调光信号接口电路的制作方法
专利名称：调光信号接口电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明领域，特别是涉及用于光源驱动电路的调光信号接口电路。
背景技术：
在照明领域，为实现节能，需要为光源配置具有调光功能的光源驱动电路，使光源的亮度受到调光信号的控制。连接光源的调光电路示意图如图I所示，调光电路包括供电电源、光源驱动电路和调光信号输入端。光源驱动电路连接在供电电源和光源之间，用于将供电电源转换为能够驱动光源正常发光的电源，光源驱动电路一般配置有调光信号输入端，用于接收调光信号，根据调光信号调节光源驱动电路的输出，从而调节光源亮度，达到节约能源的目的。现有技术中，光源驱动电路直接接受调光信号输入端输入的调光信号，所能响应的调光信号有一定的限制，例如，调光信号输入端输入光源驱动电路的调光信号为0-10V的调光信号，则光源的亮度只能随0-10V之间的电平信号的幅值变化而变化，但是，对于调光信号为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调光信号时，光源驱动电路不能依据该类调光信号的占空比(方波高电平时间与周期的比值)的变化来调节光源的亮度。为了适应PWM调光信号，需要设计相应PWM调光信号的光源驱动电路，增加了光源驱动电路的研发成本。因此，现有具有调光功能的光源驱动电路的通用性受到限制，不能同时适用多种
调光信号。
发明内容
本发明旨在提供一种调光信号接口电路，使同一个光源驱动电路能够响应多种调光信号。为了达到上述目的，本发明提供一种调光信号接口电路，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、脉冲宽度调制选通模块和信号输出端，其中，所述信号输入端，用于接收调光信号；所述等幅模块，用于接收所述调光信号，并将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出；所述平均值模块，用于接收所述等幅模块的输出信号，并将所述输出信号的平均值输出；所述信号类型判断模块，用于判断所述调光信号的类型，若判断结果为电平信号时，输出电平选通信号至电平选通模块；若判断结果为脉冲宽度调制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号至脉冲宽度调制选通模块；所述电平选通模块，用于在所述电平选通信号的作用下，将所述调光信号输出至所述信号输出端；
所述脉冲宽度调制选通模块，用于在所述脉冲宽度调制选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端；信号输出端，用于将所述电平选通模块或脉冲宽度调制选通模块的输出信号输出。优选地，所述的调光信号接口电路还包括恒流源，所述恒流源的输出端连接所述信号输入端，所述恒流源用于在所述信号输入端外接可变电阻时，输出电流经过可变电阻，使得在可变电阻上产生一个可变电压。优选地，所述的调光信号接口电路还包括第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模 块，其中，所述第一阻抗匹配模块串接在信号输入端和电平选通模块之间，或者串接在电平选通模块和信号输出端之间；所述第二阻抗匹配模块串接在平均值模块和脉冲宽度调制选通模块之间，或者串接在脉冲宽度调制选通模块和信号输出端之间；所述第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块具有电压跟随作用。优选地，所述等幅模块包括恒压源、限流单元和通断单元，其中，所述恒压源的输出端通过限流单元与所述平均值模块的输入端相连，所述通断单元连接在限流单元的电流输出端和参考地之间，信号输入端的调光信号输入至所述通断单元上;当所述调光信号为脉冲宽度调制信号时，脉冲宽度调制信号的高电平控制通断单元关断，脉冲宽度调制信号的低电平控制所述通断单元导通。优选地，所述等幅模块包括依次连接的第一放大单元和第一箝位单元，其中，所述第一放大单元，用于将所述调光信号的幅值以第一预设倍数放大；所述第一箝位单元，用于将第一放大单元的输出信号的幅值进行箝位至第一预设幅值后作为所述等幅模块的信号输出。优选地，所述第一放大单元为比例运算放大器；所述第一箝位单元为稳压管。优选地，所述等幅模块包括依次连接的第二箝位单元和第二放大单元，其中，所述第二箝位单元，用于将所述调光信号的幅值箝位至第二预设幅值；所述第二放大单元，用于将第二箝位单元输出的信号幅值以第二预设倍数放大后作为所述等幅模块的信号输出。优选地，所述第二箝位单元为稳压管；所述第二放大单元为比例运算放大器。优选地，所述信号类型判断模块包括方波检测单元、第一触发单元和第一状态维持单兀，其中，所述方波检测单元，用于检测所述调光信号为脉冲宽度调制信号时的上升沿或者下降沿，当检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时输出第一控制信号至所述第一触发单元；当所述方波检测单元未检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时，输出第二控制信号至所述第一触发单元；所述第一状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变；所述第一触发单元，用于输出所述信号类型判断电路的判断结果，在接收到所述第二控制信号时，输出电平选通信号；在接收到所述第一控制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号。优选地，所述方波检测单元为微分电路单元；所述第一触发单元为开关管；第一状态维持单元为连接在所述第一触发单元输出端和参考地之间的电容。优选地，所述信号类型判断模块包括峰值保持单元、第二触发单元和第二状态维持单兀，其中，所述峰值保持单元，用于将所述调光信号的最大幅值保持预设时间，并将所述最大幅值输入至所述第二触发单元的第一输入端；所述第二触发单元的第二输入端接收所述调光信号，第二触发单元比较第一输入端和第二输入端的信号幅值大小，当比较结果大于或者等于预设压差时，输出脉冲宽度调制选通信号，当比较结果小于预设压差时，输出电平选通信号；所述第二状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变。优选地，所述峰值保持单元包括二极管、电容和电阻，所述二极管的阳极为所述峰值保持单元的输入端，所述二极管的阴极连接所述电容和所述电阻的一端，所述二极管的阴极同时作为所述峰值保持单元的输出端，所述电容和所述电阻的另一端连接参考地；所述第二触发单元为开关管；第二状态维持单元为连接在所述第二触发单元输出端和参考地之间的电容。优选地，所述平均值模块为滤波电路单元；所述电平选通模块与脉冲宽度调制选通模块为开关管。与现有技术相比，本发明的方法具有下列优点本发明的调光信号接口电路，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、PWM选通模块和信号输出端，其中，所述等幅模块，将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出；所述平均值模块，将所述等幅模块的输出信号的平均值输出；所述信号类型判断模块判断所述调光信号类型，并输出电平选通信号至电平选通模块或输出PWM选通信号至PWM选通模块；所述电平选通模块在所述电平选通信号的作用下，将所述调光信号输出至所述信号输出端；所述PWM选通模块在所述PWM选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端，信号输出端，将所述电平选通模块或PWM选通模块的输出信号输出。本发明的调光信号接口电路，将信号输入端的各种类型的调光信号(PWM信号、0-10V电平信号)转换成统一的0-10V信号输出至光源的调光电路，其中，调光信号接口电路的输出信号大小类比于PWM的占空比，与PWM信号的幅值无关。因此本发明的调光信号接口电路，使得调光电路能够适用于各类不同的调光信号，增加了调光电路的通用性。 另外，应用本发明的调光信号接口电路，不需要针对各类不同的调光信号，单独设计对应的调光电路，减少了研发成本，简化了调光电路，减小了调光电路的体积。
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。
图I为现有技术中连接光源的调光电路示意图；图2为调光电路中采用本发明的调光信号接口电路第一实施例示意图；图3至图6为本发明的调光信号接口电路其他实施例示意图；图7至图9为本发明的调光信号接口电路的等幅模块的实施例示意图；图10和图11为本发明的调光信号接口电路的信号类型判断模块的实施例示意图；图12为本发明中信号类型判断模块的峰值保持单元的实施例示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。正如背景技术所述，现有技术中的光源驱动电路所能响应的调光信号有一定的限制，光源驱动电路的通用性受到限制，不能同时适用多种调光信号。为了使光源驱动电路能够适用于各类不同的调光信号，增加光源驱动电路的通用性，本发明提供一种调光信号接口电路，所述电路包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、脉冲宽度调制(PWM)选通模块和信号输出端，其中，信号输入端，用于接收调光信号；等幅模块，用于接收所述调光信号，并将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出；平均值模块，用于接收所述等幅模块的输出信号，并将所述输出信号的平均值输出；信号类型判断模块，用于判断所述调光信号的类型，若判断结果为电平信号时，输出电平选通信号至电平选通模块；若判断结果为脉冲宽度调制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号至脉冲宽度调制选通模块；电平选通模块，用于在所述电平选通信号的作用下，将所述信号输入端接收的调光信号输出至信号输出端；PWM选通模块，用于在所述PWM选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至信号输出端；信号输出端，用于将所述电平选通模块或PWM选通模块的输出信号输出。下面结合附图详细介绍本发明的调光信号接口电路的具体实施方式
。实施例一调光电路中采用本发明的调光信号接口电路的示意图参见图2，所述调光信号接口电路(虚线框中所示)包括信号输入端In、等幅模块10、平均值模块20、信号类型判断模块30、电平选通模块40、PWM选通模块50和信号输出端Out。其中，信号输入端In,用于接收调光信号Vin。所述调光信号可以为电平调光信号,或者为PWM调光信号。可见,无论是电平调光信号还是PWM调光信号都统一输入至同一信号输入端In。等幅模块10，用于接收信号输入端In接收到的调光信号Vin，并将所述调光信号Vin的幅值调整为预设值后输出。无论调光信号Vin的幅值大于、小于或是等于Vl的幅值，等幅模块10将该调光信号Vin转换为预设幅值的信号VI，但不改变调光信号Vin的其他特性。如，调光信号Vin为PWM信号，经等幅模块输出的信号Vl也为PWM信号，且信号Vl的周期和占空比都与Vin相同。平均值模块20，用于接收等幅模块10的输出信号VI，并将所述输出信号Vl的平均值信号V2输出。平均值模块20用于提取等幅模块10输出信号Vl的平均值信号V2输出；当信号输入端In接收到的调光信号Vin为PWM信号时，平均值模块20的输出信号V2的幅值类比于PWM信号的占空比大小；当信号输入端In接收到的调光信号Vin为电平信号时，平均值模块20的输出信号V2的幅值等于电平信号的幅值。所述平均值模块20可以为滤波电路。信号类型判断模块30，用于判断所述信号输入端的调光信号类型，并根据判断结果输出电平选通信号或PWM选通信号至电平选通模块或PWM选通模块。特别的，信号类型判断模块30用于判断调光信号Vin是电平信号还是PWM信号，并输出相应的选通信号，若判断调光信号Vin为电平信号，则信号类型判断模块30输出选通信号SI至电平选通模块40，若判断调光信号Vin为PWM信号，则信号类型判断模块输出选通信号S2至PWM选通模块50。信号类型判断模块30可以直接从信号输入端In获取调光信号Vin用于判断调光信号类型，如图2所示，信号类型判断模块30的输入端直接连接在信号输入端In。另外，由于等幅模块I0只调整调光信号Vin的幅值而不改变信号类型，因此，信号类型判断模块30也可以获取等幅模块10的输出信号Vl用于判断调光信号类型，参见图3所示，信号类型判断模块30的输入端直接连接在等幅模块10的输出端。电平选通模块40，用于在电平选通信号SI的作用下，将所述信号输入端In接收的调光信号Vin输出至信号输出端Out,输出信号记为Vol。PWM选通模块50,用于在所述PWM选通信号S2的作用下，将所述平均值模块20输出的平均值信号V2输出至信号输出端Out，输出信号记为Vo2。电平选通模块40和PWM选通模块50各自包括开关管，电平选通模块中的开关管在电平选通信号的作用下导通，PWM选通模块中的开关管在PWM选通信号的作用下导通。由于平均值模块20输出的平均值信号V2的幅值类比于PWM信号的占空比大小，因此，PWM选通模块50的输出信号Vo2的幅值大小类也比于调光信号Vin为PWM信号时的占空比大小。信号输出端Out,用于将所述电平选通模块40或PWM选通模块50的输出信号Vol或Vo2输出至光源驱动电路。光源驱动电路将供电电源转换为能够驱动光源正常发光的电源，并根据调光信号接口电路的信号输出端Out的输出信号调节光源亮度，达到节约能源的目的。优选地，本实施例的调光信号接口电路还包括连接于信号输入端的恒流源，参见图4，当信号输入端和参考地之间连接可变电阻时，恒流源输出的电流经过可变电阻，在其上产生一个可变电压，所述可变电阻上产生的可变电压输入至调光信号接口电路的信号输入端，经电平选通模块，将该可变电压输出至信号输出端，从而光源驱动电路能够响应可变电阻的阻值去调节光源的亮度。可见，所述可变电阻上产生的可变电压属于电平调光信号。本实施例的调光信号接口电路用于代替图I中的调光信号输入端，将各种类型的调光信号(PWM信号和电平信号)统一转换为电平信号Vo后输出至光源驱动电路。因此，只要光源驱动电路能够响应电平信号Vo来调节光源的亮度，结合所述调光信号接口电路，则光源驱动电路在不做任何改变的情况下也能够响应PWM信号从而调节光源的亮度。实施例二 参见图5和图6，在实施例一的基础上，本实施例的调光信号接口电路(虚线框中所示)，包括信号输入端、等幅模块10、平均值模块20、信号类型判断模块30、电平选通模块40、PWM选通模块50、第一阻抗匹配模块60和第二阻抗匹配模块70和信号输出端。其中，等幅模块10、平均值模块20、信号类型判断模块30、信号类型判断模块40和PWM选通模块50的功能和结果与实施例一中相同，在这里不再赘述。所述第一阻抗匹配模块60串接在信号输入端和电平选通模块40之间，或者所述第一阻抗匹配电路60串接在电平选通模块40和信号输出端之间。电平选通模块40在电平选通信号SI的作用下，将所述信号输入端接收的调光信号Vin输出至信号输出端，输出信号记为Vo3。所述第二阻抗匹配模块70串接在平均值模块20和PWM选通模块50之间，或者所述第二阻抗匹配模块70串接在PWM选通模块50和信号输出端之间。PWM选通模块50，在所述PWM选通信号S2的作用下，将所述平均值模块20输出的平均值信号V2输出至信号输出端，输出信号记为Vo4。增加第一阻抗匹配模块60和第二阻抗匹配模块70可以避免位于阻抗匹配模块之后的后级模块或光源驱动电路的阻抗大小影响信号输入端的调光信号大小，从而避免影响调节光源亮度的精度。需要说明的是，第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块具有电压跟随作用，使得阻抗匹配模块的输入电压和输出电压相等，所述第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块可以为运放或三极管组成的电压跟随电路。实施例一和实施例二中，调光接口电路中的等幅模块有多种结构。实施例三参见图7，为调光接口电路中的等幅模块的结构示意图，所述等幅模块101 (虚线框中所示)包括恒压源、限流单元和通断单元，恒压源的输出端通过限流单元与所述平均值模块的输入端相连，通断单元连接在限流单元的输出端和参考地之间，信号输入端的调光信号Vin输入至通断单元，用于控制通断单元的通断。本实施例中，当调光信号Vin为电平信号时，电平选通模块导通，PWM选通模块关断，此时无所谓等幅模块101的输出信号大小，因此，这里不再赘述所述通断单元在调光信号Vin为电平信号作用下的通断情况。当调光信号Vin为PWM信号时，PWM信号的高电平控制通断单元关断，PWM信号的低电平控制通断单元导通。具体说明，当调光信号Vin为PWM信号时，PWM信号的高电平控制通断单元关断，则等幅模块101的输出电压Vl约为恒压源的输出电压Vd，呈现幅值固定的高电平；PWM信号的低电平控制通断单元导通，则等幅模块101的输出电压Vl被拉至参考地呈现低电平。因此，任意幅值的PWM信号经过等幅模块都可以转换为幅值接近恒压源输出电压Vd，占空比不变的PWM信号。本实施例中的限流单元可以 为电阻；通断单元可以为开关管。实施例四
参见图8，为调光接口电路中等幅模块的结构示意图，所述等幅模块102 (虚线框中所示)包括依次连接的第一放大单元和第一箝位单元，其中，第一放大单元用于将信号输入端的调光信号Vin的幅值以第一预设倍数放大；第一箝位单元用于将第一放大单元的输出信号的幅值进行箝位至第一预设幅值后作为等幅模块102的信号输出。
由于信号输入端输入的PWM信号的幅值并不固定，为了使得信号输出端输出的信号幅值类比于PWM信号的占空比，而与PWM信号的幅值无关，需将PWM信号的幅值经过等幅电路调整为第一预设幅值。本实施例中的等幅模块101的工作原理为第一预设幅值VfS信号输出端的电平信号的最大值。比如，信号输出端的电平信号范围为0-10V，则所述第一预设幅值即为IOV。若PWM信号的幅值变化范围为[Vfl，Vf2]，第一放大单元的第一放大倍数大于或者等于Vf/Vfl则PWM信号的幅值在[Vfl，Vf2]之间变化时，第一放大单元的输出信号幅值始终大于或等于Vf，经第一箝位单元，PWM信号的幅值箝位至Vf。可见，信号输入端的PWM信号的幅值大小无论是大于Vf还是小于Vf，经等幅模块都能统一调整为Vf。所述第一放大单元可以为一般的比例运算放大器，所述第一箝位单元可以为稳压管，稳压管的阀值即为第一预设幅值Vf。优选地，参见图9,为本实发明的调光接口电路中等幅|吴块的另一实施例结构不意图，所述等幅模块103(虚线框中所示)包括依次连接的第二箝位单元和第二放大单元，其中，第二箝位单元用于将信号输入端的调光信号Vin的幅值箝位至第二预设幅值，第二放大单元用于将第二箝位单元输出的信号幅值以第二预设倍数放大后作为等幅模块103的信号Vl输出。所述第二预设幅值Vg小于或等于信号输入端的调光信号为PWM时的最小幅值，比如，PWM信号的幅值变化范围为[Vfl，Vf2]，第二预设幅值Vg小于或者等于Vfl，第二放大单元以第二放大倍数将幅值为Vg的PWM信号放大至幅值为Vf的PWM信号，其中，Vf为信号输出端的电平信号的最大值。如，信号输出端的电平信号范围为0-10￥，则丨即为IOV。所述第二箝位单元可以为稳压管，第二放大单元可以为比例运算放大器。实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中，调光接口电路中的信号类型判断模块有多种结构。实施例五参见图10，为调光接口电路中信号类型判断模块的结构示意图，所述信号类型判断模块301 (虚线框中所示)包括方波检测单元、第一触发单元和第一状态维持单元 ’方波检测单元用于检测信号输入端的调光信号Vin为PWM时的上升沿或者下降沿，当检测到PWM信号的上升沿或者下降沿时输出第一控制信号至第一触发单元；当所述方波检测单元未检测到PWM信号的上升沿或者下降沿时输出第二控制信号至第一触发单元。第一触发单元用于输出所述信号类型判断电路的判断结果，在接收到方波检测单元输出的第二控制信号时，输出电平选通信号；在接收到方波检测单兀输出的第一控制信号时，输出PWM选通信号。第一状态维持单元用于维持PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变。所述PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变是指，在调光信号为PWM信号时的一个周期内，信号类型判断电路输出的PWM选通信号不会变为电平选通信号。
为了区分电平选通信号和PWM选通信号，可以将第一触发单元输出的高电平信号对应PWM选通信号，将第一触发单元输出的低电平信号对应电平选通信号。所述方波检测单元可以为微分电路单元，在检测到方波信号的上升沿或者下降沿时输出脉冲信号。第一状态维持单元可以为连接在第一触发单元和参考地之间的电容，通过设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，确保PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的周期)内保持不变。所述第一触发单元包括开关管，该开关管在方波检测单元输出的第一控制信号和第二控制信号的作用下通断。所述信号类型判断模块的工作过程如下当信号输入端的调光信号Vin为电平信号时，微分电路输出第二控制信号为0，第一触发单元输出低电平，即输出电平选通信号；当信号输入端的调光信号Vin为PWM信号时，微分电路在PWM信号的上升沿或者下降沿处输出脉冲信号，该脉冲信号作用在第一触发单元上，使其输出高电平(PWM选通信号)并给第一状态维持单元中的电容充电，由于设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，则电容可以维持该高电平直至下一个脉冲信号的来临再次给所述电容充电。实施例六参见图11，为调光接口电路中信号类型判断模块的结构示意图，所述信号类型判断模块302 (虚线框中所示)包括峰值保持单元、第二触发单元和第二状态维持单元，其中，峰值保持单元用于将信号输入端的调光信号Vin的最大幅值保持预设时间，并将该最大幅值输入至第二触发单元的第一输入端303 ;第二触发单元的第二输入端304接收信号输入端的调光信号Vin，第二触发单元比较第一输入端和第二输入端的信号幅值大小，当比较结果大于或者等于预设压差时，输出PWM选通信号，当比较结果小于预设压差时，输出电平选通信号；第二状态维持单元用于维持PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变。所述PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变是指，在调光信号为PWM信号时的一个周期内，信号类型判断电路输出的PWM选通信号不会变为电平选通信号。
PWM选通信号为第二触发单元输出的高电平信号，电平选通信号为第二触发单元输出的低电平信号。参见图12，所述峰值保持单元305包括二极管D1、电容Cl和电阻R1，二极管Dl的阳极为所述峰值保持单元的输入端，二极管Dl的阴极连接电容Cl和电阻Rl的一端，二极管Dl的阴极同时作为所述峰值保持单元的输出端连接所述第二触发单元，电容Cl和电阻Rl的另一端连接参考地。可见，信号输入端的调光信号Vin经过二极管Dl给电容Cl充电，则电容Cl的电压幅值即为调光信号Vin的最大幅值，电容Cl通过电阻Rl放电，则通过设置电阻Rl的大小，可以确定电容Cl保持所述最大幅值的预设时间。第二状态维持单元可以为电容，通过设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，确保PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的周期)内保持不变。所述第二触发单元包括开关管。所述信号类型判断模块的工作原理如下当信号输入端的调光信号为电平信号时，峰值保持单元的输出信号幅值与其输入端信号幅值相同，则第二触发单元的第一输入端和第二输入端的信号幅值相等，第二触发单元输出低电平，即电平选通信号；当信号输入端的信号为PWM信号时，峰值保持单元的输出信号幅值为PWM信号的高电平幅值且维持预设时间，当第二触发单元的第二输入端接收到PWM信号的低电平时，由于峰值保持单元仍维持输出PWM信号的高电平，则第二触发单元的第一输入端和第二输入端之间存在压差控制第二触发单元输出高电平，并给第二状态维持单元中的电容充电，由于设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，该电容可以维持该高电平直至下一个脉冲信号的来临再次给所述电容充电，因此，在信号输入端的信号为PWM信号期间，信号类型判断电路能够持续输出PWM选通信号。需要说明的是，在实施例五和实施例六中，所述信号类型判断模块的输入端都是以接收信号输入端的调光信号为例进行说明的，但并不限定于此，也可以获取等幅模块10的输出信号Vi用于判断调光信号类型。本发明中所述光源可以为LED。本发明中所述开关管可以为三极管、MOS管、IGBT等。以上所述，仅是本发明所提供的调光信号接口电路的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围 情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
权利要求
1.一种调光信号接口电路，其特征在于，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、脉冲宽度调制选通模块和信号输出端，其中， 所述信号输入端，用于接收调光信号； 所述等幅模块，用于接收所述调光信号，并将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出； 所述平均值模块，用于接收所述等幅模块的输出信号，并将所述输出信号的平均值输出； 所述信号类型判断模块，用于判断所述调光信号的类型，若判断结果为电平信号时，输出电平选通信号至电平选通模块；若判断结果为脉冲宽度调制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号至脉冲宽度调制选通模块； 所述电平选通模块，用于在所述电平选通信号的作用下，将所述调光信号输出至所述信号输出端； 所述脉冲宽度调制选通模块，用于在所述脉冲宽度调制选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端； 信号输出端，用于将所述电平选通模块或脉冲宽度调制选通模块的输出信号输出。
2.根据权利要求I所述的调光信号接口电路，其特征在于，还包括恒流源，所述恒流源的输出端连接所述信号输入端，所述恒流源用于在所述信号输入端外接可变电阻时，输出电流经过可变电阻，使得在可变电阻上产生一个可变电压。
3.根据权利要求I所述的调光信号接口电路，其特征在于，还包括第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块，其中， 所述第一阻抗匹配模块串接在信号输入端和电平选通模块之间，或者串接在电平选通模块和信号输出端之间； 所述第二阻抗匹配模块串接在平均值模块和脉冲宽度调制选通模块之间，或者串接在脉冲宽度调制选通模块和信号输出端之间； 所述第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块具有电压跟随作用。
4.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述等幅模块包括恒压源、限流单元和通断单元，其中， 所述恒压源的输出端通过限流单元与所述平均值模块的输入端相连，所述通断单元连接在限流单元的电流输出端和参考地之间，信号输入端的调光信号输入至所述通断单元上； 当所述调光信号为脉冲宽度调制信号时，脉冲宽度调制信号的高电平控制通断单元关断，脉冲宽度调制信号的低电平控制所述通断单元导通。
5.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述等幅模块包括依次连接的第一放大单元和第一箝位单元，其中， 所述第一放大单元，用于将所述调光信号的幅值以第一预设倍数放大； 所述第一箝位单元，用于将第一放大单元的输出信号的幅值进行箝位至第一预设幅值后作为所述等幅模块的信号输出。
6.根据权利要求5所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述第一放大单元为比例运算放大器；所述第一箝位单元为稳压管。
7.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述等幅模块包括依次连接的第二箝位单元和第二放大单元，其中， 所述第二箝位单元，用于将所述调光信号的幅值箝位至第二预设幅值； 所述第二放大单元，用于将第二箝位单元输出的信号幅值以第二预设倍数放大后作为所述等幅模块的信号输出。
8.根据权利要求7所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述第二箝位单元为稳压管；所述第二放大单元为比例运算放大器。
9.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述信号类型判断模块包括方波检测单元、第一触发单元和第一状态维持单元，其中， 所述方波检测单元，用于检测所述调光信号为脉冲宽度调制信号时的上升沿或者下降沿，当检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时输出第一控制信号至所述第一触发单元；当所述方波检测单元未检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时，输出第二控制信号至所述第一触发单元； 所述第一状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变； 所述第一触发单元，用于输出所述信号类型判断电路的判断结果，在接收到所述第二控制信号时，输出电平选通信号；在接收到所述第一控制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号。
10.根据权利要求9所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述方波检测单元为微分电路单元；所述第一触发单元为开关管；第一状态维持单元为连接在所述第一触发单元输出端和参考地之间的电容。
11.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述信号类型判断模块包括峰值保持单元、第二触发单元和第二状态维持单元，其中， 所述峰值保持单元，用于将所述调光信号的最大幅值保持预设时间，并将所述最大幅值输入至所述第二触发单元的第一输入端；所述第二触发单元的第二输入端接收所述调光信号，第二触发单元比较第一输入端和第二输入端的信号幅值大小，当比较结果大于或者等于预设压差时，输出脉冲宽度调制选通信号，当比较结果小于预设压差时，输出电平选通信号; 所述第二状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变。
12.根据权利要求11所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述峰值保持单元包括二极管、电容和电阻，所述二极管的阳极为所述峰值保持单元的输入端，所述二极管的阴极连接所述电容和所述电阻的一端，所述二极管的阴极同时作为所述峰值保持单元的输出端，所述电容和所述电阻的另一端连接参考地；所述第二触发单元为开关管；第二状态维持单元为连接在所述第二触发单元输出端和参考地之间的电容。
13.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述平均值模块为滤波电路单元；所述电平选通模块与脉冲宽度调制选通模块为开关管。
全文摘要
本发明的提供一种调光信号接口电路，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、PWM选通模块和信号输出端，调光信号经过等幅模块将幅值调整为预设值后，再经过平均值模块输出信号的平均值；信号类型判断模块判断调光信号类型并输出电平选通信号至电平选通模块或输出PWM选通信号至PWM选通模块；电平选通模块在电平选通信号的作用下，将调光信号输出至信号输出端；PWM选通模块在PWM选通信号的作用下，将平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端。本发明的调光信号接口电路，能够适用于各类不同的调光信号，增加了调光电路的通用性。
文档编号H05B37/02GK102625547SQ201210121420
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者吴莲, 罗世伟 申请人:英飞特电子(杭州)有限公司
技术领域：
本发明涉及照明领域，特别是涉及用于光源驱动电路的调光信号接口电路。
背景技术：
在照明领域，为实现节能，需要为光源配置具有调光功能的光源驱动电路，使光源的亮度受到调光信号的控制。连接光源的调光电路示意图如图I所示，调光电路包括供电电源、光源驱动电路和调光信号输入端。光源驱动电路连接在供电电源和光源之间，用于将供电电源转换为能够驱动光源正常发光的电源，光源驱动电路一般配置有调光信号输入端，用于接收调光信号，根据调光信号调节光源驱动电路的输出，从而调节光源亮度，达到节约能源的目的。现有技术中，光源驱动电路直接接受调光信号输入端输入的调光信号，所能响应的调光信号有一定的限制，例如，调光信号输入端输入光源驱动电路的调光信号为0-10V的调光信号，则光源的亮度只能随0-10V之间的电平信号的幅值变化而变化，但是，对于调光信号为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)调光信号时，光源驱动电路不能依据该类调光信号的占空比(方波高电平时间与周期的比值)的变化来调节光源的亮度。为了适应PWM调光信号，需要设计相应PWM调光信号的光源驱动电路，增加了光源驱动电路的研发成本。因此，现有具有调光功能的光源驱动电路的通用性受到限制，不能同时适用多种
调光信号。
发明内容
本发明旨在提供一种调光信号接口电路，使同一个光源驱动电路能够响应多种调光信号。为了达到上述目的，本发明提供一种调光信号接口电路，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、脉冲宽度调制选通模块和信号输出端，其中，所述信号输入端，用于接收调光信号；所述等幅模块，用于接收所述调光信号，并将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出；所述平均值模块，用于接收所述等幅模块的输出信号，并将所述输出信号的平均值输出；所述信号类型判断模块，用于判断所述调光信号的类型，若判断结果为电平信号时，输出电平选通信号至电平选通模块；若判断结果为脉冲宽度调制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号至脉冲宽度调制选通模块；所述电平选通模块，用于在所述电平选通信号的作用下，将所述调光信号输出至所述信号输出端；
所述脉冲宽度调制选通模块，用于在所述脉冲宽度调制选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端；信号输出端，用于将所述电平选通模块或脉冲宽度调制选通模块的输出信号输出。优选地，所述的调光信号接口电路还包括恒流源，所述恒流源的输出端连接所述信号输入端，所述恒流源用于在所述信号输入端外接可变电阻时，输出电流经过可变电阻，使得在可变电阻上产生一个可变电压。优选地，所述的调光信号接口电路还包括第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模 块，其中，所述第一阻抗匹配模块串接在信号输入端和电平选通模块之间，或者串接在电平选通模块和信号输出端之间；所述第二阻抗匹配模块串接在平均值模块和脉冲宽度调制选通模块之间，或者串接在脉冲宽度调制选通模块和信号输出端之间；所述第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块具有电压跟随作用。优选地，所述等幅模块包括恒压源、限流单元和通断单元，其中，所述恒压源的输出端通过限流单元与所述平均值模块的输入端相连，所述通断单元连接在限流单元的电流输出端和参考地之间，信号输入端的调光信号输入至所述通断单元上;当所述调光信号为脉冲宽度调制信号时，脉冲宽度调制信号的高电平控制通断单元关断，脉冲宽度调制信号的低电平控制所述通断单元导通。优选地，所述等幅模块包括依次连接的第一放大单元和第一箝位单元，其中，所述第一放大单元，用于将所述调光信号的幅值以第一预设倍数放大；所述第一箝位单元，用于将第一放大单元的输出信号的幅值进行箝位至第一预设幅值后作为所述等幅模块的信号输出。优选地，所述第一放大单元为比例运算放大器；所述第一箝位单元为稳压管。优选地，所述等幅模块包括依次连接的第二箝位单元和第二放大单元，其中，所述第二箝位单元，用于将所述调光信号的幅值箝位至第二预设幅值；所述第二放大单元，用于将第二箝位单元输出的信号幅值以第二预设倍数放大后作为所述等幅模块的信号输出。优选地，所述第二箝位单元为稳压管；所述第二放大单元为比例运算放大器。优选地，所述信号类型判断模块包括方波检测单元、第一触发单元和第一状态维持单兀，其中，所述方波检测单元，用于检测所述调光信号为脉冲宽度调制信号时的上升沿或者下降沿，当检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时输出第一控制信号至所述第一触发单元；当所述方波检测单元未检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时，输出第二控制信号至所述第一触发单元；所述第一状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变；所述第一触发单元，用于输出所述信号类型判断电路的判断结果，在接收到所述第二控制信号时，输出电平选通信号；在接收到所述第一控制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号。优选地，所述方波检测单元为微分电路单元；所述第一触发单元为开关管；第一状态维持单元为连接在所述第一触发单元输出端和参考地之间的电容。优选地，所述信号类型判断模块包括峰值保持单元、第二触发单元和第二状态维持单兀，其中，所述峰值保持单元，用于将所述调光信号的最大幅值保持预设时间，并将所述最大幅值输入至所述第二触发单元的第一输入端；所述第二触发单元的第二输入端接收所述调光信号，第二触发单元比较第一输入端和第二输入端的信号幅值大小，当比较结果大于或者等于预设压差时，输出脉冲宽度调制选通信号，当比较结果小于预设压差时，输出电平选通信号；所述第二状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变。优选地，所述峰值保持单元包括二极管、电容和电阻，所述二极管的阳极为所述峰值保持单元的输入端，所述二极管的阴极连接所述电容和所述电阻的一端，所述二极管的阴极同时作为所述峰值保持单元的输出端，所述电容和所述电阻的另一端连接参考地；所述第二触发单元为开关管；第二状态维持单元为连接在所述第二触发单元输出端和参考地之间的电容。优选地，所述平均值模块为滤波电路单元；所述电平选通模块与脉冲宽度调制选通模块为开关管。与现有技术相比，本发明的方法具有下列优点本发明的调光信号接口电路，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、PWM选通模块和信号输出端，其中，所述等幅模块，将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出；所述平均值模块，将所述等幅模块的输出信号的平均值输出；所述信号类型判断模块判断所述调光信号类型，并输出电平选通信号至电平选通模块或输出PWM选通信号至PWM选通模块；所述电平选通模块在所述电平选通信号的作用下，将所述调光信号输出至所述信号输出端；所述PWM选通模块在所述PWM选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端，信号输出端，将所述电平选通模块或PWM选通模块的输出信号输出。本发明的调光信号接口电路，将信号输入端的各种类型的调光信号(PWM信号、0-10V电平信号)转换成统一的0-10V信号输出至光源的调光电路，其中，调光信号接口电路的输出信号大小类比于PWM的占空比，与PWM信号的幅值无关。因此本发明的调光信号接口电路，使得调光电路能够适用于各类不同的调光信号，增加了调光电路的通用性。 另外，应用本发明的调光信号接口电路，不需要针对各类不同的调光信号，单独设计对应的调光电路，减少了研发成本，简化了调光电路，减小了调光电路的体积。
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。
图I为现有技术中连接光源的调光电路示意图；图2为调光电路中采用本发明的调光信号接口电路第一实施例示意图；图3至图6为本发明的调光信号接口电路其他实施例示意图；图7至图9为本发明的调光信号接口电路的等幅模块的实施例示意图；图10和图11为本发明的调光信号接口电路的信号类型判断模块的实施例示意图；图12为本发明中信号类型判断模块的峰值保持单元的实施例示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。正如背景技术所述，现有技术中的光源驱动电路所能响应的调光信号有一定的限制，光源驱动电路的通用性受到限制，不能同时适用多种调光信号。为了使光源驱动电路能够适用于各类不同的调光信号，增加光源驱动电路的通用性，本发明提供一种调光信号接口电路，所述电路包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、脉冲宽度调制(PWM)选通模块和信号输出端，其中，信号输入端，用于接收调光信号；等幅模块，用于接收所述调光信号，并将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出；平均值模块，用于接收所述等幅模块的输出信号，并将所述输出信号的平均值输出；信号类型判断模块，用于判断所述调光信号的类型，若判断结果为电平信号时，输出电平选通信号至电平选通模块；若判断结果为脉冲宽度调制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号至脉冲宽度调制选通模块；电平选通模块，用于在所述电平选通信号的作用下，将所述信号输入端接收的调光信号输出至信号输出端；PWM选通模块，用于在所述PWM选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至信号输出端；信号输出端，用于将所述电平选通模块或PWM选通模块的输出信号输出。下面结合附图详细介绍本发明的调光信号接口电路的具体实施方式
。实施例一调光电路中采用本发明的调光信号接口电路的示意图参见图2，所述调光信号接口电路(虚线框中所示)包括信号输入端In、等幅模块10、平均值模块20、信号类型判断模块30、电平选通模块40、PWM选通模块50和信号输出端Out。其中，信号输入端In,用于接收调光信号Vin。所述调光信号可以为电平调光信号,或者为PWM调光信号。可见,无论是电平调光信号还是PWM调光信号都统一输入至同一信号输入端In。等幅模块10，用于接收信号输入端In接收到的调光信号Vin，并将所述调光信号Vin的幅值调整为预设值后输出。无论调光信号Vin的幅值大于、小于或是等于Vl的幅值，等幅模块10将该调光信号Vin转换为预设幅值的信号VI，但不改变调光信号Vin的其他特性。如，调光信号Vin为PWM信号，经等幅模块输出的信号Vl也为PWM信号，且信号Vl的周期和占空比都与Vin相同。平均值模块20，用于接收等幅模块10的输出信号VI，并将所述输出信号Vl的平均值信号V2输出。平均值模块20用于提取等幅模块10输出信号Vl的平均值信号V2输出；当信号输入端In接收到的调光信号Vin为PWM信号时，平均值模块20的输出信号V2的幅值类比于PWM信号的占空比大小；当信号输入端In接收到的调光信号Vin为电平信号时，平均值模块20的输出信号V2的幅值等于电平信号的幅值。所述平均值模块20可以为滤波电路。信号类型判断模块30，用于判断所述信号输入端的调光信号类型，并根据判断结果输出电平选通信号或PWM选通信号至电平选通模块或PWM选通模块。特别的，信号类型判断模块30用于判断调光信号Vin是电平信号还是PWM信号，并输出相应的选通信号，若判断调光信号Vin为电平信号，则信号类型判断模块30输出选通信号SI至电平选通模块40，若判断调光信号Vin为PWM信号，则信号类型判断模块输出选通信号S2至PWM选通模块50。信号类型判断模块30可以直接从信号输入端In获取调光信号Vin用于判断调光信号类型，如图2所示，信号类型判断模块30的输入端直接连接在信号输入端In。另外，由于等幅模块I0只调整调光信号Vin的幅值而不改变信号类型，因此，信号类型判断模块30也可以获取等幅模块10的输出信号Vl用于判断调光信号类型，参见图3所示，信号类型判断模块30的输入端直接连接在等幅模块10的输出端。电平选通模块40，用于在电平选通信号SI的作用下，将所述信号输入端In接收的调光信号Vin输出至信号输出端Out,输出信号记为Vol。PWM选通模块50,用于在所述PWM选通信号S2的作用下，将所述平均值模块20输出的平均值信号V2输出至信号输出端Out，输出信号记为Vo2。电平选通模块40和PWM选通模块50各自包括开关管，电平选通模块中的开关管在电平选通信号的作用下导通，PWM选通模块中的开关管在PWM选通信号的作用下导通。由于平均值模块20输出的平均值信号V2的幅值类比于PWM信号的占空比大小，因此，PWM选通模块50的输出信号Vo2的幅值大小类也比于调光信号Vin为PWM信号时的占空比大小。信号输出端Out,用于将所述电平选通模块40或PWM选通模块50的输出信号Vol或Vo2输出至光源驱动电路。光源驱动电路将供电电源转换为能够驱动光源正常发光的电源，并根据调光信号接口电路的信号输出端Out的输出信号调节光源亮度，达到节约能源的目的。优选地，本实施例的调光信号接口电路还包括连接于信号输入端的恒流源，参见图4，当信号输入端和参考地之间连接可变电阻时，恒流源输出的电流经过可变电阻，在其上产生一个可变电压，所述可变电阻上产生的可变电压输入至调光信号接口电路的信号输入端，经电平选通模块，将该可变电压输出至信号输出端，从而光源驱动电路能够响应可变电阻的阻值去调节光源的亮度。可见，所述可变电阻上产生的可变电压属于电平调光信号。本实施例的调光信号接口电路用于代替图I中的调光信号输入端，将各种类型的调光信号(PWM信号和电平信号)统一转换为电平信号Vo后输出至光源驱动电路。因此，只要光源驱动电路能够响应电平信号Vo来调节光源的亮度，结合所述调光信号接口电路，则光源驱动电路在不做任何改变的情况下也能够响应PWM信号从而调节光源的亮度。实施例二 参见图5和图6，在实施例一的基础上，本实施例的调光信号接口电路(虚线框中所示)，包括信号输入端、等幅模块10、平均值模块20、信号类型判断模块30、电平选通模块40、PWM选通模块50、第一阻抗匹配模块60和第二阻抗匹配模块70和信号输出端。其中，等幅模块10、平均值模块20、信号类型判断模块30、信号类型判断模块40和PWM选通模块50的功能和结果与实施例一中相同，在这里不再赘述。所述第一阻抗匹配模块60串接在信号输入端和电平选通模块40之间，或者所述第一阻抗匹配电路60串接在电平选通模块40和信号输出端之间。电平选通模块40在电平选通信号SI的作用下，将所述信号输入端接收的调光信号Vin输出至信号输出端，输出信号记为Vo3。所述第二阻抗匹配模块70串接在平均值模块20和PWM选通模块50之间，或者所述第二阻抗匹配模块70串接在PWM选通模块50和信号输出端之间。PWM选通模块50，在所述PWM选通信号S2的作用下，将所述平均值模块20输出的平均值信号V2输出至信号输出端，输出信号记为Vo4。增加第一阻抗匹配模块60和第二阻抗匹配模块70可以避免位于阻抗匹配模块之后的后级模块或光源驱动电路的阻抗大小影响信号输入端的调光信号大小，从而避免影响调节光源亮度的精度。需要说明的是，第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块具有电压跟随作用，使得阻抗匹配模块的输入电压和输出电压相等，所述第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块可以为运放或三极管组成的电压跟随电路。实施例一和实施例二中，调光接口电路中的等幅模块有多种结构。实施例三参见图7，为调光接口电路中的等幅模块的结构示意图，所述等幅模块101 (虚线框中所示)包括恒压源、限流单元和通断单元，恒压源的输出端通过限流单元与所述平均值模块的输入端相连，通断单元连接在限流单元的输出端和参考地之间，信号输入端的调光信号Vin输入至通断单元，用于控制通断单元的通断。本实施例中，当调光信号Vin为电平信号时，电平选通模块导通，PWM选通模块关断，此时无所谓等幅模块101的输出信号大小，因此，这里不再赘述所述通断单元在调光信号Vin为电平信号作用下的通断情况。当调光信号Vin为PWM信号时，PWM信号的高电平控制通断单元关断，PWM信号的低电平控制通断单元导通。具体说明，当调光信号Vin为PWM信号时，PWM信号的高电平控制通断单元关断，则等幅模块101的输出电压Vl约为恒压源的输出电压Vd，呈现幅值固定的高电平；PWM信号的低电平控制通断单元导通，则等幅模块101的输出电压Vl被拉至参考地呈现低电平。因此，任意幅值的PWM信号经过等幅模块都可以转换为幅值接近恒压源输出电压Vd，占空比不变的PWM信号。本实施例中的限流单元可以 为电阻；通断单元可以为开关管。实施例四
参见图8，为调光接口电路中等幅模块的结构示意图，所述等幅模块102 (虚线框中所示)包括依次连接的第一放大单元和第一箝位单元，其中，第一放大单元用于将信号输入端的调光信号Vin的幅值以第一预设倍数放大；第一箝位单元用于将第一放大单元的输出信号的幅值进行箝位至第一预设幅值后作为等幅模块102的信号输出。
由于信号输入端输入的PWM信号的幅值并不固定，为了使得信号输出端输出的信号幅值类比于PWM信号的占空比，而与PWM信号的幅值无关，需将PWM信号的幅值经过等幅电路调整为第一预设幅值。本实施例中的等幅模块101的工作原理为第一预设幅值VfS信号输出端的电平信号的最大值。比如，信号输出端的电平信号范围为0-10V，则所述第一预设幅值即为IOV。若PWM信号的幅值变化范围为[Vfl，Vf2]，第一放大单元的第一放大倍数大于或者等于Vf/Vfl则PWM信号的幅值在[Vfl，Vf2]之间变化时，第一放大单元的输出信号幅值始终大于或等于Vf，经第一箝位单元，PWM信号的幅值箝位至Vf。可见，信号输入端的PWM信号的幅值大小无论是大于Vf还是小于Vf，经等幅模块都能统一调整为Vf。所述第一放大单元可以为一般的比例运算放大器，所述第一箝位单元可以为稳压管，稳压管的阀值即为第一预设幅值Vf。优选地，参见图9,为本实发明的调光接口电路中等幅|吴块的另一实施例结构不意图，所述等幅模块103(虚线框中所示)包括依次连接的第二箝位单元和第二放大单元，其中，第二箝位单元用于将信号输入端的调光信号Vin的幅值箝位至第二预设幅值，第二放大单元用于将第二箝位单元输出的信号幅值以第二预设倍数放大后作为等幅模块103的信号Vl输出。所述第二预设幅值Vg小于或等于信号输入端的调光信号为PWM时的最小幅值，比如，PWM信号的幅值变化范围为[Vfl，Vf2]，第二预设幅值Vg小于或者等于Vfl，第二放大单元以第二放大倍数将幅值为Vg的PWM信号放大至幅值为Vf的PWM信号，其中，Vf为信号输出端的电平信号的最大值。如，信号输出端的电平信号范围为0-10￥，则丨即为IOV。所述第二箝位单元可以为稳压管，第二放大单元可以为比例运算放大器。实施例一、实施例二、实施例三和实施例四中，调光接口电路中的信号类型判断模块有多种结构。实施例五参见图10，为调光接口电路中信号类型判断模块的结构示意图，所述信号类型判断模块301 (虚线框中所示)包括方波检测单元、第一触发单元和第一状态维持单元 ’方波检测单元用于检测信号输入端的调光信号Vin为PWM时的上升沿或者下降沿，当检测到PWM信号的上升沿或者下降沿时输出第一控制信号至第一触发单元；当所述方波检测单元未检测到PWM信号的上升沿或者下降沿时输出第二控制信号至第一触发单元。第一触发单元用于输出所述信号类型判断电路的判断结果，在接收到方波检测单元输出的第二控制信号时，输出电平选通信号；在接收到方波检测单兀输出的第一控制信号时，输出PWM选通信号。第一状态维持单元用于维持PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变。所述PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变是指，在调光信号为PWM信号时的一个周期内，信号类型判断电路输出的PWM选通信号不会变为电平选通信号。
为了区分电平选通信号和PWM选通信号，可以将第一触发单元输出的高电平信号对应PWM选通信号，将第一触发单元输出的低电平信号对应电平选通信号。所述方波检测单元可以为微分电路单元，在检测到方波信号的上升沿或者下降沿时输出脉冲信号。第一状态维持单元可以为连接在第一触发单元和参考地之间的电容，通过设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，确保PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的周期)内保持不变。所述第一触发单元包括开关管，该开关管在方波检测单元输出的第一控制信号和第二控制信号的作用下通断。所述信号类型判断模块的工作过程如下当信号输入端的调光信号Vin为电平信号时，微分电路输出第二控制信号为0，第一触发单元输出低电平，即输出电平选通信号；当信号输入端的调光信号Vin为PWM信号时，微分电路在PWM信号的上升沿或者下降沿处输出脉冲信号，该脉冲信号作用在第一触发单元上，使其输出高电平(PWM选通信号)并给第一状态维持单元中的电容充电，由于设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，则电容可以维持该高电平直至下一个脉冲信号的来临再次给所述电容充电。实施例六参见图11，为调光接口电路中信号类型判断模块的结构示意图，所述信号类型判断模块302 (虚线框中所示)包括峰值保持单元、第二触发单元和第二状态维持单元，其中，峰值保持单元用于将信号输入端的调光信号Vin的最大幅值保持预设时间，并将该最大幅值输入至第二触发单元的第一输入端303 ;第二触发单元的第二输入端304接收信号输入端的调光信号Vin，第二触发单元比较第一输入端和第二输入端的信号幅值大小，当比较结果大于或者等于预设压差时，输出PWM选通信号，当比较结果小于预设压差时，输出电平选通信号；第二状态维持单元用于维持PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变。所述PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的一个周期)内保持不变是指，在调光信号为PWM信号时的一个周期内，信号类型判断电路输出的PWM选通信号不会变为电平选通信号。
PWM选通信号为第二触发单元输出的高电平信号，电平选通信号为第二触发单元输出的低电平信号。参见图12，所述峰值保持单元305包括二极管D1、电容Cl和电阻R1，二极管Dl的阳极为所述峰值保持单元的输入端，二极管Dl的阴极连接电容Cl和电阻Rl的一端，二极管Dl的阴极同时作为所述峰值保持单元的输出端连接所述第二触发单元，电容Cl和电阻Rl的另一端连接参考地。可见，信号输入端的调光信号Vin经过二极管Dl给电容Cl充电，则电容Cl的电压幅值即为调光信号Vin的最大幅值，电容Cl通过电阻Rl放电，则通过设置电阻Rl的大小，可以确定电容Cl保持所述最大幅值的预设时间。第二状态维持单元可以为电容，通过设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，确保PWM选通信号在PWM信号的两个相邻的上升沿或者下降沿间隔时间(即PWM信号的周期)内保持不变。所述第二触发单元包括开关管。所述信号类型判断模块的工作原理如下当信号输入端的调光信号为电平信号时，峰值保持单元的输出信号幅值与其输入端信号幅值相同，则第二触发单元的第一输入端和第二输入端的信号幅值相等，第二触发单元输出低电平，即电平选通信号；当信号输入端的信号为PWM信号时，峰值保持单元的输出信号幅值为PWM信号的高电平幅值且维持预设时间，当第二触发单元的第二输入端接收到PWM信号的低电平时，由于峰值保持单元仍维持输出PWM信号的高电平，则第二触发单元的第一输入端和第二输入端之间存在压差控制第二触发单元输出高电平，并给第二状态维持单元中的电容充电，由于设置电容的放电时间大于调光信号为PWM信号时的周期，该电容可以维持该高电平直至下一个脉冲信号的来临再次给所述电容充电，因此，在信号输入端的信号为PWM信号期间，信号类型判断电路能够持续输出PWM选通信号。需要说明的是，在实施例五和实施例六中，所述信号类型判断模块的输入端都是以接收信号输入端的调光信号为例进行说明的，但并不限定于此，也可以获取等幅模块10的输出信号Vi用于判断调光信号类型。本发明中所述光源可以为LED。本发明中所述开关管可以为三极管、MOS管、IGBT等。以上所述，仅是本发明所提供的调光信号接口电路的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围 情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
权利要求
1.一种调光信号接口电路，其特征在于，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、脉冲宽度调制选通模块和信号输出端，其中， 所述信号输入端，用于接收调光信号； 所述等幅模块，用于接收所述调光信号，并将所述调光信号的幅值调整为预设值后输出； 所述平均值模块，用于接收所述等幅模块的输出信号，并将所述输出信号的平均值输出； 所述信号类型判断模块，用于判断所述调光信号的类型，若判断结果为电平信号时，输出电平选通信号至电平选通模块；若判断结果为脉冲宽度调制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号至脉冲宽度调制选通模块； 所述电平选通模块，用于在所述电平选通信号的作用下，将所述调光信号输出至所述信号输出端； 所述脉冲宽度调制选通模块，用于在所述脉冲宽度调制选通信号的作用下，将所述平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端； 信号输出端，用于将所述电平选通模块或脉冲宽度调制选通模块的输出信号输出。
2.根据权利要求I所述的调光信号接口电路，其特征在于，还包括恒流源，所述恒流源的输出端连接所述信号输入端，所述恒流源用于在所述信号输入端外接可变电阻时，输出电流经过可变电阻，使得在可变电阻上产生一个可变电压。
3.根据权利要求I所述的调光信号接口电路，其特征在于，还包括第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块，其中， 所述第一阻抗匹配模块串接在信号输入端和电平选通模块之间，或者串接在电平选通模块和信号输出端之间； 所述第二阻抗匹配模块串接在平均值模块和脉冲宽度调制选通模块之间，或者串接在脉冲宽度调制选通模块和信号输出端之间； 所述第一阻抗匹配模块和第二阻抗匹配模块具有电压跟随作用。
4.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述等幅模块包括恒压源、限流单元和通断单元，其中， 所述恒压源的输出端通过限流单元与所述平均值模块的输入端相连，所述通断单元连接在限流单元的电流输出端和参考地之间，信号输入端的调光信号输入至所述通断单元上； 当所述调光信号为脉冲宽度调制信号时，脉冲宽度调制信号的高电平控制通断单元关断，脉冲宽度调制信号的低电平控制所述通断单元导通。
5.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述等幅模块包括依次连接的第一放大单元和第一箝位单元，其中， 所述第一放大单元，用于将所述调光信号的幅值以第一预设倍数放大； 所述第一箝位单元，用于将第一放大单元的输出信号的幅值进行箝位至第一预设幅值后作为所述等幅模块的信号输出。
6.根据权利要求5所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述第一放大单元为比例运算放大器；所述第一箝位单元为稳压管。
7.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述等幅模块包括依次连接的第二箝位单元和第二放大单元，其中， 所述第二箝位单元，用于将所述调光信号的幅值箝位至第二预设幅值； 所述第二放大单元，用于将第二箝位单元输出的信号幅值以第二预设倍数放大后作为所述等幅模块的信号输出。
8.根据权利要求7所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述第二箝位单元为稳压管；所述第二放大单元为比例运算放大器。
9.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述信号类型判断模块包括方波检测单元、第一触发单元和第一状态维持单元，其中， 所述方波检测单元，用于检测所述调光信号为脉冲宽度调制信号时的上升沿或者下降沿，当检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时输出第一控制信号至所述第一触发单元；当所述方波检测单元未检测到脉冲宽度调制信号的上升沿或者下降沿时，输出第二控制信号至所述第一触发单元； 所述第一状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变； 所述第一触发单元，用于输出所述信号类型判断电路的判断结果，在接收到所述第二控制信号时，输出电平选通信号；在接收到所述第一控制信号时，输出脉冲宽度调制选通信号。
10.根据权利要求9所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述方波检测单元为微分电路单元；所述第一触发单元为开关管；第一状态维持单元为连接在所述第一触发单元输出端和参考地之间的电容。
11.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述信号类型判断模块包括峰值保持单元、第二触发单元和第二状态维持单元，其中， 所述峰值保持单元，用于将所述调光信号的最大幅值保持预设时间，并将所述最大幅值输入至所述第二触发单元的第一输入端；所述第二触发单元的第二输入端接收所述调光信号，第二触发单元比较第一输入端和第二输入端的信号幅值大小，当比较结果大于或者等于预设压差时，输出脉冲宽度调制选通信号，当比较结果小于预设压差时，输出电平选通信号; 所述第二状态维持单元，用于维持脉冲宽度调制选通信号在脉冲宽度调制信号的两个相邻的上升沿或者下降沿之间保持不变。
12.根据权利要求11所述的调光信号接口电路，其特征在于， 所述峰值保持单元包括二极管、电容和电阻，所述二极管的阳极为所述峰值保持单元的输入端，所述二极管的阴极连接所述电容和所述电阻的一端，所述二极管的阴极同时作为所述峰值保持单元的输出端，所述电容和所述电阻的另一端连接参考地；所述第二触发单元为开关管；第二状态维持单元为连接在所述第二触发单元输出端和参考地之间的电容。
13.根据权利要求1-3任一项所述的调光信号接口电路，其特征在于，所述平均值模块为滤波电路单元；所述电平选通模块与脉冲宽度调制选通模块为开关管。
全文摘要
本发明的提供一种调光信号接口电路，包括信号输入端、等幅模块、平均值模块、信号类型判断模块、电平选通模块、PWM选通模块和信号输出端，调光信号经过等幅模块将幅值调整为预设值后，再经过平均值模块输出信号的平均值；信号类型判断模块判断调光信号类型并输出电平选通信号至电平选通模块或输出PWM选通信号至PWM选通模块；电平选通模块在电平选通信号的作用下，将调光信号输出至信号输出端；PWM选通模块在PWM选通信号的作用下，将平均值模块的输出信号输出至所述信号输出端。本发明的调光信号接口电路，能够适用于各类不同的调光信号，增加了调光电路的通用性。
文档编号H05B37/02GK102625547SQ201210121420
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者吴莲, 罗世伟 申请人:英飞特电子(杭州)有限公司
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