;以及連接在PNP晶體管482的基極和發(fā)射極之間的電阻器484。在一些實施例中，電阻器484可以具有1-3K.的值。有利地，放大器480允許第二光耦合器330的輸出晶體管維持在有源區(qū)同時接口電路400傳輸該傳輸信號。
[0098]由于當(dāng)離開飽和時的內(nèi)在存儲時間，PNP晶體管482可具有比其上升邊沿延遲更大的可變(取決于增益)的下降邊沿延遲。在該情況下，可變邊沿延遲電路370 (因為兩個中間倒相，其輸出應(yīng)當(dāng)具有與放大器480的輸出相同的極性)可被配置為將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更大，以補償由PNP晶體管482施加到下降邊沿的增大的延遲以及由此降低或消除由PNP晶體管482引入傳輸信號中的占空比不對稱。可變邊沿延遲電路370還可補償由接口電路400的其它部件(包括例如第二光耦合器330)引入傳輸信號中的占空比不對稱。
[0099]作為PNP晶體管482和電阻器484的替代，在另一實施例中，放大器480可包括具有匹配的晶體管以及與這些匹配的晶體管中的至少一個的發(fā)射極串聯(lián)的電阻器的電流鏡。即，電流鏡可包括與匹配的晶體管中的任一個或兩者的發(fā)射極串聯(lián)的電阻器。
[0100]圖5A-5C圖示出可在圖2-4和圖6-7中示出的接口電路中采用的可變邊沿延遲電路的三個示例實施例?？勺冞呇匮舆t電路572、574和576中的每個包括連接在控制器27和第二光稱合器330之間的低通濾波器。在一些實施例中，第二光稱合器330的輸入二極管可具有1.1V的正向電壓，并且供應(yīng)電壓Vcc可以是3.3V，在該情況下，電阻器R，可以具有2.2K的值，從而支持1mA的電流通過二極管。由于將電容器充電到大約1.1V的電壓以接通光耦合器330的二極管所需的時間(其由和Cm的值設(shè)定)，由可變邊沿延遲電路572或574或576將延遲施加到光耦合器330的接通時間，該延遲不被類似地施加到光耦合器330的關(guān)斷時間。相應(yīng)地，可變邊沿延遲電路572、574和576可將傳輸信號的上升邊沿延遲得比傳輸信號的下降邊沿基本上更多，這在一些實施例中可補償由接口電路中的放大器的晶體管施加到下降邊沿的增大的延遲。
[0101]圖6是具有用于將設(shè)備接合到DALI總線的接口電路的設(shè)備60的另一實施例的詳細(xì)框圖。設(shè)備60類似于設(shè)備40，除了在設(shè)備60中，第二光耦合器330的輸出晶體管經(jīng)由其發(fā)射極，而不是如在設(shè)備40中那樣經(jīng)由其集電極，來驅(qū)動放大器680。相應(yīng)地，在一些實施例中，第二光稱合器330的輸出晶體管工作在飽和區(qū)。而且，設(shè)備60中的第二光稱合器330的輸出晶體管的集電極連接到傳輸電壓源325。
[0102]放大器680具有輸入端子、輸出端子和供應(yīng)端子。如上文指出的，在設(shè)備60的接口 600中，放大器680的輸入端子連接到第二光耦合器的第二輸出端子，該第二輸出端子連接到第二光耦合器330的輸出晶體管的發(fā)射極。放大器680的輸出端子連接到邊沿速率控制濾波器340的輸入端子，跨越負(fù)載電阻器&，并且放大器680的供應(yīng)端子連接到傳輸電壓源325。放大器680接收來自第二光稱合器330的傳輸信號并且提供傳輸信號到邊沿速率控制濾波器340。在一些實施例中，第二光耦合器330的輸出晶體管工作在飽和區(qū)同時接口電路600傳輸該傳輸信號。
[0103]圖7是用于將DALI設(shè)備70接合到DALI總線的接口電路700的另一實施例的電路圖。特別地，接口電路700可以是接口電路200和/或600的一個示例實施例。
[0104]在接口電路700中，放大器780接收來自第二光耦合器330的傳輸信號并且輸出傳輸信號到第一濾波器440。放大器780包括具有連接到傳輸電壓源(存儲電容器)425的集電極、連接到第二光耦合器330的第二輸出端子(即連接到輸出晶體管的發(fā)射極)的基極和連接到第一濾波器440的輸入端子的發(fā)射極的NPN晶體管782 ；以及連接在NPN晶體管782的基極和發(fā)射極之間的電阻器784。在一些實施例中，電阻器484可具有2_3k的值。有利地，第二光耦合器330的輸出晶體管維持在飽和區(qū)，同時接口電路700傳輸“低”(邏輯0)傳輸信號。
[0105]特別地，注意到放大器780的NPN晶體管782與光耦合器330的輸出晶體管形成達林頓對。
[0106]圖8是用于將DALI設(shè)備80接合到DALI總線的接口電路800的又另一實施例的詳細(xì)框圖。接口電路800類似于接口電路600，除了接口電路800并不包括放大器。圖8明確示出對應(yīng)于圖2中的元件240和250并且如上文關(guān)于圖2被描述為級聯(lián)濾波器的第一濾波器840和第二濾波器850。
[0107]其它變型是可能的。例如，在一些實施例中，可在不具有單獨邊沿速率控制的情況下提供占空比補償。在該情況下，可從接口電路300或600省略邊沿速率控制低通濾波器，或可從接口電路400、700或800省略對應(yīng)的部件。接口電路的不同實施例可以包括放大器、邊沿速率控制低通濾波器和可變邊沿延遲電路的特征的各個組合。而且，如上文指示的，可變邊沿延遲電路可連接在第二電流隔離設(shè)備(例如光耦合器)的輸出側(cè)處，插在在第二電流隔離設(shè)備和電壓控制可變電阻元件之間的串聯(lián)電路路徑中的任意兩個塊之間。
[0108]應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管為了提供具體圖示，上文在接合到DALI總線的DALI設(shè)備的上下文中描述了示例實施例，但是上文描述的概念不需要被如此限制，并且可應(yīng)用到用于其他網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、總線或回路的其它通信接口，并且特別是應(yīng)用到用于線對的通信接口。
[0109]雖然本文已描述和圖示了若干發(fā)明實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易設(shè)想到各種其他手段和/或結(jié)構(gòu)來用于執(zhí)行功能和/或獲得本文描述的結(jié)果和/或一個或多個優(yōu)點，并且這樣的變型和/或修改中的每個被視為處于本文描述的發(fā)明實施例的范圍內(nèi)。更一般地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地認(rèn)識到本文描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和配置意在是示例性的，并且實際參數(shù)、尺寸、材料和/或配置將取決于發(fā)明教導(dǎo)被用于的具體應(yīng)用或多個應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員使用僅僅常規(guī)試驗，將意識到，或能夠確認(rèn)對本文描述的具體發(fā)明實施例的很多等同形式。因此，應(yīng)理解，前述實施例僅被通過示例的方式呈現(xiàn)，并且在所附權(quán)利要求及其等同形式的范圍內(nèi)，可以以所具體描述和要求保護的方式之外的其它方式來實踐發(fā)明實施例。本公開的發(fā)明實施例針對本文描述的每個個體特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具和/或方法。此外，兩個或更多這樣的特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具和/或方法的任意組合(如果這樣的特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具和/或方法不相互不一致的話)被包括在本公開的發(fā)明范圍內(nèi)。
[0110]如本文定義和使用的，所有定義應(yīng)當(dāng)被理解為控制字典定義、在通過引用并入的文檔中的定義和/或所定義的術(shù)語的普通含義。
[0111]如本文在說明書和在權(quán)利要求中使用的，不定冠詞“一個”和“一”除非被清楚地進行相反指示，都應(yīng)當(dāng)理解為意指“至少一個”。
[0112]如本文在說明書中和在權(quán)利要求中使用的，在引用一個或多個元件的列表時，短語“至少一個”應(yīng)當(dāng)被理解為意指從元件列表中的元件中的一個或多個中選擇的至少一個元件，但是不一定包括被具體列在元件列表中的每個或每一個元件中的至少一個，并且不排除在元件列表中的元件的任意組合。該定義還允許除了在該短語“至少一個”所指代的元件列表中具體標(biāo)識的元件之外的元件可以可選地存在，無論與具體標(biāo)識的那些元件是否相關(guān)。
[0113]還應(yīng)當(dāng)理解的是，除非清楚地進行相反指示，在本文要求保護的包括多于一個步驟或行為的任意方法中，方法的步驟或行為的順序并不一定受限于該方法的步驟或行為被記載的順序。
[0114]而且，在權(quán)利要求中在括號中出現(xiàn)的附圖標(biāo)記(如果有的話)僅出于方便而被提供并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為以任何方式限制權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備(20、30、40、60、70、80)，包括: 接口電路(200、300、400、600、700、800)，被配置為將控制器(27)與數(shù)字可尋址照明接口(DALI)總線接合，其中所述接口電路包括: 二極管橋(210)，其具有被配置為耦合到所述DALI總線的極性獨立的輸入端子，并且還具有正輸出端子和負(fù)輸出端子； 可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576)，其被配置為接收由所述控制器生成的傳輸信號并且將所述傳輸信號的上升邊沿延遲得比所述傳輸信號的下降邊沿基本上更多，或?qū)⑺鰝鬏斝盘柕南陆颠呇匮舆t得比所述傳輸信號的上升邊沿基本上更多； 光耦合器(230、330)，其具有被配置為接收來自所述可變邊沿延遲電路的所述傳輸信號的輸入端子對并且具有第一和第二輸出端子； 放大器(280、380、480、680,780),其具有輸入端子和輸出端子，其中所述輸入端子連接到所述光耦合器的所述第一和第二輸出端子中的一個； 電壓控制可變電阻元件(260、360、460)，其跨所述二極管橋的所述正和負(fù)輸出端子而被連接，并且具有用于改變其電阻的控制端子；以及 第一濾波器(240、340、440、840)，其連接在所述放大器的所述輸出端子與所述電壓控制可變電阻元件的控制端子之間，其中所述第一濾波器包括去耦的充電和放電路徑，從而將所述傳輸信號的上升時間與所述傳輸信號的下降時間去耦， 其中所述電壓控制可變電阻元件操作性連接到所述二極管橋并且被配置為將所述傳輸信號經(jīng)由所述二極管橋耦合到所述DALI總線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576)包括低通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述接口電路(200、300、400、600、700、800)還包括傳輸電壓源(325、425)和用于設(shè)定所述傳輸電壓源的電壓的傳輸電壓基準(zhǔn)(335、435)，其中所述傳輸電壓源連接到所述放大器的供應(yīng)端子，并且其中所述傳輸電壓基準(zhǔn)被供應(yīng)來自所述DALI總線的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述光耦合器(230、330)包括晶體管，其中所述光耦合器的第一輸出端子連接到所述晶體管的集電極，并且所述光耦合器的第二輸出端子連接到所述晶體管的發(fā)射極，并且其中所述放大器(280、380、480)的輸入端子連接到所述光率禹合器的第一輸出端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述放大器(280、380、480)包括: PNP晶體管(482)，其具有連接到所述傳輸電壓源(325、425)的發(fā)射極、連接到所述光耦合器(230、330)的所述第一輸出端子的基極和連接到所述第一濾波器(240、340、440)的輸入端子的集電極；以及 電阻器(484)，其連接在所述PNP晶體管的所述基極和所述發(fā)射極之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576)被配置為比所述傳輸信號的下降邊沿基本上更多地延遲所述傳輸信號的上升邊沿。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述放大器(280、380、480)包括電流鏡，所述電流鏡具有一對匹配的晶體管以及與所述匹配的晶體管中的至少一個的發(fā)射極串聯(lián)的至少一個電阻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述光耦合器(230、330)的晶體管工作在有源區(qū)同時將所述傳輸信號傳遞給所述放大器(280、380、480 )的所述輸入端子。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述光耦合器(230、330)包括晶體管，其中所述光耦合器的所述第一輸出端子連接到所述晶體管的集電極，并且所述光耦合器的所述第二輸出端子連接到所述晶體管的發(fā)射極，并且其中所述放大器(280、680、780)的所述輸入端子連接到所述光耦合器的所述第二輸出端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述放大器(280、680、780)包括晶體管(782)，并且其中所述放大器的晶體管與所述光耦合器(330)的晶體管形成達靈頓對。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述光耦合器(330)的晶體管工作在飽和區(qū)，同時將所述傳輸信號傳遞給所述放大器的輸入端子。
12.一種設(shè)備(20、30、40、60、70、80)，包括: 接口電路(200、300、400、600、700,800),其被配置為將所述設(shè)備與線對接合，其中所述接口電路包括: 二極管橋(210)，其具有耦合到所述線對的極性獨立的輸入端子，并且還具有正輸出端子和負(fù)輸出端子； 電流隔離設(shè)備(230、330)，其具有相互電流隔離的輸入和輸出，所述電流隔離設(shè)備被配置為在所述輸入處接收傳輸信號并且在所述輸出處耦合所述傳輸信號； 可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576)，其被配置為將所述傳輸信號的上升邊沿延遲得比所述傳輸信號的下降邊沿基本上更多，或?qū)⑺鰝鬏斝盘柕南陆颠呇匮舆t得比所述傳輸信號的上升邊沿基本上更多； 電壓控制可變電阻元件(260、360、460)，其跨所述二極管橋的正和負(fù)輸出端子而被連接；以及 第一濾波器(240、340、440、840)，其被連接為具有被配置為接收所述傳輸信號的輸入并且具有連接到所述電壓控制可變電阻元件的控制端子的輸出，其中所述第一濾波器包括去耦的充電和放電路徑以便將所述傳輸信號的上升時間從所述傳輸信號的下降時間去耦， 其中所述電壓控制可變電阻元件操作性連接到所述二極管橋并且被配置為經(jīng)由所述二極管橋?qū)⑺鰝鬏斝盘栺詈系剿鼍€對。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576)的輸出連接到所述電流隔離設(shè)備(230、330)的輸入。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576)包括低通濾波器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述接口電路(200、300、400、600、700)還包括放大器(280、380、480、680、780)，所述放大器具有連接到所述電流隔離設(shè)備(230、330)的輸出的輸入并且具有被連接以將來自所述電流隔離設(shè)備的傳輸信號供應(yīng)到所述第一濾波器(240、340、440)的輸入的輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述接口電路(200、300、400、600、700、800)還包括傳輸電壓源(325、425)和用于設(shè)定所述傳輸電壓源的電壓的傳輸電壓基準(zhǔn)(335、435 )，其中所述傳輸電壓源連接到所述放大器(280、380、480、680、780 )的供應(yīng)端子，并且其中所述傳輸電壓基準(zhǔn)被供應(yīng)有來自所述線對的電流。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述電流隔離設(shè)備(230、330)包括光耦合器(330)，所述光耦合器還包括: 被配置為接收來自所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576 )的傳輸信號的輸入端子對，以及 具有集電極和發(fā)射極的輸出晶體管，其中所述集電極連接到所述傳輸電壓源(325、425)并且所述發(fā)射極連接到所述放大器(280、680、780)的輸入。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述電流隔離設(shè)備包括光耦合器(330)，所述光耦合器還包括: 被配置為接收來自所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576 )的傳輸信號的輸入端子對，以及 具有集電極和發(fā)射極的輸出晶體管，其中所述集電極連接到所述放大器(280、380、480)的輸入，并且所述發(fā)射極連接到所述二極管橋(210)的所述負(fù)輸出端子。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述電流隔離設(shè)備包括光耦合器(330)，所述光耦合器還包括: 被配置為接收來自所述可變邊沿延遲電路(270、370、572、574、576 )的傳輸信號的輸入端子對，以及 具有集電極和發(fā)射極的輸出晶體管，其中所述集電極連接到所述傳輸電壓源(325、425)并且所述發(fā)射極連接到所述第一濾波器(240、340、440)的輸入。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述光耦合器的晶體管工作在飽和區(qū)同時將所述傳輸信號傳遞給所述第一濾波器的輸入。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述可變邊沿延遲電路(270、370)連接到在所述電流隔離設(shè)備(230、330)和所述電壓控制可變電阻元件(260、360、460)之間的信號路徑中的任意兩個塊之間的所述電流隔離設(shè)備的輸出側(cè)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述接口電路(200、300、400、600、700)還包括放大器(280、380、480、680、780)，并且其中所述可變邊沿延遲電路(270、370)連接到由以下構(gòu)成的位置組中選擇的一個位置:在所述電流隔離設(shè)備(230、330)和所述放大器(280、380、480、680、780)之間；在所述放大器(280、380、480、680、780)和所述第一濾波器(240、340,440)之間，以及在所述第一濾波器(240、340、440)和所述電壓控制可變電阻元件(260、360、460)之間。
【文檔編號】H05B37/02GK104429164SQ201380037041
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】S-C.雷澤努 申請人:皇家飛利浦有限公司