[发明专利]一种新型的灯光控制发送和接收电路

说明书

【技术领域】

本发明属于一种直接采用网络变压器进行数据传输的灯光控制器，尤其是使用在LED灯具，及LED显示屏的控制系统中用于信号接收和发射部分的专用电路。

【背景技术】

随着经济技术的发展LED灯及其它灯具在城市亮化，照明，商业广告，招牌显示等领域的日趋广泛，对灯光控制系统也提出了更高的要求。灯光控制器的关键技术是数据传输技术，传输技术决定了控制器性能。目前市场上的控制器的数据传输方式有三种：

1.直接传输法：即直接用TTL电平传输数据(如图1)；

2.差分传输法：把TTL电平变换成差分信号传输数据(如图2)；

3.以太网物理层传输法：用以太网物理层专用控制驱动芯片(PHY)控制

驱动网络变压器进行数据传输(如图3)。

方法1容易受现场电气环境干扰，实用传输距离一般不超过5米。由于传输距离短应用范围较小。

方法2由于是差分传输抗干扰能力较强，传输距离较远，但数据速率不能太高，且需要电气隔离及防雷防静电保护。由于成本较低应用简单目前使用较多。

方法3由于采用以太网专用技术，所以具备较强的抗干扰抗静电能力，但只能够在百米内实现十兆，百兆，千兆3个传输速率。由于技术复杂，成本高，灵活性较差不利于在大量的小工程应用。

上述的这三种传输控制方式，都具有各自的优点和缺点，其中效果最好的技术技术以太网物理层传输法，其使用的成本非常高，明显的和其他的两种方式拉开了很大的价格差距，正式由于成本问题，一直限制了这种方法的推广和使用。但是经过详细的市场考察，始终没有一种成本相对低廉，其具有较好使用效果的传输方法出现。

【发明内容】

为解决上述的数据传输问题，本发明目的是采用一种简单可靠的数据传输技术提供具有成本低廉，应用简单，性能优良的灯光控制器。

为了达到上述的技术目的，本发明采用的技术解决方案包括以下技术内容：一种新型的灯光控制发送和接收电路，包括通用控制逻辑器件和网络变压器基本功能器件，其主要的改进是以通用控制逻辑器件作为控制中心，并由该通用控制逻辑器件直接连接传输单元网络变压器，构成具备信号发送，信号接收功能的电路。采用通用控制器件(如MCU，CLPD，FPGA等)直接驱动网络变压器的传输技术。网络变压器具备极强的电气隔离能力，所以具备极好的抗干扰防静电能力，并且可以根据现场需求实现5兆至200兆间的任意传输速率，在不同速率下传输距离可达500米。

所述由通用控制逻辑器件作为控制单元通过缓冲器，放大器或差分转换器件连接到驱动网络变压器传输单元的电路组成结构。所述的驱动传输单元为网络变压器，或具备相同，相似功能的脉冲变压器。通用控制逻辑器件包括MCU，CLPD，FPGA单片机，可编程逻辑器件，现场可编程门阵列。

工作原理是由通用控制器件(如MCU，CLPD，FPGA等)将要发送的数据变换成一定速率的串行脉冲驱动发送端网络变压器的输入端，在发送端网络变压器的输出端感应出相应脉冲信号，通过与网络变压器相连接导线对传输到接收端的网络变压器，接收端的网络变压器感应出与发送端网络变压器相应脉冲信号，接收端的通用控制器件(如MCU，CLPD，FPGA等)根据接收脉冲的电平与相位进行解码，得到与发送端通用控制器件(如MCU，CLPD，FPGA等)发出的相同的数据。

通过采用上述的技术解决方案，本发明获得了以下技术优点和效果：首先，本发明与现有技术现比，采用了使用通用控制逻辑器件作为控制中心，并由该通用控制逻辑器件直接连接传输单元网络变压器，去掉了传输方法3中的以太网物理层专用控制驱动芯片(PHY)，而直接驱动网络变压器，省去了以太网物理层专用控制驱动芯片(PHY)及其辅助电路，大幅度降低元器件成本。其次，由于以太网物理层专用控制驱动芯片(PHY)的固有特性只能够在百米内实现十兆，百兆，千兆3个传输速率，而本发明的网络变压器直接传输的速率根据实际需要可在5兆至200兆间灵活调节，从而可以实现更长的传输距离。第三，由于省去了控制驱动芯片(PHY)，避免了以太网物理层专用控制驱动芯片(PHY)控制比较复杂的问题，直接驱动网络变压器法简化了控制方法，降低了系统等复杂程度，应用极其简单灵活，故障率降低，生产维护方便。总之，本发明通过采用通过使用通用控制逻辑器件直接控制网络变压器的技术方案，提供了一种具备以太网物理层传输法优点的新技术方案，且使用的成本非常低廉的新的电路控制方式，可以广泛的应用在led发光二极管灯光控制中。

【附图说明】

图1，图2，图3为现有的数据传方式示意图；