多位置調光系統(tǒng)的制作方法

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專利名稱：多位置調光系統(tǒng)的制作方法
多腿調絲統(tǒng)
駄領域
本發(fā)明涉及具有多個智能調光器的多位置調光系統(tǒng)，例如包括在其兩個位置處具有智能調光器開關的三路調光系統(tǒng)。特別地，根據(jù)本發(fā)明的多位置調光系統(tǒng) 中的所有智能調光器用于承載相同的負載電流以一致地控制一個或多個照明負載
并且在狀態(tài)指示器JiM示照明負載當前的強度等級。背景絲
用于控制建筑物中的負載的三路禾曬路開關系統(tǒng)是本領域公知的技術，該負載例如是照明負載。通常，將這些系統(tǒng)中鵬的開關連接到建筑物的交流(AC) 配線系統(tǒng)，與工作于低電壓和低電流的電壓開絲統(tǒng)相反，這些系統(tǒng)中i頓的開
關接收ac源電壓并^af織全負載電流，而且向遠禾避制制貧俞數(shù)字命令(通常
為低電腿輯電平)，該遠禾雜制器對戶艦命令做出響應以控制傳輸?shù)截撦d的AC 功率電平。因而，如這里所4頓的，術語"H^各開關"、"H^各系統(tǒng)"、"四路開關" 和"四路系統(tǒng)"是指接收AC源電壓并皿載全負載電流的這些開關和系統(tǒng)。
根據(jù)其名稱可以看出，三路開關具有三個端子并且更通常被稱為單刀雙擲 (SPDT)開關，但^S里還是將其稱為"三路開關"。注意，在一些國家，，的三路開關被稱為"兩路開關"。
四路開關為雙刀雙擲(DPDT)開關，內部配線用于極性反轉應用。四路開關通常被稱為中間開關，但是這里仍然將其稱為"四路開關"。
在典型的現(xiàn)有技術的三路開絲統(tǒng)中，兩個HS各開關控制單個負載，并且每一個開關完全用于^ii也控制該負載，而與另一個開關的狀態(tài)無關。在這樣的系統(tǒng)中，一個H^各開關必須連接到系統(tǒng)的AC源側(有時也被稱為"線謝則")，而另一個，開^^、須連接到系統(tǒng)的負載側。
圖lA示出了標7tH^各開關系統(tǒng)100，其包括兩個HIE各開關102和104。開關 102和104連接在AC電壓源106和照明負載108之間。，幵關102和104中的每一^&括分別電連接到AC電壓源106和照明負載108的"可移動"(或公共)觸點。三路開關102和104中的每一個還包括兩個固定觸點。當可移動觸點與上固定觸點激郵寸，3 各開關102和104處于圖1A中的位置A。當可移動觸點與下固定觸點接觸時，H^各開關102和104處于{體B。當，開關102和104都處于feg A (或都處于健B)時，系統(tǒng)100的電路是完整的并且照明負載108被加電。當開關102處于^[體A而開關104處于隨B (或者反之亦然)時，電路不完整并且照明負載108不被加電。
現(xiàn)有技術中1^3 各調光器開^*替代3各開關是公知的。圖1B中示出了三路調光器開M統(tǒng)150的示例，包括一1^見有技術的H^各調光器開關152和一個 3 各幵關104。 H] 各調光器開關152包手刮周光器電路152A和H^各開關152B。典型的AC相位控制調光器電路152A M31在AC波形的每半周期的一些部分翻并且在該半周期的乘除部分不翻來調節(jié)施加至鵬明負載108的倉疆的量。由于調光器扭各152A與照明負載108串^i接，調光器電足維通的時間越長，a賄越多的會糧傲俞至鵬明負載108。在照明負載108是燈盼瞎況下，4織至鵬明負載108 的能量越多，燈的光強度等級就越大。在典型的調光操作中，用戶可以調節(jié)控制以將燈的光強度等級設定為所需的光強度等級。其中旨半周期中調光，通的的戶;M部分以戶，擇的光弓鵬等級為基礎。用戶倉嫩3M3E各調光器開關152來調節(jié)和觸發(fā)(toggle)照明負載108并且只會^131H^各開關104來觸發(fā)照明負載。由于兩個調光器電路不能串,接，所以H^調光器開關系統(tǒng)150只能包括一個 H^各調光器開關152，該H^調光器開關152可以4立于系統(tǒng)的線路側或負載側。
當具有用于控制負載的多于兩個的開^S時，需要四路開絲統(tǒng)。例如，四路系統(tǒng)要求按照公知的方式連接的兩個H^各開關和一個四路開關，以使每一個
開關完全用于3fcii鵬制負載，而與系統(tǒng)中任何其他開關的狀態(tài)無關。在四路系
統(tǒng)中，要求四路開關連接在兩個三路開關之間以j妙;f有開關^iz:操作，艮口，一個
，開^^、須連接到系統(tǒng)的AC源側，另一個HS各開^^、須連接到系統(tǒng)的負載側，并且四路開^1、須電性地位于兩個H^各開關之間。
圖1C示出了現(xiàn)有技術的四路開關系統(tǒng)180。系統(tǒng)180包括兩個HS各開關102 和104以及四路開關185。四路開關185具有兩種狀態(tài)。g—種狀態(tài)下，節(jié)點 Al連接到節(jié)點A2并且節(jié)點Bl連接至IJ節(jié)點B2。當觸發(fā)四路開關185時，開關改變到第二種狀態(tài)，其中路徑彼此交叉(即，節(jié)點Al連接至IJ節(jié)點B2而節(jié)點Bl連接到節(jié)點A2)。注意，如果簡單地不連接其中一個端子，則四路開關可以用作三路開關。
圖1D示出了包含多個四路開關185的另一現(xiàn)有技術開關系統(tǒng)190。如圖所示，在3 各開關102和104之間可以包括倒可數(shù)量的四路開關以實現(xiàn)照明負載108的多隨控制。
已經(jīng)開發(fā)出細智能調光器開關和專門設計的遠程(或"輔助")開關的多位置調光系統(tǒng)，其允許從多個位置調節(jié)調光等級。智能調光器包括微控制器或其它處理體，用于向終端用戶提供一組先進的控制特征和反麟項。例如，智能調光器的先辦寺征可以包括受保護的或鎖定的照明預設、變暗和雙點觸(double-tap) 至i拴弓艘。為了向制器加電，智能調光器包括電源，絲半導體開關不導通的每一個半周期汲取通過照明負載的少量電流。電源通常使用該少量電流使存儲電容器充電并且產(chǎn)戰(zhàn)流(DC)電壓以向制器加電。在發(fā)明名稱為"Lighting Control Device"并且于1993年9月28日授權的美國專利No.5,248，919中公開了用于在多,'體調光系統(tǒng)的所有(ig配線的多位置照明控制系統(tǒng)的示例，其包括壁裝的智育調光器開關和壁裝的遠程開關，這里弓間其織內容作為參考。
再次參照圖IB的系統(tǒng)150，由于當電源106和照明負載108之間的電路iiil ft^H^各開關152B或104斷開時，沒有負載電箭L3131H^各調光器開關152的調光器電路152A，所以調光器開關152不能包括電源和鵬制器。因此，調光器開關 152不能向終端用戶掛爐都彌光器的5fe3^寺征組。
圖2示出了多i體照明控制系統(tǒng)200的示例，其包括一個壁裝的智能調光器開關202和一個壁裝的遠程開關204。調光器開關202具有用于接i]Ml AC電源 206掛共的AC源電壓的火線(H)端子以及用于向照明負載208掛共調光火線(或相斗立，的)TO的調光火線(DH)端子。遠程開關204與調光器開關202的 DH端子和照明負載208串聯(lián)連接，并且將調光火線電壓{舒俞到照明負載208。
調光器開關202和遠程開關204均具有致動器以允i權高、斷氐和角W觸斷該照明負載208的光3驢等級。調光器開關202對這些致動器中的倒可一個的致動做出響應以相應地改變調光等級(或者使照明負載208加^/斷電)。具體而言，遠程開關204 動器的致動使AC控制信號或者部分整流的AC控制信號皿程開關204 M3^程開關204的輔助調光器(AD)端子和調光器開關202的AD 端子之間的鵬而^lr至糊光器開關202。調光器開關202對控制信號的接收做出響應以改變調光等級劍^M/觸斷(toggle on/off)負載208。因而，可以通3i^程開關204完全控制負載。
圖3示出了多{體照明控制系統(tǒng)200的調光器開關202的用戶接口。如圖所示，調光器開關202可以包括面板310、罩板312、用于選擇由調光器開關202控制的照明負載208的光強度的所需等級的強度選擇致動器314以及控制開關致動器316。面板310并不局限于倒可具體的形式，并且tttJ:也為適于安裝到在安裝照明控制設備中通常f頓的傳統(tǒng)齢中的鄉(xiāng)。同樣，罩板312和致動器314、 316 并不局限于倒可具體的形式，并且可以是允許用戶手動致動的招可適合的設計。
致動器314的上部314A的致動增加或提高照明負載208的光弓破，臓動器 314的下部314B的致動斷氐或M^光弓驢。致動器314可以控制搖桿開關、兩個與蟲的按壓開關等等。致動器316可以控制按壓開關，盡管該致動器316可以是觸每劃莫。致動器314和316可以按照倒可傳統(tǒng)的方式連接到相應的開關。由致動器314、 316控制的開關可以直驗接到下面i^S述的控制電路，或者可以M 擴展布線的鏈路、紅外(IR)鏈路、射頻(RF) f被各、電源線載體(PLC) ^ 各或者以其它方式連接到控制電路。
調光器開關202還可以包括多個光源318形式的^^等級^^器，諸如發(fā)光二極管(LED)。光源318可以按照陣列形式設置(例如如圖戶標的線性陣列)， g，的照明負載208的光強度等級范圍。照明負載208的強度等級可以包括從最小雖等級到最大3驢等級的范圍，該最小強度等級雌地為最低可視3驢，但是其可以是"完全閉"或零，而該最大艘等級通常為"全開"或基本上100 %。光3艘等級通常表示為全3驢的百分比。因而，當照明負載208翻時，光弓驢等級可以^/人1%到基本上100%的范圍內。
圖2所示的系^li共了全功能的HS各開絲統(tǒng)，其中用戶會,訪問所有功能，例如在兩個隨調光。然而，為了IH^該功能性，需要^頓各自的設備202和204 更換兩個開關設備。而且，由Ti^禾新關204不具有LED，在遠程開關204處不能向用戶衝共反饋。
有時需要在3各和四路開關扭各中僅設置一個智能開關。如圖1B所示，到目前為止還不可倉鵬簡單刪頓智離周光器更換調光器152而在電路中留下機械 3 各開關104來實現(xiàn)，這是因為當開關104斷開電路時，由于電流不再i!31調光器流到照明負載108，所以不再向智能調光器(代替調光器152)的制器掛共功率。根據(jù)本發(fā)明的三路和四路調光器開^if共了解決該問題的解決方案并且還可選地il^了用^^禾i^制該開關的，。
在一種現(xiàn)有技術的遠程控制照明控制系統(tǒng)中，可以在相同電路中安裝單個多位置調光器和多達九個"輔助"調光器以根據(jù)多個控制進行調光。在現(xiàn)有技術中，
輔助調光器是必需的，因為I見有技術的多位置調光器與機械Hl各開關不兼容。整
個房間范圍內安裝的輔助調光器會極大地增加部件的成本以及調光系統(tǒng)的安裝成本。
而且，即使多健照明控制系統(tǒng)200允許;&H^系統(tǒng)中娜智能調光器開關，消費魏需要連同智能調光器開關202— 買遠程幵關204。通常，一般消費者在購買用于H^各或四路系統(tǒng)的智能調光器開關時并不會意識至嚅要遠程開關，直到在購買之后安裝智能調光器開關時并且發(fā)現(xiàn)智能調光器開關與現(xiàn)有的機械H^各
或四路開關不能一起正確地工作時才會發(fā)覺。因此，需要一種智能調光器，其能
夠在不需要購買禾咹裝專門的遠程開關盼,兄下安驗ae各或四路系統(tǒng)的倒可位置。
用于安^tH^系統(tǒng)中代替一個H^各開關的智能調光器是已知的。圖4A示出了現(xiàn)有技術中具有智育^^各調光器402的H5各系統(tǒng)400并且圖4B示出了現(xiàn)有技術中具有智獸^H^各調光器452的H5各系統(tǒng)450。在發(fā)明名稱為"Dimmer Switch for Use with Lighting Circuits Having Three-Way Switches"并且于2006年6月6日遞交的待審共同轉讓的美國專利申請(代理案號為P/10-814)中對智育g路調光器402 和452進行了更加詳細的描述，這里弓間其鄉(xiāng)內容作為參考。注意，調光器402 和452可以連接到，系統(tǒng)400、 452的線足鄉(xiāng)i域負載側中的任一側。
智能調光器402包手鏈接在AC源406和標7tHS各開關404的第一固定觸點 A之間的第一調光器電路410以及連接在AC源和H^各開關404的第二固定觸點B 之間的第二調光器電路412。三路開關404的可移動觸點連接至鵬明負載408。智能調光器包 S^由兩個二極管416連接鵬調光電路410和412的控制電路414。控制電路414包括電源，其用于根據(jù)H^開關404的可移動觸點的^g而經(jīng)由二極管416之一向照明負載408充電。^mt也，控制電路用于分別根據(jù)鄉(xiāng)一調光器電路410上^M二調光器電路412上是否產(chǎn)生電ffi^確定H^各開關404是否處于^g A或皿B。智育^H^各調光器402用于向用戶ilf共照明負載408的弓M反饋。
智能調光器452僅包Jffii接在AC源406和H^開關404的第一固定觸點A之間的單個調光器電路460。智能調光器還包括跨接在調光器電路462上的控制電路464以及I鵬^H^各開關404的第一固定觸點a和第二固定觸點b之間的電流敏則電路468。控制電路462包括用于向照明負載408充電的電源?？刂齐娐?64 用于對由電流敏則電路468產(chǎn)生的控制信號做出響應而確定HS各開關404是否處于健a或健b。當電流敏則電路468敏則到電源的充電電流流^HS各開關404 的第二固定觸點b時，向控制電路464 M^制信號。智倉^3射周光器452用于向用戶^i共照明負載408的強度反饋。
然而，，系統(tǒng)400和450不能包括多于一個的智能調光器402、 452。因此，需要一種ae各系統(tǒng)，其能夠在該三路系統(tǒng)的兩個位置處包括智能調光器。而且，需要一種多位置調光系統(tǒng)，其在該調光系統(tǒng)的每一個位置具有相同的調光器并且每一個調光器均具有狀態(tài)指示器。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，一種用于控制從ac電源4銷俞到電負載的功率的多健調光系
統(tǒng)包括第一調光器和第二調光器。戶;M第一調光器f驢^^M ac電源和戶;M電負載之間，并J^f述第一調光器包括用于控希艘輸?shù)綉裘撾娯撦d的功率量的第一可控導通設備。戶;M第二調光器f,^^M ac電源和戶;M電負載之間，并^s^f 述第二調光器包括用于控制傳輸?shù)剿鲭娯撦d的功率量的第二可控導通設備。所述第一調光器^^到戶，第二調光器，使得0M第一可控導通設備與戶;M第二可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式耦接，所述第一和第二可控導通設備的并聯(lián)組合串聯(lián)電連接于戶誠ac電源和戶腐電負貌間。雌地，戶;f^第二調光器的第二控制器用于監(jiān)控第二調光器電特性以確定所述第一調光器的所述第一可控導通設備被導通的第一時刻。并且，所述第二控制器用于在所述第一時刻之前的第二時刻傲腿第二可控導通設備導通。
而且，本發(fā)明的卿劍共一種用于控制從ac電源{繊到電負載的功率的多
位置調光器系統(tǒng)，戶，系統(tǒng)包括第一調光器和第二調光器。戶，第一調光器皿
^^脫ac電源和戶腿電負載之間，并^/艦第一調光器包括第一可控導通設備，
"，第一可控導通設備用于^^M ac電源的每一個半周期的第一時刻M;iA^ 述ac電源向所述電負載傳導負載電流而控制傳輸?shù)秸垡蓦娯撦d的功率量。所述
第二調光器^^在戶腿ac電源和所述電負載之間，所述第二調光器包括第二可控導通設備，戶腐第二可控導通設備用于控制傳輸至IJ戶誠電負載的功率量。戶腿
第二調光器耦接到戶誠第一調光器，使得戶脫第二可控導通設備與戶;MB—可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式耦接。所述第一和第二可控導通設備的戶;M并聯(lián)組合串聯(lián)電連接于戶腿Ac電源和戶脫電負載之間。在給定時刻，j處; ^第一和第二可控傳輸設備的其中之一用于傳導所述負載電流。所述第二調光器用于在戶M 第一時刻之前的第二時刻傲，第二可控導通設備導通。朋述第一調光器對戶;M 第二調光皿戶;M第二時刻傲;M第二可控導通設備導通做出響應而^^^第一可控導通設備不導通。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種用于控制從ac電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率的多位置調光系統(tǒng)包括，,到ac電源的第一調光器。第一調光器包括用于控制傳輸?shù)綉粽\電負載的功率量的第一可控導通設備。戶腿系統(tǒng)還包括f鵬到戶腿電負載的第二調光器。戶，第二調光器包括用于控制導通至u戶;M電負載的功率量的第二可控導通設備。爿腿第一和第二調光器各包括至少一個狀態(tài)指示器，用于顯示戶;M電負載的狀態(tài)。
此外，本發(fā)明樹共一種用于控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的負載控制設備。卩腐負載控制設備包括第一可控導通設備、顧則電路和第一控制器。所述第一可控導通設備具有控制輸入端并且在戶誠ac電源和所述電負載之間串聯(lián) 電連接，用于控制傳輸?shù)剿鲐撦d的所述功率量。所述敏則電路用于提供表示所述負載控制設備的第一電特性的控制信號。所述第一控制器i驟到戶;^第一可控，通設備的戶; $制輸入端并朋于接自戶腐感則電路的戶瓶控制信號。所述負載控制設備用于耦接到具有第二可控導通設備的第二負載控制設備。所述第二可控導通設備與臓第一可控導通設備并聯(lián)電連接。雕第一控制器用于對來
自所述繊!j電路的戶腿控制信號做出響應而確定戶誠第二可控導通設備何時在非
導通>1^態(tài)和導通狀^^之間改變。
本發(fā)明還^i共一種用于控制從ac電源傲俞到電負載的功率量的負載控制設
備。戶腐負載控制設備包括^^腿ac電源和戶脫電負載之間以串聯(lián)電連接的方式孝鵬的可控導通設備，用于^^a AC電源的每一個半周期的第一時M過向
戶脫電負載傳導電流而控制傳輸?shù)綉裘撠撦d的功率量。戶脫可控導通設備具有控制輸入端。戶脫負載控制設備還包括電壓監(jiān)控電路，與戶腐可控導通設備并聯(lián)禺接并且用于提供表示在所述可控導通設備上產(chǎn)生的電壓的控審賠號。戶脫負載控制設備還包括控制器，其鵬到0M可控導通設備的所鵬制輸入端并且用于接自所述電壓監(jiān)控電路的所述控制信號。所，制器用于在所述第一時段的大
致開始時確定戶脫可控導通設備上的戶;M電壓是基本上低的電壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種適于耦接到電路的第一調光器開關，戶腿電路包括電源、電負載和第二調光器開關。戶脫第一調光器開關包括可控導通設備，用于控制/A^M電源傳輸?shù)綉?M電負載的功率量；跨接在可控導通設備上的^iiJ 電路，用于產(chǎn)生表示所述第一調光器開關的電特性的控制信號；以鵬制器，可操作地耦接到戶腿可控導通設備，用于控制傳輸?shù)綉敉蓉撦d的戶脫功率量。戶脫控制器用于對戶腐敏則電路的戶腐控帝瞻號做出響應而4妙腿可控導通設備在有源模式和無源模式之間改變，其中在戶皿有源模式中所述可控導通設刷專導戶M 負載電流，并且^0M無源模式中所迷可控導通設備不傳導所述負載電流。
本發(fā)明還跑共一種控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的方法。戶脫方法包括步驟將第一可控導通設備^^在所述AC電源和所述電負載之間；將第二可控導通設備f,^^M AC電源和戶，電負載之間，并且^^M第二可控導通
設備與戶，第一可控導通設備并聯(lián)電連接。戶;M方法還包括步驟在戶;M ac電源的每一個半周期的第一時間控制戶;M第一可控導通設備為導通?；蛘?，所述方法可包,驟在戶M ac電源的每一個半周期的第一時^制戶;M第一可控導通設備為導通。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種控制從ac電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的方
法，戶脫方跑J涉驟將多個可控導通設備^t在戶腿AC電源和戶腿電負載之間，戶腿多個可控導通設織照并聯(lián)電連接的方式f驢；以頗于戶腿AC電
源的每一個半周期的時段，選擇性iffi制戶;M多個可控導通設備其中之一為導通。本發(fā)明還麟一種用于控制從AC電源j輸?shù)诫娯撦d的功率的多錢調光系
統(tǒng)，戶腐系統(tǒng)包括按照并聯(lián)電連接的方式連線的多個調光器。每一個調光器獨
立工作或者與其它調光器一起工作以控制傳輸至斷述電負載的功率量。ttit地，
臓周光器鵬周節(jié)激發(fā)角度而彼雌信。
通過以下參照附圖的本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見。

該理解，本發(fā)明并非局限于所示出的精確結構和手段。通過參照附圖對本發(fā)明進行的如下描述，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得明顯。在附圖中
圖1A示出了現(xiàn)有默的HS各開關系統(tǒng)，其包括兩個3 各開關；圖1B示出了現(xiàn)有攏長的三路調光器開關系統(tǒng)的示例，其包括一個現(xiàn)有技術的，調光器開關和—個3各開關；
圖1C示出了現(xiàn)有技術的四路開關系統(tǒng)；
圖1D示出了現(xiàn)有技術的擴展的四路開^^統(tǒng)；
圖2是典型的現(xiàn)有技術的多隨照明控審係統(tǒng)的簡化框圖3示出了圖2的多OT照明控制系統(tǒng)的調光器開關的現(xiàn)有技術的用戶接口；圖4A示出了具有智^^射周光器的現(xiàn)有技術的HI 各系統(tǒng)；圖4B示出了具有智倉RHI射周光器的另一現(xiàn)有技術的H5各系統(tǒng)；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的包括兩個智會^H^射周光器的三路調光系統(tǒng)的簡化方框圖;
圖6是圖5的調光器的零交叉(zero-crossing)檢測器的簡化示意圖7是由圖5的調光器的控制器執(zhí)行的零交X^程的流程圖8是由圖5的調光器的控制器執(zhí)行的艘等級過程的流程圖9是由圖5的調光器的控制器執(zhí)行的雙向晶閘管激^1程的流程圖10是由圖5的調光器的控制器執(zhí)行的輸入監(jiān)^i程的流程圖11是具有四個智能調光器的多l(xiāng)體調光系統(tǒng)的簡化方框亂其中每一個智
能調光器具有四個負載端子；
圖12是具有四個智能調光器的多l(xiāng)體調jfe^統(tǒng)的簡化方框圖，其中每一個智
能調光器具有兩個負載端子；
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的包括兩個智倉S&調光器的三路調光系統(tǒng)的
簡化方框圖14是圖13的智倉^H^各調光器的電流翻魄路的簡化示意圖；以及圖15是具有三個智能調光器的多健調光系統(tǒng)的簡化方框圖，其中每一個智能調光器具有四個負載端子和兩個電流自他路。
通過結合附圖來働割每更好地理解雌實施例的前述發(fā)明內容和下面的詳細說明。為了說明本發(fā)明，附圖中示出了目前優(yōu)選的實施例，其中在整個附圖中，相似的附圖標己表示相似的部分，但是應該理解，本發(fā)明并非局限于所公開的具
體方法和手段。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的包括兩個智MH^各調光器502A和502B的H^各調光系統(tǒng) 500的簡化方框圖。調光器502A和502B在AC電壓源506和照明負載508之間串聯(lián)連接。注意，調光器502A和502B在結構上相同，從而調光器502A和502B 中的任意一個可以f驟到H^各系統(tǒng)500的線^ii或負載側。調光器502A和502B 包括分別f離到AC電壓源506和照明負載508的火線端子HI和H2。第一調光器502A的轉換火線端子SH1 f鵬到第二調光器502B的調光火線端子DH2。類 i姐也，第二調光器502B的轉換火線端子SH2孝鵬至U第一調光器502A的調光火線端子DH1。調光器502A和502B的端子H1、 H2、 SH1、 SH2、 DH1和DH2可以是螺旋式接線柱、絕纖或"飛線(flying lead)"、插A^端子或者用于將調光器連接到AC電壓源506和照明負載508的其它適合的^g。
由于調光器502A和502B在結構上相同，下面僅詳細描述調光器502A。調光器502B的部件與調光器502A的相應部件具有類似的功能和類似的附圖l^i己。調光器502A包括f離在轉換火線端子SHl和調光火線端子DH1之間的雙向半導體開關510A。如圖5所示，調光器502A將半導體開關實現(xiàn)為雙向晶閘管(triac)。然而，也可以j頓其它半導體開關電路，例如反向串聯(lián)連接的兩個FET、職的 FET或者一個或多個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。雙向晶閘管510A具有,到柵驅動電路512A的柵極(或控制輸入)。調光器502A還包括f點妾到柵驅動電路512A 的控制器514A，以控制雙向晶閘管510A的導通時間toN，即每一個半周期中雙向晶閘管510A傳導負載電流的時段。控制器514A^t也實現(xiàn)為離制器，但是可以是tti可適合的處理設備，例如可編禾驟輯器件(PLD)、微處理器或專用誠電路(ASIC)。
- 電源516A賊DC電壓、Vcc以對控制器514A加電。電源516A f^^頓向晶閘管510A的兩端，即從轉換火線端子SH1至糊光火線端子DH1。電源516A 會巨夠在雙向晶閘管510A不導通并且在調光器502A上具有產(chǎn)生的頓電勢時，通過將充電電流汲取鄉(xiāng)M照明負載508而進行充電。
調光器502A還包括用于翻,光器的電特性的感測電路。該電特性可以是調光器502A兩端產(chǎn)生的電壓或^Mil調光器傳導的負載電流。具體地說，調光器
23502A包括零^X檢測器518A，即，f^^在雙向晶閘管510A兩端的電HUS控電路。零交叉檢測器518A監(jiān)控可控導通設備510A兩端的與"調光器電壓" 的電壓，以確定來自AC電源206的輸入AC波形的零交叉。零^X被定義為在每一個半周期的開始處，AC電源從正極性轉變?yōu)樨摌O性或者從負極性轉變?yōu)檎龢O性的時刻。將零交叉信息作為輸入掛共到控制器514A?？刂破?14A衞共柵t鵬制信號以操作半導體開關510A，從而在相對于AC波形的零交叉點的預定時刻將來自 AC電源506的電壓^f共給照明負載508。
控制器514A j頓前向相位控制調光(或者上升沿控制調光)來控制雙向晶閘管510A的導通時間tow，并且因而控制照明負載508的強度。ffi31前向相位控制調光，雙向晶閘管510A據(jù)些時候，即AC線電壓半周期內的相位角處，呈現(xiàn)導通。雙向晶閘管510A保持導通，直到雙向晶閘管呈現(xiàn)不導通的下一個線電壓零交叉時刻為止。前向相位控制調光經(jīng)常用于控制到電阻性或電感性負載的旨瞳，例如可以包括磁fffi變換器或白熾燈。
圖6是教叉檢測器518A的簡化示意圖。全體流器橋630的AC端刊鵬在火線端子H1和調光器火線端子DH1之間，艮口，在雙向晶閘管510A的兩端。整流器橋630包括四個二極管632、 634、 636和638。整流器橋630的DC端刊禺接在光l驢器640的光電二極管642和電阻器650的兩端。光f鵬器640的光電晶體管644對光電二極管642做出響應。在電阻器652和光電sl體管644的交叉點處輸出零交叉檢測器518A的控制信號，gp，到控制器514A的輸出。)(維制器 514A的輸出Mil電阻器652 l鵬到電源516A的DC電壓Vcc。當在雙向晶閘管 510A的兩端基本上沒有產(chǎn)生電壓時，艮卩，當光電二極管642沒有被前向偏置時，將到控制器514A的輸出上拉到邏輯高電平。當在雙向晶閘管510A的兩端產(chǎn)生電壓時，輸入電流餘^^光電二極管642和電阻器650。因此，光電晶體管644將該輸出下挺U電路公共點654，即邏輯低電平。因而，在大部分半周期內控制信號是邏輯低電平，而在^X，制信號為邏輯高電平。電阻器650 ，地具有相當大的電阻，例如56kQ，以使得fflii光電二極管642的輸入電流的幅值很小。
用戶接口 520A離至啦制器514A并且允許用戶確定照明負載508所需的照明等級(或狀態(tài))。用戶接口520A提供多個致動器，用于接收來自用戶的輸入，例如包 SM發(fā)^M和纟驢致動器。對M^按鈕的致動做出響應，控制器514A將觸發(fā)照明負載508的狀態(tài)(即，從接通到斷開或者反之亦然)，這將在下面進1雅細描述。進而，控制器514A將對纟雖致動器的致動做出響棘調節(jié)照明負載508 的強度。用戶接口 520A還提供多個狀態(tài)J際器，例如LED，以向調光器502A的用戶^f共反饋。^mt也設置狀態(tài)指示器以顯示調光器502A或照明負載508的操作特性。例如，可以按照線性陣列來設置狀態(tài)指示器(如圖3戶標)以顯示照明負載508的強度。
調光器502A和502B包括f鵬到火線端子Hl和H2 (,地分別f鵬到AC 電源406和照明負載408)的氣隙開關522A和522B。因此，氣隙開關522A和 522B各f鵬在AC電源406和照明負載408之間，以使得如^ff意一個空氣隙開關522A或522B打開，就可防止電流^^照明負載508。調光器502A和502B還包括感應器424A， 524B，即扼流圈，以劍共電磁干擾(EMI)過濾。
根據(jù)本發(fā)明，調光器502A和502B的雙向晶閘管510A和510B并聯(lián)電連接地牽鵬在AC源506和照明負載508之間。在任意給定時刻，僅雙向晶閘管510A 和510B其中之一將負載電^/人AC源506傳導到照明負載508。具有導通的雙向晶閘管510A和510B的調光器502A和502B被認為處于"有源"模式。因此，具有沒有向照明負載508傳導電流的雙向晶閘管510A和510B的調光器502A和 502B將處于"無源"模式。當調光器502A和502B處于有源模式時，各自的控制器514A和514B用于控制導通的雙向晶閘管510A和510B的導通時間，以控制照明負載508的^雖度。
如這里所f頓的，當?shù)谝辉O備與第二設備"并聯(lián)電連接"地f驟時，可以從 AC源506艦第一設備到照明負載508來描繪第一路徑，其中第一路徑不^31第二設備，并且可以從AC源艦第二設備到照明負載來描繪第二路徑，其中第二路徑不經(jīng)過第一設備。因此，其它電子部件可以與第一和第二設備串聯(lián)l驢，以使得第一和第二設，然基本并聯(lián)耦接。例如，電感器524A和524B可以分別與雙向晶閘管510A和510B串職,，以使得電,與雙向晶閘管的串聯(lián)組^S行并聯(lián)f鵬。進而，如這里所i頓的，將以"并聯(lián)電連接"的方式牽驢的第一調光器和第二調光器進行耦接，以使得它們的可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式進行
當?shù)谝徽{光器502A處于無源模式時，第一控制器514Affl311^鄉(xiāng)一零交叉檢測器518A的輸出來監(jiān)麟向晶閘管510B的微角度，艮口，照明負載508 的當前弓驢。因此，第一控制器514A用于棚戶接口520A的狀態(tài)J際器擅示
25照明負載508的當前照明強度，而與控制器目前是否在控制照明負觀關。 ' 根據(jù)本發(fā)明，調光器502A和502B用于彼ltbM信以"控制"照明負載508。當調光器502A和502B處于無源模式時，控制器502A和502B用于例如，對用戶接口 520A和520B的按鈕致動做出響應，以從無源模式改變?yōu)橛性磘試以控制照明負載508。為了控制照明負載508，處于無源模式的調光器502A和502B的控制器502A和502B用于洽在處于有源模式的調光器的雙向晶閘管之箭激發(fā)各自的雙向晶閘管510A和510B。
例如，如果第一調光器502A處于有源模式并且第二調光器502B處于無源模式，貝U第一控制器514A用于艦在AC線電壓的零交叉之后煩5毫秒的時刻導艦向晶閘管510A而控制照明負載508的5雖。因此，雙向晶閘管510A將在每一個半周期的，3毫秒的第一導通時間tow傳導負載電流。為了控制照明負載，第二控制器514B用于鄉(xiāng)一控制器514A導通第一雙向晶閘管510A之前的時刻導通第J向晶閘管510B，例如在AC線電壓的零交叉之后煩4.9毫秒的時刻 (即，使得第向晶閘管510B的第二導通時間toN2是3.1毫秒)。然后，第一控制器514A iMl^第一零交叉檢測器518A的輸出而確定第二控制器514B己經(jīng)激錢Z^X向晶閘管510B。具體地說，如果第二控制器514B已經(jīng)激發(fā)了第二雙向晶間管510B，貝i鵬第一雙向晶閘管510A的調光器電蹈tS本為W^寺。如果第一控制器514A確定第:im向晶閘管510B已經(jīng)激發(fā)，貝i旌當前半周期期間，第一控制器不激，一雙向晶閘管510A。 imi也，在預定量時間，艮口，預定數(shù)量的半周期，例如三個(3)半周肌第二調光器502B的第二控制器514B {頓第二導通時間to^繼續(xù)控制第:^向晶閘管510B的導通時間。在該預定量時間之后，第二控制器514B將第I1^向晶閘管510B控帝碟咖根據(jù)由第二用戶接口 522B提供的輸入所確定的所需的纟艘等級。
圖7-10示出了用于操作根據(jù)本發(fā)明的H^各調光系統(tǒng)500中的調光器502A和 502B的控制器514A和514B的軟件涼if呈圖。下面將參照第一控制器514A來描述該流程圖，即l蝶二控制器514B ±也執(zhí)行完全相同的軟件。
圖7是零^XM程700的流程圖，其^i也在步驟710中在AC電壓源506 的零^X處開始的^h半周期執(zhí)行。如在步驟712中調光器502A處于有源禾試，則在步驟714，,角度定時器開始斷氐，該定時器的初始值與所需強度等級相對應。對用戶輸入，例如來自用戶接口 520A的輸入做出響應而頓iMf需弓驢等級并且將顏萬需5賊等級存儲在控制器514A的存儲器中。當'微角度定時器終止時，激微向晶閘管中斷青求(IRQ)發(fā)生。參照圖9，下面更詳細描^JH^ 向晶閘管IRQ做出相應而執(zhí)行雙向晶閘管激^31程900。
當調光器502A處于無源模式時，第一控制器514A確定第二調光器502B (其處于有源模式)的第1向晶閘管510B的、微角度。具體地說，如果調光器502A 在步驟712不處于有源模式，艮卩，處于無源模式，貝贓步驟716，對調光器502A 是否從無源模式轉換至陏源模式進行判斷。如果不是，貝贓步3聚718開始3跛等級定時器。該強度等級定時器隨著時間而增加值并且由強度等級過程800使用以計算第二調光器502B的第二雙向晶閘管510B的激發(fā)角度。
圖8是5賊等級過程800的流程圖，其娥雖等級IRQ做出響應，當控制器 514A處于無源模式時，每半周期執(zhí)行。在步驟810,當控制器514A已經(jīng)被零交叉檢測器518A發(fā)出信號通知第一雙向晶閘管501A兩端的電壓己經(jīng)下降到基本為 Wt特時，弓跛等級IRQ發(fā)生。在步驟812，控制器514A將該弓驢等級定時器的值保存雄制器的存儲器中。在步驟814，控制器514A《頓5雖等級定時器的值，即，第J向晶閘管510B的激發(fā)角度，來確定傳輸?shù)秸彰髫撦d508的功率量，即照明負載的照明纟艘。然后，在步驟816，控制器514AiOT已確定的照明負載508 的照明強度來照亮用戶接口 520A的一個或多個狀態(tài)J際器以作為反饋向用戶提供該照明負載508的5驢，并且在步驟818艦出。
在調光器502A從無源模式轉換到有源豐試的同時，控制器514A將在第二調光器502B的第二雙向晶閘管510B之fP&預定M的半周期時間激錢一雙向晶閘管510A。控制器514A使用前置計數(shù)器(advance counter)鄉(xiāng)跟宗調光器502A 在第1向晶閘管510B之前已經(jīng)激發(fā)了第一雙向晶閘管501A多少個半周期。回來參照圖7，如果在步驟716調光器502A正在從無源模式轉換至瞎源模式，并且如果前置計數(shù)驗步驟720處大于零，則在步驟722處，控制器514A!頓置計數(shù) 器減一 (1)。在步驟724，控制器514A從照明負載508的戶;fi十算的弓驢等級(如在圖8戶際的弓艘等級過程800中確定的)中減去前置常數(shù)，例如100微秒，以產(chǎn)生前置激發(fā)時間。接下來，在步驟726，控制器514A^頓來自步驟724的前置激發(fā)時間而開始激發(fā)角度定時器，并且過程700在步驟730處退出。如果在步驟 720處前置計數(shù)器己經(jīng)降低到零，則控制器514A在步驟728中駄到有源豐弒，并且在步驟730退出零交X31程700。圖9 ^^又向晶閘管激發(fā)過程900的流程圖，其中當激發(fā)角度定時器終止時，在步驟910，對激:^又向晶閘管中斷胄求(IRQ)做出響應，i^i鵬制器514A 而每半周期執(zhí)行一次。在圖7的步驟714和726開始激發(fā)角度定時器。如果在步驟912，調光器502A沒有轉換到有源模式，則在步驟914，控制器514A監(jiān)控零交叉檢測器的輸出以確定跨第一雙向晶閘管510A的調光器電壓是否基本為靴特，即第1^又向晶閘管510B是否導通。如果在步驟916第1向晶閘管510B不導通，貝贓步驟918，控制器514A按照正常方式簡單她M^—雙向晶閘管510A 并且然后在步驟924退出。如果在步驟916第二雙向晶閘管510B導通，貝'底當前半周期期間控制器514A不激微向晶閘管510A。在步驟920，控制器514A改變到無源t試，并且在步驟924退出。如果在步驟912，調光器502A轉換到有源模式，則在步驟922，控制器514A在前置時刻激微向晶閘管510A以控制照明負載508，并且在步驟924退出。
圖io是輸入監(jiān)控過程iooo的流程圖，其imt也是每半周期執(zhí)行一次，并且
在步驟1010開始。在步驟1012，控制器514A檢査輸入，例如/別戶接口 520A 掛共的輸入。如果在步驟1014沒有接收到輸入，則過程1000簡單地在步驟1020 退出。否則，如果在步驟1015調光器502A處于無源模式，貝U在步驟1016，控制器514A開始轉換至陏源模式。在步驟1018,控制器514A將前置計數(shù)l^刀始化為最大前置計數(shù)器值，例如三，以使得在轉換到有、源模式的同時，控制器在第
向晶閘管510B之前三個半周期時間內激發(fā)第一雙向晶閘管510A。接下來，在步驟1020控制器514A相應地處理輸入并且在步驟1022退出。
雖然已經(jīng)參照圖5戶/f^的三路調光系統(tǒng)500描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于僅包括兩個調光器502A和502B。圖11是根據(jù)本發(fā)明的具有四個調光器 1102A、 1102B、 1102C和1102D的多位置調光系統(tǒng)1100的簡化方框圖。每一個調光器1102A、 1102B、 1102C和1102D具有可控制的導通設備，例如，雙向晶閘管1110A、 1110B、 1110C禾口1110D。雙向晶閘管1110A、 1110B、 1110C和1110D 在AC電源1106和照明負載1108之間以并聯(lián)電連接的方式耦接，以使得每一個雙向晶閘管育^$制照明負載的3驢。如圖11所示，每一個調光器U02A、 1102B、 1102C和1102D具有四個端子以實現(xiàn)調光器之間的簡單連接。每一個調光器 1102A、 1102B、 1102C和1102D包括電源(未示出)，其用于Ma汲取纟Sl照明負載1108的充電電流而充電。ttti也，每一個電源的充電電流基本上很小，以使得每一個電源的充電電^和不足夠大來照亮該照明負載108。
在給定的時刻，僅調光器1102A、 1102B、 1102C和1102D其中之一處于有源模式，即控制照明負載1108，而其它三個調光器處于無源模式。如圖5所示的系統(tǒng)500，處于無源模式的調光器1102A、 1102B、 1102C和1102D之一臨日贈加提供到照明負載1108的激發(fā)角度以控帝鵬明負載。本發(fā)明并不局限于如圖11所示的僅包括四個調光器。由于以并聯(lián)電連接的方式衝共調光器的雙向晶閘管，可以向系統(tǒng)1100增加更多的調光器。
圖12是具有多個智能調光器1202A、 1202B、 1202C和1202D的多皿調光系統(tǒng)12O0的簡化方框圖，每一個智能調光器僅具有兩個端子。每一個智能調光器 1202A、 1202B、 1202C和1202D具有可控導通設備，例如，雙向晶閘管1210A、 1210B、 1210C和1210D。雙向晶閘管1210A、 1210B、 1210C禾口 1210D以并聯(lián)電連接的方式f^t在AC電源1206和照明負載1208之間，以使得每一個雙向晶閘管育巨，制照明負載的弓驢。調光器1202A、 1202B、 1202C和1202D以所描述的其它系統(tǒng)500和1100的調光器來自的方式進行工作。
圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的H^各調光系統(tǒng)1300的簡化灘圖。系統(tǒng)1300 包括孝^g在AC電源1306和照明負載1308之間的兩個調光器1302A和1302B，以#^鵬制{辨俞到照明負載的功率量。調光器1302A和1302B包括分別與轉換火線端子SH1和SH2串聯(lián)f驢的電流iii!l電路1326A和1326B，并且兩者向控制器1314A^^制信號。當調光器1302A和1302B處于無源模式時，電流翻盹路1326A和1326B樹娥制信號，標其它雙向晶閘管中該雙向晶閘管510A和 510B的激發(fā)角度。例如，當?shù)谝徽{光器1302A處于^6源模式時，第一電流感測電路1326A用于在第Z^向晶閘管510B、麟時S^M轉換火線端子Sl的負載電流的上升沿。盡管本申請中沒有示出M^制器1314A執(zhí)行的軟件的淑呈圖，但是該實施例的控制器邏輯基本與圖7-10中所示的流程圖類似。
圖14是電流感則電路1326A的簡化示意圖。電流鑭i他路1326A包括電流敏則艦器1430,縣有在轉換火線端子SH1和雙向晶閘管510A與電離524A 的節(jié)點之間串聯(lián)皿的初級線圈。電流iiiUffi器1430僅在最小工作頻率以±1 作，以使得當艦初級線圈的電流波形具有在最小工作頻率以上的頻率時，電流僅^A次級線圈。雌地，電流衝則頓器1430檢測艦第二調光器502B的第二雙向晶閘管510B的負載電流的上升沿。由于當?shù)诙p向晶閘管510B激發(fā)(即，
29負載電流具有高頻分量)時，負載電流將增加得很快，所以當?shù)诙p向晶閘管510B 辦發(fā)時，電流將如電流敏則z，器的次級線圈。
電流殿則^ffi器1430的次級線圈f離在電阻器1432的兩端。電阻器1432還孝鵬在電路公共點和比較器1434的負輸入端之間。 M31包括兩個電阻器1436和 1438的分壓器產(chǎn)生基準電壓，并且將該基準電壓麟至l此較器1434的正輸入端。比較器1434的輸出$ 1電阻器1440連接到電源516A的DC電壓Vcc并且孝鵬到控制器1314A。當電流流經(jīng)電流感則z艦器1430的次級線圈時，在電阻器1432 兩端產(chǎn)^31基準腿的電壓。然后，比較器1434將輸入端驅動為低電平，向控制器1314A發(fā)出信號通知已經(jīng)敏則到該電流。可選^i也，可以j頓運算放大器或包括一個或多個晶體管的分立電路，而不是比較器1434，來實現(xiàn)電流檢測電路 1326A。
圖15是另一多位置調光系統(tǒng)1500的簡化，圖。系統(tǒng)1500包括f驢在AC 源1506和照明負載1508之間的多個調光器1502A、 1502B和1502C。每一個調光器1502A、 1502B和1502C包括用于控制傳輸?shù)秸彰髫撦d1508的功率量的雙向晶閘管1510A、 1510B和1510C。由于調光器1502A、 1502B和1502C各包括四個負截i子，每一個調光器包括第一電流顧則電路1526A、 1526B、 1526C和第二電流感則電路1528A、 1528B、 1528C。每一個第一和第二電流S1他跟附魅圣各自電流感則電路的負載電流的上升沿做出響應。例如，調光器1502B用于M3i第二電流感則電路1528B敏則鄉(xiāng)S1雙向晶閘管1510A的負載電流的激發(fā)角度，或通過第一電流^1電路1526B翻輕艦向晶閘管1510C的負載電流的激發(fā)角度。
雖然i頓詞語"設備"和"單元"來描述本發(fā)明的調光系統(tǒng)的元件，但是應該注意，這里描述的每一個"設備"和"單元"不需完全包含在單^:或結構中。例如，圖5的調光器502A可以包括在壁裝的盒中的多個撚丑以及包括在斜封體中的控制器。而且，一個"設備"可以包含在另一 "設備"中。例如，半導體開關(g卩，可控導通設備)是本發(fā)明的調光器的一部分。
雖然已經(jīng)參照特定實施例描述了本發(fā)明，但魏于本領域的普通技術人員來說很明顯，本發(fā)明可以具有許多其它^^和修改以及其它使用。因此，本發(fā)明不應局限于這里的具體公開。
權利要求
1、一種用于控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率的多位置調光系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一調光器，其耦接在所述AC電源和所述電負載之間，所述第一調光器包括用于控制傳輸?shù)剿鲭娯撦d的功率量的第一可控導通設備；以及第二調光器，其耦接在所述AC電源和所述電負載之間，所述第二調光器包括用于控制傳輸?shù)剿鲭娯撦d的功率量的第二可控導通設備，其中所述第一調光器耦接到所述第二調光器，使得所述第一可控導通設備與所述第二可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式耦接，所述第一和第二可控導通設備的并聯(lián)組合串聯(lián)電連接于所述AC電源和所述電負載之間。
2、根據(jù)權利要求1戶腿的系統(tǒng)，其中，戶脫第一調光器還包括f鵬到戶艦第一可控導通設備的第一控制器，用于控制戶脫第一可控導通設備，并且戶腿第二調光器還包括f鵬到戶腿第二可控導通設備的第二控制器，用于控制戶腿第二可控導通設備。
3、根據(jù)權利要求2戶腿的系統(tǒng)，其中，戶腿第一控制器用于1^^脫第一調光器的第一電特性，并朋;M第二控制器用于監(jiān)掛;M第二調光器的第二電特性。
4、根據(jù)權利要求3戶滿的系統(tǒng)，其中，戶;M第一和第二電特性包括分別^^f 述第一和第二可控導通設備上產(chǎn)生的第一和第二調光器電壓。
5、根據(jù)權利要求4戶誠的系統(tǒng)，其中，戶;im—控制器用于S0MAc電源的每一個半周期的第一時刻j妙誠第一可控導通設備導通，并且所述第二控制器用于對戶腿第二調光器電壓做出響i^fe確定戶;M第一時刻。
6、根據(jù)權利要求5戶腐的系統(tǒng)，其中，戶腐第二控制器用于鄉(xiāng)一半周期期間戶;M第一時刻之前的第二時刻f妙，第二可控導通設備導通。
7、根據(jù)權利要求6戶腿的系統(tǒng)，其中，戶;M第一控制器用于確定^^M第一半周期期間所述第一時刻之前所述第二控制器是否使所述第二可控導通設備導通，并皿在戶腿第一半周期期間所述第一時刻之前戶皿第二控制器{妙;^第二可控導通設備導通做出響應而t^f^第一可控導通設備不導通。
8、根據(jù)權利要求7戶腿的系統(tǒng)，其中，戶脫第二控制器用于^^腿第一半周期之后予腚數(shù)量的半周期，^^M第二時麥H妙;M第二可控導通設備導通。
9、根據(jù)權利要求6戶脫的系統(tǒng)，其中，戶腿第二調光器還包括致動器，戶艦第二控制器用于對戶;f^動器的致動做出響應而在戶;M第二B寸刻f妙，第二可控導通設備導通。
10、根據(jù)權利要求5戶腿的系統(tǒng)，其中，戶脫第二調光器還包括孝鵬至u戶腿第二控制器的狀態(tài)指示器，戶腿第二控制器用于對戶腿第一時刻做出響應而控制臓狀態(tài)j際器。
11、根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述第一控制器用于^^f述AC電源的每一個半周期的第一時段傲;M第一可控導通設備導通，并且戶，第二控制器用于對戶;M第二調光器電壓做出響應而確定戶，第一可控導通設備的戶，第一時段。
12、根據(jù)權利要求ii戶服的系統(tǒng)，其中，戶誠第二控制器用于在大于戶;M第一時段的第二時段j妙腿第二可控導通設備導通。
13、根據(jù)權利要求12戶脫的系統(tǒng)，其中，戶腿第一控制器用于確定戶; ^第二控制器是否已經(jīng)在戶脫第二時段i妙誠第二可控導通設備導通，并朋于對戶誠第二控制M戶，第二時劍妙;M第二可控導通設備導通做出響應而傲;M第一可控導通設備不導通。
14、根據(jù)權利要求13戶腿的系統(tǒng)，其中，戶欣第二控制器用于在預定M的半周期傲，第二可控導通設備導通辭賣戶;M第二時段。
15、根據(jù)權利要求3戶脫的系統(tǒng)，其中，戶脫第一控制器用于在戶服AC電源的每一個半周期的第一時刻傲萬述第一可控導通設備導通，并且用于確定所述第一調光器電壓在，戶;f^m—時刻是否是基本上低的電壓。
16、根據(jù)權利要求15戶艦的系統(tǒng)，其中，戶腿第一控制器用于確定在戶腿第一時刻之前戶;M第一調光器電壓是否是基本上低的電壓，并，于對關于戶，第一調光器電壓是否是基本上低的電壓的確定做出響應而確定是否^^M第一可控導通設備導通。
17、根據(jù)權利要求3戶做的系統(tǒng)，其中，戶腿第一電特性包括傳導M^誠第二可控導通設備的第二負載電流，并^g^M第二電特性包括傳導M戶;M第一可控導通設備的第一負載電流。
18、根據(jù)權利要求17戶脫的系統(tǒng)，其中，戶艦第一調光器包括用于傳導戶脫第二負載電流的第一電流敏則電路，并且戶，第二調光器包括用于傳導戶，第一負載電流的第二電流顧則電路。
19、根據(jù)權利要求17戶脫的系統(tǒng)，其中，戶;f^第一控制器用于^E^腿AC電源的每一個半周期的第一時刻傲皿第一可控導通設備導通，并且戶，第二控制器用于對戶皿第二調光器電壓做出響應而確定戶;M第一時刻。
20、根據(jù)權利要求i戶;M^統(tǒng)，其中，戶腿第一和第二可控導通設備包括雙向半導體開關。
21、根據(jù)權利要求2o戶腿的系統(tǒng)，其中，戶;f^向半導體開關包括雙向晶閘管。
22、根據(jù)權利要求2o戶腿的系統(tǒng)，其中，戶;f^(向半導體開關包括反向串聯(lián)連接的兩個場$她晶體管。
23、根據(jù)權利要求1臓的系統(tǒng)，還包括多個調光器，每一個調光器具有可控導通設備，戶;M多個調光器的所述可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式，,。
24、一種用于控制從ac電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率的多<體調光器系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一調光器，其^^在戶脫ac電源和戶腿電負載之間，戶;f^第一調光器包括第一可控導通設備，戶;M第一可控導通設備用于在戶;f^ ac電源的每一個半周期的第一時刻MM^^ ac電源向戶脫電負載傳導負載電、itt控制^^至u戶;M電負載的功率量；以及第二調光器，其^^^B^ ac電源和戶皿電負itt間，戶;f^m二調光器包括第二可控導通設備，戶;M第二可控導通設備用于控制傲俞至u戶脫電負載的功率量，戶腿第二調光器耦接至ij戶腐第一調光器，使得戶腿第二可控導通設備與戶脫第一可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式f,，所述第一和第二可控導通設備的并聯(lián)組合串聯(lián)電連接于戶脫ac電源和戶脫電負載之間，在給定的時刻，i5^M第一和第二可控導通設備的其中之一用于傳導戶;M負載電流；其中戶皿第二調光器用于在戶皿第一時刻之前的第二時刻傲，第二可控導通設備導通；并且其中戶皿第一調光器用于對所述第二調光皿戶，第二時刻{妙，第二可控導通設備導通做出響應耐妙;M第一可控導通設備不導通。
25、一種用于控制從ac電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率的多{體調光系統(tǒng)，戶腿系統(tǒng)包括第一調光器，其孝鵬到臓ac電源，臓第一調光器包括用于控帶扁到所述電負載的功率量的第一可控導通設備；以及第二調光器，其f驟到戶腿電負載，戶脫第二調光器包括用于控制#^到所述電負載的功率量的第二可控導通設備，其中戶;M第一和第二調光M包括至少一個狀態(tài)指示器，用于顯示戶M電負載的狀態(tài)。
26、一種用于控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的負載控制設備，戶腿負載控制設備包括第一可控導通設備，其以串聯(lián)電連接的方式l^在所述AC電源和所述電負載之間，用于控制傳輸?shù)綉敉蓉撦d的戶腿功率量，戶腿第一可控導通設備具有控制輸入端；感則電路，用于掛共表示戶脫負載控制設備的第一電特性的控制信號；以及第一控制器，其f鵬到戶脫第一可控導通設備的戶腿控制輸入端并朋于接tt自戶腿敏則電路的戶;M^制信號，其中戶腿負載控制設備用于f驟到具有第二可控導通設備的第二負載控制設備，戶腐第二可控導通設備與戶脫第一可控導通設備以并聯(lián)電連接的方式f驢，戶腿第一控制器用于對來自戶腿感測電路的所鵬希幅號做出響iS^確定戶脫第二可控導通設割可時改變于不導通狀態(tài)和導通狀態(tài)之間。
27、根據(jù)權利要求26戶腿的負載控制設備，其中，戶服第二可控導通設備在每一個半周期的第一時刻被導通;并且其中所述第一控制器用于在第一半周期所述第一時刻之前的第二時刻傲，第一可控導通設備導通。
28、根據(jù)權利要求27戶脫的負載控制設備，其中，戶脫第一控制器用于在所述第一半周期之后預定數(shù)量的半周期，在戶脫第二時刻i妙腿第一可控導通設備導通。
29、根據(jù)權利要求28戶腿的負載控制設備，其中，戶脫第一控制器用于在所述預定數(shù)量的半周期之后每一個半周期的第三時刻使所述第一可控導通設備導通。
30、根據(jù)權利要求27戶;M的負載控制設備，還包括可操作鵬鵬到戶腿第一控制器的致動器，其中戶脫第一控制器用于對戶;f^動器的致動做出響應而舒脫第二時刻使臓第一可控導通設備導通。
31、根據(jù)權利要求26戶;M的負載控制設備，其中戶;f^第二可控導通設備在每一個半周期的第一時段導通；并且其中所述第一控制器用于在第一半周期期間在比戶，第一時段大的第二時段傲脫第一可控導通設備導通。
32、根據(jù)權利要求3i戶腐的負載控制設備，其中戶; ^第一控制器用于針對預定數(shù)量的半周期，^^^第一半周期期間的所述第二時段{妙，第一可控導通設備導通。
33、根據(jù)權利要求32所述的負載控制設備，其中所，一控制器用于舒腿預定數(shù)量的半周期之后每一個半周期的第三時段^^M第一可控導通設備導通。
34、根據(jù)權利要求26戶腿的負載控制設備，其中，戶;M第一控制器用于在每一個半周期的第一時刻<妙皿第一可控導通設備導通，并且用于恰在戶M第一時刻使戶;M第一可控導通設備導fe前，確定所述第二控制器是否已使戶，第二可控導通設備導通。
35、根據(jù)權利要求34所述的負載控制設備，其中，所述第一控制器用于對在第一半周期期間的所述第一時刻之前戶;M第二控制器j妙，第二可控導通設備導通做出響應而j妙就第一可控導通設備不導通。
36、根據(jù)權利要求35戶M的負載控制設備，其中，^^f3t第一半周期之后的每一個半周期，戶;M第一控制器用于繼謝妙，第一可控導通設備不導通。
37、根據(jù)權利要求26戶脫的負載控制設備，其中，戶;M第一控制器還用于對來自戶脫敏則電路的戶;M控制信號做出響應而確定傳輸妾u戶脫電負載的戶脫功率
38、根據(jù)權利要求37戶，的負載控制設備，還包括可操作土魅驟到戶誠第一控制器的狀態(tài)f際器；其中，戶脫第一控制器對傳輸?shù)綉敉入娯撦d的戶脫功率量的確定做出響應來控制臓狀態(tài)指示器。
39、根據(jù)權利要求38戶脫的負載控制設備，其中，戶艦電負載包括照明負載，戶;M照明負im有取決于傳輸?shù)剿菡彰髫撦d的所述功率量的強度。
40、根據(jù)權利要求26戶脫的負載控制設備，其中，戶脫敏則電g鮑括電JS15控電路，用于樹共，在戶;M第一可控導通設備上產(chǎn)生的電壓的控制信號。
41、根據(jù)權利要求40戶脫的負載控制設備，其中，戶誠控制信號表示戶腿 AC電源的零交叉。
42、根據(jù)權禾腰求40戶脫的負載控制設備，其中，戶腿第二可控導通設備在每一個半周期的第一時刻導通；并且其中，所述第一控制器用于對戶;M第一可控導通設備上的所述電壓做出響應而在第一半周期期間戶;M第一時刻之前的第二B寸刻，使戶;f^第一可控導通設備導通。
43、根據(jù)權利要求26戶腿的負載控制設備，其中戶;M敏則電S飽括電流感則電路，用于劍共^^傳導M:戶;M第二可控導通設備的負載電流的控制信號。
44、根據(jù)權利要求43戶服的負載控制設備，其中戶;Mg制信號彰示臓負載電流的上升沿。
45、根據(jù)權利要求43戶腿的負載控制設備，其中戶;M^二可控導通設備在每一個半周期的第一時刻導通；并且其中所述第一控制器用于對所述負載電流做出響應而在第一半周期期間所述第一時刻之前的第二時刻^妙做第一可控導通設備導通。
46、根據(jù)權利要求26戶脫的負載控制設備，其中，戶腿可控導通設備包括雙向半導體開關。
47、根據(jù)權利要求46戶脫的負載控制設備，其中，戶jf^向半導體開關包括雙向晶閘管。
48、根據(jù)權利要求46所述的負載控制設備，其中，所述雙向半導體開關包括反向串TO接的兩個場謝S晶體管。
49、一種用于控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的負載控制設備，戶脫負載控制設備包括^E^MAC電源和所丞電負載之間以串聯(lián)電連接的方式孝離的可控導通設備，用于在戶，AC電源的每一個半周期的第一時段M:向所述電負載傳導電^^控制傳輸?shù)綉?，負載的功率量，戶;M可控導通設備具有控制輸A^;電控電路，與戶，可控導通設備并ra接并^M于提供^在戶脫可控導通設備上產(chǎn)生的極的控制信號；以及控制器，其f鵬到戶腿可控導通設備的戶脫控制輸入端并且用于接頓自所述電壓監(jiān)控電路的戶;f^制信號，戶;M控制器用于確定在戶，第一時段的大致開始時戶，可控導通設備上的戶皿電壓是基本上低的電壓。
50、一種適于耦接到電路的第一調光器開關，戶艦電足鮑括電源、電負載和第二調光器開關，臓第一調光器開關包括可控導通設備，用于控制w/M電源傳輸?shù)綉?M電負載的功率量； iii!電路，用于產(chǎn)生表示戶;f^第一調光器開關的電特性的控制信號；以及控制器，可操作鵬鵬到戶腿可控導通設備，用于控制傳輸?shù)綉裘撠撦d的所述功率量，戶;f^制器用于對戶腿翻魄路的戶;M控制信號做出響應而4妙脫可控導通設備在有源模式和無源模式之間改變，其中在所述有源模式中所述可控導通設劄專導戶腿負載電流，并且在戶脫無源模式中戶腿可控導通設備不傳導戶腿負載電流。
51、根據(jù)權利要求5o所述的調光器開關，其中所述電特性包括戶;M可控導通設備上的調光器電壓。
52、一種用于控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的方法，所述方纟^括步驟將第一可控導通設備f鵬在戶;MAC電源和戶，電負載之間；將第二可控導通設備^^在戶腐ac電源和戶腿電負載之間，并且i妙;M第二可控導通設備與戶;M第一可控導通設M聯(lián)電連接；以及ac電源的每一個半周期的第一時刻控制戶;M第一可控導通設備成為導通。
53、根據(jù)權利要求52戶欣的方法，還包J涉驟監(jiān)控電特性。
54、根據(jù)權利要求53臓的方法，還包繊驟對戶;fMe^M電特性的步驟做出響應而確定戶;M第一時刻。
55、根據(jù)權利要求54臓的方法，還包繊驟在第一半周期期間所述第一時刻之前的第二時刻，^^M第二可控導通設備導通。
56、根據(jù)權利要求53戶;M的方法，其中，戶腿電特性包括戶;M第二可控導通設備上的第二電壓。
57、根據(jù)權利要求56臓的方法，還包鵬聚在戶;f^第一半周期期間監(jiān)e^M第一可控導通設備上的第一電壓；確定在戶;M第一半周期期間戶脫第二可控導通設備是否為導通；以及對確定戶，第二可控導通設備為導通的所述步驟做出響應而在戶;M第一半周期期間^^M第一可控導通設備不導通。
58、根據(jù)權利要求57臓的方法，還包括步驟在戶腿第一半周期之后的預定數(shù)量的半周肌在戶腿第二時刻控制戶腿第二可控導通設備為導通。
59、根據(jù)權利要求56臓的方法，還包微驟在戶;M第二時刻i妙腐第二可控導通設備導通的所述步^^前，接收來自用戶接口的輸入。
60、根據(jù)權利要求55戶脫的方法，其中，戶腿電特性包SSi^腿第一可控導通設備的負載電流。
61、根據(jù)權利要求54戶服的方法，還包J涉驟確定在^i^M第一時刻戶，第一電壓是否為基本上低的電壓。
62、根據(jù)權利要求61戶誠的方法，還包J涉驟確定洽在戶腿第一時刻之前，戶;M^—電壓是否為基本上低的電壓；以及對確定戶;f^第一電壓是否為基本上低的電壓的戶;M步驟做出響應而確定是否傲艦第一可控導通設備導通。
63、根據(jù)權利要求54戶脫的方法，還包蹄驟對確定戶脫第一時亥啲戶腿步驟做出響應，控制狀態(tài)指示器。
64、一種控制從Ac電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的方法，戶;M方纟跑J涉驟:將第一可控導通設備I鵬在戶腿ac電源和戶腿電負載之間；將第二可控導通設備^^&^腿ac電源和戶脫電負載之間，并且j妙;m第二可控導通設備與戶;M第一可控導通設備并聯(lián)電連接；以及ac電源的每一個半周期的第一時，制戶，第一可控導通設備為導通。
65、根據(jù)權利要求64臓的方法，還包職驟監(jiān)g^f^第二可控導通設備上的第二電壓。
66、根據(jù)權利要求65臓的方法，還包蹄驟對戶/fM控戶腐第二電壓的步驟做出響應，確定在每一個半周期的戶服第一時劇脫可控導通設備是否導通。
67、根據(jù)權利要求66臓的方法，還包頓驟在比臓第一時段大的第二時段傲腿第二可控導通設備導通。
68、根據(jù)權利要求67臓的方法，還包蹄驟監(jiān)g^M第一可控導通設備上的第一電壓；確定戶;M第二可控導通設備是否為導通；以及對戶;fi^確定BW第二可控導通設備為導通的步驟做出響應而^0M第一可控導通設備不導通。
69、一種控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的方法，戶腐方飽跡驟: 將多個可控導通設備，鵬^^誠AC電源和所述電負載之間，所述多個可控導通設，照并聯(lián)電連接的方式f,;以及對于戶;M AC電源的每一個半周期的時段，選擇性iffi制戶;M多個可控導通設備其中之一為導通。
70、一種用于控制從AC電源傳輸?shù)诫娯撦d的功率的多健調光系統(tǒng)，戶腿系統(tǒng)包括按照并聯(lián)電連接的方式連線的多個調光器，每一個調光器^^工作或者與其它調光器一起工作以控制傳輸?shù)綉?，電負載的功率量；其中戶;M調光激皮itbt信。
71、根據(jù)權利要求70戶腿的系統(tǒng)，其中戶腿調光器艦調節(jié)麟角度而彼此
72、根據(jù)權利要求70戶服的系統(tǒng)，其中戶腿調光器通信以控制傳輸?shù)綉裘撾?負載的功率量。
全文摘要
一種多位置調光系統(tǒng)包括耦接在AC功率源和照明負載之間的多個調光器。多個調光器中的每一個用于控制照明負載的強度并包括可控導通設備，即雙向晶閘管。多個調光器的雙向晶閘管以并聯(lián)電連接的方式耦接。在任意給定時刻，僅所述調光器中的有源調光器用于向所述照明負載傳導負載電流。無源調光器用于監(jiān)控其雙向晶閘管上的電壓以確定有源調光器何時激發(fā)它的雙向晶閘管。因此，無源調光器用于在有源調光器激發(fā)它自己的雙向晶閘管之前激發(fā)其雙向晶閘管以從有源調光器“接管”對照明負載的控制而成為下一個有源調光器。進而，無源調光器用于確定傳輸?shù)截撦d的功率量并且在一個或多個狀態(tài)指示器上顯示該信息。
文檔編號H05B37/02GK101589649SQ200780030911
公開日2009年11月25日申請日期2007年6月19日優(yōu)先權日2006年6月20日
發(fā)明者C·巴克, D·F·卡門, D·莫斯布魯克申請人:路創(chuàng)電子公司

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