[发明专利]具有占空比不平衡补偿的用于线对的数字通信接口电路

说明书

技术领域

本发明大体针对数字通信接口，并且更特别地针对用于将设备与诸如数字可寻址照明接口（DALI）的线对接合的接口电路。

背景技术

近年来，在照明系统上施加了新的或更严格的要求，诸如对能量保存的增大需求，以及适应采用具有不同驱动需求的不同类型的光源（例如白炽灯、荧光灯、发光二极管等）的越来越多各种各样的不同类型的照明单元的需要，其中不同类型的照明单元通常被部署在同一建筑物或甚至同一房间内。这些要求已驱动了对在设施内的照明单元的控制方面的更多选项和灵活性的需要。这些需要转而导致了照明网络在很多设施中的开发和安装。

特别地，照明工业已开发了数字可寻址照明接口（DALI）标准用于照明系统中连接在照明网络中的各个部件之间的数字通信。可将来自不同制造商的各种各样的不同DALI设备连接在一起并且集成到照明系统中。这提供了在配置照明系统时的高水平灵活性同时确保在所有设备之间的互操作性。控制和寻址能力允许兼容DALI的照明系统个体地控制每个发光体的光水平并且容易地控制成组发光体的光水平。

为了维持该互操作性，DALI标准针对与在DALI总线上的其它设备的兼容性，对控制设备和从动设备的接口施加要求。DALI接口连接到成组的DALI接口所共有的双线差分控制/数据总线。DALI消息是串行数据流并且遵守双相编码，曼彻斯特IEEE802.3，其中比特转变发生在16伏（H）和0伏（L）的典型电压水平之间。

图1图示了DALI总线（其可有时还称为DALI回路或DALI网络）的差分双线线路（“线对”）的电压范围关系。电源通常被并入主控制器，在DALI总线上提供必要的电压水平。每个DALI接口通过确定表示比特值的电压变化来接收信息，并且通过不箝位或箝位（短路）双线DALI总线两端的电压来传输信息。

DALI标准对DALI总线上传输的信号的占空比施加要求。在此，占空比可认为是在双相编码数据比特期间，所传输的信号处于“高”状态（例如对应于逻辑1）时的时间的百分比或相反地，所传输的信号处于“低”状态（例如对应于逻辑0）时的时间的百分比。特别地，占空比应当位于在理想的50%的占空比周围的规定范围。DALI标准还对在DALI总线上传输的信号的上升时间和下降时间（边沿转变）施加了上限和下限两者。必须通过DALI设备的接口电路来确保兼容这些要求。

为了解决这些要求，已开发了若干不同的通信接口电路。特别地，在美国专利申请公开文本2004/0225811；美国专利申请公开文本2005/0152440；美国专利申请公开文本2008/0143402；以及美国专利申请公开文本2009/0003417中公开了DALI接口电路的示例。

然而，这些通信接口电路中的每个具有关于复杂性、成本和/或性能的某些缺点或限制。

因此，将期望的是提供一种通信接口电路，该电路能够提供对DALI信号的占空比的灵活控制，而不具有过分的复杂性和成本。特别是，将期望的是提供能够将DALI信号的占空比尽可能紧密地维持在理想的50%值周围的规定范围内同时考虑接口电路的电气部件的规定性能的变化的通信接口电路。进一步将期望的是提供能够提供对DALI信号的边沿转变的上升和下降时间的灵活控制的这样的通信接口电路。

发明内容

本公开针对用于将设备接合到用于数字通信的线对的发明方法和装置，并且更特别地针对用于将设备接合到诸如数字可寻址照明接口（DALI）总线的线对的接口电路。

通常，在一个方面，一种设备包括被配置为将控制器与数字可寻址照明接口（DALI）总线接合的接口电路。该接口电路包括：二极管桥，其具有被配置为耦合到DALI总线的极性独立的输入端子，并且还具有正输出端子和负输出端子；可变边沿延迟电路，其被配置为接收由控制器生成的传输信号并且将传输信号的上升边沿延迟得比传输信号的下降边沿基本上更多，或者将传输信号的下降边沿延迟得比传输信号的上升边沿基本上更多；光耦合器，其具有被配置为接收来自可变边沿延迟电路的传输信号的输入端子对，并且具有第一和第二输出端子；放大器，其具有输入端子和输出端子，其中输入端子连接到光耦合器的第一和第二输出端子中的一个；电压控制可变电阻元件，其跨二极管桥的正和负输出端子而被连接，并且具有用于改变其电阻的控制端子；以及第一滤波器，其连接在放大器的输出端子和电压控制可变电阻元件的控制端子之间，其中第一滤波器包括去耦的充电和放电路径以便将传输信号的上升时间从传输信号的下降时间去耦。电压控制的可变电阻元件操作性连接到二极管桥并且被配置为经由二极管桥将传输信号耦合到DALI总线。