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負載控制系統(tǒng)的自動配置的制作方法

文檔序號:12071964閱讀:344來源:國知局
負載控制系統(tǒng)的自動配置的制作方法與工藝

本申請要求2014年7月25日提交的美國臨時專利申請No.62/029,177的優(yōu)先權(quán)。



背景技術(shù):

例如,可以使用各種類型的負載控制系統(tǒng)來配置諸如住宅或辦公樓的用戶環(huán)境。可以使用照明控制系統(tǒng)來控制用戶環(huán)境中的照明負載??梢允褂脵C動化窗口處理控制系統(tǒng)來控制提供給用戶環(huán)境的自然光??梢允褂肏VAC系統(tǒng)來控制用戶環(huán)境中的溫度。每個負載控制系統(tǒng)可以包括各種控制裝置,包括控制源裝置和控制目標裝置??刂颇繕搜b置可以接收數(shù)字消息,數(shù)字消息可以包括來自控制源裝置中的一個或更多個控制源裝置的用于控制電負載的負載控制指令??刂颇繕搜b置可以能夠直接控制電負載。控制源裝置可以能夠經(jīng)由控制-目標裝置來間接控制電負載??刂颇繕搜b置的示例可以包括照明控制裝置(例如,調(diào)光開關(guān)、電子開關(guān)、鎮(zhèn)流器或發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器)、機動化窗口處理、溫度控制裝置(例如,恒溫器)、AC插入負載控制裝置和/或類似物??刂圃囱b置的示例可以包括遠程控制裝置、占用傳感器、日光傳感器、溫度傳感器和/或類似物。

負載調(diào)節(jié)裝置(例如,諸如驅(qū)動器或鎮(zhèn)流器)和/或電負載(例如,諸如白熾光源、LED光源、氣體放電燈等)可以被配置成對各種控制技術(shù)中的一種控制技術(shù)作出響應??刂萍夹g(shù)可以是模擬控制技術(shù)或數(shù)字控制技術(shù)。模擬控制技術(shù)可以包括0-10V控制技術(shù)、10-0V控制技術(shù)、模擬脈寬調(diào)制(PWM)控制技術(shù)和/或類似物。數(shù)字控制技術(shù)可以包括數(shù)字PWM控制技術(shù)、數(shù)字消息控制技術(shù)(例如,諸如數(shù)字可尋址照明接口(DALI)協(xié)議、ECOSYSTEM協(xié)議等)和/或類似物。然而,控制模塊無法獲悉負載調(diào)節(jié)裝置和/或它所連接的電負載所使用的特定控制技術(shù)。如果控制模塊被配置成用不正確的控制技術(shù)來控制負載調(diào)節(jié)裝置和/或電負載,則負載調(diào)節(jié)裝置和/或電負載可能不響應(例如,可能不正確響應)。如此,需要被配置成確定(例如,自動地確定)負載調(diào)節(jié)裝置和/或電負載所響應的多種控制技術(shù)中的某種控制技術(shù)的控制模塊。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本申請涉及用于控制傳遞到一個或更多個電負載的電力量的負載控制系統(tǒng)和/或控制模塊,更特別地,涉及能夠基于所連接的電負載(例如,驅(qū)動器和/或照明負載)被自動配置成多種控制技術(shù)中的一種控制技術(shù)的負載控制系統(tǒng)(例如,無線負載控制系統(tǒng))。

控制模塊可以包括處理器、存儲器、控制單元、輸出電力連接件、控制連接件和/或電力測量電路。控制模塊可以被配置成控制電負載。電負載可以包括用于控制光負載的驅(qū)動器(例如,用于控制LED光源的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器)。輸出電力連接件可以適于與向電負載提供電力的電負載聯(lián)接。例如,電負載可以例如經(jīng)由控制模塊從電源接收電力。電力測量電路可以與輸出電力連接件聯(lián)接,用于測量傳遞到驅(qū)動器的電力量。

控制連接件可以適于按照多種控制技術(shù)向電負載提供控制信號。這多種控制技術(shù)可以包括一種或更多種模擬控制技術(shù)和/或一種或更多種數(shù)字控制技術(shù)。一種或更多種模擬控制技術(shù)可以包括0-10V控制技術(shù)、10-0V控制技術(shù)、模擬PWM控制技術(shù)、僅切換控制技術(shù)、相位控制控制技術(shù)和/或類似物。一種或更多種數(shù)字控制技術(shù)可以包括數(shù)字PWM控制技術(shù)、數(shù)字消息控制技術(shù)(例如,諸如數(shù)字可尋址照明接口(DALI)協(xié)議、ECOSYSTEM協(xié)議等)和/或類似物。

控制電路可以被配置成例如以任何次序或組合,根據(jù)多種控制技術(shù)中的每一種控制技術(shù)在控制連接件處順序地生成控制信號。控制電路可以被配置成例如通過監(jiān)測電負載(例如,驅(qū)動器和/或照明負載)的參數(shù)來確定電負載是否對多種控制技術(shù)中的至少一種控制技術(shù)作出響應。例如,控制電路可以被配置成嘗試使用控制技術(shù)中的一種控制技術(shù)將照明負載的強度調(diào)節(jié)成預定強度,并且測量在預定強度下的照明負載和/或驅(qū)動器正消耗的電力,以確定驅(qū)動器是否對控制技術(shù)作出響應。如果控制電路確定驅(qū)動器沒有對控制技術(shù)作出響應,則控制電路可以嘗試使用控制技術(shù)中的另一種控制技術(shù)將照明負載的強度調(diào)節(jié)成預定強度,并且確定驅(qū)動器是否作出響應。預定強度可以是高端強度和/或低端強度。例如,控制電路可以被配置成嘗試使用控制技術(shù)中的一種控制技術(shù)將照明負載的強度調(diào)節(jié)成高端強度和/或低端強度,并且測量在高端強度和/或低端強度下的照明負載和/或驅(qū)動器正消耗的電力,以確定驅(qū)動器是否對所選擇的控制技術(shù)作出響應。

控制電路可以被配置成按照數(shù)字控制技術(shù)經(jīng)由控制連接件向驅(qū)動器發(fā)送數(shù)字消息??刂齐娐房梢员慌渲贸纱_定驅(qū)動器是否向數(shù)字消息發(fā)送響應,以確定驅(qū)動器是否對控制技術(shù)作出響應。控制電路可以被配置成根據(jù)數(shù)字控制技術(shù)來接收數(shù)字消息,數(shù)字消息指示照明負載的測量強度,并且配置成基于測量強度確定驅(qū)動器是否對控制技術(shù)作出響應。

如果控制電路確定電負載對特定控制技術(shù)作出響應,則控制電路可以被配置成在正常操作期間使用特定控制技術(shù)來控制電負載。如果控制電路確定電負載沒有對除了僅切換控制技術(shù)外的控制技術(shù)作出響應,則控制電路可以被配置成在正常操作期間使用僅切換控制技術(shù)來控制電負載。

附圖說明

圖1是具有多個可控照明器材的負載控制系統(tǒng)的簡單布線圖,每個可控照明器材具有控制模塊、負載調(diào)節(jié)裝置(例如,驅(qū)動器)和照明源,用于照射空間。

圖2是用于控制用于光源的驅(qū)動器的控制模塊的簡化框圖。

圖3A和圖3B是被適于通過多種不同的控制方法或技術(shù)來控制負載調(diào)節(jié)裝置的控制模塊執(zhí)行以確定要使用的適宜控制技術(shù)的示例過程的簡化流程圖。

具體實施方式

圖1是包括用于照射空間的多個可控照明器材110的負載控制系統(tǒng)100的簡單布線圖。每個照明器材110可以包括照明負載,例如,發(fā)光二極管(LED)光源112和/或用于控制照明負載的相應負載調(diào)節(jié)裝置,例如,LED驅(qū)動器114。每個照明器材110可以包括適于與電源,例如,提供線電壓的交流(AC)電源聯(lián)接的相應控制模塊115??刂颇K115可以被配置成經(jīng)由電力布線118向驅(qū)動器114提供電力??刂颇K115可以被配置成生成一個或更多個控制信號,該一個或更多個控制信號可以經(jīng)由控制布線119提供給驅(qū)動器114用于控制LED光源112??刂颇K115可以被安裝于相應器材110的內(nèi)表面或外表面或者與器材相鄰定位的接線盒。在2012年12月13日公開的、名稱為“LOAD CONTROL DEVICE HAVING AN ELECTRICALLY ISOLATED ANTENNA”的共同受讓的美國專利申請公開No.2012/0313456中更詳細地描述了控制模塊的組件示例,該美國專利申請的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

驅(qū)動器114可以被配置成響應于經(jīng)由控制布線119接收的控制信號來控制傳遞到光源112的電力,進而控制光源112的強度。驅(qū)動器114可以被配置成打開和關(guān)閉光源112并且將光源112的強度調(diào)節(jié)成在低端(最小)強度LLE和高端(最大)強度LHE之間。驅(qū)動器114可以被配置成例如通過調(diào)節(jié)橫跨光源生成的電壓和/或調(diào)節(jié)被引導通過光源的電流來控制傳遞到光源112的電力。在2013年7月23日頒發(fā)的、名稱為“LOAD CONTROL DEVICE FOR A LIGHT-EMITTING DIODE LIGHT SOURCE”的共同受讓的美國專利No.8,492,987和2014年1月9日頒發(fā)的、名稱為“FORWARD CONVERTER HAVING A PRIMARY-SIDE CURRENT SENSE CIRCUIT”的美國專利申請公開No.2014/0009084中更詳細地描述了LED驅(qū)動器的示例,這二者的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

控制模塊115可以被配置成控制多種不同類型的驅(qū)動器114。控制模塊115可以被配置成生成用于控制具有不同類型的控制輸入(例如,控制技術(shù))的驅(qū)動器114的適宜控制信號。與每個照明器材110中的控制模塊115聯(lián)接的驅(qū)動器114可以對經(jīng)由控制布線119接收的控制信號的子集(例如,單種類型或不止一種控制信號)作出響應。

驅(qū)動器114可以對經(jīng)由控制布線119接收的諸如0-10V控制信號、10-0V控制信號、模擬PWM控制信號和/或其它類型模擬控制信號的模擬控制信號作出響應。模擬PWM控制信號可以具有例如指示相應光源112的目標強度的占空比。例如,驅(qū)動器114可以在模擬PWM控制信號的占空比是0%時將相應光源112控制成低端強度LLE,在模擬PWM控制信號的占空比是100%時將相應光源112控制成高端強度LHE,在模擬PWM控制信號的占空比在0%和100%之間時將相應光源112控制成在低端強度LLE和高端強度LLE之間線性縮放的強度。

0-10V控制信號和10-0V控制信號可以具有范圍在0伏和10伏之間并且指示相應光源112的目標強度的DC幅值。當接收到0-10V控制信號時,驅(qū)動器114可以在0-10V控制信號的幅值是1伏時將相應光源112控制成低端強度LLE,在0-10V控制信號的幅值是10伏時將相應光源112控制成高端強度LHE,在0-10V控制信號的幅值在1伏和10伏之間時將相應光源112控制成在低端強度LLE和高端強度LLE之間線性縮放的強度。當接收到10-0V控制信號時,驅(qū)動器114可以在10-0V控制信號的幅值是10伏時將相應光源112控制成低端強度LLE,在10-0V控制信號的幅值是1伏時將相應光源112控制成高端強度LHE,在10-0V控制信號的幅值在10伏和1伏之間時將相應光源112控制成在低端強度LLE和高端強度LLE之間線性縮放的強度。

驅(qū)動器114可以對數(shù)字控制技術(shù)作出響應。例如,驅(qū)動器114可以對經(jīng)由控制布線119接收的諸如數(shù)字消息、數(shù)字PWM控制信號和/或其它數(shù)字控制信號的數(shù)字控制信號作出響應。數(shù)字PWM控制信號可以具有在信號的脈寬和/或頻率中編碼的數(shù)字信號。

控制模塊115可以例如使用諸如DALI協(xié)議的標準協(xié)議或諸如ECOSYSTEM協(xié)議的專有協(xié)議經(jīng)由控制布線119向驅(qū)動器114發(fā)送數(shù)字消息。DALI協(xié)議和ECOSYSTEM協(xié)議可以相關(guān),使得如果驅(qū)動器對來自ECOSYSTEM協(xié)議的命令作出響應,則驅(qū)動器還將對來自DALI協(xié)議的命令作出響應。然而,對來自標準協(xié)議的命令作出響應的驅(qū)動器可以不對來自專有協(xié)議的命令作出響應,反之亦然。例如,對來自DALI協(xié)議的命令作出響應的驅(qū)動器可以不對來自ECOSYSTEM協(xié)議的命令作出響應。驅(qū)動器114可以對根據(jù)彼此不相關(guān)的其它協(xié)議發(fā)送的數(shù)字消息作出響應。

驅(qū)動器114可以對經(jīng)由電力布線118接收的控制信號,例如,相位控制信號或電力線通信(PLC)信號作出響應。例如,驅(qū)動器114可以不對經(jīng)由控制布線119接收的模擬控制信號或數(shù)字控制信號作出響應,而是可以對經(jīng)由電力線118接收的控制信號作出響應。驅(qū)動器114可以不對經(jīng)由電力布線118或控制布線119接收的控制信號作出響應,例如,驅(qū)動器114可以簡單地對僅經(jīng)由電力布線118的切換控制作出響應。

照明器材110可以包括除了LED光源(例如,熒光燈)外的不同類型的光源,并且驅(qū)動器114可以包括用于不同光源的適宜負載調(diào)節(jié)電路(例如,電子調(diào)光鎮(zhèn)流器電路)。在2009年2月10日頒發(fā)的、名稱為“ELECTRONIC BALLAST HAVING ADAPTIVE FREQUENCY SHIFTING”的共同受讓的美國專利No.7,489,090和2013年11月29日頒發(fā)的名稱為“ELECTRONIC DIMMING BALLAST HAVING ADVANCED BOOST CONVERTER CONTROL”的美國專利No.8,593,076中更詳細描述了鎮(zhèn)流器的示例,這二者的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。照明器材110可以包括光源,例如白熾或熒光燈,控制模塊115可以經(jīng)由電力布線118直接驅(qū)動該光源,使得不需要驅(qū)動器114。

照明器材110可以包括可以與相應控制模塊115電聯(lián)接的傳感器裝置116。傳感器裝置116可以被安裝于照明器材110(例如,照明器材的面向下或面向外的表面上)或者在照明器材110外部(例如,在其中安裝有照明器材的空間的頂棚或墻壁上)。

傳感器裝置116可以被配置成檢測其中安裝有相應照明器材110的空間中的占用和空置狀況??刂颇K115可以被配置成響應于傳感器裝置116確定空間被占用或空置來控制相應驅(qū)動器114。例如,控制模塊115可以被配置成響應于確定空間被占用來打開光源112并且響應于確定空間未被占用來關(guān)閉光源(例如,如同“占用”傳感器一樣)。控制模塊115可以被配置成只響應于空間未被占用來關(guān)閉光源,即,響應于確定空間被占用來打開光源(例如,如同“空置”傳感器一樣)。在2012年7月24日頒發(fā)的、名稱為“BATTERY-POWERED OCCUPANCY SENSOR”的共同受讓的美國專利No.8,228,184中更詳細地描述了具有占用傳感器和空置傳感器的負載控制系統(tǒng)的示例,該美國專利的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

控制模塊115可以執(zhí)行日光照明。傳感器裝置116可以被配置成測量其中安裝有相應照明器材110的傳感器處的光強度??刂颇K115可以被配置成響應于傳感器裝置116測量的光強度來控制相應的驅(qū)動器114。在2013年4月2日頒發(fā)的、名稱為“METHOD OF CALIBRATING A DAYLIGHT SENSOR”的共同受讓的美國專利No.8,410,706中更詳細地描述了具有日光傳感器的負載控制系統(tǒng)的示例,該美國專利的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

控制模塊115可以被配置成與負載控制系統(tǒng)100的其它控制模塊115進行無線信號例如射頻(RF)信號106的通信(即,發(fā)送和接收)??刂颇K115可以能進行操作,以與系統(tǒng)控制器120(例如,負載控制器或中央控制器)進行RF信號106的發(fā)送和接收??刂颇K115可以被配置成響應于經(jīng)由RF信號106接收的數(shù)字消息來控制相應的驅(qū)動器114??刂颇K115可以被配置成經(jīng)由RF信號106例如向系統(tǒng)控制器120發(fā)送包括反饋信息的數(shù)字消息。

負載控制系統(tǒng)100可以包括用于控制照明器材110的光源112的一個或更多個遠程控制裝置130(例如,由電池供電的手持遠程控制器)。遠程控制裝置130可以被配置成響應于一個或更多個致動器132(例如,開按鈕、關(guān)按鈕、升高按鈕、降低按鈕和預設按鈕中的一個或更多個)的致動向控制模塊115發(fā)送RF信號。在2012年12月11日頒發(fā)的、名稱為“WIRELESS BATTERY-POWERED REMOTE CONTROL HAVING MULTIPLE MOUNTING MEANS”的共同受讓的美國專利No.8,330,638和2012年11月12日公布的、名稱為“CONTROL DEVICE HAVING A NIGHTLIGHT”的美國專利申請公開No.2012/0286940中更詳細地描述了由電池供電的遠程控制裝置的示例,這二者的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

負載控制系統(tǒng)100可以包括無線占用傳感器140,無線占用傳感器140被配置成響應于檢測到空間中的占用或空置狀況來經(jīng)由RF信號向控制模塊115發(fā)送數(shù)字消息。控制模塊115可以被配置成以與控制模塊對傳感器裝置116作出響應類似的方式,響應于從占用傳感器140接收的RF信號來控制相應的光源112。在2011年8月30日、2008年9月3日頒發(fā)的、名稱為“RADIO-FREQUENCY LIGHTING CONTROL SYSTEM WITH OCCUPANCY SENSING”的共同受讓的美國專利No.8,009,042和2012年6月12日頒發(fā)的、名稱為“METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING A WIRELESS SENSOR”的美國專利No.8,199,010中更詳細地描述了無線占用傳感器和無線空置傳感器的示例,這二者的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

負載控制系統(tǒng)100可以包括無線日光傳感器150,無線日光傳感器150被配置成測量傳感器處的光強度并且經(jīng)由RF信號向控制模塊115發(fā)送包括測量的光強度的數(shù)字消息。每個控制模塊115可以被配置成以與控制模塊對傳感器裝置116作出響應的類似方式,響應于從日光傳感器150接收的RF信號來控制相應的光源112。在2013年5月28日頒發(fā)的、名稱為“WIRELESS BATTERY-POWERED DAYLIGHT SENSOR”的共同受讓的美國專利No.8,451,116中更詳細地描述了無線日光傳感器的示例,該美國專利的全部公開內(nèi)容特此以引用方式并入。

負載控制系統(tǒng)100可以包括諸如例如溫度傳感器、濕度傳感器、輻射計、陰天傳感器、壓力傳感器、煙霧檢測器、一氧化碳檢測器、空氣質(zhì)量傳感器、運動傳感器、安全傳感器、接近傳感器、固定傳感器、分離傳感器、鍵盤、由動能或太陽能供電的遙控器、遙控鑰匙、蜂窩電話、智能電話、平板、個人數(shù)字助理、個人計算機、膝上型電腦、時鐘、音頻-視頻控制器、安全裝置、電力監(jiān)測裝置(諸如,功率表、能量計、公用子表、公用費率計)、中央控制發(fā)送器、住宅、商業(yè)或工業(yè)控制器或者這些輸入裝置的任何組合的其它類型的輸入裝置。

每個照明器材110中的控制模塊115可以被配置成確定(例如,自動地確定)用于用控制模塊115控制安裝在照明器材110中的驅(qū)動器114的適宜類型的控制信號。例如,控制模塊115可以被配置成在首先通電時,確定用于控制驅(qū)動器114的適宜類型的控制信號??刂颇K115可以被配置成通過一種或更多種可能的控制技術(shù)(例如,一種或更多種模擬控制技術(shù)和/或一種或更多種數(shù)字控制技術(shù))分步進行,嘗試使用所選擇的控制技術(shù)來控制驅(qū)動器114,并且確定驅(qū)動器是否對所選擇的控制技術(shù)作出響應。例如,控制模塊115可以嘗試通過在控制布線119上生成不同的控制信號(例如,0-10V控制信號、10-0V控制信號和/或模擬PWM控制信號)來控制驅(qū)動器114??刂颇K115還可以嘗試使用不同的協(xié)議(例如,DALI協(xié)議和ECOSYSTEM協(xié)議)經(jīng)由控制布線119向驅(qū)動器114發(fā)送數(shù)字消息。在確定驅(qū)動器114對控制信號或數(shù)字信號中的一個作出響應時,控制模塊115可以選擇用于在負載控制系統(tǒng)100正常操作期間使用的當前控制技術(shù)。如果控制模塊115確定驅(qū)動器114沒有對控制信號或數(shù)字消息中的任何一個作出響應,則控制模塊可以確定在正常操作期間使用僅切換控制技術(shù)(即,控制模塊將只打開和關(guān)閉光源112,而沒有對光源112進行調(diào)光)。

負載控制系統(tǒng)100可以包括諸如例如以下裝置的一種或更多種其它類型的負載控制裝置:包括調(diào)光器電路和白熾或鹵素燈的旋入式燈具;包括鎮(zhèn)流器和小型熒光燈的旋入式燈具;包括LED驅(qū)動器和LED光源的旋入式燈具;電子開關(guān)、可控斷路器或用于將電器打開和關(guān)閉的其它開關(guān)裝置;插入式負載控制裝置、可控電插座或用于控制一個或更多個插入負載的可控電源插排;諸如頂棚風扇或排風扇的用于控制電機負載的電機控制單元;用于控制機動化窗口處理或投影屏幕的驅(qū)動單元;機動化的內(nèi)部或外部遮光器;用于加熱和/或冷卻系統(tǒng)的恒溫器;用于控制HVAC系統(tǒng)的設定溫度的溫度控制裝置;空氣調(diào)節(jié)器;壓縮機;電基板加熱器控制器;可控減震器;可變風量控制器;新鮮空氣進氣控制器;通風控制器;用于輻射器和輻射加熱系統(tǒng)的液壓閥;濕度控制單元;濕度計;除濕器;水加熱器;鍋爐控制器;池泵;冰箱、冷凍器;電視或計算機監(jiān)視器;攝像機;音頻系統(tǒng)或放大器;升降機;電源;發(fā)電機;諸如電子車輛充電器的充電器;以及替代的能量控制器。

圖2是用于控制用于光源的驅(qū)動器的控制模塊200的簡化框圖,該控制模塊200可以被調(diào)配作為圖1中示出的負載控制系統(tǒng)100中的控制模塊115??刂颇K200可以包括輸入熱端子H1和輸入中性端子N1,輸入中性端子N1適于與用于接收線電壓的AC電源電聯(lián)接??刂颇K200還可以包括輸出電力連接件,輸出電力連接件包括輸出熱端子H2和輸出中性端子N2,輸出中性端子N2適于與用于照明負載的外部負載調(diào)節(jié)裝置聯(lián)接(例如,經(jīng)由圖1中示出的電力布線118與LED驅(qū)動器114聯(lián)接)??晒┻x擇地,輸出熱端子H2和輸出中性端子N2可以直接與外部照明負載聯(lián)接。

控制模塊200可以包括可控導通裝置210,可控導通裝置210以串聯(lián)電連接的方式聯(lián)接在輸入熱端子H1和輸出熱端子H2之間,用于控制傳遞到外部驅(qū)動器和/或外部照明負載的電力。可控導通裝置210可以包括例如繼電器、雙向半導體開關(guān)(例如,諸如,三端雙向交流開關(guān)、整流橋中的FET、反串聯(lián)連接的兩個FET或者一個或更多個絕緣柵型雙極性結(jié)晶體管)或任何其它合適的切換電路??煽貙ㄑb置210可以被配置成將負載電流ILOAD導向驅(qū)動器和/或照明負載。輸出中性端子N1可以與輸出中性端子N2直接聯(lián)接。控制模塊200可以另選地包括適于與AC電源和驅(qū)動器和/或照明負載聯(lián)接的單個中性端子。

控制模塊200可以包括控制電路220,控制電路220與可控導通裝置210聯(lián)接,用于致使可控導通裝置導通和/或不導通,以控制傳遞到驅(qū)動器和/或照明負載的電力。例如,控制電路220可以包括微控制器、可編程邏輯器件(PLD)、微處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或任何合適的處理裝置、控制器或控制電路??刂颇K200可以包括存儲器(未示出)。存儲器可以被實現(xiàn)為外部集成電路(IC)或控制電路220的內(nèi)部電路。存儲器可以進行操作,以存儲諸如計算機可執(zhí)行指令、與控制模塊200的操作關(guān)聯(lián)的配置設置(例如,響應控制技術(shù))和/或類似物的信息。存儲器可以包括成任何組合的易失性和/或非易失性存儲器的一個或更多個組件。

控制模塊200可以包括電源222,電源222聯(lián)接在輸入熱端子H1和輸入中性端子N1之間,用于生成為控制電路220和控制模塊200的其它低壓電路供電的直流(DC)電源電壓VCC。DC電源電壓VCC可以被引至電路公共端,該電路公共端可以包括非隔離的電路公共端(例如,引至輸入熱端子H1和/或輸入中性端子N1)或隔離的電路公共端。

控制模塊200可以包括一個或更多個電力測量電路,例如,電流測量電路230和/或電壓測量電路232??刂颇K200可以包括電流測量電路230,電流測量電路230串聯(lián)電連接在輸入熱端子H1和輸出熱端子H2之間,用于測量傳導通過驅(qū)動器和/或照明負載的負載電流ILOAD的幅值。電流測量電路230可以生成指示當前正傳導通過驅(qū)動器和/或照明負載的負載電流ILOAD的幅值的電流反饋信號VFB-I。例如,電流測量電路230可以包括感測電阻器(未示出),該感測電阻器用于響應于正傳導通過感測電阻器的負載電流ILOAD來生成感測電壓(例如,電流反饋信號VFB-I)??刂齐娐?20可以接收用于確定正傳導通過驅(qū)動器和/或照明負載的負載電流ILOAD的幅值的電流測量信號VFB-I

控制模塊200可以包括電壓測量電路232,電壓測量電路232聯(lián)接在輸入熱端子H1和輸入中性端子N1之間,用于測量AC電源的線電壓的幅值。電壓測量電路232可以生成指示AC電源的線電壓的當前幅值的電壓反饋信號VFB-V。例如,電壓測量電路232可以包括用于生成縮放電壓(例如,電壓反饋信號VFB-V)的電阻分壓器??刂齐娐?20可以接收電壓測量信號VFB-V并且可以使用線電壓的當前幅值和電流測量電路230測量的負載電流ILOAD的當前幅值來計算驅(qū)動器和/或照明負載當前正消耗的電力量??刂齐娐?20可以采用線電壓的當前幅值(例如,120V),以使用負載電流ILOAD的當前幅值來計算驅(qū)動器和/或照明負載當前正消耗的電力量,并且例如可以不接收電壓測量信號VFB-V

控制模塊200可以包括控制連接件,該控制連接件包括適于(例如,經(jīng)由圖1中示出的控制布線119)與驅(qū)動器聯(lián)接的第一控制端子C1和第二控制端子C2??刂齐娐?20可以包括通過驅(qū)動器通信電路240與控制端子C1、C2聯(lián)接的控制輸出端224。驅(qū)動器通信電路240可以包括聯(lián)接在控制電路的控制輸出端224和第一控制端子C1之間的緩沖器電路242和電流限制電路244。第二控制端子C2可以與電路公共端(例如,隔離的電路公共端)聯(lián)接。驅(qū)動器通信電路240可以包括可以串聯(lián)聯(lián)接在控制電路220的控制輸出端224和電路公共端之間的電容器246和可控切換電路246??煽厍袚Q電路248可以包括例如雙極結(jié)型晶體管(BJT)、場效應晶體管(FET)或其它合適的可控開關(guān)??刂齐娐?20可以生成用于致使可控切換電路248導通和/或不導通的平均使能控制信號VEN。控制電路220可以被配置成在控制輸出端224處生成模擬控制信號(例如,0-10V控制信號、10-0V控制信號或模擬PWM控制信號)和/或數(shù)字控制信號(例如,數(shù)字消息),用于控制與控制端子C1、C2聯(lián)接的驅(qū)動器。第一控制端子C1可以與控制電路220聯(lián)接,使得控制電路可以被配置成從驅(qū)動器接收模擬反饋(例如,在控制端子C1、C2處錯接的情況下)以及數(shù)字消息。

控制模塊200還可以包括適于與外部傳感器裝置(例如,圖1中示出的傳感器裝置116)電聯(lián)接的傳感器端口250。例如,傳感器端口250可以包括四引腳連接器。傳感器端口250可以包括兩個引腳S1、S4,引腳S1、S4用于將電源電壓VCC和電路公共端聯(lián)接到外部傳感器裝置,用于為外部傳感器裝置供電。傳感器端口250可以包括用于從傳感器裝置接收占用控制信號VOCC的占用控制信號引腳S2,占用控制信號VOCC可以指示外部傳感器裝置檢測到的占用或空置狀況??刂齐娐?20可以接收占用控制信號VOCC并且可以響應于檢測占用狀況或空置狀況的外部傳感器裝置來控制驅(qū)動器和/或照明負載。傳感器端口250可以包括用于從傳感器裝置接收日光控制信號VDAY的日光控制信號引腳S3,日光控制信號VDAY例如可以指示外部傳感器裝置測量的光強度??刂齐娐?20可以接收日光控制信號VDAY并且響應于外部傳感器裝置測量的光強度來控制驅(qū)動器和/或照明負載。雖然未示出,但傳感器端口250可以包括兩引腳連接器。如果傳感器端口250包括兩引腳連接器,則兩引腳可以用于將電源電壓VCC和電路公共端聯(lián)接到外部傳感器裝置以為外部傳感器裝置供電,并且從傳感器裝置接收占用控制信號VOCC和/或從傳感器裝置接收日光控制信號VDAY。

控制模塊200可以包括無線通信電路,無線通信電路例如包括與天線626聯(lián)接的用于發(fā)送和接收RF信號(例如,圖1中示出的RF信號106)的RF收發(fā)器260??刂齐娐?20可以與RF收發(fā)器260聯(lián)接,用于從無線控制裝置(例如,圖1中示出的系統(tǒng)控制器120、遠程控制裝置130、占用傳感器140和/或日光傳感器150)經(jīng)由RF信號106接收數(shù)字消息??刂齐娐?20可以被配置成響應于接收到的數(shù)字消息來控制驅(qū)動器和/或照明負載??刂齐娐?20可以被配置成例如經(jīng)由RF信號106來發(fā)送數(shù)字消息,以向系統(tǒng)控制器120提供反饋信息。例如,反饋信息可以包括控制模塊220、驅(qū)動器和/或照明負載的狀態(tài)、驅(qū)動器和/或照明負載正消耗的電力量、照明負載的當前強度、外部感測裝置所檢測的占用或空置狀況、外部傳感器裝置測量的光強度、和/或類似物。

控制電路220可以被配置成在控制輸出端224處生成多種不同類型的控制信號,用于控制可能需要不同類型的控制信號(例如,使用不同的控制技術(shù)或方法)的外部驅(qū)動器和/或外部照明負載??刂齐娐?20可以被配置成在控制輸出端224處,生成不同類型的模擬控制信號(例如,0-10V控制信號、10-0V控制信號、模擬PWM控制信號或其它類型的調(diào)光控制信號)。由于0-10V控制信號和10-0V控制信號是DC電壓,因此控制電路220可以在生成0-10V控制信號或10-0V控制信號時致使可控切換電路248導通,以將電容器246聯(lián)接在控制輸出端224和電路公共端之間。控制電路220可以被配置成生成PWM信號,該PWM信號被電容器246濾波以在控制輸出端224處生成適宜的DC電壓。緩沖器電路242可以進行操作,以在生成0-10V控制信號和10-0V控制信號時防止電容器246通過電流限制電路244或驅(qū)動器進行充電。當控制電路220在控制輸出端224處正在生成模擬PWM控制信號時,控制電路220可以被配置成使用平均使能控制信號VEN致使可控切換電路248不導通,使得在控制輸出端224和電路公共端之間沒有聯(lián)接電容器244。

控制電路220可以被配置成例如使用諸如DALI協(xié)議的標準協(xié)議和/或諸如ECOSYSTEM協(xié)議的專有協(xié)議,在控制輸出端224處生成諸如數(shù)字消息的數(shù)字控制信號。當經(jīng)由控制輸出端224向與控制端子C1、C2聯(lián)接的驅(qū)動器發(fā)送數(shù)字消息時,控制電路220可以致使可控切換電路248不導通,使得在控制輸出端224和電路公共端之間不聯(lián)接電容器246。為了根據(jù)DALI協(xié)議或ECOSYSTEM協(xié)議來發(fā)送數(shù)字消息,控制電路220可以被配置成將控制端子C1、C2短接在一起以發(fā)送邏輯“1”位,并且不將控制端子C1、C2短接在一起以發(fā)送邏輯“0”位。例如,控制電路220可以使用曼徹斯特編碼(Manchester encoding)根據(jù)DALI協(xié)議或ECOSYSTEM協(xié)議來發(fā)送數(shù)字消息。以類似方式,驅(qū)動器可以將控制端子C1、C2短接在一起,以根據(jù)DALI協(xié)議或ECOSYSTEM協(xié)議將數(shù)字消息發(fā)送到控制模塊200。電流限制電路244可以進行操作,以在驅(qū)動器將控制端子C1、C2短接在一起時保護控制模塊200的電路。另外,電流限制電路244可以進行操作,倘若安裝有錯誤,例如,如果有過多驅(qū)動器聯(lián)接到控制端子C1、C2,則保護控制模塊200的電路。

因此,控制電路220可以通過在控制輸出端224處生成適宜的模擬或數(shù)字控制信號來控制與控制端子C1、C2聯(lián)接的驅(qū)動器。另外,控制電路220可以控制可控導通裝置210,以致使可控導通裝置導通和不導通,從而打開和關(guān)閉驅(qū)動器和照明負載。

控制電路220可以被配置成控制可控導通裝置210以在輸出熱端子H2處生成相位控制信號(例如,如果可控導通裝置包括雙向半導體開關(guān),諸如三端雙向交流開關(guān)、整流橋中的FET、反串聯(lián)連接的兩個FET或者一個或更多個絕緣柵型雙極性結(jié)晶體管)。在這種情況下,驅(qū)動器可以不與控制端子C1、C2聯(lián)接,而是可以對相位控制信號作出響應,以響應于相位控制信號的觸發(fā)角度(firing angle)來調(diào)節(jié)照明負載的強度。另外,控制電路220可以被配置成控制可控導通裝置210,以致使可控導通裝置導通和不導通,從而打開和關(guān)閉外部驅(qū)動器和照明負載。此驅(qū)動器可以不與控制端子C1、C2聯(lián)接??刂齐娐?20可以被配置成使用諸如正向或反向相位控制調(diào)光的標準相位控制調(diào)光技術(shù)來生成相位控制信號。

照明負載(例如,白熾燈)可以與輸出熱端子H2和輸出中性端子N2直接聯(lián)接??刂齐娐?20可以控制可控導通裝置210,以在輸出熱端子H2處生成相位控制信號,并且可以調(diào)節(jié)相位控制信號的觸發(fā)角度,以調(diào)節(jié)照明負載的強度。另外,控制電路220可以被配置成控制可控導通裝置210,以致使可控導通裝置導通和不導通,從而打開和關(guān)閉外部照明負載。

控制電路220可以被配置成例如當控制模塊200首先通電時,當被布置成高級編程模式時等,確定(例如,自動地確定)用于控制與輸出熱端子H2和輸出中性端子N2聯(lián)接的驅(qū)動器的適宜類型的控制信號??刂齐娐?20可以被配置成通過多種控制技術(shù)中的每一種控制技術(shù)分步進行,并且嘗試使用所選擇的控制技術(shù)來控制驅(qū)動器。例如,這多種控制技術(shù)可以包括至少一種模擬控制技術(shù)和至少一種數(shù)字控制技術(shù)。控制電路220可以例如嘗試通過在控制端子C1、C2處生成不同的控制信號(例如,0-10V控制信號、10-0V控制信號或模擬PWM控制信號)來控制驅(qū)動器??刂颇K115還可以嘗試使用不同的協(xié)議(例如,DALI協(xié)議或ECOSYSTEM協(xié)議)經(jīng)由控制端子C1、C2向驅(qū)動器發(fā)送數(shù)字消息。

然后,控制電路220可以例如通過監(jiān)測外部驅(qū)動器和/或照明負載的參數(shù)來確定驅(qū)動器是否對所選擇的控制技術(shù)(例如,模擬控制技術(shù)和/或數(shù)字控制技術(shù))作出響應??刂齐娐?20可以監(jiān)測例如負載電流ILOAD和/或驅(qū)動器和/或照明負載正消耗的電力的幅值(例如,使用電流反饋信號VFB-I和/或電壓反饋信號VFB-V),以確定驅(qū)動器是否對當前控制信號作出適宜的響應。例如,控制電路220可以使用單種控制技術(shù)將驅(qū)動器和/或照明負載控制成高端強度LHE和低端強度LLE??刂齐娐?20可以測量在高端強度LHE和低端強度LLE下的照明負載和/或驅(qū)動器正消耗的電力,并且確定這些值是否處于確定驅(qū)動器是否對所選擇的控制技術(shù)作出響應的適宜范圍內(nèi)。控制電路220可以被配置成測量一個或更多個強度下的照明負載的光強度(例如,經(jīng)由傳感器裝置116和/或無線日光傳感器150),以確定驅(qū)動器是否對所選擇的控制技術(shù)作出響應。另外,控制電路220可以被配置成經(jīng)由控制端子C1、C2從驅(qū)動器接收回數(shù)字消息,以確定驅(qū)動器對發(fā)送到驅(qū)動器的數(shù)字消息作出響應。另外,驅(qū)動器可以被配置成監(jiān)測和/或測量參數(shù)并且經(jīng)由控制端子C1、C2將包括該參數(shù)的數(shù)字消息發(fā)送到控制模塊200。

在確定驅(qū)動器對控制信號或數(shù)字消息中的一個作出響應時,控制電路220可以選擇當前控制技術(shù)用于在正常操作期間使用。如果控制電路220確定驅(qū)動器不對控制信號或數(shù)字消息中的任何一種作出響應,則控制電路可以決定在正常操作期間使用切換控制。例如,控制電路220可以控制可控導通裝置210,以打開和關(guān)閉驅(qū)動器和/或照明負載,而沒有對驅(qū)動器和/或照明負載進行調(diào)光。

圖3A和圖3B是適于通過多種不同的控制方法或技術(shù)來控制負載調(diào)節(jié)裝置的控制模塊(例如,用于控制圖1的驅(qū)動器114的控制模塊115和/或圖2的控制模塊200)所執(zhí)行的示例過程300的簡化流程圖。當在310中控制模塊首先通電并且控制電路啟動時,控制電路(例如,圖2的控制電路220)可以執(zhí)行過程300。可以在除了控制模塊首先通電并且控制電路啟動的時間外的時間,例如,當控制模塊進入高級編程模式并且被初始化以由用戶執(zhí)行過程300時來執(zhí)行過程300。

控制電路可以通過多種控制技術(shù)來分步進行,并且確定負載調(diào)節(jié)裝置是否對多種控制技術(shù)中的任何一種作出響應。這多種控制技術(shù)可以包括例如成任何次序和組合的一種或更多種模擬控制技術(shù)和一種或更多種數(shù)字控制技術(shù)。控制電路可以在過程300期間使用變量n來跟蹤當前控制技術(shù)。例如,控制模塊可以配置成使用NCT種控制技術(shù),例如,如下的六種控制技術(shù):

在312中,控制電路可以將變量n設置成例如1,使得控制技術(shù)初始地被設置成0-10V控制。在314中,控制電路可以致使可控導通裝置(CCD)導通,以向驅(qū)動器(例如,圖2的可控導通裝置210)供電。

在316中,控制電路可以嘗試使用當前控制技術(shù)將驅(qū)動器控制成高端強度LHE。在318中,控制電路可以對指示驅(qū)動器和/或照明負載正消耗的電力的一個或更多個反饋信號(例如,圖2中示出的電流反饋信號VFB-I和/或電壓反饋信號VFB-V)進行取樣。在320中,控制電路可以響應于反饋信號的取樣值,將高端功率測量值PHE存儲在存儲器中。控制電路可以嘗試在322中使用當前控制技術(shù)將驅(qū)動器控制成低端強度LLE,在324中對反饋信號進行取樣,并且在326中將低端功率測量值PLE存儲在存儲器中。

如果在328中高端功率測量值PHE大于低端功率測量值PLE并且在330中變量n不等于3,則控制電路可以在退出過程300之前在332中選擇當前控制技術(shù)。例如,當在328中高端功率測量值PHE大于低端功率測量值PLE并且在330中變量n等于1時,控制電路可以決定在正常操作期間使用0-10V控制技術(shù)。如果在328中高端功率測量值PHE不大于低端功率測量值PLE并且在334中變量n不等于1,則在336中控制電路可以將變量n遞增1并且在338中確定高端功率測量值PHE是否小于低端功率測量值PLE。如果高端功率測量值PHE小于低端功率測量值PLE,則控制電路可以在退出過程300之前在340中選擇當前控制技術(shù)(即,10-0V控制)。如果在338中高端功率測量值PHE不小于低端功率測量值PLE,則在342中控制電路可以將變量n遞增1并且在316中控制電路可以嘗試使用下一種控制技術(shù)來控制所連接的驅(qū)動器和/或照明控制。

如果在328中高端功率測量值PHE大于低端功率測量值PLE并且在330中變量n等于3,則在334中控制電路可以嘗試使用專有協(xié)議(例如,ECOSYSTEM協(xié)議)向驅(qū)動器發(fā)送數(shù)字消息。例如,數(shù)字消息可以是ECOSYSTEM協(xié)議特有的查詢命令(例如,未包括在DALI協(xié)議中)。如果在346中驅(qū)動器對數(shù)字消息作出響應,則在332中控制電路可以選擇當前控制技術(shù)(即,ECOSYSTEM協(xié)議),并且退出過程300。如果在346中驅(qū)動器沒有對使用ECOSYSTEM協(xié)議發(fā)送的數(shù)字消息作出響應,則在348中控制電路可以將變量n遞增1并且在350中嘗試使用標準協(xié)議(例如,DALI協(xié)議)向驅(qū)動器發(fā)送數(shù)字消息。如果在352中驅(qū)動器對數(shù)字消息作出響應,則在332中控制電路可以選擇當前控制技術(shù)(即,DALI協(xié)議),并且退出過程300。如果在352中驅(qū)動器沒有對使用DALI協(xié)議發(fā)送的數(shù)字消息作出響應,則在354中控制電路可以將變量n遞增1并且在316中控制電路可以嘗試使用下一種控制協(xié)議來控制所連接的驅(qū)動器和/或照明控制。

如果在328中高端功率測量值PHE不大于低端功率測量值PLE并且在334中變量n不等于1,則在356中控制電路可以確定變量n是否大于或等于控制技術(shù)的數(shù)量NCT。如果變量n小于控制技術(shù)的數(shù)量NCT,則在358中控制電路將變量n遞增1并且在316中控制電路可以嘗試使用下一種控制技術(shù)來控制所連接的驅(qū)動器和/或照明控制。如果在356中變量n大于或等于控制技術(shù)的數(shù)量NCT,則在360中控制電路可以選擇僅切換控制,并且退出過程300。

控制電路可以使用高端或低端的負載電流ILOAD的幅值來確定驅(qū)動器是否對當前控制技術(shù)作出正確響應,例如,而非計算和使用圖3A和圖3B的過程300中的功率測量值PHE、PLE。

雖然在圖3A和圖3B中未示出,但控制模塊可以嘗試使用相位控制信號來控制驅(qū)動器和/或照明負載并且確定驅(qū)動器和/或照明負載是否正確作出響應。例如,控制模塊可以測量傳導通過驅(qū)動器和/或照明負載的負載電流的峰值和均方根(RMS)值以確定電流波峰因數(shù)(CCF),并且如果電流波峰因數(shù)太大,則停止生成相位控制信號??梢云仁箍刂颇K成為使控制模塊生成相位控制信號的模式。例如,控制模塊的安裝方可以(例如,用布線)將控制端子C1、C2短接在一起,并且控制模塊可以確定如果控制模塊確定控制終端被持續(xù)短接在一起則使用相位控制技術(shù)??刂颇K可以嘗試使用相位控制信號來控制驅(qū)動器和/或照明負載,并且在嘗試多種控制技術(shù)之前、期間或之后確定驅(qū)動器和/或照明負載是否作出正確響應。

另外,控制模塊可以包括編程輸入端,例如,雙列直插封裝(DIP)開關(guān),該編程輸入端用于設置供控制模塊使用的適宜控制技術(shù)(例如,可以被稱為高級編程模式)。DIP開關(guān)可以包括足夠的單獨機械開關(guān)或位置,以用于提供控制模塊能夠生成的多種控制技術(shù)中的每一種控制技術(shù)的特有的開關(guān)設置。例如,控制模塊的安裝方可以將DIP開關(guān)調(diào)節(jié)成用于在安裝控制模塊期間所期望的控制技術(shù)的特有開關(guān)設置。在啟動時,控制電路可以讀取該特有開關(guān)設置,以確定在正常操作期間要使用哪種控制技術(shù)。另外,DIP開關(guān)的特有開關(guān)設置中的一種開關(guān)設置可以選擇自動控制確定過程,在該自動控制確定過程中,控制模塊可以執(zhí)行圖3A和圖3B的過程300,以確定要使用的適宜控制技術(shù)。

在使用DIP開關(guān)選擇了控制技術(shù)并且控制模塊通電之后,控制模塊可以執(zhí)行圖3A和圖3B的過程300,以確認選擇該適宜控制技術(shù)。如果DIP開關(guān)所選擇的控制技術(shù)與過程300所確定的控制技術(shù)不匹配,則控制模塊可以將控制技術(shù)改變成通過過程300所選擇的技術(shù)和/或可以將錯誤狀況通知用戶(例如,通過使控制模塊上的可視指示器閃爍和/或使照明負載的強度閃爍或者調(diào)節(jié)該強度)。

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