相位控制调光兼容照明系统技术方案

本发明专利技术提供了一种相位控制调光兼容照明系统。功率控制/照明系统包括控制器，提供接收专用调光器信号的电灯镇流器与相位控制调光器之间的兼容。在至少一个实例中，控制器将相位控制调光器信号转换成可被气体放电照明系统的电灯镇流器使用的调光信息。此外，在至少一个实例中，控制器也控制功率控制/照明系统的功率因数校正。在至少一个实例中，控制器提供基于相位控制调光器信号的调光信息，允许电灯镇流器结合相位控制调光器一起使用。

【技术实现步骤摘要】
对相关专利申请的交叉引用美国专利申请号11/967,269，标题为“使用带非线性功率转换过程模型的非线性Δ∑调节器的功率控制系统”，专利技术人为John L.Melanson，代理人档案编号为1745-CA，于2007年12月31日递交，该申请描述了示范性方法和系统，在此通过引用将其整体纳入。以下简称Melanson I。标题美国专利申请号11/967,271，标题为“带反馈消减的功率因数校正控制器”，专利技术人John L.Melanson，代理人档案编号1756-CA，于2007年12月31日归档，该申请描述了示范性方法和系统，本专利申请通过引用完整地纳入该美国临时专利申请。以下简称Melanson II。美国专利申请号11/967,273，标题为“通过检测开关日期充电特点来检测电感器归零的系统和方法”，专利技术人John L.Melanson，代理人档案编号1758-CA，于2007年12月31日递交的申请描述了示范性方法和系统，其通过引用被完整地纳入本专利申请。以下简称Melanson III。2007年12月31日递交、专利技术人为John L.Melanson、代理人档案编号为1759-CA、标题为“可编程功率控制系统”的11/967,275号美国专利申请描述了示范性方法和系统，在此通过引用将其整体纳入。以下简称Melanson IV。美国专利申请系列号11/967,272，标题为“带开关节点反馈的功率因数校正控制器”，专利技术人John L.Melanson，代理人档案编号1757-CA，于2007年12月31日递交，该申请描述了示范性方法和系统，在此通过引用将其整体纳入。以下简称Melanson V。美国专利申请系列号12/347,138，标题为“具有以硅开关为基础之前沿调光器相容性的开关功率变换器”，专利技术人Michael A.Cost、Mauro L.Gaetano及John L.Melanson，代理人档案编号1798-IPD，于2008年12月31日递交，该申请描述了示范性方法和系统，在此通过引用将其整体纳入。以下简称Melanson VI。
一般来说，本专利技术涉及电子领域，更具体地讲，本专利技术涉及提供相位控制调光器与照明系统兼容性的一种系统和方法。
技术介绍
调暗光源不仅可以节能，还能让用户将光源亮度调至要求的水平。许多设施如住房和建筑物等，都安装有光源调节电路(以下简称“调光器”)。带有开关功率变换器的功率控制系统用于控制光源，例如放电型电灯。放电灯包括：气体放电灯，如荧光灯，和高强度放电灯，如水银灯、金属卤化物(MH)灯、陶瓷金属卤化物灯、钠蒸汽灯以及短弧氙灯。然而，当为无功负载(如开关功率变换器)提供原始相位调制信号时，用于抗性负载(如白炽灯泡)的常规相位控制调光器(如硅开关调光器)通常都表现不佳。许多放电灯的镇流器无法与相位控制调光器兼容。许多放电照明系统从提供专用调光信号的调光器获取调光信-->息。专用调光信号可提供独立于功率信号的调光信息。图1描述的是功率/照明系统100，该系统通过专有调光信号获取调光信息，从而避免通过相位控制调光器获取调光信息所带来的问题。调光器102以调光电压信号DV形式为电灯镇流器104提供专用调光信号。调光器102提供可靠的调光信号DV。调光器102将来自AC电压源106的AC输入电压VIN传递给电灯镇流器104。譬如，输入电压VIN在美国是60Hz/110V的直流电压，而在欧洲则是50Hz/220V的直流电压。电灯镇流器104用灯电压VLAMP来驱动放电灯108。灯电压VLAMP的值取决于调光电压信号DV的值。图2描述的是一个照明输出图400，表明调光电压DV值与放电灯108的光强度水平百分比之间的图形调光强度函数202。调光电压DV在0-10V之间，而放电灯108的光强度水平百分比在10-100％之间。光强调节函数202显示，当调光电压DV为1V和9V时，电灯镇流器104饱和。当调光电压DV值为0-1V时，电灯镇流器104使放电灯106释放出10％的亮度。当调光电压DV值为9-10V时，电灯镇流器104使放电灯106释放出100％的亮度，即全“开”。光强调节函数202在调光电压DV值1-9V之间呈线性运动，电灯106的强度在10-100％之间变化。相位控制调光器非常普遍，但却不能与无功负载设备(如电灯镇流器104)搭配使用。因此，电灯镇流器104不能与现有相位控制调光器装置进行交互。故而对于已配有相位控制调光器的照明系统，其相位控制调光器被更换或被绕过，以便使用调光器102。更换或绕过相位控制调光器导致调光器102的安装成本增加。此外，电灯镇流器104不能为电灯106提供全面的调光。
技术实现思路
在本专利技术的一个实例中，一个设备包含一个带有接收相位控制调光信号输入接口的控制器。控制器的配置使之能够：(i)将相位控制调光信号转化为调光信息，及(ii)为开关功率变换器生成功率因数校正(PFC)控制信号。控制器还包括提供调光信息的第一输出接口及提供功率因数校正控制信号的第二输出接口。在本专利技术的另一实例中，方法包括接收相位控制调光信号及将相位控制调节信号转换为照明系统的调光信息。该方法还包括为开关功率变换器生成功率因数校正控制信号。在本专利技术的进一步实例中，功率控制/照明系统包括一个开关功率变换器，带有至少一个可以接收相位控制调光信号的输入接口。功率控制/照明系统还包括一个控制器，带有一个可以接收相位控制调光信号的输入接口。控制器的配置使之能够：(i)将相位控制调光信号转化为调光信息，及(ii)为开关功率变换器生成功率因数校正控制信号。控制器还包括提供调光信息的第一输出接口及耦合到开关功率变换器，提供功率因数校正控制信号的第二输出接口。功率控制/照明系统还包括一个耦合到开关功率变换器和控制器第二输出接口的电灯镇流器，并进一步包括耦合到电灯镇流器的放电型电灯。附图说明通过参考附图，本领域内的技术人员可更容易理解本专利技术，更好地了解它的多种客体，特征和优势。多幅图中相同参考数字指的是相同或相似的元素。-->图1(标为先前技术)所示为一个通过专用调光信号接收调光信息的功率/照明系统。图2描述的是一个光输出图，表示调光电压值与图1功率控制/照明系统光强度水平百分比之间的线性函数关系。图3描述的是功率控制/照明系统，内含一个将相位控制调光信号转换为调光信息的控制器。图4(标为先前技术)描述的是图3中功率控制/照明系统的示范性电压信号。图5描述的是图3功率控制/照明系统的一个实例。图6描述的是一个变换器的实例，该变换器将相位调制、整流相位控制输入电压转换为调光信息。图7描述的是另一个变换器的实例，该变换器使用照明输出函数，将相位调制、整流相位控制输入电压转换为调光信息。图8所示为图7示范性照明输出函数的图形描绘。图9所示为图7示范性照明输出函数的另一图形描绘。具体实施方式功率控制/照明系统包括控制器，提供接收专用调光器信号的电灯镇流器与相位控制调光器之间的兼容。在至少一个实例中，控制器将相位控制调光器信号转换成可被气体放电照明系统的电灯镇流器使用的调光信息。此外，在至少一个实例中，控制器也控制功率控制/照明系统的功率因数校正。在至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一套装置，其包括：　　一个带有输入接口以接收相位控制调光信号的控制器，其中控制器用于：（ｉ）将相位控制调光信号转换成调光信息，及（ｉｉ）产生功率因数校正控制信号发送给开关功率变换器，控制器中还包括提供调光信息的第一输出和提供功率因数校正控制信号的第二输出。

【技术特征摘要】
2009.09.30 US 12/570,5501.一套装置，其包括：一个带有输入接口以接收相位控制调光信号的控制器，其中控制器用于：(i)将相位控制调光信号转换成调光信息，及(ii)产生功率因数校正控制信号发送给开关功率变换器，控制器中还包括提供调光信息的第一输出和提供功率因数校正控制信号的第二输出。2.权利要求1所述装置的控制器包括一个集成电路、输入、第一输出、第二输出以及集成电路的管脚。3.权利要求1所述装置的调光信息是以下信号群的其中一种：脉冲宽度调制信号、线性电压信号、非线性电压信号、数码寻址照明接口协议信号以及内集成电路(I2C)协议信号。4.权利要求1所述装置的相位控制调光信号存在导通角，它由双向三极晶闸管(硅开关)电路和晶体管电路组群中的其中一个所产生。5.权利要求1所述装置的控制器除将相位控制调光信号转换成调光信息，还可用于：检测相位控制调光信号的占空比；产生调光信号值来显示占空比；及将调光信号值转换成调光信息。6.权利要求1所述装置的控制器除将相位控制调光信号转换成调光信息，还可用于：检测相位控制调光信号的占空比；将相位控制调光信号的占空比转换为表示所检测的占空比的数字数据，其中该数字数据与光强度水平相对应；及采用预定照明输出函数将数字数据映射至控制信号数值。7.权利要求1所述装置中的相位控制调光信号是硅开关调光器产生的时变电压，该开关功率变换器包括一个带有控制终端的开关，可接收功率因数校正控制信号来控制相位控制调光信号的电压变换，该控制器还可用于：在相位控制调光信号的调光部分建立开关功率变换器的输入电阻，调光时，输入电阻可使硅开关调光器于每半个相位控制调光信号周期以大量连续的相位延迟产生相位控制调光信号。8.权利要求1所述装置的控制器除将相位控制调光信号转换成调光信息，还可用于：采用预定照明输出函数将相位控制调光信号映射至调光信息。9.权利要求8所述装置的预定照明输出函数可将相位控制调光信号映射至光强度水平，该水平与相位控制调光信号的导通角指示的光强度水平不同。10.权利要求1所述装置的控制器为放电型照明系统提供功率因数校正电源控制和调光信息。11.一种方法包括：接收相位控制调光信号；将相位控制调光信号转换成用于某一照明系统的调光信息；及产生功率因数校正控制信号给开关功率变换器。12.权利要求11所述方法的调光信号是以下信号群的其中一种：脉冲宽度调制信号、线性电压信号、非线性电压信号、数码寻址照明接口协议信号以及内集成电路(I2C)协议信号。13.权利要求11所述方法的相位控制调光信号存在导通角，它由双向三极晶闸管(硅开关)电路和晶体管电路组群的其中一个所产生。14.根据权利要求11所述，将相位控制调光信号转换为照明系统的调光信息的方法包括：检测相位控制调光信号的占空比；产生调光信号值来显示占空比；及将调光信号值转换成调光信息。15.根据权利要求11所述，将相位控制调光信号转换为照明系统的调光信息的方法包括：检测相位控制调光信号的占空比；将相位控制调光信号的占空比转换为表示所检测的占空比的数字数据，其中该数字数据与调光水平相对应；及采用预定照明输出函数将该数字数据映射至控制信号。16.权利要求11所述相位控制调光信号是由硅开关调光器产生的时变电压，该方法还...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·A·德雷珀，罗伯特·格丽桑莫，
申请(专利权)人：塞瑞斯逻辑公司，
类型：发明
国别省市：US