信号整合电路和方法、以及信号监控电路和方法技术

本发明专利技术提供了一种信号整合电路、包括该信号整合电路的信号监控电路、信号整合方法、以及采用该信号整合方法的信号监控方法。该信号整合电路包括第一采样电路、第二采样电路、第一开关切换元件、第二开关切换元件以及脉冲宽度调制驱动信号源，脉冲宽度调制驱动信号源用于控制该第一和第二开关切换元件的导通和关断来将两个模拟信号组合为复合信号。该信号监控电路包括该信号整合电路，以及用于接收该复合信号进行检测的微控制单元。本发明专利技术将两种模拟信号组合为复合信号一起传输，节省传输中需要的连接端口数，有利于缩小产品尺寸。同时，节省微控制单元的检测端口数，降低微控制单元成本。本发明专利技术特别适用于对LED产品的输出电压和电流进行监控。

Signal Integration Circuit and Method, Signal Monitoring Circuit and Method

The invention provides a signal integration circuit, a signal monitoring circuit including the signal integration circuit, a signal integration method and a signal monitoring method adopting the signal integration method. The signal integration circuit includes the first sampling circuit, the second sampling circuit, the first switching element, the second switching element and the pulse width modulation driving signal source. The pulse width modulation driving signal source is used to control the turn-on and turn-off of the first and second switching elements to combine the two analog signals into a composite signal. The signal monitoring circuit includes the signal integration circuit and the micro control unit for receiving the composite signal for detection. The invention combines two kinds of analog signals into composite signals to transmit together, saves the number of connection ports needed in transmission, and is advantageous to reducing product size. At the same time, it saves the number of detection ports of MCU and reduces the cost of MCU. The invention is particularly suitable for monitoring the output voltage and current of LED products.

【技术实现步骤摘要】
信号整合电路和方法、以及信号监控电路和方法
本专利技术涉及模拟信号组合传输
，特别是一种信号整合电路、包括该信号整合电路的信号监控电路、信号整合方法、以及采用该信号整合方法的信号监控方法。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，LED)产品正越来越智能化。对于很多LED智能产品，需要实时监控LED的电压和电流，以便实时掌握LED的工作状态并进行相应调整。目前常规的LED电压和电流检测方式如下：通过两条线将所采集的LED电压信号和电流信号分别传输到转接器上各自的连接端口，然后再从各自的连接端口分别传输到微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)上各自的检测端口，由MCU经过检测、换算，得到LED的电压值和电流值。由于电压和电流信号分两条线各自传输，则转接器和MCU上需要分别配备两个连接端口和两个检测端口，这一定程度上增加了产品的尺寸和MCU的成本，无法满足产品微型化和成本降低的要求。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的信号整合电路、信号监控电路、信号整合方法和信号监控方法。根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种信号整合电路，包括：第一采样电路，用于对第一模拟信号进行采样，输出具有在第一预设电压范围内的第一电压的第一采样信号；第二采样电路，用于对第二模拟信号进行采样，输出具有在第二预设电压范围内的第二电压的第二采样信号，所述第二预设电压范围与所述第一预设电压范围互不重叠；第一开关切换元件，具有输入端、输出端和控制端，并且所述第一开关切换元件的输入端与所述第一采样电路的输出连接；第二开关切换元件，具有输入端、输出端和控制端，并且所述第二开关切换元件的输入端与所述第二采样电路的输出连接，所述第二开关切换元件的输出端与所述第一开关切换元件的输出端连接；以及脉冲宽度调制PWM驱动信号源，分别与所述第一开关切换元件的控制端和所述第二开关切换元件的控制端连接，用于输出一具有指定波形的PWM驱动信号，以控制所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件的导通和关断；其中，在所述PWM驱动信号的控制下，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件中的任一者导通，则另一者关断，从而使所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件分时输出所述第一采样信号和所述第二采样信号，以将所述第一采样信号和所述第二采样信号组合为具有与所述指定波形相应的矩形波形的复合信号。可选地，所述第一模拟信号为电压信号，所述第二模拟信号为电流信号。可选地，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或可控硅整流器SCR。可选地，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件中的一个是N型金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET，另一个是P型金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET。可选地，所述第一预设电压范围为3-5V，并且所述第二预设电压范围为0-2V。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种信号监控电路，用于对负载电路的第一模拟信号和第二模拟信号进行监控，所述信号监控电路包括：上文中任一项所述的信号整合电路，与所述负载电路连接，用于对所述负载电路的第一模拟信号和第二模拟信号进行采样并输出复合信号；以及微控制单元，与所述信号整合电路的输出连接，用于接收所述复合信号，分别读取所述复合信号的波形的上电压幅值和下电压幅值，判断所述上电压幅值和所述下电压幅值中的每一个分别是所述第一采样信号的值或所述第二采样信号的值，并根据指定规则还原出所述第一模拟信号的值和所述第二模拟信号的值。可选地，所述微控制单元还用于：将所述上电压幅值和所述下电压幅值中的每一个分别与所述第一预设电压范围和所述第二预设电压范围相比较；若所述上电压幅值和所述下电压幅值中的一个在所述第一预设电压范围内并且另一个在所述第二预设电压范围内，则判断在所述第一预设电压范围内的该电压幅值是所述第一采样信号的值，并判断在所述第二预设电压范围内的该电压幅值是所述第二采样信号的值。可选地，所述负载电路为发光二极管LED电路，所述第一模拟信号为电压信号，所述第二模拟信号为电流信号。可选地，所述LED电路包括驱动电路，所述驱动电路与所述微控制单元连接，用于在所述微控制单元的控制下为所述LED电路中的LED提供驱动电源；其中，所述PWM驱动信号源由所述驱动电路产生。可选地，所述微控制单元还用于：根据所述电压信号的值和所述电流信号的值对所述LED电路进行控制。可选地，所述LED电路设定有电压信号工作区间和电流信号工作区间；所述微控制单元还用于：若所述电压信号的值在所述电压信号工作区间之外，则调节所述LED电路的驱动电路的输出电压，直到所述电压信号的值处在所述电压信号工作区间中；若所述电流信号的值在所述电流信号工作区间之外，则调节所述LED电路的驱动电路的输出电流，直到所述电流信号的值处在所述电流信号工作区间中。根据本专利技术实施例的又一方面，还提供了一种信号整合方法，包括：通过采样将第一模拟信号转化为具有在第一预设电压范围内的第一电压的第一采样信号；通过采样将第二模拟信号转化为具有在第二预设电压范围内的第二电压的第二采样信号，所述第二预设电压范围与所述第一预设电压范围互不重叠；以所述第一采样信号和所述第二采样信号为输入，在一具有指定波形的脉冲宽度调制PWM驱动信号的控制下，在所述PWM驱动信号的每一周期中的第一电平区间和第二电平区间分别输出所述第一采样信号和所述第二采样信号，以将所述第一采样信号和所述第二采样信号组合为具有与所述指定波形相应的矩形波形的复合信号。可选地，所述第一模拟信号为电压信号，所述第二模拟信号为电流信号。可选地，通过第一开关切换元件控制所述第一采样信号的输出，通过第二开关切换元件控制所述第二采样信号的输出；其中，所述PWM驱动信号控制所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件的导通和关断，使得在所述PWM驱动信号的每一周期中的第一电平区间，所述第一开关切换元件导通并且所述第二开关切换元件关断，而在所述PWM驱动信号的每一周期中的第二电平区间，所述第一开关切换元件关断并且所述第二开关切换元件导通。可选地，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或可控硅整流器SCR。可选地，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件中的一个是N型金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET，另一个是P型金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET。可选地，所述第一预设电压范围为3-5V，并且所述第二预设电压范围为0-2V。根据本专利技术实施例的再一方面，还提供了一种信号监控方法，用于对负载电路的第一模拟信号和第二模拟信号进行监控，包括：通过根据上文中任一项所述的信号整合方法，将所述第一模拟信号和所述第二模拟信号分别转换为第一采样信号和第二采样信号，并将所述第一采样信号和所述第二采样信号整合为复合信号；以及接收所述复合信号，分别读取所述复合信号的波形的上电压幅值和下电压幅值，判断所述上电压幅值和所述下电压幅值中的每一个分别是所述第一采样信号的值或所述第二采样信号的值，并根据指定规则还原出所述第一模拟信号的值和所述第二模拟信号的值。可选地，判断所述上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号整合电路，其特征在于，包括：第一采样电路，用于对第一模拟信号进行采样，输出具有在第一预设电压范围内的第一电压的第一采样信号；第二采样电路，用于对第二模拟信号进行采样，输出具有在第二预设电压范围内的第二电压的第二采样信号，所述第二预设电压范围与所述第一预设电压范围互不重叠；第一开关切换元件，具有输入端、输出端和控制端，并且所述第一开关切换元件的输入端与所述第一采样电路的输出连接；第二开关切换元件，具有输入端、输出端和控制端，并且所述第二开关切换元件的输入端与所述第二采样电路的输出连接，所述第二开关切换元件的输出端与所述第一开关切换元件的输出端连接；以及脉冲宽度调制PWM驱动信号源，分别与所述第一开关切换元件的控制端和所述第二开关切换元件的控制端连接，用于输出一具有指定波形的PWM驱动信号，以控制所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件的导通和关断；其中，在所述PWM驱动信号的控制下，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件中的任一者导通，则另一者关断，从而使所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件分时输出所述第一采样信号和所述第二采样信号，以将所述第一采样信号和所述第二采样信号组合为具有与所述指定波形相应的矩形波形的复合信号。...

【技术特征摘要】
1.一种信号整合电路，其特征在于，包括：第一采样电路，用于对第一模拟信号进行采样，输出具有在第一预设电压范围内的第一电压的第一采样信号；第二采样电路，用于对第二模拟信号进行采样，输出具有在第二预设电压范围内的第二电压的第二采样信号，所述第二预设电压范围与所述第一预设电压范围互不重叠；第一开关切换元件，具有输入端、输出端和控制端，并且所述第一开关切换元件的输入端与所述第一采样电路的输出连接；第二开关切换元件，具有输入端、输出端和控制端，并且所述第二开关切换元件的输入端与所述第二采样电路的输出连接，所述第二开关切换元件的输出端与所述第一开关切换元件的输出端连接；以及脉冲宽度调制PWM驱动信号源，分别与所述第一开关切换元件的控制端和所述第二开关切换元件的控制端连接，用于输出一具有指定波形的PWM驱动信号，以控制所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件的导通和关断；其中，在所述PWM驱动信号的控制下，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件中的任一者导通，则另一者关断，从而使所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件分时输出所述第一采样信号和所述第二采样信号，以将所述第一采样信号和所述第二采样信号组合为具有与所述指定波形相应的矩形波形的复合信号。2.根据权利要求1所述的信号整合电路，其特征在于，所述第一模拟信号为电压信号，所述第二模拟信号为电流信号。3.根据权利要求1或2所述的信号整合电路，其特征在于，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件是金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET或可控硅整流器SCR。4.根据权利要求3所述的信号整合电路，其特征在于，所述第一开关切换元件和所述第二开关切换元件中的一个是N型金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET，另一个是P型金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET。5.根据权利要求1或2所述的信号整合电路，其特征在于，所述第一预设电压范围为3-5V，并且所述第二预设电压范围为0-2V。6.一种信号监控电路，用于对负载电路的第一模拟信号和第二模拟信号进行监控，其特征在于，所述信号监控电路包括：根据权利要求1-5中任一项所述的信号整合电路，与所述负载电路连接，用于对所述负载电路的第一模拟信号和第二模拟信号进行采样并输出复合信号；以及微控制单元，与所述信号整合电路的输出连接，用于接收所述复合信号，分别读取所述复合信号的波形的上电压幅值和下电压幅值，判断所述上电压幅值和所述下电压幅值中的每一个分别是所述第一采样信号的值或所述第二采样信号的值，根据指定规则还原出所述第一模拟信号的值和所述第二模拟信号的值。7.根据权利要求6所述的信号监控电路，其特征在于，所述微控制单元还用于：将所述上电压幅值和所述下电压幅值中的每一个分别与所述第一预设电压范围和所述第二预设电压范围相比较；若所述上电压幅值和所述下电压幅值中的一个在所述第一预设电压范围内并且另一个在所述第二预设电压范围内，则判断在所述第一预设电压范围内的该电压幅值是所述第一采样信号的值，并判断在所述第二预设电压范围内的该电压幅值是所述第二采样信号的值。8.根据权利要求6或7所述的信号监控电路，其特征在于，所述负载电路为发光二极管LED电路，所述第一模拟信号为电压信号，所述第二模拟信号为电流信号。9.根据权利要求8所述的信号监控电路，其特征在于，所述LED电路包括驱动电路，所述驱动电路与所述微控制单元连接，用于在所述微控制单元的控制下为所述LED电路中的LED提供驱动电源；其中，所述PWM驱动信号源由所述驱动电路产生。10.根据权利要求9所述的信号监控电路，其特征在于，所述微控制单元还用于：根据所述电压信号的值和所述电流信号的值对所述LED电路进行控制。11.根据权利要求10所述的信号监控电路，其特征在于，所述LED电路设定有电压信号工作区间和电流信号工作区间；所述微控制单元还用于：若所述电压信号的值在所述电压信号工作区间之外，则调节所述LED电路的驱动电路的输出电压，直到所述电压信号的值处在所述电压信号工作区间中；若所述电流信号的值在所述电流信号工作区间之外，则调节所述LED电路的驱动电路的输出电流，直到所述电流信号的值处在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁川，
申请(专利权)人：欧普照明股份有限公司，苏州欧普照明有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31