專利名稱：通用的調(diào)光方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及燈調(diào)光控制，且更具體地涉及利用通用的調(diào)光 系統(tǒng)進(jìn)行燈調(diào)光的方法和系統(tǒng).
背景技術(shù)：
^jtiC妁電子^i^^變得很威悉，且廣泛地用在多種應(yīng)用 中。已經(jīng)存在問題的一個(gè)應(yīng)用是可調(diào)光的電子鎮(zhèn)流器。已經(jīng)推行了兩
種不同的調(diào)光(dimming)方式使用與電源功率(main power) — 致(in line with)的調(diào)光開關(guān)來向電子鎮(zhèn)流器提供電源功率的相位 控制，或者使用專用的調(diào)光開關(guān)來向燈提供控制功率切換的專用調(diào)光 信號。
同軸(in-line)調(diào)光開關(guān)(例如，三端可控硅調(diào)光器)利用減 少的接通時(shí)間(on-time)(即，斬波鎮(zhèn)流器輸入功率為非零的時(shí)間) 生成鎮(zhèn)流器輸入功率。電源功率暫時(shí)穿過在正值和負(fù)值之間的零功 率，但是同軸調(diào)光開關(guān)保持零功率更長，以限制負(fù)栽功率。減少接通 時(shí)間減少了燈的光級。
專用的調(diào)光開關(guān)(例如，0-10V調(diào)光器、脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光 器或者數(shù)字可尋址照明接口 ( DALI )調(diào)光器)通過電纜或無線地直接 向電子鎮(zhèn)流器提供專用調(diào)光信號。專用調(diào)光信號被處理以控制向燈提 供功率的諧振回路的切換，所述諧振回路控制燈的光級。
不幸的是，現(xiàn)在的電子鎮(zhèn)流器與同軸調(diào)光開關(guān)或者專用調(diào)光開關(guān) 一起工作，但是不與兩者一起工作。這導(dǎo)致在設(shè)計(jì)和安裝電子鎮(zhèn)流器 照明系統(tǒng)的過程中附加的復(fù)雜性和成本。電子鎮(zhèn)流器的供應(yīng)者必須貯 存與同軸和專用調(diào)光開關(guān)二者一起使用的電子鎮(zhèn)流器，以滿足客戶的 需求，從而增加存貨成本。安裝者必須確保他們具有用于特定工作的 合適電子鎮(zhèn)流器，因?yàn)檫@兩種類型是不可互換的。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供一種克服上述缺點(diǎn)的通用線電壓調(diào)光方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于電子鎮(zhèn)流器的控制電路，所述電子 鎮(zhèn)流器可操作地接收鎮(zhèn)流器輸入功率和外側(cè)專用調(diào)光信號，所述控制
電路包括響應(yīng)于鎮(zhèn)流器輸入功率生成檢測功率信號的功率檢測電 路；響應(yīng)于檢測功率信號生成接通時(shí)間信號的接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器；響應(yīng) 于外側(cè)專用調(diào)光信號可操作地生成專用調(diào)光信號的專用調(diào)光接口；以 及響應(yīng)于接通時(shí)間信號和專用調(diào)光信號中至少一個(gè)可操作地生成調(diào) 光控制信號的微處理器。當(dāng)電源功率是相位切割功率(phase cut power)時(shí)，接通時(shí)間信號確定調(diào)光控制信號。
本發(fā)明的另一方面提供用于電子鎮(zhèn)流器的燈控制方法，其包括 檢測鎮(zhèn)流器輸入功率；確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率；當(dāng) 鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率時(shí)執(zhí)行同軸調(diào)光器控制；當(dāng)鎮(zhèn)流器輸 入功率不是相位切割功率時(shí)，確定第一專用調(diào)光器是否存在；以及當(dāng) 第一專用調(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第一專用調(diào)光器控制.
本發(fā)明的另一方面是提供一種燈控制系統(tǒng)，其包括用于檢測鎮(zhèn) 流器輸入功率的裝置；用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率 的裝置；用于當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率時(shí)執(zhí)行同軸調(diào)光器控 制的裝置；用于當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率不是相位切割功率時(shí)確定第一專用 調(diào)光器是否存在的裝置；以及用于當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第一 專用調(diào)光器控制的裝置。
結(jié)合附圖閱讀，根據(jù)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的 前述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。詳細(xì)的描述和附圖僅僅是對 本發(fā)明起說明性作用，而不是限制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求和 其等同物來限定。


圖1是具有根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的照明系 統(tǒng)的框圖2是控制根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的方法流 程圖3和4A-4C分別是用于根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流 器的調(diào)光電路的示意圖和電壓跟蹤；
圖5是用于根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的調(diào)光和電容選擇電路的示意圖6A-6C是圖5中的調(diào)光電路的電壓跟蹤；以及
圖7A-7C是用于根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的專
用調(diào)光器接口電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是具有根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的照明系 統(tǒng)的框圖。電子鎮(zhèn)流器可以與從電源功率提供相位切割功率的同軸調(diào) 光器或者專用調(diào)光器(例如，0-10V調(diào)光器、PWM調(diào)光器或者DALI調(diào) 光器)一起使用。同軸調(diào)光器可以與專用調(diào)光器一起使用，其中同軸 調(diào)光器用作初級調(diào)光器且專用調(diào)光器用作次級調(diào)光器。當(dāng)使用同軸調(diào) 光器時(shí)，電子鎮(zhèn)流器適合由同軸調(diào)光器提供的任何鎮(zhèn)流器輸入功率， 以產(chǎn)生希望的燈調(diào)光，因?yàn)闊艄β实牟ㄐ尾皇芫€電壓影響.線電壓探 測器探測線電壓且通過電容選擇電路來調(diào)整升壓(boost)電路電容，
以維持電子鎮(zhèn)流器的工作穩(wěn)定性.本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解鎮(zhèn)流器輸 入功率可以由任何相位控制設(shè)備(例如，三端可控硅調(diào)光器，等等)
來供給。
電子鎮(zhèn)流器24可以與電子鎮(zhèn)流器24外部的同軸調(diào)光器18和/ 或?qū)Ｓ谜{(diào)光器118可操作地連接.同軸調(diào)光器18接收電源功率16， 例如，120伏或者277伏輸電線功率，且向EMI濾波器22提供鎮(zhèn)流 器輸入功率20。專用調(diào)光器118向?qū)Ｓ谜{(diào)光接口 122提供外側(cè)專用 調(diào)光信號120，所述專用調(diào)光接口 122向微處理器56提供專用調(diào)光 信號124。外側(cè)專用調(diào)光信號120可以符合標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)光器范圍或者協(xié) 議，例如，0-10V調(diào)光器信號、脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光器信號、數(shù)字 可尋址照明接口 (DALI)調(diào)光器信號等等。在該實(shí)例中，許多專用調(diào) 光器118與電子鎮(zhèn)流器24可操作地連接。
電子鎮(zhèn)流器24在EMI濾波器22處接收鎮(zhèn)流器輸入功率20,且 從諧振回路40提供用于燈44的燈功率42。示范性的電子鎮(zhèn)流器24 包括向DC整流器28提供濾波功率26的EMI濾波器22,所述DC 整流器28向升壓/功率因數(shù)控制器(PFC) 32提供整流功率30。升壓 /PFC32向切換電路36提供DC總線功率34，所述切換電路36向諧振 回路40提供切換功率38。切換電路36對來自切換控制器48的切換控制信號46作出響應(yīng)。諧振回路40向燈44提供燈功率42。
電子鎮(zhèn)流器24可以包括具有接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50的調(diào)光電路，而 接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50接收來自功率檢測電路27的檢測功率信號52且 生成接通時(shí)間信號54。調(diào)光電路中的微處理器56接收接通時(shí)間信號 54。當(dāng)同軸調(diào)光器18控制調(diào)光時(shí)，調(diào)光電路檢測鎮(zhèn)流器輸入功率， 計(jì)算所檢測的鎮(zhèn)流器輸入功率的接通時(shí)間，且響應(yīng)于接通時(shí)間控制燈 調(diào)光。正如此處所限定的，接通時(shí)間是檢測功率信號52的每個(gè)正值 或者負(fù)值電壓脈沖為非零的持續(xù)時(shí)間.當(dāng)專用調(diào)光器118控制調(diào)光 時(shí)，微處理器56檢測專用調(diào)光信號124并生成調(diào)光控制信號58，所 述調(diào)光控制信號58被提供給切換控制器48。切換控制器48響應(yīng)于 調(diào)光控制信號58生成切換控制信號46。切換控制信號46控制切換 電路36的切換，以通過諧振回路40控制燈調(diào)光。
燈44的調(diào)光可以由同軸調(diào)光器18和/或一個(gè)或者多個(gè)專用調(diào)光 器118來控制。在一個(gè)實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器24與同軸調(diào)光器18可 操作地連接，且省略了專用調(diào)光器118。在另一個(gè)實(shí)施例中，電子鎮(zhèn) 流器24與一個(gè)或者多個(gè)專用調(diào)光器118可操作地連接，且省略了同 軸調(diào)光器18。在又一個(gè)實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器24與同軸調(diào)光器18 以及一個(gè)或者多個(gè)專用調(diào)光器118 二者都可操作地連接。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，在可替代的實(shí)施例中，微處理器56 可以是常規(guī)電路，而不是集成電路可編程的微處理器如所希望的， 微處理器56的功能可以由常規(guī)電路而不是可編程微處理器來執(zhí)行。 微處理器56接收來自DC電源(未示出)的DC功率，其可以從電子 鎮(zhèn)流器24內(nèi)部的任何合適位置(例如，DC總線)被供能。
電子鎮(zhèn)流器24可以包括具有線電壓探測器60的電容選擇電路， 而線電壓探測器60接收檢測功率信號52且生成線電壓信號62,微 處理器56對線電壓信號62作出響應(yīng)，以生成電容選擇器信號64, 所述電容選擇器信號64被提供給電容電路66。電容電路66被可操 作地連接以調(diào)整升壓/PFC32的電容。電容選擇電路執(zhí)行燈控制方法， 該方法檢測鎮(zhèn)流器輸入功率，確定用于所檢測的鎮(zhèn)流器輸入功率的線 電壓，并且響應(yīng)于該線電壓調(diào)整升壓/PFC電容。
圖2是控制根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的方法流 程圖。方法200在201開始，且包括確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率202，當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率時(shí)執(zhí)行同軸鎮(zhèn)流 器控制204并且利用同軸調(diào)光器控制繼續(xù)鎮(zhèn)流器工作205,當(dāng)鎮(zhèn)流器 輸入功率不是相位切割功率時(shí)確定第一專用調(diào)光器是否存在206，當(dāng)
第一專用調(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第一專用調(diào)光器控制208并且利用第一 專用調(diào)光器控制繼續(xù)鎮(zhèn)流器工作209，當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)確 定第二專用調(diào)光器是否存在210，當(dāng)?shù)诙Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第二 專用調(diào)光器控制212并且利用第二專用調(diào)光器控制繼續(xù)鎮(zhèn)流器工作 213,當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)確定第三專用調(diào)光器是否存在214， 當(dāng)?shù)谌龑Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行笫三專用調(diào)光器控制216并且利用第 三專用調(diào)光器控制繼續(xù)鎮(zhèn)流器工作217。當(dāng)?shù)谌龑Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí) 執(zhí)行同軸調(diào)光器控制204并且利用同軸調(diào)光器控制繼續(xù)鎮(zhèn)流器工作 205。在這種情況下，同軸調(diào)光器控制是全光輸出控制(full light output control )，因?yàn)闆]有探測到任何調(diào)光器.本領(lǐng)域技術(shù)人員將 理解少于三個(gè)或者多于三個(gè)的專用調(diào)光器可以如所希望的用于特定 應(yīng)用。例如，電子鎮(zhèn)流器可以檢查相位切割功率和第一專用調(diào)光器的 存在，且在沒有發(fā)現(xiàn)相位切割功率也沒有發(fā)現(xiàn)第一專用調(diào)光器時(shí)執(zhí)行 同軸調(diào)光器控制。在這種情況下，同軸調(diào)光器控制是全光輸出控制， 因?yàn)闆]有探測到任何調(diào)光器。
確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率202包括確定鎮(zhèn)流器 輸入功率是否具有指示鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率的相位參數(shù)。 在一個(gè)實(shí)施例中，相位參數(shù)是相位角。當(dāng)電壓是第一預(yù)定相位角之上
(例如20度)非零時(shí)，鎮(zhèn)流器輸入功率是指示同軸調(diào)光器(例如， 同軸三端可控硅調(diào)光器)存在的相位切割功率。當(dāng)電壓是第二預(yù)定相 位角之下(例如15度)非零時(shí)，鎮(zhèn)流器輸入功率不是相位切割功率， 指示沒有同軸調(diào)光器存在。在另 一個(gè)實(shí)施例中，相位參數(shù)是接通時(shí)間。 當(dāng)電壓接通時(shí)間小于第一預(yù)定接通時(shí)間時(shí)，例如，對于60赫茲交流 電信號而言每半個(gè)周期6. 8毫秒，鎮(zhèn)流器輸入功率是指示同軸調(diào)光器
(例如，同軸三端可控硅調(diào)光器)存在的相位切割功率。當(dāng)電壓接通 時(shí)間大于第二預(yù)定接通時(shí)間時(shí)，例如，對于60赫茲交流電信號而言 每半個(gè)周期7. 4毫秒，鎮(zhèn)流器輸入功率不是相位切割功率，指示沒有 同軸調(diào)光器存在。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解第一和第二預(yù)定值(相位 角或者接通時(shí)間)根據(jù)避免非有意的指示和切換的需要可以是相等的
9或者不同的.
當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率時(shí)執(zhí)行同軸調(diào)光器控制204 包括啟動微處理器中的同軸調(diào)光器控制程序。在一個(gè)實(shí)施例中，電 子鎮(zhèn)流器調(diào)光功能由同軸調(diào)光器單獨(dú)控制，且可以忽略任何其它專用 調(diào)光器。在另 一個(gè)實(shí)施例中，電子鎮(zhèn)流器調(diào)光功能由同軸調(diào)光器控制， 而由任何其它專用調(diào)光器中至少一個(gè)進(jìn)行次級控制。
當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率不是相位切割功率時(shí)確定第一專用調(diào)光器是 否存在206可以包括檢查第一微處理器調(diào)光器輸入，以確定專用調(diào) 光器是否被可操作地連接。當(dāng)沒有任何專用調(diào)光器與電子鎮(zhèn)流器連接 時(shí)，微處理器調(diào)光器輸入可以被設(shè)定為具有較高的電壓，例如，5V。 微處理器調(diào)光器輸入處的高電壓(例如，5V)將指示沒有第一專用調(diào) 光器存在，而低電壓(例如，在0-3V范圍內(nèi)的電壓)將指示第一專 用調(diào)光器存在。
當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第一專用調(diào)光器控制208包括啟 動微處理器中的第一專用調(diào)光器控制程序.專用調(diào)光器控制程序與調(diào) 光器控制類型(例如，0-IOV調(diào)光器、PWM調(diào)光器或者DALI調(diào)光器) 匹配。電子鎮(zhèn)流器調(diào)光功能由第一專用調(diào)光器控制程序來控制，且忽 略任何其它的專用調(diào)光器。選擇第一專用調(diào)光器優(yōu)先于任何第二或者 第三專用調(diào)光器，但是，如果存在被連接的同軸調(diào)光器，第一專用調(diào) 光器對于任何同軸調(diào)光器是次要的。對于特定的應(yīng)用，第一、第二和 第三調(diào)光器的參考順序可以如所希望的來選擇。例如，當(dāng)?shù)谝?、第二?和第三調(diào)光器分別是0-IOV調(diào)光器、PWM調(diào)光器以及DALI調(diào)光器時(shí)， 0-10V調(diào)光器可以被指定為第一專用調(diào)光器，PWM調(diào)光器可以被指定 為第二專用調(diào)光器，且DALI調(diào)光器可以被指定為第三專用調(diào)光器。 當(dāng)用于專用調(diào)光器的一個(gè)或者多個(gè)連接端不在使用時(shí)，電子鎮(zhèn)流器調(diào) 光功能在微處理器調(diào)光輸入處使用較高的電壓，以確定沒有專用調(diào)光 器被連接，且在參考順序中忽略缺少的專用調(diào)光器。
當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)確定第二專用調(diào)光器是否存在210、 當(dāng)?shù)诙Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第二專用調(diào)光器控制212、當(dāng)?shù)谝粚Ｓ?br> 調(diào)光器不存在時(shí)確定第三專用調(diào)光器是否存在214、以及當(dāng)?shù)谌龑Ｓ?br> 調(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第三專用調(diào)光器控制216能夠以與以上用于第一
專用調(diào)光器的方法相似地執(zhí)行。當(dāng)方法200沒有發(fā)現(xiàn)同軸或者專用調(diào)
10光器時(shí)，方法結(jié)束218。
圖3是用于根據(jù)本發(fā)明所制成的通用線電壓調(diào)光電路的調(diào)光電 路示意圖，其中類似的元件與圖1共享相似的附圖標(biāo)記。圖4示出圖 3中調(diào)光電路的電壓跟蹤。參考圖3，調(diào)光電路100包括接通時(shí)間 轉(zhuǎn)換器50和微處理器56。接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50接收檢測功率信號52 且生成接通時(shí)間信號54，所述接通時(shí)間信號54由微處理器56接收. 當(dāng)同軸調(diào)光器存在且控制電子鎮(zhèn)流器的調(diào)光時(shí)，微處理器56生成脈 沖調(diào)光控制信號102，其由濾波器104轉(zhuǎn)換為調(diào)光控制信號58。
接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50包括與削波電路51可操作地連接的整流器 D100以及通過隔離器U101與削波電路51可操作地連接的切換電路 53。削波電路51包括分壓器電阻器R101和R102、在(common ) 公共地與電阻器R101和R102的接頭之間連接的齊納二極管D102、 以及可選的二極管DlOl。當(dāng)通過隔離器U101的電流僅僅沿一個(gè)方向 流動時(shí)可以省略二極管DlOl，即，隔離器U101接收DC輸入，接通 時(shí)間轉(zhuǎn)換器50還包括與二極管DlOl可操作地串聯(lián)連接的隔離器 U101的隔離路徑二極管側(cè)以及在公共地與開關(guān)晶體管QlOl的基極之 間可操作地連接的隔離器U101的隔離路徑光電晶體管側(cè)。雖然DC檢 測光電晶體管輸出光耦合器可以用在該實(shí)施例中，因?yàn)橥ㄟ^隔離器 U101的電流僅僅沿一個(gè)方向流動，但是在該實(shí)例中，隔離器U101是 AC檢測光電晶體管輸出光耦合器。隔離器U101可以是任何合適的隔 離器，例如，光耦合器、隔離變壓器等等。切換電路53包括在Vdd 和公共地之間串聯(lián)連接的電阻器R103和電容器ClOl、具有與電容器 C101并聯(lián)連接的集電極-發(fā)射極路徑的開關(guān)晶體管QlOl、以及具有在 開關(guān)晶體管Q101的基極和公共地之間連接的隔離路徑光電晶體管側(cè) 的隔離器UlOl。開關(guān)晶體管Q101的集電極與微處理器56的接線端 PAO連接，以向微處理器56提供接通時(shí)間信號54,
接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50接收檢測功率信號52。因?yàn)閳D4中的跟蹤A 圖示了利用本同軸調(diào)光器的工作，因此，檢測功率信號52是相位切 割，即，對于部分周期，電壓保持在零，以減少燈的功率且對燈調(diào)光。 整流器D100對檢測功率信號52進(jìn)行整流，從而導(dǎo)致了圖4中的跟蹤 B中所示出的被整流的鎮(zhèn)流器輸入功率，這與整流器D100和電阻器 R101之間位置處的被整流的鎮(zhèn)流器輸入功率相對應(yīng)。在可替代的實(shí)施例中，整流器可以是全波整流器而不是半波整流器DIOO。削波電 路通過二極管D101導(dǎo)電，直到電阻器R101和R102接頭處的電壓超 過齊納二極管D102的反向擊穿電壓，使得齊納二極管D102然后也導(dǎo) 通并限制電阻器R101和R102接頭處的電壓。圖4中的跟蹤C(jī)圖示了 電阻器R101和R102接頭處接通時(shí)間脈沖的電壓。接通時(shí)間是每個(gè)接 通時(shí)間脈沖的前沿和后沿之間的時(shí)間.接通時(shí)間脈沖切換通過隔離器 U101 二極管的電流，所述電流又切換隔離器U101的光電晶體管狀態(tài) 和開關(guān)晶體管Q101的狀態(tài)。開關(guān)晶體管Q101將電壓從電阻器R103 切換到跨過電容器C101端，以在電阻器R103和電容器C101之間的 接頭處生成接通時(shí)間信號54。
在該實(shí)例中，微處理器56根據(jù)相位參數(shù)(例如，如以上圖2中 描述的接通時(shí)間或者相位角)確定了鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功 率。參考圖3和4，微處理器56分析用于接通時(shí)間的接通時(shí)間信號 54，且根據(jù)微處理器56中所存儲的指令和數(shù)據(jù)生成脈沖調(diào)光控制信 號102。微處理器56探測到當(dāng)接通時(shí)間信號54超過預(yù)定水平(例如， 2.5伏)時(shí)開始對接通時(shí)間的計(jì)時(shí)，且探測到當(dāng)接通時(shí)間信號54低 于預(yù)定水平時(shí)完成對接通時(shí)間的計(jì)時(shí)。在可替代的實(shí)施例中，接通時(shí) 間根據(jù)接通時(shí)間脈沖前沿和后沿處的接通時(shí)間信號54的斜率變化來 確定。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，接通時(shí)間信號54可以如所希望地反 向，使得當(dāng)接通時(shí)間信號54超出預(yù)定水平時(shí)，開始和停止對接通時(shí) 間的計(jì)時(shí)，其不必超過預(yù)定水平或者降到預(yù)定水平以下。
接通時(shí)間通過計(jì)算或者查詢微處理器56中的表被轉(zhuǎn)換為脈沖調(diào) 光控制信號102。在一個(gè)實(shí)施例中，對來自接通時(shí)間信號54的單個(gè) 接通時(shí)間脈沖來確定接通時(shí)間。在可替代的實(shí)施例中，接通時(shí)間是對 來自接通時(shí)間信號54的預(yù)定數(shù)量的接通時(shí)間脈沖(例如，2、 3、 4、 8或者16個(gè)接通時(shí)間脈沖)所確定的移動平均接通時(shí)間。在另一個(gè) 可替代實(shí)施例中，接通時(shí)間是加權(quán)時(shí)間平均值，例如，分配更大的統(tǒng) 計(jì)權(quán)重給多個(gè)新近的接通時(shí)間脈沖的平均值。在一個(gè)實(shí)施例中，從接 通時(shí)間向脈沖調(diào)光控制信號102的轉(zhuǎn)換是線性函數(shù)。在可替代的實(shí)施 例中，從接通時(shí)間向脈沖調(diào)光控制信號102的轉(zhuǎn)換是非線性函數(shù)。例 如，轉(zhuǎn)換可以是對數(shù)函數(shù)，以說明如下事實(shí)人眼感到比由光儀表所 記錄的實(shí)際光級更高的所調(diào)光的光級。在一個(gè)實(shí)施例中，可以選擇轉(zhuǎn)換的跨度(span )和偏移量(offset )，例如，大約8. 3毫秒的接通 時(shí)間轉(zhuǎn)換為全接通的脈沖調(diào)光控制信號102、大約4毫秒的接通時(shí)間 轉(zhuǎn)換為中等的脈沖調(diào)光控制信號102且大約2. 8毫秒的接通時(shí)間轉(zhuǎn)換 為最小的脈沖調(diào)光控制信號102。
微處理器56生成脈沖調(diào)光控制信號102，所述脈沖調(diào)光控制信 號102由濾波器104轉(zhuǎn)換成調(diào)光控制信號58。濾波器104包括電 阻器R104和電容器C102?？梢赃x擇調(diào)光控制信號58的跨度和偏移 量以用于所希望的應(yīng)用，例如，分別與最小光輸出(最大調(diào)光)和全 接通光輸出對應(yīng)的大約0. 3到2. 8伏。在可替代的實(shí)施例中，微處理 器56生成模擬信號作為調(diào)光控制信號58，且濾波器104可以省略. 切換控制器中的控制微處理器接收調(diào)光控制信號58并且向切換電路 提供切換控制信號，以設(shè)定所希望的燈調(diào)光級別。在可替代的實(shí)施例 中，微處理器56生成脈沖信號作為調(diào)光控制信號58，且切換控制器 中的控制微處理器對脈沖信號作出響應(yīng)。
圖5是用于根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的調(diào)光和 電容選擇電路的示意圖，其中，相似的元件與圖l共享相似的附圖標(biāo) 記。圖6A-6C是用于圖5的調(diào)光電路的電壓跟蹤。調(diào)光電路響應(yīng)于電 子鎮(zhèn)流器外部的同軸調(diào)光器和/或?qū)Ｓ谜{(diào)光器提供調(diào)光控制信號。電 容選擇電路探測線電壓且切換升壓/PFC處的電容，DC電源72接收 DC總線功率380，且如所希望地向微處理器電路、電容選擇電路和其 它組件供電。DC電源72包括15V電源382和5V電源384。
調(diào)光電路包括接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50、專用調(diào)光接口122以及微 處理器56。接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50接收檢測功率信號52且生成接通時(shí) 間信號54。專用調(diào)光接口 122接收外側(cè)專用調(diào)光信號120且生成專 用調(diào)光信號124.微處理器56接收接通時(shí)間信號54和專用調(diào)光信號 124，且確定調(diào)光器以控制如以上圖2所討論的電子鎮(zhèn)流器。微處理 器56生成調(diào)光控制信號58。
接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50包括定標(biāo)電路402和比較器404。定標(biāo)電 路402對檢測功率信號52進(jìn)行調(diào)節(jié)且使之平滑，檢測功率信號52被 與比較器404處的預(yù)定電壓相比較，以生成調(diào)光控制信號58。以上 結(jié)合圖3和4討論了 對調(diào)光控制信號58進(jìn)行處理以生成切換控制 信號46。專用調(diào)光接口 122可以與適于特定調(diào)光器和專用調(diào)光接口 122的 微處理器56的模擬或者數(shù)字輸入相連接。許多專用調(diào)光接口 122可 以與微處理器56連接，如針對特定應(yīng)用所希望的。專用調(diào)光接口 122 和專用調(diào)光接口 122可以與其可操作連接的調(diào)光器類型匹配，例如， 0-10V調(diào)光器、PWM調(diào)光器或者DALI調(diào)光器。當(dāng)提供多個(gè)專用調(diào)光接 口 122時(shí)，專用調(diào)光接口 122可以彼此均不同，或者某些專用調(diào)光接 口 122可以相同。下面結(jié)合圖7進(jìn)一步描述專用調(diào)光接口 122的工作。
參考圖5，電容選擇電路包括線電壓探測器60、微處理器56 以及電容電路66。線電壓探測器60探測供給調(diào)光器18的電源功率 的電壓。在該實(shí)例中，線電壓探測器60是線形峰值探測器，其提供 與檢測功率信號52的峰值電壓成比例的線電壓信號62。微處理器56 探測線電壓信號62的水平，且確定電源功率是高電壓(例如，277 伏)還是低電壓(例如，120伏)。在該實(shí)例中，微處理器56生成 反向的電容選擇器信號406，其在變換器408處反向，以生成電容選 擇器信號64。當(dāng)電源功率是高電壓時(shí)，微處理器56將反向的電容選 擇器信號406設(shè)定為第一水平，且當(dāng)電源功率不是高電壓時(shí)，微處理 器56將反向的電容選擇器信號406設(shè)定為笫二水平。當(dāng)電源功率是 如由電容選擇器信號64所指示的高電壓時(shí)，電容電路66中的晶體管 Q4X斷開，且沒有任何額外的電容被增加到升壓/PFC。當(dāng)電源功率不 是如由電容選擇器信號64所指示的高電壓時(shí)，電容電路66中的晶體 管Q4X接通，且額外的電容器被增加到升壓/PFC。減少電容提高了較 高電源功率電壓處的穩(wěn)定性。使用不同的電容值還改善了不同電源功 率電壓處的功率因數(shù)和總諧波失真。
圖6A-6C是圖5中的調(diào)光電路的電壓跟蹤，其圖示了利用存在的 同軸調(diào)光器的工作，因此，鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割，即，對于部 分周期，電壓保持在零，以減少燈的功率和對燈調(diào)光。在該實(shí)例中， 如圖6的跟蹤A中圖示的鎮(zhèn)流器輸入功率被完全整流，以生成如困6 的跟蹤B中圖示的檢測功率信號52。如圖6的跟蹤C(jī)圖示了接通時(shí) 間信號54,接通時(shí)間是每個(gè)接通時(shí)間脈沖前沿和后沿之間的時(shí)間。
圖7A-7C是用于根據(jù)本發(fā)明所制成的通用調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的專 用調(diào)光器接口電路的示意圖，其中，類似的元件與圖l共享彼此相似 的附圖標(biāo)記。圖7A、 7B和7C分別是與0-10V調(diào)光器、PWM調(diào)光器和DALI調(diào)光器一起使用的專用調(diào)光器接口電路，
專用調(diào)光器接口電路122包括接收外側(cè)專用調(diào)光信號120的輸 入電路602、隔離器604以及發(fā)射專用調(diào)光信號124的輸出電路606。 在這些實(shí)例中，每個(gè)輸出電路606接收高頻信號608或者+SVDC，以 向輸出電路606供給功率。高頻信號608可以是任何合適頻率的方波， 例如，40kHz到80kHz范圍內(nèi)的頻率，或者60kHz。在一個(gè)實(shí)施例中， 高頻信號608可以從電子鎮(zhèn)流器的切換電路獲得。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 理解，當(dāng)不需要隔離時(shí)，隔離器604可以從專用調(diào)光器接口電路122 中省略。
參考圖7A，在該實(shí)例中的外側(cè)專用調(diào)光信號120是0-10V模擬 信號。專用調(diào)光信號124是提供給微處理器模擬輸入的0-3V模擬信 號。
參考圖7B，在該實(shí)例中的外側(cè)專用調(diào)光信號120是脈寬調(diào)制 (PWM)信號。專用調(diào)光信號124是提供給微處理器數(shù)字輸入的PWM 數(shù)字信號。
參考圖7C，在該實(shí)例中的外側(cè)專用調(diào)光信號120是數(shù)字可尋址 照明接口(DALI )串行數(shù)字信號，其符合熒光燈鎮(zhèn)流器標(biāo)準(zhǔn)IEC 60929， 附件E中所提出的協(xié)議。專用調(diào)光信號124是提供給微處理器數(shù)字輸 入的被轉(zhuǎn)換的0-5V的DALI串行數(shù)字信號。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解當(dāng)多于一個(gè)專用調(diào)光器接口電路用在單 個(gè)電子鎮(zhèn)流器中時(shí)，組件可以在專用調(diào)光器接口電路之間共享。例如， 公用隔離器604的不同繞組可以在專用調(diào)光器接口電路之間共享。在 另一實(shí)例中，隔離器604后面的輸出電路606可以在用于PWM和DALI 接口電路的專用調(diào)光器接口電路122之間共享。
雖然此處所公開的本發(fā)明的實(shí)施例目前被認(rèn)為是優(yōu)選的，但是可 以進(jìn)行各種改變和修改，而不脫離發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解，圖1、 3、 5和7所描述的實(shí)施例是示范性的，且這些可替代的電 路可以如所希望的用于特定應(yīng)用。本發(fā)明的范圍在所附權(quán)利要求中指 出，且規(guī)定等同物的意義和范圍內(nèi)所出現(xiàn)的所有改變包含于此。
權(quán)利要求
1.一種用于電子鎮(zhèn)流器的控制電路，該電子鎮(zhèn)流器可操作地接收鎮(zhèn)流器輸入功率以及接收外側(cè)專用調(diào)光信號，所述控制電路包括功率檢測電路27，該功率檢測電路27響應(yīng)于鎮(zhèn)流器輸入功率20生成檢測功率信號52；接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50，該接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器50響應(yīng)于檢測功率信號52生成接通時(shí)間信號54；專用調(diào)光接口122，該專用調(diào)光接口122可操作地響應(yīng)于外側(cè)專用調(diào)光信號120生成專用調(diào)光信號124；以及微處理器56，該微處理器56可操作地響應(yīng)于接通時(shí)間信號54和專用調(diào)光信號120中至少一個(gè)生成調(diào)光控制信號58；其中，當(dāng)電源功率是相位切割功率時(shí)，接通時(shí)間信號54確定調(diào)光控制信號58。
2. 如權(quán)利要求l所述的電路，其中，當(dāng)電源功率不是相位切割 功率時(shí)，專用調(diào)光信號120確定調(diào)光控制信號58。
3. 如權(quán)利要求l所述的電路，其中，專用調(diào)光接口122可操作 地接收來自從由0-IOV調(diào)光器、PWM調(diào)光器和DALI調(diào)光器組成的組 中選定的調(diào)光器的外側(cè)專用調(diào)光信號120。
4. 如權(quán)利要求l所述的電路，進(jìn)一步包括多個(gè)專用調(diào)光接口 122，所述專用調(diào)光接口 122可操作地響應(yīng)于多個(gè)外側(cè)專用調(diào)光信號 120生成多個(gè)專用調(diào)光信號124，所述多個(gè)專用調(diào)光信號124在微處 理器56處被接收。
5. 如權(quán)利要求l所述的電路，進(jìn)一步包括 線電壓探測器60,該線電壓探測器60響應(yīng)于檢測功率信號52生成線電壓信號62;以及電容電路66,該電容電路66響應(yīng)電容選擇器信號64，以調(diào)整升 壓/功率因數(shù)控制器32的電容；其中，微處理器56響應(yīng)線電壓信號62，且生成電容選擇器信號64。
6. —種用于電子鎮(zhèn)流器的燈控制方法，包括 檢測鎮(zhèn)流器輸入功率；確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率202;當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率時(shí)，執(zhí)行同軸調(diào)光器控制204;當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率不是相位切割功率時(shí)，確定第一專用調(diào)光器是否存在206;以及當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)，執(zhí)行第一專用調(diào)光器控制208。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)，執(zhí)行同軸調(diào)光器控制。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括 >當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)，確定第二專用調(diào)光器是否存在210;以及當(dāng)?shù)诙Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)，執(zhí)行第二專用調(diào)光器控制212。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)，確定第三專用調(diào)光器是否存在214;以及當(dāng)?shù)谌龑Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)，執(zhí)行第三專用調(diào)光器控制216。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率202包括確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否具有指示鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率的相位參數(shù)。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，相位參數(shù)從由相位角和接通時(shí)間所組成的組中選定。
12. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率202包括確定鎮(zhèn)流器輸入功率的電壓是否是在預(yù)定相位角以上的非零。
13. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率202包括確定鎮(zhèn)流器輸入功率的接通時(shí)間是否小于預(yù)定接通時(shí)間。
14. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括確定用于所檢測的鎮(zhèn)流器輸入功率的線電壓；以及響應(yīng)于線電壓調(diào)整升壓/功率因數(shù)控制器電容。
15. —種燈控制系統(tǒng)，包括用于檢測鎮(zhèn)流器輸入功率的裝置；用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率的裝置；用于當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率時(shí)執(zhí)行同軸調(diào)光器控制的裝置；用于當(dāng)鎮(zhèn)流器輸入功率不是相位切割功率時(shí)確定第一專用調(diào)光器是否存在的裝置；以及用于當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第一專用調(diào)光器控制的裝置。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)執(zhí)行同軸調(diào)光器控制。
17. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)確定第二專用調(diào)光器是否存在的裝置；以及用于當(dāng)?shù)诙Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第二專用調(diào)光器控制的裝置。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于當(dāng)?shù)谝粚Ｓ谜{(diào)光器不存在時(shí)確定第三專用調(diào)光器是否存在的裝置；以及用于當(dāng)?shù)谌龑Ｓ谜{(diào)光器存在時(shí)執(zhí)行第三專用調(diào)光器控制的裝置。
19. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率的裝置包括用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否具有指示鎮(zhèn)流器輸入功率是相位切割功率的相位參數(shù)的裝置。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，相位參數(shù)是從由相位角和接通時(shí)間組成的組中選定。
21. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率的裝置包括用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率的電壓是否在預(yù)定相位角以上非零的裝置。
22. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率是否是相位切割功率的裝置包括用于確定鎮(zhèn)流器輸入功率的接通時(shí)間是否小于預(yù)定的接通時(shí)間的裝置。
23. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于確定所檢測的鎮(zhèn)流器輸入功率的線電壓的裝置；以及用于響應(yīng)于線電壓調(diào)整升壓/功率因數(shù)控制器電容的裝置，
全文摘要
一種通用的線電壓調(diào)光方法和系統(tǒng)，其具有用于電子鎮(zhèn)流器的控制電路，該電子鎮(zhèn)流器可操作地接收鎮(zhèn)流器輸入功率和外側(cè)專用調(diào)光信號，所述控制電路包括響應(yīng)于鎮(zhèn)流器輸入功率(20)生成檢測功率信號(52)的功率檢測電路(27)；響應(yīng)于檢測功率信號(52)生成接通時(shí)間信號(54)的接通時(shí)間轉(zhuǎn)換器(50)；響應(yīng)于外側(cè)專用調(diào)光信號(120)可操作地生成專用調(diào)光信號(124)的專用調(diào)光接口(122)；以及響應(yīng)于接通時(shí)間信號(54)和專用調(diào)光信號(120)中至少一個(gè)可操作地生成調(diào)光控制信號(58)的微處理器(56)。當(dāng)電源功率是相位切割功率時(shí)，接通時(shí)間信號(54)確定調(diào)光控制信號(58)。
文檔編號H05B41/39GK101690414SQ200880023595
公開日2010年3月31日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者M·吳 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司