一种数模转换电路、数模转换装置以及灯具的制作方法

1.本技术属于信号转换技术领域，尤其涉及一种数模转换电路、数模转换装置以及灯具。


背景技术：

2.随着智能产品的需求越来越广泛，数字信号与模拟信号的交集也越来越多，例如，在常见的搭载wifi、ble、dali、zigbee模块的产品中，在与硬件通信时通常采用数字pwm(脉宽调制)信号，虽然pwm可以提供很精准的信号，但也带来了电流斩波引起噪音的问题，此问题照明调光产品上尤为突出。
3.目前市场上的调光ic的主流设计是通过检测pwm信号输出斩波电流或者通过检测模拟信号输出连续电流。然而，pwm信号精度高，可以满足超低调光深度0.01％需求，但噪音大，模拟信号尽管无噪音，但通常调光深度只能到5％左右，因此，目前的调光方案无法在全调光范围内实现精确调光。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种数模转换电路、数模转换装置以及灯具，旨在解决目前的调光方案无法在全调光范围内实现精确调光的问题。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种数模转换电路，与数字信号源连接，所述数模转换电路包括：
6.第一滤波模块，与所述数字信号源连接，用于接收所述数字信号源输出的数字脉宽调制信号，并将所述数字脉宽调制信号转换为第一模拟电压信号；
7.比较模块，与所述第一滤波模块连接，用于接收所述模拟电压信号，并将所述模拟电压信号与预设参考电压信号进行比较，根据比较结果生成开关控制信号；
8.开关模块，用于根据所述开关控制信号进行开关状态切换，所述开关状态包括导通和关断；
9.第二滤波模块，与所述数字信号源连接，用于接收所述数字脉宽调制信号，并根据所述开关模块的导通将所述数字脉宽调制信号转换为第二模拟电压信号。
10.可选的，所述第一滤波模块包括：第一电阻和第一电容；
11.所述第一电阻的第一端与所述数字信号源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端共接于所述比较模块，所述第一电容的第二端接地。
12.可选的，所述第二滤波模块包括：第二电阻和第二电容；
13.所述第二电阻的第一端与所述数字信号源连接，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第一端共接构成所述数模转换电路的输出端，所述第二电容的第二端与所述开关模块连接。
14.可选的，所述比较模块包括：
15.比较单元，与所述第一滤波模块连接，用于接收所述模拟电压信号，并将所述模拟
电压信号与预设参考电压信号进行比较，根据比较结果生成电压比较信号；
16.分压单元，与所述比较单元连接，用于接收所述电压比较信号，并对所述电压比较信号进行分压处理生成开关控制信号。
17.可选的，所述比较单元为比较器，所述比较器的第一输入端与所述第一滤波模块连接，所述比较器的第二输入端接入预设参考电压信号，所述比较器的输出端与所述分压单元连接。
18.可选的，所述分压单元包括：第四电阻和第五电阻；
19.所述第四电阻的第一端与所述比较单元连接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端共接于所述开关模块，所述第五电阻的第二端接地。
20.可选的，所述开关模块包括开关管和第三电阻；所述开关管的控制端与所述比较模块连接，所述开关管的第一端与第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二滤波模块连接，所述开关管的第二端接地。
21.可选的，所述开关管为n型mos管或者npn型三极管。
22.本技术第二方面提供了一种数模转换装置，与数字信号源连接，所述数模转换装置包括如上述任一项所述的数模转换电路。
23.本技术第三方面提供了一种灯具，包括：数字信号源；以及如上述任一项所述的数模转换电路，所述数模转换电路与所述数字信号源连接。
24.本技术实施例提供了一种数模转换电路、数模转换装置以及灯具，通过第一滤波模块接收所述数字信号源输出的数字脉宽调制信号，并将数字脉宽调制信号转换为第一模拟电压信号，比较模块接收模拟电压信号，并将模拟电压信号与预设参考电压信号进行比较，根据比较结果生成开关控制信号，第二滤波模块接收数字脉宽调制信号，并根据开关模块的导通将数字脉宽调制信号转换为第二模拟电压信号，从而根据数字脉宽调制信号的占空比有选择性的输出数字脉宽调制信号或者模拟信号，解决了目前的调光方案无法在全调光范围内实现精确调光的问题。
附图说明
25.图1为本技术实施例提供的一种数模转换电路的电路结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的又一种数模转换电路的电路结构示意图。
具体实施方式
27.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
28.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
29.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有
特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.本技术实施例的第一方面提供了一种数模转换电路，与数字信号源00连接，参见图1所示，本实施例中的数模转换电路包括第一滤波模块10、比较模块20、开关模块30以及第二滤波模块40，其中，第一滤波模块10与数字信号源00连接，用于接收数字信号源00输出的数字脉宽调制信号，并将数字脉宽调制信号转换为第一模拟电压信号；比较模块20与第一滤波模块10连接，用于接收模拟电压信号，并将模拟电压信号与预设参考电压信号进行比较，根据比较结果生成开关控制信号；开关模块30用于根据开关控制信号进行开关状态切换，开关状态包括导通和关断；第二滤波模块40与数字信号源00连接，用于接收数字脉宽调制信号，并根据开关模块30的导通将数字脉宽调制信号转换为第二模拟电压信号。
32.在本实施例中，通过第一滤波模块10将数字信号源00输出的数字脉宽调制信号转换为对应的第一模拟电压信号，从而由比较模块20对该第一模拟电压信号进行电压比较，以确定数字脉宽调制信号的占空比，例如，将该第一模拟电压信号与预设参考电压信号进行电压比较，该预设参考电压信号与预设的占空比对应，若第一模拟电压信号的电压大于预设参考电压信号的电压，则说明数字脉宽调制信号的占空比大于预设的占空比，此时比较模块20根据比较结果生成对应的开关控制信号，开关模块30基于该开关控制信号进行开关状态切换，第二滤波模块40与数字信号源00连接，在开关模块30处于导通状态时，第二滤波模块40通过开关模块30接地，此时数字脉宽调制信号经过第二滤波模块40转换为第二模拟电压信号输出，若第一模拟电压信号的电压小于预设参考电压信号的电压，则说明数字脉宽调制信号的占空比小于预设的占空比，比较模块20根据比较结果生成对应的开关控制信号，开关模块30关断，此时第一滤波模块10不接地，其内部的电容悬空，数字脉宽调制信号直接通过第一滤波模块10输出，第一滤波模块10不对其进行信号转换。
33.在一个具体应用实施例中，数字信号源00可以为调光信号源，通过将调光信号源输出的数字脉宽调制信号经过本实施例中的数模转换电路，可以将数字脉宽调制信号根据其占空比确定输出信号的类型，占空比可控的将输入的数字脉宽调制信号转换为模拟信号或者脉宽调制信号，例如，如当数字脉宽调制信号的占空比为10％以下，则输出为脉宽调制信号，当数字脉宽调制信号的占空比为10％以上，则输出为模拟电压信号，以充分利用低占空比时，脉宽调制信号的精度高和高占空比时连续的模拟信号无噪音的优点。
34.在一个实施例中，参见图2所示，第一滤波模块10包括：第一电阻r1和第一电容c1；第一电阻r1的第一端与数字信号源00连接，第一电阻r1的第二端与第一电容c1的第一端共接于比较模块20，第一电容c1的第二端接地。
35.在本实施例中，第一电阻r1和第一电容c1组成一级rc滤波电路，用于将数字信号源0000输出的数字脉宽调制信号转换为第一模拟电压信号，以由比较模块20对该第一模拟电压信号的电压进行判断，进而判断数字脉宽调制信号的占空比。
36.在一个实施例中，参见图2所示，第二滤波模块40包括：第二电阻r2和第二电容c2；第二电阻r2的第一端与数字信号源00连接，第二电阻r2的第二端与第二电容c2的第一端共
接构成数模转换电路的输出端，第二电容c2的第二端与开关模块30连接。
37.在本实施例中，第二电阻r2和第二电容c2组成二级rc滤波电路，其中，第二电容c2通过开关模块30接地，若开关模块30导通，则第二电容c2的第二端与地短接，此时第二滤波模块40对数字脉宽调制信号进行滤波处理，以将数字脉宽调制信号转换为对应的第二模拟电压信号输出，若开关模块30关断，此时第二电容c2的第二端悬空，数字脉宽调制信号经过第二电阻r2直接输出。
38.在一个实施例中，参见图2所示，比较模块20包括比较单元u1和分压单元22，比较单元u1与第一滤波模块10连接，用于接收模拟电压信号，并将模拟电压信号与预设参考电压信号进行比较，根据比较结果生成电压比较信号；分压单元22与比较单元u1连接，用于接收电压比较信号，并对电压比较信号进行分压处理生成开关控制信号。
39.在本实施例中，比较单元u1用于对数字脉宽调制信号和预设参考电压信号进行电压比较，生成对应的电压比较信号，该电压比较信号可以为高电平信号或者低电平信号，分压单元22对该电压比较信号进行分压处理，生成对应的开关控制信号，以对开关模块30的开关状态进行控制。
40.在一个具体应用实施例中，数字脉宽调制信号与设定的参考电压比较，输出逻辑电平0或1，比较模块20以此判断是否对数字脉宽调制信号进行滤波转换。参考电压用来设定判定基准，即设定：当数字脉宽调制信号的占空比duty＜x％时，开关模块30关断，第二滤波模块40不工作，输出原来的数字脉宽调制信号；当数字脉宽调制信号的占空比duty＞x％时，开关模块30导通，第二滤波模块40工作，数字脉宽调制信号经过第二滤波模块40输出第二模拟电压信号。
41.在一个实施例中，参见图2所示，比较单元u1为比较器u1，比较器u1的第一输入端与第一滤波模块10连接，比较器u1的第二输入端接入预设参考电压信号vref，比较器u1的输出端与分压单元22连接。
42.在本实施例中，比较器u1的第一输入端可以为正相输入端，比较器u1的第二输入端可以为反相输入端，比较器u1的电源端与供电端vc连接，比较器u1的接地端接地，此时，若第一模拟电压信号的电压大于预设参考电压信号的电压，则比较器u1输出的电压比较信号为高电平，若第一模拟电压信号的电压小于预设参考电压信号的电压，则比较器u1输出的电压比较信号为低电平。
43.在一个实施例中，参见图2所示，分压单元22包括第四电阻r4和第五电阻r5；第四电阻r4的第一端与比较单元u1连接，第四电阻r4的第二端与第五电阻r5的第一端共接于开关模块30，第五电阻r5的第二端接地。
44.在本实施例中，第四电阻r4和第五电阻r5组成一个分压电路，用于对电压比较信号进行分压处理，以将合适的电压输出至开关模块30，从而对开关模块30的开关状态进行控制。
45.在一个实施例中，参见图2所示，开关模块30包括开关管q1和第三电阻r3；开关管q1的控制端与比较模块20连接，开关管q1的第一端与第三电阻r3的第一端连接，第三电阻r3的第二端与第二滤波模块40连接，开关管q1的第二端接地。
46.在本实施例，开关管q1的开关状态由开关控制信号的电平高低确定，例如，当开关控制信号为高电平，则开关管q1导通，此时第二电容c2的第二端对地短接，当开关控制信号
为低电平，则开关管q1关断，此时第二电容c2的第二端悬空，具体的，开关管q1的类型可以根据用户的信号转换需要进行设置。
47.在一个实施例中，参见图2所示，开关管q1为n型mos管或者npn型三极管。
48.在一个具体应用实施例中，当数字脉宽调制信号的占空比duty≤10％时，数模转换电路的输出端out输出原数字脉宽调制信号，当duty＞10％时，数模转换电路的输出端out输出经第二滤波模块40滤波后生成的第二模拟电压信号。
49.进一步地，数字脉宽调制信号中，高电平电压为vcc＝5v。
50.由此可知，在本实施例中，数字脉宽调制信号的占空比duty为10％时，经过第一滤波模块10进行一级低通滤波后，其输出的第一模拟电压信号的电压为vout＝vcc*duty＝0.5v，其中，数字脉宽调制信号的频率应远大于第一滤波模块10的截止频率fc＝1/2*π*r1*c1，例如，数字脉宽调制信号的频率最低大于10*fc。因此，在本实施例中，可以设置预设参考电压信号的电压vref＝0.5v，即当duty≤10％，比较模块20输出低电平，开关管q1的控制端为低电平，开关管q1截止，数字脉宽调制信号经第二电阻r2输出原信号。当duty＞10％时，比较模块20输出高电平，开关管q1的控制端为高电平，开关管q1导通，数字脉宽调制信号经过第二滤波模块40滤波处理后输出第二模拟电压信号，从而可以控制任意占空比的数字脉宽调制信号进行数模转换处理。
51.本技术还提供了一种数模转换装置，与数字信号源00连接，数模转换装置包括如上述任一项的数模转换电路。
52.本技术还提供了一种灯具，包括：数字信号源00；以及如上述任一项的数模转换电路，数模转换电路与数字信号源00连接。
53.本技术实施例提供了一种数模转换电路、数模转换装置以及灯具，通过第一滤波模块接收所述数字信号源输出的数字脉宽调制信号，并将数字脉宽调制信号转换为第一模拟电压信号，比较模块接收模拟电压信号，并将模拟电压信号与预设参考电压信号进行比较，根据比较结果生成开关控制信号，第二滤波模块接收数字脉宽调制信号，并根据开关模块的导通将数字脉宽调制信号转换为第二模拟电压信号，从而根据数字脉宽调制信号的占空比有选择性的输出数字脉宽调制信号或者模拟信号，解决了目前的调光方案无法在全调光范围内实现精确调光的问题。
54.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
55.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
56.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
57.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
58.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。