照明装置控制开关和方法转让专利

申请号 : CN201680068489.3

文献号 : CN108293287B

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发明人 : P·T·J·布南P·戴克希勒

申请人 : 飞利浦照明控股有限公司

摘要 :

本发明提供了一种照明装置控制开关,该照明装置控制开关使用检测电路以监测如下的参数,该参数依赖于照明装置控制开关关断时流向照明负载的输出电流。根据所监测的参数,该照明装置控制开关被配置为通/断控制器或调光控制器。该照明装置控制开关因此可以被配置为可调光开关,例如实施前沿或后沿调光,或者被配置为通/断开关。该照明装置控制开关提供了可以面向未来的通用调光器解决方案,以允许安装新一代照明负载。

权利要求 :

1.一种照明装置控制开关(10),包括:

耦合在功率输入端子(16)和输出端子(18)之间的串联开关装置(M1、M2);

所述功率输入端子(16),用于接收来自外部电源的功率;

所述输出端子(18),用于连接到照明负载(12);

检测电路(20),用于检测如下参数,所述参数依赖于在所述串联开关装置(M1、M2)关断时流向所述输出端子的输出电流,其中所述照明装置控制开关包括电荷存储元件,所述电荷存储元件(22)在所述串联开关装置(M1、M2)关断期间通过所述输出电流充电,以为所述检测电路(20)和控制器(20)提供电力供应,以及所述参数包括所述电荷存储元件的充电状态;以及控制器(20),所述控制器(20)适于:

通过基于所述参数确定照明负载的类型,以根据所检测到的参数将所述照明装置控制开关配置为通/断控制器或调光控制器,其中,如果所述参数超过阈值(66),则所述照明负载的类型被确定为可调光照明负载,或者如果所述参数低于所述阈值(66)并且超出欠压锁出阈值(64),则所述照明负载的类型被确定为不可调光照明负载;并且对于所述不可调光照明负载,将所述照明装置控制开关(10)配置为所述通/断控制器,或者对于所述可调光照明负载,将所述照明装置控制开关(10)配置为所述调光控制器。

2.根据权利要求1所述的照明装置控制开关,其中,所述功率输入端子(16)用于接收交流市电输入,所述控制器适于对所述市电输入实施相切,并且所述串联开关装置(M1、M2)适于在所述相切中关断。

3.根据权利要求2所述的照明装置控制开关,其中所述超出欠压锁出阈值(64)指示所述照明装置控制开关仅具有充足的供电以充当通/断开关;

所述阈值(66)指示所述照明装置控制开关具有充足的供电以作为调光器来操作。

4.根据任一前述权利要求所述的照明装置控制开关,还包括RF收发器(24),其中,所述控制器还适于通过尝试与所述照明负载的RF通信来确定可调光照明负载是否是RF可调光照明负载。

5.根据权利要求4所述的照明装置控制开关,其中,所述控制器适于将所述照明装置控制开关配置为:用于RF可调光照明负载的无线媒介,如果与所述照明负载的所述RF通信成功的话;否则用作相切调光器,如果与所述照明负载的所述RF通信失败的话。

6.根据权利要求1所述的照明装置控制开关,其中,如果所述参数下降到低于比欠压锁出阈值(64)更小的值,则所述控制器适于关闭所述负载和/或显示通知。

7.一种照明系统,包括根据任一前述权利要求所述的照明装置控制开关以及连接到所述输出端子的照明负载,其中,所述照明负载包括以下之一:具有电流旁路功能的相切可调光照明负载;

不具有电流旁路功能的不可调光照明负载;

具有RF通信能力并且具有电流旁路功能的RF可调光照明负载。

8.一种照明装置控制方法,包括:

检测如下参数,所述参数依赖于在串联开关装置(M1、M2)关断的情况下,从照明装置控制开关(10)流向照明负载(12)的输出电流,其中所述照明装置控制开关包括电荷存储元件,所述电荷存储元件在所述串联开关装置(M1、M2)关断期间通过所述输出电流充电,以为所述照明装置控制开关(10)提供电力供应,以及所述参数包括所述电荷存储元件的充电状态;并且如果所述参数低于阈值并且超出欠压锁出阈值,则将所述照明装置控制开关配置为通/断控制器,或者如果所述参数超过所述阈值则将所述照明装置控制开关配置为调光控制器。

9.根据权利要求8所述的方法,还包括以如下方式基于所述参数来确定照明负载的类型:如果所述参数超过阈值,则确定所述照明负载为可调光照明负载,或者如果所述参数低于所述阈值,则确定所述照明负载为不可调光照明负载;

所述超出欠压锁出阈值(64)指示所述照明装置控制开关仅具有充足的供电以充当通/断开关;以及所述阈值(66)指示所述照明装置控制开关具有充足的供电以作为调光器来操作。

10.根据权利要求9所述的方法,还包括:通过尝试与所述照明负载进行RF通信来确定可调光照明负载是否是RF可调光照明负载,并且如果所述RF通信成功,将所述照明装置控制开关配置为用于RF可调光照明负载的无线媒介。

11.根据权利要求9或10所述的方法,包括:接收到所述照明装置控制开关的交流市电输入并且对所述市电输入实施相切,其中,所述方法还包括在所述相切期间从所述输入对电荷存储元件进行充电以提供电源,并且其中,所述参数包括所述电荷存储元件的充电状态。

说明书 :

照明装置控制开关和方法

技术领域

[0001] 本发明一般地涉及用于控制照明装置(诸如灯、灯具、管状灯具、LED模块或LED驱动器)的方法和装置。

背景技术

[0002] 将LED作为单个灯或在灯具中使用的情形日益增加,并且除了简单的通-断控制之外,还可以执行附加的功能。也许最基本的功能是调光功能。
[0003] 传统的白炽灯泡使用相切调光方法,并且相切调光器开关被用于此目的。它们可以根据前沿相切方法或后沿相切方法进行操作。
[0004] 通用调光器在电气安装人员中非常流行。这个的主要原因是在于它们适合用于电感式、电阻式和电容式照明负载。由于调光器自动将它的工作模式(特别是前沿或后沿)适配到与它连接的负载,这使得技术人员的生活变得容易。安装人员只需要在库存中有一个调光器类型即可。
[0005] 使用板载(on-board)无线调制解调器的具有无线控制功能的灯和灯具,正在变得越来越流行,因此存在无线可控灯的趋势。
[0006] 无线通信通常发生在照明负载(例如灯)与电桥(通常被称为集线器)之间。该集线器优选地被设置为双线设备以适配现有的电气设施,使得它可以作为改型解决方案提供。集线器然后与负载串联连接,并且必须被供电以便操作。
[0007] 然而,已知的通用调光器不能操作这些无线照明负载。此外,可用的无线调光器不适合用于通用负载。本申请的上下文中,无线调光器是可经由无线通信(例如,ZLL、WiFi或蓝牙)控制的无线调光器,而照明负载的接口仍然是一个相切信号。
[0008] 通常地,壁式开关(诸如调光器开关)可以持续20年,并且即使最初将其与相切可调光照明负载一起使用,如果它也可以被用于无线连接的照明负载,那么它将是期望的。
[0009] 因此,需要一种能够覆盖所有现有技术状态的照明装置控制开关。那么,这将使得安装变得简单并且避免客户方面的困惑。照明装置控制开关应该是双线单元,使得它可以在不需要布线变更的情况下代替现有的壁式开关(其中不存在中性线)。
[0010] 这种单元的供电可以利用电池或其他能量储存或能量采集技术来实施。然而,更为用户友好和免维护的解决方案是经由市电直接对照明装置控制开关供电。因此,还需要一种通用照明装置控制开关,该通用照明装置控制开关可以代替现有的双线壁式开关。
[0011] GB 2444527 A1公开了一种用于在原位代替常规壁式安装的灯开关的设备,其包括调光器和占用传感器。该设备可响应于手动可操作的控制以及还有占用传感器所生成的信号来变化到照明设备的功率输出。该占用传感器可以是PIR(无源红外)型检测器。也可以提供光传感器和定时器。该设备也可能有两种操作方式,一种用于白炽灯,并且一种用于非白炽灯。
[0012] SG 186590 A1公开了一种用于控制负载的输出的设备,该设备包括:导通角改变电路;电流扫描仪;以及数字信号处理单元,其包括:预设定负载类型获取模块;以及连续模板匹配模块,其适于在所获取的预设定负载类型是非线性可调光负载的情况下,在预定时刻执行连续模板匹配,该连续模板匹配模块包括:导通角范围确定子模块,其适于确定导通角范围;本地图案获取子模块,其适于响应于在该导通角范围内改变该导通角而获取本地图案;匹配子模块,其适于将本地图案与当前图案模板中的本地图案进行匹配;以及更新子模块,其适于根据匹配结果更新该负载的控制参数。

发明内容

[0013] 具有与所有种类的负载(诸如不可调光灯、传统可调光灯(相切可调光灯)和无线受控灯)兼容的控制开关将是有利的。
[0014] 本发明的实施例的基本思想是在于使用从开关到负载的电流来区分负载的类型。该解决方案是基于不同负载会导致控制开关以不同方式工作的状况。例如,不可调光的灯不支持调光器,因此通常地不会允许调光器的泄漏/旁路电流;而可调光灯允许调光器的泄漏/旁路电流,以便允许引线电流(lead current)对调光器中的三端双向可控硅(triac)充电并且使调光器正常工作。
[0015] 本发明由权利要求限定。
[0016] 根据本发明的一个方面的示例,提供了一种照明装置控制开关,包括:
[0017] 功率输入端子,用于接收来自外部电源的功率;
[0018] 输出端子,用于连接到照明负载;
[0019] 检测电路,用于检测依赖于在该照明装置控制开关关断时流向输出端子的输出电流的参数;以及
[0020] 控制器,该控制器适于:
[0021] 根据检测到的参数将照明装置控制开关配置为通/断控制器或调光控制器。
[0022] 鉴于在控制开关关断时输出电流的存在/幅度,该控制开关可以确定当控制开关关断时光负载是否支持泄漏电流,并且继而可以确定照明负载是否可以支持调光器。因此,该开关可以被配置为可调光开关,例如实施前沿或后沿调光,以操作可调光照明负载,或者它可以被配置成实施通/断开关以操作不可调光的光负载。该开关提供了一种可以面向未来的通用开关解决方案,以允许安装新一代/可调光照明负载以及基本非可调光照明负载。
[0023] 该控制器可以适用于:
[0024] 基于该参数确定照明负载的类型,其中,如果该参数超过阈值,则该照明负载的类型被确定为可调光照明负载;如果该参数低于该阈值,则该照明负载的类型被确定为不可调光照明负载;并且
[0025] 将照明装置控制开关配置为用于不可调光照明负载的通/断控制器或被配置为用于可调光照明负载的调光控制器。
[0026] 在该开关中,控制器根据输出电流自动检测所连接的照明负载是否是可调光或不可调光类型的照明负载。当照明装置控制开关为关时,基于允许足够的旁路电流流动来检测可调光照明负载。
[0027] 由控制器施行的确定和配置例如发生在开关的启动模式期间。
[0028] 功率输入端子可以是用于接收交流市电输入,该控制器适于对市电输入实施相切,并且照明装置控制开关在相切中关断,其中,控制开关包括电荷存储元件,该电荷存储元件在相切期间由所述输出电流充电,以为检测电路和控制器提供电源。
[0029] 以这种方式,相切被用作为生成用于开关发挥功能所需功率的方式。这避免了对电池或其他非永久性电源的需要。相反,电荷存储元件可以简单地包括适当的电容器以及适当的控制电子器件,诸如整流器和开关模式或线性功率转换器。
[0030] 该参数可以包括电荷存储元件的充电状态。
[0031] 因此,电荷存储元件被充电的方式提供能够流动的输出电流的指示,并且因此指示能够流过照明负载的旁路电流。备选地,可以放置专用电阻元件以允许输出电流通过,并且跨电阻元件的电压是输出电流的指示。
[0032] 控制开关可以包括功率输入端子与输出端子之间的串联开关装置。
[0033] 该串联开关装置可以用作通-断开关,或者可以被更动态地控制以实施相切调光控制。
[0034] 该控制开关还可以包括RF收发器,其中,该控制器还适于通过尝试与照明负载的RF通信来确定可调光照明负载是否是RF可调光照明负载。
[0035] 以这种方式,控制开关可以确定可调光照明负载是否具有本地RF控制的调光能力。这使控制开关具有更通用的适用性。
[0036] 整体控制开关因此可以用作电子开关或用作控制无线照明负载的控制器。控制的发生可以来自照明装置控制开关本身或经由外部设备,为此照明装置控制开关则充当集线器。
[0037] 控制开关因此可以基于双线无线照明装置控制开关(具有相切功能以如上文所解释生成它的电源)。然后提供可使用相同硬件和控制的相切调光功能。
[0038] 控制器可以适于将照明装置控制开关配置为:
[0039] 用作RF可调光照明负载的无线媒介,如果与照明负载的RF通信成功;否则[0040] 用作相切调光器,如果与照明负载的RF通信失败。
[0041] 然后,控制开关用作用于RF可调光照明负载的集线器、电桥或其他无线媒介,或者否则用作相切调光器。
[0042] 当控制器适于将照明装置控制开关配置为相切调光器时,控制器例如还适于:
[0043] 确定负载是前沿负载还是后沿负载,并且相应地将照明装置控制开关配置为前沿调光器或后沿调光器。
[0044] 以这种方式,存在一种自动检测连接了哪种类型的负载(例如,可调光或不可调光、以及还是感应、电阻、电容或无线)的检测系统。
[0045] 如果参数下降到低于甚至比阈值更小的最小值,则控制器可适于关闭负载和/或显示通知。
[0046] 此功能可能够实施自动关闭模式。
[0047] 控制开关可以具有单个输入端子和单个输出端子。以这种方式,该开关用作2线照明装置控制开关,该2线照明装置控制开关可以被用作现有照明开关外壳的改型。
[0048] 本发明还提供一种照明系统,包括如上文所定义的控制开关和连接到输出端子的照明负载,其中,该照明负载包括以下之一:
[0049] 具有电流旁路功能的相切可调光照明负载;
[0050] 不具有电流旁路功能的不可调光照明负载;
[0051] 具有RF通信能力并且具有电流旁路功能的RF可调光照明负载。
[0052] 这提供了控制开关和由该开关控制的照明负载的组合。
[0053] 根据本发明的另一方面的示例提供了一种照明装置控制方法,包括:
[0054] 检测依赖于在照明装置控制开关断开时从照明装置控制开关流向照明负载的输出电流的参数;并且
[0055] 根据该参数将照明装置控制开关配置为通/断控制器或调光控制器。
[0056] 该方法还可以包括基于该参数确定该照明负载的类型,如果该参数超过阈值则确定照明负载为可调光照明负载,或者如果该参数低于阈值则确定照明负载为不可调光照明负载。
[0057] 该方法利用(直接或间接)检测例如经过照明负载的旁路电流(即,即使在照明负载关断时也流动的电流)。它使得能够自动检测该照明负载的类型。
[0058] 该方法还可以包括通过尝试与照明负载的RF通信来确定可调光照明负载是否为RF可调光照明负载,并且如果RF通信成功,则将照明装置控制开关配置为用于RF可调光照明负载的无线媒介。
[0059] 交流市电输入可以由照明装置控制开关接收并且可以对市电输入实施相切,其中,该方法还包括在该相切期间从输入对电荷存储元件充电以提供用于照明装置控制开关的电源,并且其中,该参数包括电荷存储元件的充电状态。
[0060] 该方法然后可以包括:
[0061] 向参数应用第一阈值,低于该第一阈值则检测到故障;
[0062] 向参数应用第二阈值,其中,当该参数在第一阈值与第二阈值之间时确定不可调光照明负载;
[0063] 如果超过第二阈值,则执行相切调光测试以确定电源是否保持稳定,并且:
[0064] 如果电源保持稳定:
[0065] 尝试与照明负载的RF通信,并且如果RF通信被建立,则将照明装置控制开关配置为用于RF可调光照明负载的无线媒介,并且如果RF通信未建立,执行用于感应、电阻或电容照明负载的负载检测,并且相应地选择前沿或后沿调光;
[0066] 如果电源不保持稳定,则将照明装置控制开关配置为通/断控制器。
[0067] 该测试确保在照明装置控制开关中使用用于功率生成的相切,使得有足够的功率使得照明装置控制开关用作调光器。因此,即使检测到可调光的照明负载,控制开关在相切期间必须能够生成足够的功率以执行它的电子功能。
[0068] 如果检测到需要相切调光控制的可调光照明负载,那么确定所需相切的类型。因此,该方法还能够区分需要不同相切类型的不同类型的照明负载。
[0069] 参考下文所描述的一个(或多个)实施例,本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

[0070] 现在将参考附图详细描述本发明的示例,其中:
[0071] 图1示出了用于向照明负载提供功率的照明装置控制开关;
[0072] 图2被用于解释该照明装置控制开关如何生成它自己的电源;
[0073] 图3A示出了可以如何使用用于后沿相切的固定相位角来提供电源功能;
[0074] 图3B示出了可以如何使用用于后沿相切的可变相位角来提供电源功能和调光功能;
[0075] 图4示出了配置该照明装置控制开关的方法;以及
[0076] 图5示出了如何使用该照明装置控制开关的电源充电能力以确定在哪个状态下操作。

具体实施方式

[0077] 本发明提供一种照明装置控制开关,该照明装置控制开关使用检测电路来监测参数(诸如在照明装置控制开关关断时流到照明负载的输出电流)。由于所监测的参数与照明负载是否可调光有关,所以依赖于所监测的参数(即,电流,或间接地,所监测到的供电电压)照明装置控制开关被配置为通/断控制器或调光控制器。因此,该照明装置控制开关可以被配置为可调光开关,例如实施与可调光照明负载一起使用的前沿或后沿调光,或者被配置为与不可调光照明负载一起使用的通/断(电子)开关。照明装置控制开关提供了一种面向未来(future-proof)的通用开关解决方案,以允许安装新一代照明负载和基本不可调光的照明负载。
[0078] 图1示出了照明装置控制开关10(从这个角度,其更简单地称为灯控制开关10),以用于向照明负载12提供功率(从这个角度,该负载12更简单地称为灯12)。
[0079] 灯控制开关10包括用于接收来自外部电源16的功率的功率输入端子14和用于连接至灯12的输出端子18。另一灯端子被连接到中性线17。
[0080] 控制器20被用于检测如下参数,该参数依赖于在灯控制开关关断的情况下流向输出端子18的输出电流。这里,术语灯控制开关关断意味着基本导电元件例如在三端双向可控硅(triac)调光器中被关断,三端双向可控硅组件被关断。然而,应理解的是,在基本导电元件被关断的条件下,在输入市电与照明负载之间存在旁路/泄漏电流路径,并且在该路径中流动有旁路/输出电流以便当诸如相切度被满足的条件下,将基本导电元件接通。该参数例如是由输出电流引起的充电电压。该输出电流因此是能够通过灯电路的旁路电流。该控制器用作检测器,也可用作控制器,以根据参数将灯控制开关配置为通/断控制器或调光控制器。该检测电路被示出为控制器20的一部分,但它们可以是分开的单元。
[0081] 灯控制开关10具有电源段22,该电源段22可以包括具有存储电容器的桥式整流器、限流元件和线性转换器或开关模式电源,以转换成期望的DC电压(例如,5V或3.3V)。具有高功率因子的电源是优选的,例如以限制峰值整流充电电流进入照明负载。
[0082] 灯控制开关10具有在输入端子14与输出端子18之间的串联开关装置,如第一晶体管M1和第二晶体管M2所示。它们被控制以实施相切功能。特别地,在输入14处接收交流市电输入,并且控制器20对市电输入实施相切。该灯控制开关在相切中被关断。然而,在这一时间期间,电源段22的电荷存储元件通过输出(旁路)电流被充电,以经由电源段22的相应地连接到输入14和输出18的两个端子来提供电源。
[0083] 在该示例中,使用金属氧化物场效应晶体管MOSFET,但原则上可以应用任何其他半导体(例如双极结型晶体管、BJT或具有单一MOSFET或BJT的整流电桥)。一般地,归因于相对低的功耗,MOSFET技术是优选的。
[0084] 如下文进一步所讨论的,电源段22和控制器20相互连接以提供供电功率并且随时间感测供电电压行为。
[0085] 控制器实施定时和控制功能,以控制开关M1和M2,例如基于供电电压感测来确定操作模式,以感测与市电频率定时同步的市电过零点,并且还实施如下文所讨论的决定。
[0086] 灯控制开关还包括实施无线连通性的无线功能块24。由于该单元决定是否必须激活无线模式,所以它连接到电源段22以供电并且连接到控制器20。无线功能块也可以向控制器提供指令,例如调整相切角度。
[0087] 灯控制开关被设计成实施自动检测原理,以用于装配在双线灯控制开关中,以决定何时使用如下的三种不同的模式操作:
[0088] 1.通-断开关模式,用于控制不可调光照明负载(不可调光LED灯);
[0089] 2.前沿或后沿相切调光器,用于调光相切可调光照明负载(例如可调光LED灯、CFLi和白炽灯);
[0090] 3.RF节点/集线器/电桥,用于无线可控照明负载,其使用最少的相切以在灯控制开关中产生电源。
[0091] 如上文所提及,灯控制开关10生成它自己的电源。参考图2来解释如何实现这个的一个示例。
[0092] 示意性地示出了图1的电路,以示出市电供电电压V1、跨灯控制开关10的电压V2和跨灯12的电压V3。市电输入V1的半个周期被示出在时序图中。
[0093] 灯控制开关10实施后沿相切。因此,从130度到180度,输出电压V3为零,并且市电输入V1的后沿跨灯控制开关呈现为电压V2。
[0094] 曲线25是灯控制开关的供电电流,并且曲线26是负载的操作电流。
[0095] 在第一时段28期间,负载以常规方式供电。在时段30期间,使用相切调光跨灯控制开关的端子产生差分电压。在时段32期间,灯需要通过传递通过电流(through current)以对灯控制开关的电源进行充电来支持相切调光器。同时,它应能够承受后沿或前沿相切信号。
[0096] 相切调光以常规方式进行实施,并且已知双线调光电路的许多示例,例如基于三端双向可控硅的电路。在仅利用两根线的情况下,调光器依靠流过负载的电流既对它自己的内部电路供电,并且检测与AC线同步的过零点。
[0097] 当灯控制开关第一次被连接到市电电压时,或者当连接了第一负载时,它将尝试通过以某一程度相切市电电压来启动它的电源,例如如上文所述。如果不能产生充足的电源(例如因为负载不提供足够的经过电流),则灯控制开关只能被用作通/断开关。
[0098] 如果能够产生充足的电源,它将输出一个固定的相位角(例如,130°)。随后,无线可控灯可以与灯控制开关配对。在这种情况下,相切不会被用于调光,而只能够允许产生电源以支持RF通信以及在控制模块中需要供电的任何其他功能。
[0099] 图3A示出了可以如何使用后沿相切的固定相位角来提供电源功能。
[0100] 如果没有无线可控灯存在或被检测到,则灯控制开关将进入它的相切调光模式之一。无线通信将进入睡眠模式(非常低的功耗)或完全关掉。那么,相切不仅被用于在灯控制开关中生成电源,而且还通过变化它的相切输出来控制负载。
[0101] 如图3B中所示,这导致可变的相切。
[0102] 依赖于负载的经过电流能力,灯控制开关可能仍然响应于遥控器。该遥控信号可以被用于变化调光水平。
[0103] 当然,相切不会覆盖全半周期,因为仍然要维持电源。
[0104] 图4示出了配置灯控制开关的方法。
[0105] 在步骤40中,灯控制开关被安装,或者灯被重新连接到灯控制开关。任一事件都会触发初始化。
[0106] 在步骤42中,确定灯控制开关的电源是否可以恰当地充电。如果不是,则在步骤44中检测不工作模式,并且向用户提供指示。
[0107] 如果电源只能充电到第一级(1级),则灯控制开关只能以开关模式操作,用为机械通/断开关。这在步骤46中确定。
[0108] 如果达到第二级的充电,则灯控制开关在步骤48中以相切模式(前沿或后沿)操作,其具有产生电源的固定相位角。然后,如果电源不能够从相切信号生成功率,则此时检测到电源单元失效并且该方法返回到步骤46。
[0109] 如果电源单元能够从相切信号生成功率,则在步骤50中进行对灯的无线连通性的测试。这是包括注册通信的灯试运行的测试,这可能需要几分钟。
[0110] 如果无线通信不可能,则在步骤52中测试有线可调光负载的类型(诸如电阻式、电容式或电感式)。这种类型的负载检测是众所周知的,例如,如EP 1969691中所描述。如果检测到电感式负载,则在步骤54中使用前沿相切调光器模式。如果检测到电阻式或电容式负载,则在步骤56中使用后沿相切调光器模式。
[0111] 如果无线通信是可能的,则在步骤58中进行通信,在该通信期间标识系统功能,协调功率需求并且建立前端连接。这是试运行方法,该方法对于本领域技术人员将是公知的,例如如WO2007/029186和WO2012/168859中所讨论的。
[0112] 当无线设置完成时,该灯控制开关在步骤59中以RF模式操作,并且用作电桥或集线器。
[0113] 在初始决定步骤42中,在控制开关被关断时的输出电流下,灯控制开关的电源充电能力被用于确定操作在哪个状态。这参照图5进一步解释。
[0114] 在安装或第一负载连接的起始点之后,灯控制开关中的电源相切电输入,并且尝试在相切时段期间充电,如由作为两个单独的示例的线60和62所示出的。如果供电电压永远不能达到欠压锁出(UVLO)电平64,则灯控制开关不能开始操作(导致上文的步骤44)。灯控制开关上的指示器LED仍然可以被供电,以向客户指示负载与该灯控制开关不兼容。
[0115] 如果电源可以进入L1电平(UVLO电平64与模式检测阈值66之间的区域),则意味着光负载是不可调光的照明负载,该不可调光的照明负载不允许足够的旁路电流,并且控制开关仅具有充足的供应以充当通/断开关。如果它甚至可以进入高于模式检测阈值66(如线60)的更高的电平L2,则它具有充足的供应以作为调光器来操作。在后面的过程中,确定灯控制开关是用作相切调光器还是用作无线集线器。
[0116] 边界条件是即使不可调光的负载应该允许至少几毫安的经过电流以使得灯控制开关至少达到UVLO电平64。许多(如果不是全部的话)不可调光的照明负载做得到这个。
[0117] 可调光灯需要与壁式相切调光器兼容,并且因此需要在相切时段导通电流以对调光器中的电容器充电。对于传统灯(像紧凑型荧光灯CFL),固有地存在旁路电流,因为它是纯电阻式负载。对于可调光LED灯,由于LED驱动器/转换器不是纯电阻式负载,因此驱动器本身通常不提供旁路电流路径,并且这就是为什么越来越多的兼容调光器的可调光LED灯通常包括专用泄放路径。因此,为了适当的性能,现在和未来的所有相切可调光LED灯将具有一些手段以旁路处于非导通状态和关断状态的电流。
[0118] 如果相切可调光灯和无线可控灯并联连接,则灯控制开关可以在无线模式下操作以产生用于电源的固定相切并且开始RF通信。相切可调光灯将不是可调光的,并且只能导通和关闭。对于无线可控灯,在这种情况下只有电源控制的关断状态是可用的,因为通信控制的关断状态不会切断相切可调光灯。
[0119] 操作模式选择可以由用户手动进行,而不是使用自动检测。
[0120] 例如,如果无线功能需要比正常操作(例如,空中(OTA)更新)更多的功率,则控制器的附加特征可以临时改变电源生成的导通角。例如,如果电源生成的稳态相位角为145°,则相位角可被改变为130°,以持续达需要附加的供电功率来充电的持续时间。
[0121] 可选地,电流感测元件(例如电流感测电阻器)可以与开关M1和M2串联设置。以这种方式,可以确定负载是否汲取电流。如果电流低于某个阈值,控制单元可以检测到这个并且关断负载。以这种方式,灯控制开关也可以充当备用杀手。由于市电电压从未与无线控制的灯物理地断开,因此每个连接到调光器的灯都存在待机损耗并相加。为了减少待机损耗,灯控开关可以以这种方式将灯与市电物理地断开,消除了除通用调光器本身的数百毫瓦之外的所有备用损耗。当导通命令被发送时,首先调光器将切换市电并且随后将命令和先前的设定发送到灯。
[0122] 在关断状态期间,仍然存在一些经过电流可用以为供电单元供电,使得控制器和/或无线功能块处于空闲模式。
[0123] 可以在双线电气设施中将灯控制开关应用于LED灯或灯具、CFL灯或灯具、白炽灯或灯具以及无线可控灯或灯具。
[0124] 各种使用情况和应用特定条件都是可能的。本发明提供了一种通用调光器,该通用调光器自动检测它的负载并且能够作为通/断开关、相切调光器(前沿和/或后沿)以及作为RF节点/集线器/电桥工作。
[0125] 灯可以不仅限于照明。各种其他功能(诸如声学功能、感测功能和图像捕捉等)可以被集成到灯或灯具中。灯和灯具还可以容纳可以是较大系统的一部分的功能,例如,加热、通风和空调(HVAC)系统、甩负荷(load-shedding)系统以及应急和警报安全系统。
[0126] 在通过它们的功能单独定义了元件(诸如检测电路和控制器)的情况下,这并不排除它们可能在实践中被实施为共享物理实体。权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。