数字隔离器在DALI调光系统中的应用

DALI数字可寻址接口（Digital Addressable Lighting Interface）是一种数据传输协议。DALI协议是国际公开规格的照明控制通信协议，通信速率为1200bps±10%，主要用于多个荧光灯以及LED照明的调光控制。DALI调光是一种典型的数字控制调光方式。DALI可以通过最大64个短地址和16个的组地址构成网路，一个主机可以控制一个或多个从机，以半双工方式进行通信。

DALI协议的主要电气特征如下

双线差分驱动

异步串行通信协议

通讯传输由主控单元控制

通信速率为1200bps±10%，半双工，双向编码

DALI可以通过最大64个短地址和16个组地址构成网络

DALI总线上电压是16V，高电平范围是：9.5~22.5V，低电平范围是-6.5~6.5V

图1 DALI控制信号电平的规定

可以看出，DALI标准的电平与单片机的电平不同，这就必然需要特殊的电平转换威廉希尔官方网站 实现上位机与下位整流器单片机的通信。

图2是DALI照明系统的简易结构图。由此可以看出，电平转换威廉希尔官方网站 在整个系统中起着极其重要的作用。

图2 DALI照明系统的简易结构框图

随着市场上LED调光产品越来越多，美国和欧洲对LED控制器提出了隔离要求。美国国家标准协会ANSI发布了针对LED驱动电源、LED控制器的ANSIUL8750-2018 Light Emitting

Diode (LED) Equipment for Use in 

Lighting Products的安全标准，将于2020年05月01日生效，主要是控制线路需要和其他线路有隔离或符合exception a-e。

欧洲最新版本LED控制器标准为EN61347-1：2015 conjunction with EN61347-2-13：2014+A1：2017.标准中写明，如果调光部分未隔离，结构就会有问题, 例如：0-10V调光威廉希尔官方网站 设计时，需要与LV威廉希尔官方网站 进行隔离。调光的负极如直接和GND连接，结构NG.需要增加一款驱动小板进行隔开。

为了实现电平转换和隔离要求，以前的DALI调光器多采用光电隔离器来实现。由于光耦存在功耗大，内部LED老化，性能受温度影响，体积大等缺点，现推出数字隔离器解决方案。

荣湃的数字隔离器π121U30具有以下特点：

超低功耗:0.55mA/通道(150Kbps 时) 

高速率:150kbps 

高CMTI 值: 典型值150kV/μs 

对辐射和传导噪声的高抗干扰能力

ESD(HBM) 模式：±8kV

3V 至5.5V 电平转换

宽温度范围: -40℃～125℃

默认输出低电平

图3是采用数字隔离器π121U30设计的DALI电平转换威廉希尔官方网站 。DALI信号整流后通过电阻R5和二极管D6给隔离器π121U30的VDD1供电。

图3 DALI电平转换威廉希尔官方网站

DALI向单片机U2发送信号过程如下

当DALI信号是高电平时，稳压管Z1导通，隔离器π121U30的2脚VIA输入高电平，VOA输出低电平给单片机U2；当DALI信号时低电平时，数字隔离器U1的2脚VIA输入低电平，VOA输出低电平。

单片机U2向DALI端口发送信号过程如下

当U2的RB2脚输出高电平时，隔离器π121U30的3脚VOB输出高电平，三极管Q2导通，Q1关断，DALI端口输出高电平；当单片机U2的RB2输出低电平时，隔离器π121U30的3脚VOB输出低电平，三极管Q2关断，Q1导通，DALI端口输出低电平。

数字隔离器相对于光耦而言，在性能、寿命、稳定性、集成度、成本等方面具有诸多优点，已逐步取代光耦并得到广泛的应用。数字化转型已成为LED照明的一个发展趋势，智能调光产品和需求越来越多。荣湃的数字隔离器π121U30将为DALI数字化智能调光进一步助力。

审核编辑：汤梓红