專利名稱：具有電源監(jiān)視電路的調(diào)光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及兩線負(fù)載控制設(shè)備，特別地涉及用于電子低壓(ELV)照明 負(fù)載的兩線調(diào)光器。
背景技術(shù)：
低壓照明，如電子低壓(ELV)和磁低壓(MLV)照明，變得非常流行。 低壓燈允許卓越的、精確的照明源，延長的燈壽命，比白熾燈更高的效率， 以及獨(dú)特的照明裝置，如追蹤燈。給電子低壓燈供電，需要ELV變壓器來 把線電壓(典型120Vac或240Vac)減小到低壓電平(如12伏或24伏)以 給ELV燈供電。
一些現(xiàn)有技術(shù)的控制ELV照明負(fù)載的兩線調(diào)光器是存在的。慣常的兩 線調(diào)光器有兩條連線到交流(AC)電源的"火線"連線和到照明負(fù)載的 "調(diào)光后的火線"連線。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)光器使用一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，如三端雙 向可控硅開關(guān)或場效應(yīng)管(FET)，以控制遞送到照明負(fù)載的電流從而控制光 的強(qiáng)度。所述半導(dǎo)體開關(guān)典型地被耦合到調(diào)光器的火線和調(diào)光后的火線連線 之間。
既然ELV變壓器通常的特點(diǎn)是在初級線圈具有大電容，ELV照明負(fù)載 典型地使用反相控制調(diào)光(經(jīng)常被稱為"后沿"調(diào)光)而被調(diào)光，其中調(diào)光 器包括反向串聯(lián)連線的兩個(gè)FET。 一個(gè)FET在AC波形的第一、正半周期內(nèi) 導(dǎo)通并且另一個(gè)FET在AC波形的第二、負(fù)半周期內(nèi)導(dǎo)通。所述FET在AC 電源的每半個(gè)周期開始時(shí)被交替地打開并且根據(jù)燈需要的光強(qiáng)在該半個(gè)周 期內(nèi)的某時(shí)刻被關(guān)閉。為執(zhí)行反相控制調(diào)光，許多ELV調(diào)光器包括微處理 器以控制FET的轉(zhuǎn)換。
為了提供直流(DC)電壓以向微處理器和其它低壓電路供電，調(diào)光器
包括電源，如貓耳電源。貓耳電源因僅在接近AC波形的過零點(diǎn)拉出電流并 且從其從AC電源拉出的電流的波形的形狀而得名。電源必須通過連接的 ELV照明負(fù)載拉出電流。當(dāng)電源在充電時(shí)，兩個(gè)FET都必須被關(guān)閉(不導(dǎo) 通)。因此，F(xiàn)ET不能在半個(gè)周期的全部時(shí)長內(nèi)被打開，即使需要負(fù)載兩端 的最大電壓時(shí)也是這樣。
為保證電源能夠拉出足夠的電流以保持其在所有時(shí)間的輸出電壓，F(xiàn)ET 在每半個(gè)周期的末尾都要被關(guān)閉至少最小關(guān)斷時(shí)間。ELV調(diào)光器的適當(dāng)操作 受限于一些最差操作條件，如低壓電路拉出的高電流，最差線電壓輸入(即 當(dāng)AC電源電壓低于正常值)，和最差負(fù)載條件(如燈的數(shù)量和瓦數(shù)、ELV 變壓器的類型、ELV變壓器的操作特性的變化)。通過考慮這些最差的條件， 通過計(jì)算能夠保證電源在最差條件充滿的關(guān)斷時(shí)間來確定最小關(guān)斷時(shí)間。結(jié) 果的關(guān)斷時(shí)間通常作為每半個(gè)周期的一大部分而結(jié)束并且限制了連接的負(fù) 載的最大亮度級。
然而，最差條件在實(shí)際中是很少遇到的，在典型的條件下，F(xiàn)ET可以在 每半個(gè)周期的末尾被關(guān)斷一個(gè)很短時(shí)間，因此負(fù)載的導(dǎo)通電流的更長時(shí)間導(dǎo) 致該負(fù)載的更高的亮度，該更高的亮度接近僅當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)墻開關(guān)被與負(fù)載串行連 接時(shí)的亮度?，F(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)光器具有所有條件下的最小關(guān)斷時(shí)間常數(shù)，并 且因此，導(dǎo)致小調(diào)光范圍。
因此，存在對于包括電源和增加的調(diào)光范圍的ELV調(diào)光器的需求。更 特別地，存在對于包括電源并且能夠驅(qū)動高于現(xiàn)有技術(shù)的ELV調(diào)光器的最 大調(diào)光水平而不受限于電源操作的的ELV調(diào)光器的需求。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，用于AC電壓源的照明負(fù)載控制的兩線調(diào)光器包括半導(dǎo)體 開關(guān)、電源和控制電路。所述半導(dǎo)體開關(guān)可以被耦合在AC電壓源和照明負(fù) 載之間并且具有導(dǎo)通狀態(tài)和不導(dǎo)通狀態(tài)。所述電源具有接收輸入電壓的輸入
并且可以在所述半導(dǎo)體開關(guān)處于不導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)從AC電壓源拉出電流。所述 控制電路可以控制所述半導(dǎo)體開關(guān)在AC電壓的每半周期進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)一導(dǎo) 通時(shí)間，并且耦合到電源的輸入以監(jiān)視電源的輸入電壓。當(dāng)電源的輸入電壓 下降低于第一于預(yù)定電平時(shí)，所述控制開關(guān)能夠減少所述導(dǎo)通時(shí)間。更進(jìn)一 步，當(dāng)輸入電壓增高至大于第一電平的第二預(yù)定電平時(shí)，所述控制開關(guān)能夠 增加所述導(dǎo)通時(shí)間。


圖1是本發(fā)明兩線調(diào)光器的簡化方框圖2a是圖1的調(diào)光器的調(diào)光后的火線的電壓的波形；
圖2b是圖1的調(diào)光器兩端的電壓的波形；
圖3是由圖1的調(diào)光器的控制電路執(zhí)行的處理的流程圖4顯示了在圖3的處理的第一部分中圖1的調(diào)光器的電壓波形；以及
圖5顯示了在圖3的處理的第二部分中圖1的調(diào)光器的電壓波形。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，前述發(fā)明內(nèi)容以及下面優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述能夠 被更好理解。為闡明本發(fā)明的意圖，優(yōu)選的實(shí)施例在附圖中示出，其中貫穿 各個(gè)附圖，相同數(shù)字代表相同部分，然而，應(yīng)該理解的是本發(fā)明不限于公開 的特定的方法和手段。
圖1顯示了本發(fā)明的兩線調(diào)光器100，該調(diào)光器串聯(lián)在AC電源102和 ELV照明負(fù)載104之間。該調(diào)光器100有兩個(gè)連線連接到AC電源102的 火線連線106和連接到照明負(fù)載104的調(diào)光后的火線連線108。既然ELV負(fù)
載操作在低壓級(如12伏或24伏)，步降變壓器XFMR對ELV燈104A來 說是必要的。ELV變壓器XFMR典型地具有跨接在初級線圈兩端的大電容 Celv。
為控制送入ELV負(fù)載104的AC電壓，兩個(gè)場效應(yīng)管(FET) 110、 112 反向串聯(lián)連接在火線接線端106和調(diào)光后的火線接線端108之間。第一FET 110在AC波形的正半周期內(nèi)導(dǎo)通且第二 FET 112在AC波形的負(fù)半周期內(nèi) 導(dǎo)通。ELV照明負(fù)載使用反相控制調(diào)光而被調(diào)光，其中兩個(gè)FET交替地在 AC電源的每半個(gè)周期開始時(shí)被打開并且根據(jù)需要的光強(qiáng)在該半個(gè)周期內(nèi)某 時(shí)刻被關(guān)閉。FET 110、 112的導(dǎo)通狀態(tài)通過柵極驅(qū)動電路116結(jié)合到FET 的控制電路114確定。為執(zhí)行反相控制調(diào)光，該控制電路114包括微處理器 以控制FETllO、 12的切換。
ELV調(diào)光器還包括用于用戶輸入的多個(gè)按鈕118，和用于向用戶反饋的 多個(gè)發(fā)光二極管(LED) 120。所述控制電路114從按鈕118的輸入確定ELV 燈104A的合適調(diào)光級別。
過零電路122向控制電路114提供控制信號以識別AC電源電壓的過零 點(diǎn)。過零點(diǎn)被定義為在每半周期開始時(shí)AC電源電壓等于零的時(shí)刻。過零電 路122通過二極管Dl在正半周期接收AC電壓并且通過二極管D2在負(fù)半 周期接收AC電壓。所述控制電路114通過從AC電源電壓的每個(gè)過零點(diǎn)定 時(shí)以確定在每半周期何時(shí)關(guān)斷FET。
為了給控制電路114的微處理器和其他低壓電路提供DC電壓(Vcc)， 所述調(diào)光器100包括電源124。該電源124僅當(dāng)FET 110、 112都關(guān)斷(不導(dǎo) 通)且調(diào)光器兩端有潛在電壓時(shí)才能充電。既然兩線調(diào)光器僅有兩個(gè)連線， 所述電源必須通過連接的ELV照明負(fù)載104拉出泄漏電流。例如，在正半 周期內(nèi)，電流從AC電源102通過二極管D1流向電源124并且然后通過電 路公共端流出第二 FET112的體二極管并且通過負(fù)載104流回AC電源。該
電源124可以"貓耳"電源來實(shí)現(xiàn)，其僅在AC波形的過零點(diǎn)附近拉出電流， 或以標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)模式電源來實(shí)現(xiàn)。
在典型的兩線調(diào)光器中，電源124以"貓耳"電源來實(shí)現(xiàn)，其僅在AC 波形的過零點(diǎn)附近拉出電流。該電源124具有輸入電容C1和輸出電容C2。 所述輸出電容C2使得電源Vcc的輸出固定在恒定DC電壓以向控制電路114 提供電源。該電源124的輸入通過兩個(gè)二極管D1、 D2耦合到火線接線端和 調(diào)光后的火線接線端，由此輸入電容C1在正半周期和負(fù)半周期都充電。
調(diào)光器100還包括電壓分配器，該電壓分配器包括兩個(gè)電阻R1、 R2并 且耦合在所述電源124的輸入和電路公共端之間。該電壓分配器在兩個(gè)電阻 的連接處產(chǎn)生感知電壓Vs。該感知電壓Vs被提供給控制電路114以便該控 制電路能夠監(jiān)視在電源124的輸入的電平?？刂齐娐?14的微處理器優(yōu)選地 包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)以采樣感知電壓Vs的值。電阻R1、 R2優(yōu)選 地調(diào)整阻值以確保所述控制電路114的微處理器的管腳的最大電壓不超過電 源輸出Vcc。例如，如果波形的輸入電壓是240VRMs并且電源輸出Vcc是 3.3VDC，則Rl和R2的值應(yīng)該分別被調(diào)整到450千歐和3千歐，以確保感知 電壓的幅度小于3.3VDc。作為替換，所述電壓分配器可以耦合在電源124的 輸出電壓(或另一個(gè)操作電壓)和電路公共端之間以向控制電路114提供信 號以表示電源的當(dāng)前操作條件。
按照本發(fā)明，所述控制電路114監(jiān)視感知電壓Vs并且當(dāng)感知電壓Vs下 降低于第一預(yù)定電壓閾值V,時(shí)，減少FETllO、 112的導(dǎo)通時(shí)間。更進(jìn)一步， 所述控制電路114監(jiān)視感知電壓Vs并且當(dāng)感知電壓Vs上升高于第二預(yù)定電 壓閾值V2時(shí)，增加FETllO、 112的導(dǎo)通時(shí)間，其中V2大于V,。在本發(fā)明 的優(yōu)選實(shí)施例中(當(dāng)使用240VRMs輸入電壓時(shí))，第一和第二電壓閾值V^口 V2分別設(shè)置為0.67Vdc和0.8VDc，這兩個(gè)值對應(yīng)于電源124的輸入的100VDC 和120VDC。作為替換，如果微處理器不包括ADC，調(diào)光器100可以包括硬
件比較電路，該比較電路包括一個(gè)或多個(gè)比較器集成電路，以比較感知電壓 和第一第二電壓閾值并且然后向微處理器提供邏輯信號。
圖2a顯示了測得的從調(diào)光器100的調(diào)光后的火線接線端108到中性端 的調(diào)光后的火線電壓210 (即照明負(fù)載104兩端的電壓)的例子。虛線代表 測得的AC電源102兩端的AC電壓220。該AC電壓220的周期被分為具 有周期為TH的相等的兩個(gè)半周期。當(dāng)一個(gè)FET導(dǎo)通時(shí)，在時(shí)間t，內(nèi)調(diào)光 后的火線電壓210具有與AC電壓220相同的值。相反，當(dāng)FET都不導(dǎo)通時(shí)， 在時(shí)間t0FF內(nèi)調(diào)光后的火線電壓210具有零值?？刂齐娐?14能夠通過控制 導(dǎo)通時(shí)間t，來控制負(fù)載的強(qiáng)度。在每半周期內(nèi)FET導(dǎo)通的時(shí)間越長，照明 負(fù)載104的強(qiáng)度越大。
圖2b顯示了測得的從火線接線端106到調(diào)光器的調(diào)光后的火線接線端 108的調(diào)光電壓230 (即調(diào)光器兩端電壓)的例子。所述電源124僅當(dāng)關(guān)斷 時(shí)間toM時(shí)才能充電，因?yàn)殛P(guān)斷時(shí)間是每半周期內(nèi)FET兩端并且由此在電源 124兩端潛在地具有電壓的僅有時(shí)段。相反的，當(dāng)FET在導(dǎo)通時(shí)間t，導(dǎo)通 時(shí)，F(xiàn)ET通過調(diào)光器100形成低阻抗通路并且電源124的輸入電容Cl無法 充電。
在現(xiàn)有技術(shù)的ELV調(diào)光器中，在最壞條件下充電所述電源需要的最大 關(guān)斷時(shí)間t0FF -MAX-WC 被用來確定調(diào)光器的最大導(dǎo)通時(shí)間t0N-MAX,c。最壞條件 包括低線AC輸入電壓或由微處理器和其它低電壓組件的電源拉出的高電 流。但是，調(diào)光器不總是操作在最壞條件并且有可能使導(dǎo)通時(shí)間增加高于最 大導(dǎo)通時(shí)間toN.MAX.wc以便在高端提供照明負(fù)載104的更高的亮度輸出。
本發(fā)明的調(diào)光器100有大于最壞情況導(dǎo)通時(shí)間t，.MAx.wc的最大導(dǎo)通時(shí)
間限制t， 調(diào)光器ioo的最大導(dǎo)通時(shí)間限制t，
-MAX-L腿T 是通過在
正常操作條件下給電源124的輸入電容C1充電所需要的適當(dāng)?shù)年P(guān)斷時(shí)間確 定的。調(diào)光器100還有動態(tài)最大導(dǎo)通時(shí)間tON—MAX，使得控制電路114可以控制從一個(gè)半周期到下一個(gè)半周期。動態(tài)最大導(dǎo)通時(shí)間toN.MAX不能超過最大
導(dǎo)通時(shí)間限制toN.MAX.UMIT，但是可以減少到低于該限制以便增加FET的關(guān) 斷時(shí)間從而允許電源124的輸入電容CI有更多時(shí)間充電。通過驅(qū)使FET的 導(dǎo)通時(shí)間高于最壞情況導(dǎo)通時(shí)間t0N.MAX_wc，本發(fā)明的調(diào)光器100能夠得到 比現(xiàn)有技術(shù)的ELV調(diào)光器更高的連接的照明負(fù)載104的亮度輸出。但是， 當(dāng)FET的導(dǎo)通時(shí)間高于最壞情況導(dǎo)通時(shí)間toN.MAX.wc，在半周期的關(guān)斷時(shí)間 內(nèi)，存在輸入電容C1沒有足夠時(shí)間充電的危險(xiǎn)。
通過監(jiān)視電源124的輸入，本發(fā)明的調(diào)光器100的控制電路114能夠確 定何時(shí)輸入電壓降低到使得輸入電容Cl不適于繼續(xù)充電的電平。例如，如 果感知電壓Vs降低到第一電壓閾值V,以下，則電容C1需要更多時(shí)間以適 當(dāng)充電并且導(dǎo)通時(shí)間被減少。另一方面，如果感知電壓Vs保持在第一電壓 閾值V,以上，輸入電容CI能夠在每個(gè)半周期適當(dāng)充電。
圖3顯示了監(jiān)視感知電壓Vs和確定是否改變導(dǎo)通時(shí)間tON以響應(yīng)感知電 壓Vs的值的處理的流程圖。圖3的處理在AC電壓的每半周期運(yùn)行。如果 最大導(dǎo)通時(shí)間低于調(diào)光器的需要的導(dǎo)通時(shí)間t0N.DESIRED，導(dǎo)通時(shí)間toN被改變 以響應(yīng)被減少或增加的最大導(dǎo)通時(shí)間t0N.MAX。所述需要的導(dǎo)通時(shí)間 t0N-DESIRED由控制電路114通過按鈕118提供的輸入確定。最大導(dǎo)通時(shí)間
t0N-MAX僅在感知電壓Vs低于第一電壓閾值V!或感知電壓Vs高于第二電壓 閾值V2并且最大導(dǎo)通時(shí)間t，.MAx沒有返回到調(diào)光器100的最大導(dǎo)通時(shí)間限 制toM-MAX-LIMIT 時(shí)被改變。
圖3的流程圖在每半周期的開始從步驟310開始。首先，在步驟312， 一旦FET被關(guān)斷感知電壓Vs被采樣。在步驟314如果采樣的感知電壓Vs
低于第一電壓閾值Vi，并且在步驟316最大導(dǎo)通時(shí)間t，.MAx大于的當(dāng)前導(dǎo)
通時(shí)間t，，調(diào)光器檢測到感知電壓低于第一電壓閾值V,。然后在步驟318
最大導(dǎo)通時(shí)間t0N—MAX被設(shè)置為當(dāng)前導(dǎo)通時(shí)間t，并且在步驟320最大導(dǎo)通時(shí)
間t(^.MAx被減少第一預(yù)定時(shí)間增量t,。第一預(yù)定時(shí)間增量t,優(yōu)選地相當(dāng)于調(diào) 光范圍的1%。如果在步驟318最大導(dǎo)通時(shí)間tcW.MAx低于當(dāng)前導(dǎo)通時(shí)間導(dǎo)通 時(shí)間t，，在步驟320最大導(dǎo)通時(shí)間W.MAx被減少第一預(yù)定時(shí)間增量t,。
在步驟322，執(zhí)行判斷以確定最大導(dǎo)通時(shí)間t，.MAx是否小于需要的導(dǎo)通 時(shí)間t0N-DESIRED。如果是，在步驟324導(dǎo)通時(shí)間toN被設(shè)置為最大導(dǎo)通時(shí)間 t0N-MAX。既然感知電壓只在FET關(guān)斷后(在步驟312)被采樣，在步驟320 的導(dǎo)通時(shí)間t，的變化將在下半周期內(nèi)影響調(diào)光后的火線電壓的導(dǎo)通時(shí)間。 這個(gè)處理在步驟326在當(dāng)前半周期退出并在下一半周期的開始時(shí)重新開始。
在步驟322如果最大導(dǎo)通時(shí)間toN-MAX大于需要的導(dǎo)通時(shí)間t0N-DESIRED，則調(diào)
光器返回到正常操作條件。在步驟328所述需要的導(dǎo)通時(shí)間t0N—DESIRED被用 作導(dǎo)通時(shí)間并且這個(gè)處理在步驟326退出。
在步驟314如果感知電壓Vs大于第一閾值電壓Vi并且在步驟330感知
電壓Vs小于第二閾值電壓V2，則最大導(dǎo)通時(shí)間toN.MAX和導(dǎo)通時(shí)間toN都不變。在步驟330如果感知電壓Vs大于第二閾值電壓V2，這個(gè)處理進(jìn)入步驟 332來執(zhí)行判斷以確定當(dāng)前最大導(dǎo)通時(shí)間t，.MAx是否小于最大導(dǎo)通時(shí)間限制
toN-MAX-LIMIT 。 如果不小于，最大導(dǎo)通時(shí)間t，-MAX返回到所述限制并且最大導(dǎo) 通時(shí)間t，.MAX和導(dǎo)通時(shí)間t，都不變。但是，在步驟332如果當(dāng)前最大導(dǎo)通
時(shí)間t0N -MAX 大于最大導(dǎo)通時(shí)間限制t， -MAX-LIMI" 則在步驟334該最大導(dǎo)通
時(shí)間t，.MM在下半周期增加第二預(yù)定時(shí)間增量t2。所述第二預(yù)定時(shí)間增量t2
優(yōu)選的相當(dāng)于調(diào)光范圍的0.5%。
圖4顯示了當(dāng)電源124的輸入處的電壓下降時(shí)按照本發(fā)明操作的調(diào)光器 IOO的電壓波形。上面的波形顯示了調(diào)光后的火線電壓，即ELV負(fù)載104兩 端的電壓。在最初幾個(gè)周期(a)、 (b)、 (c)和(d)，調(diào)光后的火線電壓僅 在每個(gè)半周期的末尾的小的關(guān)斷時(shí)間內(nèi)是零。下面的波形顯示了感知電壓 Vs，即是電源124的輸入處的電壓的縮放版本。在每個(gè)半周期的關(guān)斷時(shí)間，
電源124的輸入電容Cl充電并且感知電壓上升。在最初的幾個(gè)周期(a)、 (b)、 (c)，感知電壓Vs保持在第一閾值電壓V,之上。
在第四個(gè)半周期(d)，所述感知電壓降至低于第一閾值電壓Vp控制 電路114在下一個(gè)半周期(e)以第一時(shí)間增量ti減少調(diào)光后的火線電壓的 導(dǎo)通時(shí)間。因此，輸入電容C1在下一個(gè)半周期(e)的關(guān)斷時(shí)間內(nèi)有更多時(shí) 間充電。
但是，在該半周期(e)內(nèi)，所述感知電壓再次降至低于第一閾值電壓 V,。因此，控制電路114在下一個(gè)半周期(f)以第一時(shí)間增量h減少調(diào)光 后的火線電壓的導(dǎo)通時(shí)間。該周期一直重復(fù)直到在半周期(g)所述感知電 壓不低于第一閾值電壓V,?，F(xiàn)在，調(diào)光后的火線波形的導(dǎo)通時(shí)間在下一個(gè)半 周期(h)、 (i)內(nèi)保持不變。
圖5顯示了在低電壓條件己經(jīng)被檢測且感知電壓Vs已經(jīng)升高后的調(diào)光 器100的電壓波形。調(diào)光后的火線波形(圖5的上面的波形)的最初幾個(gè)半 周期(j)、 (k)、 (1)、 (m)、 (n)的導(dǎo)通時(shí)間是減少了的導(dǎo)通時(shí)間(由圖4 的描述確定的)?，F(xiàn)在，電源124的輸入處的電壓以及因此的感知電壓Vs都 上升了 (圖5中下面的波形所顯示的)。
在半周期(n)內(nèi)，感知電壓保持高于第二閾值電壓V2。因此，控制電
路114在下半周期(o)內(nèi)以第二時(shí)間增量t2增加調(diào)光后的火線的波形的最
大導(dǎo)通時(shí)間。當(dāng)感知電壓繼續(xù)保持高于第二閾值電壓V2，控制電路114繼續(xù) 以第二時(shí)間增量t2增加調(diào)光后的火線的波形的最大導(dǎo)通時(shí)間直到該最大導(dǎo) 通時(shí)間等于原始的最大導(dǎo)通時(shí)間。
本發(fā)明的調(diào)光器100已經(jīng)被描述了以便控制電路114從一個(gè)半周期到下 一個(gè)半周期可以改變最大導(dǎo)通時(shí)間t，.MAx。但是，優(yōu)選地是僅從一個(gè)線周期 到下一個(gè)線周期改變最大導(dǎo)通時(shí)間t0N_MAX。許多調(diào)光器可以驅(qū)動多種類型的 照明負(fù)載。 一些照明負(fù)載，如磁低壓(MLV)照明負(fù)載，容易不對稱而產(chǎn)生
在負(fù)載兩端的電壓中的DC分量。例如，當(dāng)負(fù)載電壓有DC分量時(shí)MLV照 明需要的磁低壓變壓器可能飽和并且過熱。當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間從一個(gè)半周期到下一 個(gè)半周期改變時(shí)，照明負(fù)載兩端的不對稱并且有DC分量的電壓將在電壓中 出現(xiàn)。另一方面，當(dāng)導(dǎo)通時(shí)間僅從一個(gè)線周期到下一個(gè)線周期改變時(shí)，負(fù)載 電壓將保持對稱并且MLV變壓器的飽和或過熱的問題將被避免。
雖然本發(fā)明的調(diào)光器100主要是參考ELV負(fù)載的控制而被描述的，所 述調(diào)光器可以用來控制其它負(fù)載類型，例如，白熾燈或MLV負(fù)載。
盡管參考特定的實(shí)施例描述了本發(fā)明，多種其他變化和修改以及其他用 途對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯。從而本發(fā)明不由特定公開所限制，而是 僅由附加的權(quán)利要求書來限制。
權(quán)利要求
1、一種用于AC電壓源的照明負(fù)載控制的兩線調(diào)光器，該調(diào)光器包括半導(dǎo)體開關(guān)，該半導(dǎo)體開關(guān)連接在所述照明負(fù)載和所述AC電壓源之間，所述半導(dǎo)體開關(guān)具有導(dǎo)通狀態(tài)和不導(dǎo)通狀態(tài)；電源，該電源用于當(dāng)所述半導(dǎo)體開關(guān)處于所述不導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)從所述AC電壓源拉出電流；控制電路，該控制電路能夠控制所述半導(dǎo)體開關(guān)在所述AC電壓的每半周期進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)一導(dǎo)通時(shí)間；所述控制電路與所述電源的輸入耦合以監(jiān)視所述電源的電壓；其中當(dāng)所述電源的輸入電壓降低到第一預(yù)定電壓閾值以下時(shí)，所述控制電路能夠減少所述導(dǎo)通時(shí)間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線調(diào)光器，其中所述電源具有接收輸入電 壓的輸入并且所述控制電路與所述電源的所述輸入耦合以監(jiān)視所述電源的 所述輸入電壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩線調(diào)光器，其中所述控制電路能夠以第一 預(yù)定時(shí)間間隔來減少所述導(dǎo)通時(shí)間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩線調(diào)光器，其中當(dāng)所述電源的所述輸入電 壓保持在第二預(yù)定電壓閾值之上時(shí)，所述控制電路能夠增加所述導(dǎo)通時(shí)間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩線調(diào)光器，其中所述控制電路能夠以第二 預(yù)定時(shí)間間隔來增加所述導(dǎo)通時(shí)間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩線調(diào)光器，該兩線調(diào)光器進(jìn)一步包括電阻電壓分配器以向所述控制電路提供所述電源的所述輸入電壓的按比例縮小 的表示。
7、 一種在調(diào)光器中用于控制AC電壓源的照明負(fù)載的強(qiáng)度的方法，所 述調(diào)光器包括耦合在所述照明負(fù)載和所述電源之間的半導(dǎo)體開關(guān)、控制所述 半導(dǎo)體開關(guān)的控制電路和為所述控制電路供電的電源，該方法包括下列步驟按比例縮小所述電源的電壓以產(chǎn)生感知電壓； 測量所述感知電壓；將所述感知電壓與第一預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較；以及 基于比較步驟的結(jié)果改變所述半導(dǎo)體開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述電源的電壓包括所述電源的 輸入電壓。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中改變所述導(dǎo)通時(shí)間包括當(dāng)所述感 知電壓降低到所述第一預(yù)定電壓閾值以下時(shí)，以第一預(yù)定時(shí)間減少所述導(dǎo)通 時(shí)間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，該方法進(jìn)一步包括下列步驟 將所述感知電壓與第二預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較；當(dāng)所述感知電壓提高到所述第二預(yù)定電壓閾值以上時(shí)，以第二預(yù)定時(shí)間 增加所述導(dǎo)通時(shí)間。
全文摘要
一種用于交流(AC)電壓源(102)的照明負(fù)載(104)控制的兩線調(diào)光器，該調(diào)光器包括半導(dǎo)體開關(guān)(110、112)、電源(102)和控制電路(114)。所述電源(102)包括僅當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)不導(dǎo)通時(shí)能夠充電的能量存儲輸入電容。所述控制電路(114)連續(xù)監(jiān)視所述輸入電容的電壓并且當(dāng)電壓降低到不能保證電源的適當(dāng)操作的電平時(shí)，自動減少半導(dǎo)體開關(guān)的最大允許導(dǎo)通時(shí)間。本發(fā)明的調(diào)光器在能夠保證電源和調(diào)光器的適當(dāng)操作的足夠充電時(shí)間的同時(shí)，在高端(即最大光強(qiáng)度)提供半導(dǎo)體開關(guān)的最大可能導(dǎo)通時(shí)間。
文檔編號H05B37/02GK101171885SQ200680016022
公開日2008年4月30日 申請日期2006年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者K·魯西凱什, S·德容格 申請人:路創(chuàng)電子公司