[发明专利]耐压型接口电路

说明书

本发明涉及一种例如被用在如发光机构镇流器这样的电子装置中的耐压型接口电路。通过该接口电路，数据和/或控制指令可在发光机构的控制装置和发光机构的镇流器之间交换。

一般，通常在以下情况中遇到这样的接口电路，不同的电子控制装置例如通过总线系统或信号线相连。此时可能的是，通过接口电路相连的电子电路以高低不同的工作电压运转。例如在发光机构的镇流器的情况下，镇流器一方面可以具有发光机构工作的高工作电压，而另一方面，例如用于控制灯亮度的电子电路部分可以与总线系统或信号线系统相连，与发光机构的工作电压相比较小的电压可能施加在该总线系统或信号线系统上。

此外，目前使用这样的接口电路，其不仅能接收并处理数字信号如DALI，而且能接收并处理与市网电压关联的信号，例如像通过与市网电压相连的按键。因为在安装这样的照明系统中可能出现连接线混淆或在运行工作中可能在总线系统上出现过电压和电压脉冲，所以人们期望采用耐压强度高的耐压型接口电路。例如，当操作在信号线上与市网电压相连的按键时，因为所谓的按键振动或因为由与总线或信号线耦合的变压器、扼流圈等引起的负载感应较高的开关过程而在接口电路上出现电压脉冲。因此人们期望提供一种耐压型接口电路，从而即使在不注意时在电气装设中或者也因为可能出现在总线系统中的其它电压脉冲而不会出现接口电路损坏。

专利文献DE 101 13 367 C1公开了一种接口电路，其具有快速过电压检测器，其由一个齐纳二极管和一个开关晶体管构成。

根据现有技术的其它接口电路通常采用晶闸管，以保证市网电压耐压强度。在图7的电路图中示出了具有晶闸管的这种接口电路。

图7中的接口电路10具有用于信号线或总线系统的接线端子1。信号线通过整流器电路被连接到其余接口电路上，该整流器电路由按照格列茨电路结构形式的四个二极管D1至D4构成。接口电路10的市网电压耐压强度通过晶闸管X11来保证。晶闸管X11与一个晶体管Q34串联。此外，该接口电路包括光耦合器U7和U8以及恒定电流源，该恒定电流源由晶体管Q2、Q20和电阻R31、R34构成。光耦合器U7和U8与一个微处理器相连，这由符号μC表示，从而可通过接口电路10在端子1和与用μC表示的点相连的微处理器之间传输数据和控制指令。光耦合器U7在反向通道中控制着开关Q34，该开关与晶闸管X11串联。开关Q34以低电压开关的形式构成，而晶闸管如上所述，应保证电路的市网电压耐压强度。由微处理器经接口电路10至端子1的发送如此实现，通过光耦合器U7来控制该开关Q34。当开关Q34被接通即导通时，在晶闸管X11阴极上的电位被拉向低电位。现在如果在端子1上有电压，则晶闸管被导通并且在整流器电路上的节点5被拉向地电位。换句话说，在接线端子1之间产生低电阻连接。由此，当在端子1上有电压时，信号可以通过总线系统来发送。导通晶闸管X11是因为在晶闸管的阴极侧栅极上在关于电阻R101和R100的路径上有一个高于在晶闸管阴极上的电压。

如果现在例如接口电路10在端子1一侧例如通过按键或开关被接通至市网电压，则按键振动可能造成出现较窄的或者说时间上较短的直达千伏范围的干扰脉冲。对这种电压脉冲，人们称之为所谓的信号序列或脉冲突发，对于相应的电路耐压强度，人们称之为击穿强度。脉冲突发是快速瞬变的干扰参数，其被耦合输入供电装置或信号输入中。脉冲突发的特点可以是短暂干扰的频率短且能量低。当没有保护电路如滤波电路时，这种脉冲突发一定也会导致接口电路干扰。

但如果较大的(负载)电感例如像变压器、扼流圈等通过控制线路连接到端子1且控制该端子，则可能出现电压也达到千伏范围的高能高电压脉冲或浪涌脉冲。浪涌脉冲是高能瞬变电压脉冲，其以像在开关操作时会在相应导线内出现的瞬变高电压或冲击电压的形式引入注意。