用于将信息编码在AC线路电压上的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:4921037 阅读:276 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
可以使用控制信息,例如从常规调光器的输出信号中得到的调光信息,对AC线路电压进行编码,从而提供经编码的AC功率信号。一个或多个照明单元,包括基于LED的照明单元,可以基于所述经编码的功率信号而被提供以操作功率并且受到控制(例如,被调光)。在一种实施中,信息可通过反转所述AC线路电压的某些半周期而被编码在所述AC线路电压上,以产生经编码的AC功率信号,并且正半周期与负半周期的比率代表所述被编码的信息。在其他方面,所述被编码的信息可以涉及由所述基于LED的照明单元所产生的光的一个或多个参数(例如,强度、颜色、色温等)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容总体 上针对用于将信息编码在AC线路电压上的创造性方法和装置。 更具体地,在此公开的各种创造性方法和装置涉及经由经编码的AC功率信号对照明设备 进行控制。
技术介绍
在各种照明应用中,常常期望对由一个或多个光源所产生的光的强度进行调 节。这通常是经由用户操作的设备而完成的,这类设备通常被称为“调光器”,其对 输送给光源的功率进行调节。已知多种类型的常规调光器允许用户经由某些类型的用户 界面(例如,通过旋转和移动常被安装在接近期望对光级进行调节的区域的墙壁上的旋 钮、滑块,等等)对一个或多个光源的光输出进行调节。某些调光器的用户界面还可以 配备有开关/调节机构,其使一个或多个光源能够被瞬间地关闭和开启,并且在开启时 使它们的光输出逐渐地变化。许多用于一般室内或室外照明的照明系统常由交流(“AC” )电源供电,这类 电源通常被称为“线路电压”(例如,120 (RMS,有效)伏60Hz、220 (RMS,有效)伏 50Hz)。AC调光器通常接收AC线路电压作为输入,并且某些常规调光器提供具有一个 或多个可变参数的AC信号输出,这些参数具有响应于用户对调光器的操作而对输出信号 的平均电压(并且因此对AC输出信号输送功率的能力)做出调节的效果。这一调光器 输出信号一般应用于,例如,安装在与调光器输出端相耦合的常规插座或固定装置(这 样的插座或固定装置有时被称为在“调光器电路”上)中的一个或多个光源。常规AC调光器可被配置用于以多种不同的方式控制输送到一个或多个光源的功 率。例如,用户界面的调节可致使调光器增大或减小AC调光器输出信号的电压振幅。 在其他配置中,用户界面的调节可致使调光器(例如,通过“削减”部分AC电压周期) 对AC调光器输出信号的占空比进行调节。这一技术有时被称为(基于输出信号的可调 相位角度的)“相位调制”。这种类型的最常用的调光器也许会采用TRIAC(双向晶闸 管)设备,其被选择性地操作,以通过斩掉AC电压半周期的上升部分(即,在零交叉点 之后和峰值之前)对调光器输出信号的占空比进行调节(即,对相位角度进行调节)。其 他类型的调节占空比的调光器可采用栅极关断晶闸管(gate turn-off(GTOhhyristor)或绝 缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolar transistors (IGBT)),其被选择性地操作,以斩掉 AC电压半周期的下降部分(即,在峰值之后和零交叉点之前)。图1概括地示例说明了一些常规的AC调光器实施。特别是,图1示出了可以向 一个或多个常规光源提供功率的AC电压波形302的范例(例如,代表标准线路电压)。 图1还示出了响应于用户界面305的通用AC调光器304。在上面所讨论的第一实施中, 调光器304被配置用以输出波形308,其中调光器输出信号的振幅307可经由用户界面 305进行调节。在上面所讨论的第二实施中,调光器304被配置用以输出波形309,其中 波形309的占空比306可经由用户界面305进行调节。两种前述技术都具有调节施加在光源上的平均功率的效果,其转而对光源所产 生的光的强度进行调节。白炽光源特别适合于这种类型的操作,因为当有电流以任意方 向流经灯丝时它们都产生光;伴随着施加到光源上的AC信号的RMS电压受到调节(例 如,无论是通过对电压振幅还是占空比的调节),输送到光源的功率也被改变,并且相 应的光输出亦发生改变。对于占空比技术而言,白炽光源的灯丝具有热惰性并且在短期 的电压中断中不会完全停止发光。相应地,由人眼所感觉到的所产生的光在电压被“斩 断”时看起来不会闪烁,而是看起来逐渐变化的。其他类型的常规调光器提供0-10伏的模 拟信号作为输出,其中输出信号的电压 与所期望的调光程度成比例。在操作中,这样的调光器通常在调光器输出电压为10伏时 提供0%的调光(即,光输出“全开”),而在调光器输出电压为0伏时提供100%的调 光(即,光输出“关闭”)。一方面,这些调光器可被配置用以提供不同的线性或非线 性的输出电压曲线(即,输出电压与调光率之间的关系)。还有其他类型的常规调光器,例如那些采用了在其中数据分组可经由一条或多 条数据电缆(例如,DMX512电缆)传输到一个或多个照明单元的DMX512控制协议的 调光器。DMX512数据使用RS-485电压电平和“串级链”布线惯例进行发送。在典型 的DMX512协议中,数据以250kbit/s串行传输并且被分组为被称为“帧”的上至513字 节的包。第一字节总是“起始码”字节,其将正在发送的数据的类型告知所相连的照明 单元。例如,对于常规调光器而言,通常使用零起始码。而其他类型的常规调光器则输出对应于期望的调光程度的各种类型的数字信 号。例如,某些常规调光器可以实施数字信号接口(digitalsignalinterface,DSI)协议或 者数字可寻址照明接口(digitaladdressable lighting interface,DALI)协议。当被配置为 DALI控制器时,调光器可以寻址和设置DALI网络中的每个照明单元的调光状态。这可 以通过对网络中的照明单元分别地进行寻址或者通过向多个照明单元广播数字消息以调 节其照明属性而完成。数字照明技术,S卩,基于半导体光源,例如发光二极管(“LED” )的照明, 提供对传统荧光灯、HID灯,以及白炽灯的可行的替代选择。LED的功能性优势和益 处包括高能量转换和光学效率、耐用性、较低的操作成本以及其他许多。LED技术中 的最新进展提供出高效而耐用的全光谱光源,其使得多种照明效果在许多应用中得以实 现。实施这些光源的某些固定装置的特征在于照明模块,包括一个或多个能够产生例如 红色、绿色,和蓝色之类的不同颜色的LED,以及用于独立地控制LED的输出以产生多 种颜色和颜色变化照明效果的处理器,例如,在以引用的方式并入本文中的美国专利第 6,016,038和第6,211,626中所详述的那些。另外,在美国专利第7,038,399中公开的一些 用于经由AC电源向设备供电、并且用于促进在AC电源电路上使用提供了与标准线路电 压不同的信号的基于LED的光源的方法,在此也以引用的方式并入本文。因此,在本领域中,需要实现将与由例如基于LED的照明单元所产生的光的一 个或多个参数相关的信息有效地编码在AC线路电压上,从而提供经编码的功率信号以用 于控制照明单元并向其供能。
技术实现思路
本公开涉及一 种利用信息对AC线路电压进行编码的创造性的方法和装置。例 如,可使用控制信息对AC线路电压进行编码,例如来自常规调光器的输出信号的调光信 息,从而提供经编码的AC功率信号。在各种实施方式中,一个或多个照明单元,包括基 于LED的照明单元,可以基于经编码的功率信号而被提供以操作功率并且同时受到控制 (例如,被调光)。在一种实施中,信息可通过反转AC线路电压的某些半周期而被编码 在AC线路电压上,以产生经编码的AC功率信号,而正半周期与负半周期的比率代表编 码信息。经编码的信息可涉及由基于LED的照明单元所产生的光的一个或多个参数(例 如,强度、颜色、色温等等)。本专利技术的一种实施方式针对一种方法,其包括从调光器的输出信号得到调光信 息、利用本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种方法,其包括:  A)从调光器的输出信号得到调光信息;  B)利用所述调光信息对AC线路电压进行编码,从而产生具有与所述AC线路电压基本上类似的RMS值的经编码的AC功率信号;以及  C)至少部分地基于所述经编码的AC功率信号对至少一个基于LED的照明单元进行控制并向其提供操作功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-30 61/048,9861.一种方法,其包括A)从调光器的输出信号得到调光信息;B)利用所述调光信息对AC线路电压进行编码,从而产生具有与所述AC线路电压基 本上类似的RMS值的经编码的AC功率信号;以及C)至少部分地基于所述经编码的AC功率信号对至少一个基于LED的照明单元进行 控制并向其提供操作功率。2.根据权利要求1的方法,其中C)包括改变由所述至少一个基于LED的照明单元所 产生的光的强度、颜色和/或色温中的至少一个。3.根据权利要求1的方法,其中B)包括将所述AC线路电压与所述经编码的AC功 率信号电隔离。4.根据权利要求1的方法,其中A)包括对所述输出信号进行数字地采样,以获取所 述调光信息。5.根据权利要求4的方法,其中A)包括计算所述调光器的所述输出信号的时间均值 电势。6.根据权利要求4的方法,其中A)包括使用电阻器分压器电路对所述调光器的所述 输出信号进行采样。7.根据权利要求1的方法,其中A)包括提供与所述输出信号相连的虚负载,以促进 所述调光器的操作。8.根据权利要求1的方法,其中B)包括周期性地对所述AC线路电压进行频率调制。9.根据权利要求1的方法,其中B)包括使用XlO协议对所述AC线路电压进行编码。10.根据权利要求1的方法,其中B)包括控制多个与所述AC线路电压相连的开关, 以反转所述AC线路电压的至少某些半周期,从而产生所述经编码的AC功率信号,其中 所述经编码的AC功率信号的正半周期与负半周期的比率代表所述调光信息。11.根据权利要求1的方法,其中所述调光器的所述输出信号为占空比调制的或振幅 调制的AC信号。12.根据权利要求1的方法,其中所述调光器的所述输出信号为0伏-10伏的模拟DC信号。13.—种装置,其包括第一输入,其用于接收AC线路电压;第二输入,其用于接收...

【专利技术属性】
技术研发人员:S约翰斯顿MK布拉克韦尔
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1