本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2013年8月30日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/us2013/057701的pct國(guó)際申請(qǐng)的、進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01380056366.4、題為“具有改進(jìn)的過零檢測(cè)的兩線調(diào)光器”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)要求于2012年9月14日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)no.61/700,964以及2013年3月11日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)no.13/793,245的優(yōu)先權(quán)。

背景技術(shù)：

負(fù)載控制裝置和系統(tǒng)控制從交流電流(ac)電源傳遞到電負(fù)載的功率量，例如，諸如照明負(fù)載。這種照明控制系統(tǒng)通常采用可控導(dǎo)通裝置，例如，諸如晶閘管或雙向晶閘管，用于控制照明負(fù)載的強(qiáng)度。該可控導(dǎo)通裝置響應(yīng)于在控制輸入接收的觸發(fā)信號(hào)在ac電源的每個(gè)半周期期間的相位角被導(dǎo)通。這樣，在每半周期，建立功率被傳遞到負(fù)載的導(dǎo)通周期和功率沒有被傳遞到負(fù)載的非導(dǎo)通周期。

在典型的正向相位控制系統(tǒng)中，觸發(fā)信號(hào)的產(chǎn)生與ac線路電壓同步。在檢測(cè)到ac線路電壓的過零之后的一段時(shí)間，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，并且可控導(dǎo)通裝置被導(dǎo)通?？煽貙?dǎo)通裝置在ac半周期的其余部分保持導(dǎo)通。在檢測(cè)過零和生成觸發(fā)信號(hào)之間的時(shí)間間隔期間，可控導(dǎo)通裝置是不導(dǎo)通的。此時(shí)間間隔也可以被稱為系統(tǒng)的相位角或觸發(fā)角。通過改變此時(shí)間間隔，傳遞到負(fù)載的有效功率改變。通常，響應(yīng)于用戶調(diào)整調(diào)光旋鈕或滑塊和/或響應(yīng)于調(diào)光信號(hào)電平，改變?cè)摃r(shí)間間隔。

圖1a-1d描繪了對(duì)可控導(dǎo)通裝置測(cè)量的示例ac電壓波形。當(dāng)可控導(dǎo)通裝置是不導(dǎo)通的，顯示裝置的完整ac電壓波形，如圖1中所示。在相對(duì)低的光度級(jí)，如圖1b所示，可控導(dǎo)通裝置在半周期的第一持續(xù)時(shí)間102(即，從ac電壓波形的當(dāng)前半周期的過零到半周期內(nèi)的點(diǎn))是不導(dǎo)通的。生成觸發(fā)信號(hào)(示為點(diǎn)“a”)。然后，可控導(dǎo)通裝置在半周期的第二持續(xù)時(shí)間104是導(dǎo)通的。圖1c和1d分別示出了50％光度級(jí)和相對(duì)高的光度級(jí)的波形。

在低水平傳輸功率，如在圖1b中描繪，即使相位角(以及因此的導(dǎo)通期間)的小變化，通常在傳遞到負(fù)載的總rms功率的百分比中表示相對(duì)大的變化。在這些低功率水平，ac周期之間或時(shí)間段上相位角的任何變化可能表現(xiàn)為惱人和不能接受的強(qiáng)度變化，包括光源的可見閃爍。由于相位角依賴過零的檢測(cè)，因此過零檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性是至關(guān)重要的。但是，ac線路狀態(tài)很少是理想的。并且，小于理想狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致過零檢測(cè)不準(zhǔn)確，具有隨之而來的強(qiáng)度變化和/或抖動(dòng)，以及其它問題，特別是在低水平傳輸功率時(shí)?？赡軙?huì)導(dǎo)致強(qiáng)度變化和/或閃爍的一種情況是ac線路上的間歇性和/或周期性的電噪聲。

圖2a-2c示出具有噪聲的示例ac電壓波形。例如，如圖2a所示，可以在ac線路上施加電壓峰值，當(dāng)如大型電機(jī)負(fù)載的重型設(shè)備被接通和斷開時(shí)可能發(fā)生。ac線路上的電噪聲，如這些尖峰，可能會(huì)被調(diào)光電路錯(cuò)誤地解釋為ac線路路電壓的一個(gè)或多個(gè)過零。這樣的錯(cuò)誤解釋可能導(dǎo)致照明負(fù)載中不穩(wěn)定的強(qiáng)度變化和/或閃爍。ac線路上的電噪聲的另一個(gè)共同特征可以包括不平或波狀變形，如圖2b所示，這也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的過零檢測(cè)。ac線路上的ac基波的諧波的存在是另一個(gè)可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的過零檢測(cè)的情況。諧波的存在可以將ac線路電壓波形的形狀從純正弦波改變?yōu)榇笾抡也ㄐ?，具有扁平的峰，而不是圓形的峰，如圖2c所示。

一種減輕噪聲對(duì)ac線路的影響的方法包括：執(zhí)行過零檢測(cè)之前對(duì)ac線路電壓濾波。例如，實(shí)時(shí)照明穩(wěn)定系統(tǒng)(rtiss)使用濾波器，以提高調(diào)光系統(tǒng)的性能。在共同轉(zhuǎn)讓的2000年7月18日公開的美國(guó)專利no.6,091,205以及2002年4月30日公開的美國(guó)專利no.6,380,692中描述了該rtiss技術(shù)，兩者均題為具有有源濾波器的相控調(diào)光系統(tǒng)，用于防止閃爍和不期望的強(qiáng)度變化，該申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。

三線調(diào)光系統(tǒng)及兩線調(diào)光系統(tǒng)都可以采用rtiss技術(shù)。圖3a示出三線調(diào)光系統(tǒng)300的示例。圖3b示出兩線調(diào)光系統(tǒng)302的示例。這兩種調(diào)光系統(tǒng)都具有電耦接在ac電源308和電負(fù)載310之間的調(diào)光器開關(guān)304、306。調(diào)光器開關(guān)304、306通過第一線312(也被稱為“熱”線)連接到ac電源308，并且通過第二線314(也被稱為“調(diào)光熱”線)負(fù)載310。然而，三線調(diào)光器開關(guān)304還具有第三線316(也被稱為“中性”線)，它提供返回到ac電源308的返回側(cè)的路徑。兩線調(diào)光器開關(guān)306不連接到中性線316。

三線調(diào)光器開關(guān)304具有兩種可用波形。完整的(即，不切換)ac線路電壓波形318借助第三線316可用于三線調(diào)光器304。從第一線312和第二線314測(cè)量的調(diào)光電壓波形320也可用于三線調(diào)光器304。三線調(diào)光器開關(guān)304能夠使用完整的ac線路電壓波形318用于濾波，以確定ac電源308的ac線路電壓波形的過零，并生成ac負(fù)載電壓波形322(例如，從第二線314以及第三線316測(cè)量的調(diào)光熱電壓)。另一方面，兩線調(diào)光器開關(guān)306在沒有返回到ac電源308的返回側(cè)的路徑的情況下，僅有調(diào)光電壓波形320供其使用，而不沒有完整的ac線路電壓波形318。

在兩線調(diào)光系統(tǒng)中，與濾波相關(guān)的相位延遲(例如，從濾波器的輸入到輸出)的變化可能會(huì)影響調(diào)光系統(tǒng)的穩(wěn)定性和/或過零檢測(cè)的誤差量。僅調(diào)光電壓波形320可用于濾波以確定的ac線路電壓的過零，兩線調(diào)光器開關(guān)306可以經(jīng)歷通過濾波器的相位延遲根據(jù)可控導(dǎo)通裝置的觸發(fā)角而實(shí)質(zhì)變化。為了說明，圖4提供了曲線圖402，示出如何通過低通濾波器的相位延遲根據(jù)兩線調(diào)光器開關(guān)的觸發(fā)角而變化。例如，如所示，相對(duì)大的觸發(fā)角(即，相對(duì)小的導(dǎo)通期間)可對(duì)應(yīng)于相對(duì)大的相位延遲。隨著觸發(fā)角減小(例如，從大約7毫秒至2毫秒，如示出)和導(dǎo)通期間增加，相位延遲大大降低(例如，從大約5.5毫秒到3毫秒)。

相位延遲的變化可能會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和/或過零檢測(cè)的誤差量。過零檢測(cè)的誤差可能進(jìn)一步惡化通過濾波器的相位延遲問題，隨之增加隨后的過零檢測(cè)的誤差。此正反饋效應(yīng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，例如，以失控狀態(tài)的形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如本文所公開，一種兩線照明控制裝置可以包括可控導(dǎo)通裝置、信號(hào)生成電路和濾波器?？煽貙?dǎo)通裝置響應(yīng)于控制信號(hào)將ac線路電壓供給負(fù)載。在ac線路電壓的半周期內(nèi)，可控導(dǎo)通裝置可以在第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通并且在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)不導(dǎo)通。信號(hào)生成電路可生成非零信號(hào)。濾波器可以在第一持續(xù)時(shí)間期間接收來自可控導(dǎo)通裝置的信號(hào)(例如，表示跨所述可控導(dǎo)通裝置的電壓的信號(hào))，以及在第二持續(xù)時(shí)間期間接收來自信號(hào)生成電路的非零信號(hào)。實(shí)際上，非零信號(hào)可以填充或補(bǔ)充來自可控導(dǎo)通裝置的信號(hào)，并且通過該非零信號(hào)的存在可以減輕通過濾波器的根據(jù)可控導(dǎo)通裝置的觸發(fā)角的任何延遲改變。

將ac線路電壓可以供給負(fù)載?？梢园凑者@樣的方式提供ac線路電壓：在ac線路電壓的半周期內(nèi)的第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)ac線路電壓不導(dǎo)通地連接到負(fù)載，在該半周期內(nèi)的第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)ac線路電壓導(dǎo)通地連接到負(fù)載。例如，在第一持續(xù)時(shí)間期間可以測(cè)量跨負(fù)載控制裝置生成的電壓，并且在第二持續(xù)時(shí)間期間可以生成非零幅度信號(hào)。非零幅度信號(hào)可以表示第二持續(xù)時(shí)間期間跨負(fù)載生成的電壓幅度。可以組合測(cè)量的第一持續(xù)時(shí)間期間跨負(fù)載控制裝置生成的電壓與非零幅度信號(hào)，以生成表示ac線路電壓的組合信號(hào)。例如，可以使用低通濾波器對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行濾波。濾波的組合信號(hào)可以用于過零檢測(cè)。

一種照明控制裝置可以包括可控導(dǎo)通裝置和信號(hào)生成電路?？煽貙?dǎo)通裝置可以響應(yīng)于控制信號(hào)將ac線路電壓供給負(fù)載?？煽貙?dǎo)通裝置可以在第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)不導(dǎo)通，并且在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通。第一持續(xù)時(shí)間和第二持續(xù)時(shí)間在ac線路電壓的相同半周期內(nèi)。信號(hào)生成電路可以生成非零幅度信號(hào)。非零幅度信號(hào)可以是正弦波形，以補(bǔ)充跨所述可控導(dǎo)通裝置的電壓。照明控制裝置還可以包括處理電路。處理電路可以在第一持續(xù)時(shí)間期間接收來自可控導(dǎo)通裝置的信號(hào)，并且在第二持續(xù)時(shí)間期間接收非零幅度信號(hào)。

附圖說明

圖1a-d描繪在正向相位控制調(diào)光系統(tǒng)中跨可控導(dǎo)通裝置產(chǎn)生的示例交流(ac)電壓波形。

圖2a-c示出具有噪聲的示例ac電壓波形。

圖3a和3b分別示出示例三線調(diào)光系統(tǒng)和兩線調(diào)光系統(tǒng)。

圖4是示出通過濾波器的相位延遲與兩線調(diào)光系統(tǒng)的觸發(fā)角之間的關(guān)系的曲線圖。

圖5是示例兩線調(diào)光系統(tǒng)的功能框圖。

圖6a-6e示出具有示例非零幅度信號(hào)波形的各種組合信號(hào)。

圖7是用于生成非零幅度信號(hào)的具有數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器的兩線照明控制裝置的一部分的框圖。

圖8是通過圖7的照明控制裝置的控制電路周期性地執(zhí)行的過零程序的簡(jiǎn)化流程圖。

圖9是通過圖7的照明控制裝置的控制電路執(zhí)行的調(diào)光定時(shí)器程序的簡(jiǎn)化流程圖。

圖10a是使用脈寬調(diào)制生成非零幅度信號(hào)的兩線照明控制裝置的一部分的框圖；圖10b和10c呈現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)圖。

圖11是通過用于生成非零幅度信號(hào)的圖10a的照明控制裝置的控制電路周期地執(zhí)行的bin(倉(cāng))設(shè)置程序的簡(jiǎn)化流程圖。

圖12是通過用于生成非零幅度信號(hào)的圖10a的照明控制裝置的控制電路執(zhí)行的bin重置程序的簡(jiǎn)化流程圖。

圖13是示例兩線照明控制裝置的一部分的簡(jiǎn)化示意圖。

圖14是通過圖13的照明控制裝置的控制電路周期性地執(zhí)行的采樣程序的簡(jiǎn)化示意圖。

具體實(shí)施方式

兩線照明控制裝置，可以通過生成和應(yīng)用非零幅度信號(hào)(例如，填充信號(hào))到濾波器的輸入端減輕通過濾波器的相位延遲的變化。為了說明，圖5是示例兩線調(diào)光系統(tǒng)500的功能框圖。系統(tǒng)500可以包括與ac電源504和電負(fù)載506(諸如照明負(fù)載)串聯(lián)連接的兩線照明控制裝置502(例如，調(diào)光器開關(guān)或調(diào)光單元)。

兩線照明控制裝置502可以包括在ac電源504和電負(fù)載506之間串聯(lián)電耦接的可控導(dǎo)通裝置508，諸如晶閘管，例如，雙向晶閘管。可控導(dǎo)通裝置508可以可選地包括在整流橋的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)，在反串聯(lián)連接的兩個(gè)fet，一個(gè)或多個(gè)絕緣柵雙極結(jié)晶體管(igbt)，背到背硅可控整流器(scr)，或任何合適的雙向半導(dǎo)體開關(guān)。

通過控制電路510(例如，控制器)控制可控導(dǎo)通裝置508，用于使可控導(dǎo)通裝置508導(dǎo)通或不導(dǎo)通?？刂齐娐?10可以直接控制可控導(dǎo)通裝置508或通過驅(qū)動(dòng)電路512控制可控導(dǎo)通裝置508，如圖5所示。驅(qū)動(dòng)電路512可以包括電路，該電路將來自控制電路510的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合使可控導(dǎo)通裝置508導(dǎo)通或不導(dǎo)通的信號(hào)?？煽貙?dǎo)通裝置508導(dǎo)通或不導(dǎo)通的定時(shí)可以由控制電路510來建立，并且設(shè)置以在負(fù)載506中建立所期望的調(diào)光級(jí)別。例如，控制電路510可以根據(jù)計(jì)算機(jī)程序和/或用戶手動(dòng)設(shè)置的操作來設(shè)定可控導(dǎo)通裝置508的定時(shí)。

控制電路510可以包括微處理器、微控制器、可編程邏輯器件(pld)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或任何合適的控制電路。控制電路510可以包括適于控制可控導(dǎo)通裝置508的硬件、固件、軟件和/或硬件、固件和/或軟件的組合?？刂齐娐?10可以包括和/或與存儲(chǔ)器514(即，存儲(chǔ)器可以在控制電路的內(nèi)部或外部)相接口。存儲(chǔ)器514可以包括適于存儲(chǔ)信息的任意組件。例如，存儲(chǔ)器514可以包括易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器?？刂齐娐?10可以包括程序方面，諸如存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)指令和/或與兩線照明控制裝置502的操作相關(guān)聯(lián)的可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這些程序方面可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器514中和/或從存儲(chǔ)器514中檢索。

控制電路510可以與輸入/輸出設(shè)備，諸如通信電路516和/或用戶接口518對(duì)接。通信電路516可以包括適于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的任何組件，諸如調(diào)制解調(diào)器，例如。用戶接口518可以包括適于呈現(xiàn)信息和從用戶接收信息的任何組件。例如，用戶接口518可以包括一個(gè)或多個(gè)按鈕、開關(guān)、滑塊等。用戶接口518可以包括顯示器，諸如一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(led)指示器、液晶顯示器(lcd)屏、觸摸屏顯示器等?？刂齐娐?10可以經(jīng)由通信電路516和/或用戶接口518接收命令、配置信息等?？刂齐娐?10可以經(jīng)由通信電路516和/或用戶接口518發(fā)送信息(諸如當(dāng)前調(diào)光級(jí)別，例如，命令等)經(jīng)由通信電路516和/或用戶接口518。例如，控制電路510可以經(jīng)由用戶接口518接收來自用戶的特定需要的調(diào)光級(jí)別，并確認(rèn)用戶的輸入。又例如，控制電路510可以經(jīng)由通信電路516從另一設(shè)備接收命令和/或?qū)⒚畎l(fā)送到另一個(gè)設(shè)備。兩線照明控制裝置502還包括與可控導(dǎo)通裝置508并聯(lián)耦接的電源519，用于傳導(dǎo)充電電流通過負(fù)載506，以生成dc電源電壓，用于照明控制裝置的控制電路510和其它低電壓電路的供電。

第一信號(hào)520可以與可控導(dǎo)通裝置相關(guān)聯(lián)。例如，第一信號(hào)520可以表示跨可控導(dǎo)通裝置508產(chǎn)生的調(diào)光電壓波形320，如圖5中所描繪?？梢宰儞Q第一信號(hào)520，使之更適合于處理。例如，第一信號(hào)520可以表示添加了dc分量的跨可控導(dǎo)通裝置的調(diào)光電壓波形，使得第一信號(hào)520保持正幅度。關(guān)于調(diào)光級(jí)別，第一信號(hào)520可以與在圖1b-1d示出的信號(hào)一致。例如，第一信號(hào)520可以具有第一部分和第二部分，第一部分對(duì)應(yīng)與可控導(dǎo)通裝置508不導(dǎo)通相關(guān)聯(lián)的ac半周期的第一持續(xù)時(shí)間，第二部分對(duì)應(yīng)與可控導(dǎo)通裝置508導(dǎo)通相關(guān)聯(lián)的ac半周期的第二持續(xù)時(shí)間。為了說明，在示例性操作中，在檢測(cè)ac線路電壓的過零之后，控制電路510在生成觸發(fā)信號(hào)之前等待第一持續(xù)時(shí)間，這樣可以與期望的調(diào)光級(jí)別相稱。觸發(fā)信號(hào)控制可控導(dǎo)通裝置508從不導(dǎo)通變?yōu)閷?dǎo)通，在這之后，第一信號(hào)520可以有效地代表零伏，直到ac半周期結(jié)束(即，與正向相位控制信號(hào)一致)。當(dāng)然，第一信號(hào)520也可以與可控導(dǎo)通裝置508的反向相位控制操作或中心相位控制操作一致。

信號(hào)生成器522可以生成非零幅度信號(hào)524，并且可以包括適于生成信號(hào)的任何電路。例如，信號(hào)發(fā)生器可以并入可使用控制電路510和/或可以使用控制電路510的功能。例如，信號(hào)生成器522可以包括由控制電路生成的數(shù)字信號(hào)，并且經(jīng)由數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出。又例如，信號(hào)生成器522可以生成來自控制電路510的一個(gè)或多個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)，并且將所述一個(gè)或多個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成階躍正弦波。

可以基于控制電路510的操作生成非零幅度信號(hào)524。例如，可以生成非零幅度信號(hào)524，使得它補(bǔ)充可控導(dǎo)通裝置的第一信號(hào)520。例如，非零幅度信號(hào)524可以是填充信號(hào)，相對(duì)于可控導(dǎo)通裝置的第一信號(hào)520，因?yàn)樗畛涞谝恍盘?hào)520的“缺失部分”(例如，表示實(shí)際上為零伏的第一信號(hào)部分，例如，具有有效零幅度的第一信號(hào))。非零幅度信號(hào)524可以是正弦波形。例如，非零信號(hào)可以是階躍正弦波，其包括基于至少一個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)的階躍，諸如來自控制電路510的脈寬調(diào)制信號(hào)。階躍正弦波還可以包括基于與由過零檢測(cè)器檢測(cè)出的過零相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)相位校正的階躍。

第一信號(hào)520和非零幅度信號(hào)524可以被組合成組合信號(hào)528，該信號(hào)通過濾波器電路526。非零幅度信號(hào)524可以被成形使得與對(duì)第一信號(hào)520和非零幅度信號(hào)524進(jìn)行濾波相關(guān)聯(lián)的濾波器延遲和與對(duì)ac線路電壓進(jìn)行濾波相關(guān)聯(lián)的濾波器延遲一致。實(shí)際上，列入非零幅度信號(hào)524可以輕通過濾波器電路526的延遲根據(jù)調(diào)光級(jí)別變化。因此，非零幅度信號(hào)524可以被成形以保持兩線照明控制裝置502的穩(wěn)定性。

第一信號(hào)520和非零幅度信號(hào)524可以被加在一起，以形成用于濾波器電路526的組合信號(hào)528。在此示例中，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)520具有非零幅度時(shí)，非零幅度信號(hào)524可以具有實(shí)際上零伏的幅度，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)520的幅度實(shí)際上為零伏時(shí)，非零幅度信號(hào)524可以具有非零幅度。

第一信號(hào)520和非零幅度信號(hào)524可以由組合電路525組合在一起，以形成用于濾波器電路526的組合信號(hào)528。在此示例中，兩線照明控制裝置502可以包括開關(guān)(未示出)，諸如多路復(fù)用器。多路復(fù)用器可以接收第一輸入上的第一信號(hào)520，并且可以接收第二輸入上的非零幅度信號(hào)524。多路復(fù)用器可以根據(jù)選擇信號(hào)選擇第一輸入或第二輸入輸出。選擇信號(hào)可以基于輸入。例如，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)520具有非零幅度，多路復(fù)用器可以選擇第一輸入(即，第一信號(hào)520)輸出，并且當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)520的幅度實(shí)際上為零伏時(shí)，多路復(fù)用器可以選擇第二輸入(即，非零幅度信號(hào))輸出。選擇信號(hào)可以基于通過控制電路510在可控導(dǎo)通裝置508的控制輸入生成的觸發(fā)信號(hào)。例如，多路復(fù)用器可以與控制電路510和可控導(dǎo)通裝置508之間的觸發(fā)信號(hào)一致地操作。當(dāng)控制電路510和可控導(dǎo)通裝置508之間的控制信號(hào)指示該可控導(dǎo)通裝置508變?yōu)閷?dǎo)通時(shí)(即，在相位角)，多路復(fù)用器可以選擇第二輸入(即，該非零幅度信號(hào)524)。并且，當(dāng)可控導(dǎo)通裝置508在半周期的末尾變?yōu)椴粚?dǎo)通時(shí)，開關(guān)可以選擇第一輸入(即，第一信號(hào)520)。

為了說明，可控導(dǎo)通裝置508可以在第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)不導(dǎo)通并且在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通。多路復(fù)用器可以在第一持續(xù)時(shí)間期間選擇第一信號(hào)520并在第二持續(xù)時(shí)間期間選擇非零幅度信號(hào)524。并且，如圖5所示，組合信號(hào)528可以包括第一信號(hào)520的一部分(以實(shí)線示出)和非零幅度信號(hào)524的一部分(以虛線示出)。在獲得的組合信號(hào)528中，非零幅度信號(hào)部分補(bǔ)充(例如，完成)第一信號(hào)部分。換句話說，非零幅度信號(hào)524可以是填充第一信號(hào)520的缺失部分的填充信號(hào)。

濾波器電路526可以對(duì)組合信號(hào)528進(jìn)行率以衰減高頻分量，特別是可能引起過零檢測(cè)誤差的與第一信號(hào)520相關(guān)聯(lián)的高頻噪聲。濾波器電路526可以是與在先引用的美國(guó)專利no.6,091,205和no.6,380,692中所公開的濾波器一致。例如，濾波器電路526可以是低通濾波器，例如，貝塞爾濾波器，可以被配置為提供一個(gè)周期的基本的少于基頻周期的二分之一的大體線性相位延遲。低通濾波器可以被配置為衰減基本上等于三階諧波且大于基頻的組合信號(hào)528的頻率分量。

過零檢測(cè)電路530接收濾波輸出，當(dāng)濾波輸出的幅度穿過零伏時(shí)(即，從正到負(fù)和/或從負(fù)到正)可以檢測(cè)。過零檢測(cè)電路530可以向控制電路510提供指示過零的定時(shí)的信息。并且，如上所述，控制電路510使可控導(dǎo)通裝置508變成根據(jù)負(fù)載506的期望調(diào)光級(jí)別定時(shí)導(dǎo)通或不導(dǎo)通。例如，使可控導(dǎo)通裝置導(dǎo)通的過零和隨后的觸發(fā)信號(hào)之間的定時(shí)可以與期望的調(diào)光級(jí)別相稱。

圖6a-6e示出了各種組合信號(hào)以及示例非零幅度信號(hào)波形。由信號(hào)生成器522生成的非零幅度信號(hào)524的形狀或波形通常可以補(bǔ)充第一信號(hào)520以保持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對(duì)于圖6a-6e所示的每個(gè)示例，以實(shí)線示出與第一信號(hào)520相關(guān)聯(lián)的組合信號(hào)528部分，并以虛線示出與非零幅度信號(hào)524相關(guān)聯(lián)的組合信號(hào)的部分。當(dāng)然，普通技術(shù)人員將理解，所表示的信號(hào)是示例性的，并且可適于在正向相位控制、反向相位控制和/或中心相位控制系統(tǒng)中使用。

如圖6a所示，組合信號(hào)可以表示平滑正弦波。信號(hào)602是與在低端觸發(fā)角操作的可控導(dǎo)通裝置508相關(guān)聯(lián)的示例組合信號(hào)。信號(hào)604是與在50％觸發(fā)角操作的可控導(dǎo)通裝置相關(guān)聯(lián)的示例組合信號(hào)。并且，信號(hào)606是在高端觸發(fā)角操作的可控導(dǎo)通裝置508相關(guān)聯(lián)的示例組合信號(hào)。圖6a所示的正弦組合信號(hào)保持與ac電源504的ac線路電壓一致的基頻。其結(jié)果是，通過濾波器電路526的相位延遲根據(jù)觸發(fā)時(shí)間的變化可以被減輕。

不同波形形狀可以適于與非零幅度信號(hào)524相關(guān)聯(lián)的組合信號(hào)的一部分。圖6b示出非零幅度信號(hào)，包括具有恒定幅度的方波。信號(hào)608、610和612分別表示低端、50％和高端。在此，方波的脈寬隨觸發(fā)角改變；例如，如圖6b所示，方波在低端窄，在高端寬得多。

圖6c示出可以根據(jù)觸發(fā)角調(diào)整方波的寬度和幅度。信號(hào)614、616和618分別表示低端、50％和高端。例如，可以選擇方波的幅度以與第一信號(hào)的觸發(fā)時(shí)間的幅度匹配。因此，在低端時(shí)，方波填充信號(hào)窄且具有相對(duì)低的幅度。在50％時(shí)，方波填充信號(hào)的寬度是ac輸入信號(hào)的半周期的二分之一，并處于其最高幅度(例如，ac輸入信號(hào)的峰值幅度)。在高端時(shí)，方波填充信號(hào)處于其最寬，具有低幅度，類似于在低端。

圖6d示出非零幅度信號(hào)，可以包括三角波。信號(hào)620、622和624分別表示低端、50％和高端。在低端和在50％時(shí)，填充信號(hào)可以具有類似于第一信號(hào)的初始電壓，然后穩(wěn)步下降到零。在高端時(shí)，三角波形可以被成形為大致近似ac電源504的ac線路電壓的正弦。例如，非零幅度信號(hào)可以延伸，在ac線路電壓的半周期的中心大致增加到幅度峰值，然后延伸，在ac電源504的過零或周圍減小到零伏。

圖6e示出階躍正弦波可以用作非零幅度信號(hào)。在此，階躍正弦波可以包括多個(gè)各種寬度且幅度近似正弦波的方波的合成。信號(hào)626、628和630分別表示低端、50％和高端。

示例組合信號(hào)的每一個(gè)保持與原始ac輸入信號(hào)一致的基頻，使得通過濾波器的相位延遲根據(jù)觸發(fā)時(shí)間的變化可以減輕。實(shí)際上，當(dāng)對(duì)得到的組合信號(hào)進(jìn)行濾波時(shí)，非零幅度信號(hào)可以提供糾正影響。例如，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)主要是正弦且第一信號(hào)的一小部分實(shí)際上是零伏時(shí)，示例填充信號(hào)的添加區(qū)域提供校正，以使濾波器輸出的基波中心移位，并補(bǔ)償觸發(fā)角的任何誤差。類似地，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)的一小部分由正弦表示且大部分用零表示時(shí)，填充信號(hào)提供附加負(fù)反饋，以校正濾波器輸出的基波中心的移位，并校正觸發(fā)角的相應(yīng)誤差。

圖6a-e所示的示例組合信號(hào)可以用于代替濾波器的輸入或另外作為濾波器的輸入。例如，組合信號(hào)可以用于進(jìn)行功率計(jì)算，如在2013年3月11提交的題為powermeasurementinatwo-wireloadcontroldevice的共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)no.13/793,308(代理人案卷lutr12-22267-p2)所公開，其內(nèi)容通過引用并入本文。例如，圖6a和6b所示的組合信號(hào)可以準(zhǔn)確地描繪ac電壓波形，使得可以進(jìn)行有用功率計(jì)算。

圖7是兩線照明控制裝置700的一部分的框圖。照明控制裝置700包括適于耦接到ac電源(未示出)的熱端h和適于耦接到照明負(fù)載(未示出)的調(diào)光熱端dh。照明控制裝置700包括可控導(dǎo)通裝置，以反串聯(lián)連接的兩個(gè)fet710、712耦接來實(shí)現(xiàn)。fet710、712的柵極耦接到柵極驅(qū)動(dòng)電路714，fet的源極在電路公共端耦接在一起?？刂齐娐?20耦接到柵極驅(qū)動(dòng)電路714，并生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)vdr，用于控制柵極驅(qū)動(dòng)電路使fet710、712導(dǎo)通和不導(dǎo)通，從而控制傳遞到照明負(fù)載的功率量。

照明控制裝置700包括電源(未示出)，可以耦接在可控導(dǎo)通裝置間，用于生成電源電壓vcc(例如，大約3.3伏)，用于給控制電路720供電。照明控制裝置700還包括參考電源(未示出)，用于生成參考電壓vref，其幅度大約等于dc電源電壓vcc的二分之一(例如，大約1.5伏)。參考電源可包括例如，簡(jiǎn)單電源，諸如電阻穩(wěn)壓電源。

照明控制裝置700從調(diào)光電壓信號(hào)732和非零幅度信號(hào)734生成組合信號(hào)730。照明控制裝置700包括跨可控導(dǎo)通裝置(即，fet710、712的反串聯(lián)組合)耦接的定標(biāo)電路730，用于生成跨參考電壓vref被添加到的可控導(dǎo)通裝置產(chǎn)生的定標(biāo)版本調(diào)光電壓波形，以生成調(diào)光電壓信號(hào)732。因此，調(diào)光電壓信號(hào)732代表跨可控導(dǎo)通裝置產(chǎn)生的調(diào)光電壓波形。

照明控制裝置700包括耦接到控制電路720的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)742，用于生成非零幅度信號(hào)734。在圖7的示例中，控制電路720可以通過將數(shù)字信號(hào)值發(fā)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器742生成非零幅度信號(hào)734。例如，控制電路720可以具有可以表示非零幅度信號(hào)734的采樣的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的值的查找表。例如，該值可以表示任何非零幅度信號(hào)的樣本，如圖6a-6e所示。控制電路720可以以規(guī)則間隔將這些數(shù)字值輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器742，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器可以生成非零幅度信號(hào)734的模擬表示。

照明控制裝置700包括可控開關(guān)744，其接收非零幅度信號(hào)734并由控制電路720控制來生成組合信號(hào)730。

照明控制裝置700還包括濾波器電路746，用于對(duì)組合信號(hào)730進(jìn)行濾波以生成濾波信號(hào)vf；以及比較器電路748，用于將濾波信號(hào)與參考電壓vref進(jìn)行比較以生成表示ac電源的過零的過零信號(hào)vzc?？刂齐娐?20可以與生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)vdr一致地控制可控開關(guān)744以將照明負(fù)載的強(qiáng)度控制到期望的調(diào)光級(jí)別(例如，同時(shí)觸發(fā)可控開關(guān)708)。在示例操作中，控制電路720可以檢測(cè)從濾波器電路746和比較器電路748接收的信號(hào)的過零。控制電路720可以基于第一持續(xù)時(shí)間的期望光度級(jí)對(duì)調(diào)光操作的控制信號(hào)的生成計(jì)時(shí)。并且，當(dāng)生成控制信號(hào)影響調(diào)光操作時(shí)，控制電路720可以在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)(例如，ac半周期的剩余時(shí)間)閉合可控開關(guān)744，直到檢測(cè)到另一過零。在示例中，組合信號(hào)730可以包括：在第一持續(xù)時(shí)間內(nèi)表示跨可控導(dǎo)通裝置(未示出)產(chǎn)生的調(diào)光電壓波形的信號(hào)，以及在第二持續(xù)時(shí)間內(nèi)，來自數(shù)模轉(zhuǎn)換器742的非零幅度信號(hào)734。

組合信號(hào)730可以用于代替濾波器電路746的輸入或另外作為濾波器的輸入。照明控制裝置可以將組合信號(hào)730提供給用于執(zhí)行其它操作的處理電路(未示出)。例如，除濾波器電路746之外，組合信號(hào)730可以提供給處理電路。又例如，組合信號(hào)730可以提供給處理電路，濾波器電路746和比較器電路748可以被省略。

處理電路可以包括控制電路720和/或適于處理信號(hào)的任何其它設(shè)備、系統(tǒng)和/或子系統(tǒng)(例如，對(duì)信號(hào)進(jìn)行和/或基于信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、分析、發(fā)送、傳送、復(fù)用、組合、調(diào)制和/或執(zhí)行其它操作)。例如，處理電路可以使用組合信號(hào)730來執(zhí)行對(duì)ac電壓和/或電流波形的測(cè)量和/或計(jì)算。例如，處理電路可以使用組合信號(hào)730來執(zhí)行功率計(jì)算。例如，處理電路可以結(jié)合受益于完整ac電壓波形的電路使用組合信號(hào)730操作，諸如受益于完整ac電壓波形的定時(shí)信息的電路。

圖8是在步驟810(例如，響應(yīng)于過零信號(hào)vzc)由控制電路周期性地執(zhí)行的過零程序800的簡(jiǎn)化流程圖(例如，照明控制裝置700的控制電路720)。首先，在步驟812中，控制電路720將柵極驅(qū)動(dòng)電路714的驅(qū)動(dòng)信號(hào)vdr驅(qū)動(dòng)為低(例如，大約至電路公共端)，使得在半周期的開始fet710、712不導(dǎo)通。在步驟814中，控制電路720控制可控開關(guān)744斷開(即，不導(dǎo)通)，使得組合信號(hào)730等于調(diào)光電壓信號(hào)732。然后，在步驟816，控制電路720召回當(dāng)前半周期的觸發(fā)時(shí)間tfir(即，觸發(fā)角)，以將照明負(fù)載的強(qiáng)度控制到期望的調(diào)光級(jí)別。在步驟818中，在過零程序800退出之前，控制電路720將觸發(fā)時(shí)間tfir加載到定時(shí)器a并且啟動(dòng)相對(duì)于時(shí)間數(shù)值減小的定時(shí)器a。當(dāng)定時(shí)器a期滿時(shí)，控制電路720將執(zhí)行調(diào)光定時(shí)器程序900。

圖9是當(dāng)在步驟910定時(shí)器a期滿時(shí)(即，從半周期開始的觸發(fā)時(shí)間tfir之后)控制電路720執(zhí)行的調(diào)光定時(shí)器程序900的簡(jiǎn)化流程圖。在步驟912，控制電路720將驅(qū)動(dòng)信號(hào)vdr驅(qū)動(dòng)為高(例如，大約至dc電源電壓vcc)，以使fet710、712導(dǎo)通，然后在步驟914閉合可控開關(guān)744，使得數(shù)模轉(zhuǎn)換器742耦接到濾波器電路746。由于當(dāng)使fet710、712導(dǎo)通時(shí)調(diào)光電壓信號(hào)732的幅度降低到接近零伏，因此組合信號(hào)730等于觸發(fā)時(shí)間tfir之后數(shù)模轉(zhuǎn)換器742生成的非零幅度信號(hào)734。然后調(diào)光定時(shí)器程序900退出，過零程序800將在由過零信號(hào)vzc確定的下一個(gè)過零被執(zhí)行。

圖10a是使用脈寬調(diào)制生成非零幅度信號(hào)的兩線照明控制裝置1000的一部分的簡(jiǎn)化示意圖。圖10b和圖10c描繪相對(duì)應(yīng)的信號(hào)圖。如在圖7的照明控制裝置700中，照明控制裝置1000包括在反串聯(lián)連接的兩個(gè)fet1010、1012，作為適于串聯(lián)耦接在ac電源與照明負(fù)載之間的可控導(dǎo)通裝置。在fet1010、1012響應(yīng)于由控制電路1020提供給柵極驅(qū)動(dòng)電路1014的驅(qū)動(dòng)信號(hào)vdr變?yōu)閷?dǎo)通和不導(dǎo)通，以控制傳遞到照明負(fù)載的功率量。

照明控制裝置1000包括多路復(fù)用器1040，用于產(chǎn)生組合信號(hào)1030；濾波器1046，用于對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行濾波，以及比較器電路1048，用于生成表示ac電源的過零的過零信號(hào)。例如，多路復(fù)用器1040在多路復(fù)用器的常閉(nc)輸入接收第一信號(hào)1032，它是從可控導(dǎo)通裝置接收的。第一信號(hào)1032表示跨可控導(dǎo)通裝置產(chǎn)生的調(diào)光電壓波形。照明控制裝置1000包括第一電阻分壓器，包括電阻器r1050、r1052，它們串聯(lián)耦接在熱端h和電路公共端之間，并且分別具有阻值大約是784kω和15kω。例如，照明控制裝置1000還包括第二電阻分壓器，包括電阻器r1054、r1056，它們串聯(lián)耦接在調(diào)光熱端dh和電路公共端之間，并且分別具有阻值大約是784kω和15kω。

在正半周期期間，電流從熱端h導(dǎo)入，通過第一電阻分壓器和第二fet1012的體二極管，使得第一電阻分壓器產(chǎn)生表示跨可控導(dǎo)通裝置的調(diào)光電壓波形的定標(biāo)電壓。在負(fù)半周期期間，電流從調(diào)光熱端dh，通過第二電阻分壓器和第一fet1010的體二極管，使得第二電阻分壓器產(chǎn)生表示跨可控導(dǎo)通裝置的調(diào)光電壓波形的定標(biāo)電壓。第一電阻分壓器的電阻器r1050、r1052的接合點(diǎn)通過電阻器r1058(例如，具有阻值大約5.49kω)耦接到參考電壓vref，第二電阻分壓器的電阻器r1054、r1056的接合點(diǎn)通過電阻器r1059(例如，具有阻值大約5.49kω)耦接到參考電壓vref。因此，由第一和第二電阻分壓器生成的定標(biāo)電壓參考參考電壓vref(而不是參考電路公共端)。

通過將第一和第二電阻分壓器產(chǎn)生的定標(biāo)電壓組合生成第一信號(hào)1032。然而，由于第一和第二電阻分壓器產(chǎn)生的定標(biāo)電壓通過fet1010、1012的體二極管整流，因此第一電阻分壓器的輸出通過反相電路1060被耦接到第二電阻分壓器的輸出，該反相電路1060包括運(yùn)算放大器(“op-amp”)1062。第一電阻分壓器產(chǎn)生的定標(biāo)電壓經(jīng)由電阻器r1064(例如，具有阻值大約464kω的電阻)被耦接到運(yùn)算放大器1062的非反相輸入。非反相輸入經(jīng)由電阻器r1066(例如，具有阻值大約464kω的電阻)被耦接到運(yùn)算放大器1062的輸出，并且運(yùn)算放大器的反相輸入端被耦接到參考電壓vref。運(yùn)算放大器1062的輸出經(jīng)由電阻器r1068(例如，具有阻值大約5.49的電阻)被耦接到第二電阻分壓器的的輸出。因此，第一信號(hào)1032看起來像參考該參考電壓vref的ac電壓波形，使得第一信號(hào)的幅度總是正的。換句話說，第一信號(hào)1032代表跨可控導(dǎo)通裝置(其是ac電壓波形)產(chǎn)生的調(diào)光電壓波形，但是不下降到零伏以下，使得第一信號(hào)可以由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路處理。

非零幅度信號(hào)包括由控制電路1020上的一對(duì)互補(bǔ)脈寬調(diào)制信道(vpwm_lo_sine信道1070和vpwm_hi_sine信道1072)產(chǎn)生的階躍正弦波1034。脈寬調(diào)制信道的功能可以是基于微處理器的控制電路的可用功能。脈寬調(diào)制信道可以是可用于微處理、專用集成電路的由基本電路元件等等構(gòu)成的脈寬調(diào)制信道?；パa(bǔ)脈寬調(diào)制信道使控制電路1020的輸出分別通過各電阻器r1074、r1076和電容c1078、c1080。脈寬調(diào)制信道使輸出橫跨存儲(chǔ)rc電路，包括相對(duì)于濾波參考電壓vref的存儲(chǔ)電容c1082和相對(duì)應(yīng)的電阻器r1084。由互補(bǔ)脈寬調(diào)制信道產(chǎn)生的階躍正弦波1034和伴隨電路被提供給多路復(fù)用器1040的常開(no)輸入。

多路復(fù)用器1040可以響應(yīng)于控制電路1020的mux控制輸出提供的選擇輸入控制信號(hào)vmux在nc輸入(即，第一信號(hào)1032)和no輸入(即，階躍正弦波1034)之間切換。選擇輸入控制信號(hào)vmux經(jīng)由包含晶體管q1086和電阻器r1088的電路被耦接到多路復(fù)用器1040的選擇輸入(in)?？刂齐娐?020可以與控制fet1010、1012的調(diào)光操作一致地對(duì)mux控制輸出進(jìn)行信號(hào)傳輸，使得第一信號(hào)1032和階躍正弦波1034組合以在多路復(fù)用器1040的輸出com引腳形成組合信號(hào)1030。當(dāng)選擇輸入控制信號(hào)vmux被驅(qū)動(dòng)為高(即，大約至dc電壓vcc)時(shí)，使晶體管q1086導(dǎo)通，并且多路復(fù)用器1040的選擇輸入in被下拉到電路公共端，使得在nc輸入的第一信號(hào)1032被提供給多路復(fù)用器的輸出com引腳。當(dāng)選擇輸入控制信號(hào)vmux被驅(qū)動(dòng)為低(即，大約至電路公共端)時(shí)，晶體管q1086變?yōu)椴粚?dǎo)通，并且多路復(fù)用器1040的選擇輸入in通過電阻器1088被拉向dc電源電壓vcc，使得在nc輸入的階躍正弦波1034被提供給多路復(fù)用器的輸出com引腳。

在操作中，互補(bǔ)脈寬調(diào)制信道vpwm_lo_sine和vpwm_hi_sine向存儲(chǔ)電容c1082充電或從存儲(chǔ)電容c1082放電來調(diào)整階躍正弦波1034相對(duì)于參考電壓vref的幅度。如圖10b所示，在階躍正弦波1034的每個(gè)正半周期中，pwm_lo_sine信道1070停留在高默認(rèn)狀態(tài)，而通過一系列脈沖來控制pwm_hi_sine信道1072，使得當(dāng)pwmhisine信道1072是高時(shí)，給存儲(chǔ)電容c1082充電，當(dāng)pwmhisine信道1072是低時(shí)，從存儲(chǔ)電容c1082放電。通過控制pwmhisine信道1072的脈沖的占空比(即，pwmhisine信道1072高低比的時(shí)間量)，控制電路1020能夠在每個(gè)正半周期調(diào)整階躍正弦波1034的幅度。在階躍正弦波1034的每個(gè)負(fù)半周期，如圖10c所示，pwm_hi_sine信道1072停留在低缺省狀態(tài)，而通過一系列脈沖來控制pwm_lo_sine信道1070，使得當(dāng)pwm_lo_sine信道1070是低時(shí)，從存儲(chǔ)電容c1082放電，當(dāng)pwm_lo_sine信道1070是高時(shí)，給存儲(chǔ)電容c1082充電。

如圖所示，脈沖的寬度可能會(huì)影響階躍正弦波1034的變化率。例如，改變pwm_hi_sine信道1072的每個(gè)脈沖的寬度可以在正方向上改變階躍正弦波1034的整體變化率。同樣地，改變pwm_lo_sine信道1070的每個(gè)脈沖的寬度可以在負(fù)方向上改變階躍正弦波1034的整體變化率。

為了產(chǎn)生脈寬調(diào)制信道的適當(dāng)占空比，控制電路1020可能已經(jīng)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)表?？刂齐娐?020可以控制每個(gè)脈寬調(diào)制信道的狀態(tài)，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器是零時(shí)執(zhí)行“設(shè)置”，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器達(dá)到一個(gè)值，例如在寄存器中存儲(chǔ)的值時(shí)，執(zhí)行“重置”。按照設(shè)置/重置結(jié)構(gòu)，可配置階躍正弦波1034的頻率，例如，與線頻率匹配。ac半周期可以被劃分成多個(gè)bin，并且定時(shí)器信道的?？梢杂糜诳刂瓢胫芷诘某掷m(xù)時(shí)間。所述?？梢允窃诎胫芷诘某掷m(xù)時(shí)間的1/nbins，其中，nbins是使用的bin的數(shù)量。定時(shí)器信道可以基于半周期計(jì)算半周期的持續(xù)時(shí)間。另外，例如，在半周期中bin的數(shù)量nbins可以被選擇為是2的指數(shù)。為了說明，bin的數(shù)量nbins可以是每半周期32，通過限制要求的中斷數(shù)量提供可接受的分辨率和維持處理能力。

可以創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)查找表，以產(chǎn)生階躍正弦波1034。查找表的每個(gè)值可以被送入值寄存器。在每一個(gè)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)，下一個(gè)值可以被加載。當(dāng)加載時(shí)，每個(gè)值可以設(shè)立為bin的電壓值。實(shí)際上，每個(gè)bin的電壓階躍可以與該bin的占空比成正比，并且通過寄存器中的值提供占空比?？梢曰趶恼冶碇袆?chuàng)建的查找表設(shè)置階躍正弦波1034的頻率。在此，占空比是“值/?！辈⑶摇澳！笔腔诰€頻率(例如，對(duì)于32bin，模＝f/2*32)。

表中的值可以被定標(biāo)。經(jīng)定標(biāo)的表可以具有三元素深度，這可以允許讀功能和寫功能擁有自己的一個(gè)元素，另一個(gè)元素冗余。任務(wù)執(zhí)行可以是異步的，并且頁(yè)切換方案可以用于確保避免讀寫重疊。另外，頁(yè)面切換方案也可以用于確保表更新在過零被吸收。

在操作中，控制電路1020可以具有多個(gè)中斷。在每個(gè)中斷，可以執(zhí)行兩種功能。第一種功能可以包括為下一個(gè)bin加載新值。這個(gè)操作可以在每次中斷發(fā)生時(shí)執(zhí)行。第二種功能可以包括為下一個(gè)半周期準(zhǔn)備定時(shí)器信道。當(dāng)模可以被更新以與即將到來的半周期的最新值匹配時(shí)，該功能可以在過零(即，開始bin零)執(zhí)行。對(duì)此，對(duì)于新的有效頁(yè)，也可以檢查經(jīng)定標(biāo)的正弦表。

寄存器緩沖區(qū)可能需要管理。在一些微處理器中，可能存在內(nèi)置于脈寬調(diào)制寄存器的固有延遲。所述延遲可能由當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)器被重置時(shí)緩沖器值被施加到定時(shí)器信道的情況下寄存器被緩沖而引起。緩沖確保在改變參數(shù)之前完成單個(gè)脈寬調(diào)制周期?？紤]到此緩沖，可以預(yù)先在一個(gè)bin加載中執(zhí)行為給定bin加載值。

處理每個(gè)過零可能將延遲引入系統(tǒng)。例如，歸因于過零中斷服務(wù)程序可能存在一定量的延遲?？梢杂?jì)算相位誤差，并在階躍正弦信號(hào)中校正。例如，可以基于實(shí)際的過零與階躍正弦波1034的過零之間的差來計(jì)算相位誤差?？梢栽跒橄乱粋€(gè)半周期加載模之前相位誤差通過控制電路1020計(jì)算相位誤差。一旦計(jì)算相位誤差，可以建立一個(gè)或更多校正值?？梢赃x擇一個(gè)或更多校正值，使得相位誤差將通過下一個(gè)過零被抵消。例如，校正值等于相位誤差除以bin的數(shù)量可被添加到隨后的半周期的每個(gè)bin。在隨后的半周期使用這種校正，階躍正弦波將“趕上”實(shí)際的過零。通過不斷校正，階躍正弦波可以保持與ac源信號(hào)同步。

圖11是在步驟1110在階躍正弦波1034的每個(gè)bin的開始通過控制電路(例如，照明控制裝置1000的控制電路1020)周期性地執(zhí)行的bin設(shè)置程序1100的簡(jiǎn)化流程圖(例如，對(duì)于60hz的ac線路電壓每隔3.75微秒)。控制電路1020利用變量n跟蹤半周期期間的bin。如果在步驟1112變量n等于1(即，它是在半周期的第一個(gè)bin)，則控制電路1020在步驟1114確定當(dāng)前半周期的bin的持續(xù)時(shí)間tbin。例如，控制電路1020可以使用半周期中bin的數(shù)量nbins和半周期的持續(xù)時(shí)間thc計(jì)算持續(xù)時(shí)間tbin，即：tbin＝1/nbins·thc。

控制電路1020也可以響應(yīng)于從過零信號(hào)vzc確定的過零更新用于半周期的持續(xù)時(shí)間thc的值，以考慮ac線路電壓的頻率誤差或變化。

接著，控制電路1020在步驟1116中召回存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的binn的占空比dc，并在步驟1118確定當(dāng)前bin的脈沖的持續(xù)時(shí)間tpls，即：tpls＝dc·tbin。在步驟1120，控制電路720將脈沖的持續(xù)時(shí)間tpls加載到定時(shí)器b，并啟動(dòng)相對(duì)于時(shí)間數(shù)值減小的定時(shí)器b，使得當(dāng)定時(shí)器b期滿時(shí)將執(zhí)行bin重置程序1200(下面將參照?qǐng)D12更詳細(xì)地描述)。如果在步驟1122當(dāng)前半周期是正半周期，則控制電路1020在步驟1124將pwm_lo_sine信道1070驅(qū)動(dòng)為高，并且在在步驟1126將pwm_hi_sine信道1072驅(qū)動(dòng)為高。如果如果在步驟1122當(dāng)前半周期是負(fù)半周期，則控制電路1020在步驟1128將pwm_hi_sine信道1072驅(qū)動(dòng)為低，并且在在步驟1130將pwm_lo_sine信道1070驅(qū)動(dòng)為低。

如果在步驟1132變量n不等于半周期的bin的數(shù)量nbins，則控制電路1020在步驟1134將變量n增加1，并且bin設(shè)置程序1100退出。如果在步驟1132變量n等于半周期的bin的數(shù)量nbins(即，它是本周期的末尾)，則控制電路1020在步驟1136將變量n設(shè)置為1。如果在步驟1138當(dāng)前半周期是正半周期，則控制電路1020在步驟1138將當(dāng)前半周期設(shè)置為負(fù)，并且bin設(shè)置程序1100退出。如果在步驟1138當(dāng)前半周期是負(fù)半周期，則控制電路1020在步驟1140將當(dāng)前半周期設(shè)置為正，并且bin設(shè)置程序1100退出。

圖12是在步驟1210定時(shí)器b期滿時(shí)(即，脈沖的持續(xù)時(shí)間tpls之后)控制電路1020執(zhí)行的bin重置程序1200的簡(jiǎn)化流程圖。如果在步驟1212當(dāng)前半周期是正半周期，則控制電路1020在步驟1214將pwm_hi_sine信道1072驅(qū)動(dòng)為低，并且bin重置程序1200退出。如果在步驟1212當(dāng)前半周期是負(fù)半周期，則在bin重置程序1200退出之前，控制電路1020在步驟1216將pwm_lo_sine信道1070驅(qū)動(dòng)為高。在下一個(gè)bin開始，控制電路1020將再次執(zhí)行bin設(shè)置程序1100。

圖13是示例兩線照明控制裝置1300的一部分的簡(jiǎn)化示意圖。照明控制裝置1300包括控制電路1320，僅接收表示跨可控導(dǎo)通裝置(即，在fet1010、1012)產(chǎn)生的調(diào)光電壓波形的第一信號(hào)1032?？刹僮骺刂齐娐?320以僅響應(yīng)于第一信號(hào)1032生成用于fet1010、1012的驅(qū)動(dòng)信號(hào)vdr?？刹僮骺刂齐娐?320生成數(shù)字組合信號(hào)scomb，使用數(shù)字貝塞爾濾波器對(duì)其進(jìn)行濾波。控制電路1320使用數(shù)字濾波器輸出的經(jīng)過濾波的sfilt，以確定ac電壓波形的過零。

圖14是控制電路(例如，照明控制裝置1300的控制電路1320)周期性地(例如，以采樣率)執(zhí)行的對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行采樣和處理的采樣程序的簡(jiǎn)化示意圖1032?？刂齐娐?320使用定時(shí)器在每半周期期間跟蹤當(dāng)前時(shí)間。定時(shí)器相對(duì)于時(shí)間數(shù)值增加，并且在每個(gè)半周期的開始重置?？刹僮骺刂齐娐?320，使得可控導(dǎo)通裝置在定時(shí)器的值ttimer達(dá)到存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的觸發(fā)時(shí)間tfir時(shí)導(dǎo)通。參照?qǐng)D14，如果在步驟1410定時(shí)器的值ttimer小于觸發(fā)時(shí)間tfir，則控制電路1320在步驟1412對(duì)第一信號(hào)1032采樣，以生成表示跨可控導(dǎo)通裝置的調(diào)光電壓波形的瞬時(shí)值的樣本sdv。然后，控制電路1320在步驟1414將樣本sdv存儲(chǔ)為數(shù)字組合信號(hào)scomb[i]的下一個(gè)值。如果在步驟1410定時(shí)器的值ttimer小于觸發(fā)時(shí)間tfir，則控制電路1320在步驟1416例如，使用查找表確定填充信號(hào)sfill的當(dāng)前值，然后在步驟1418將填充信號(hào)sfill的當(dāng)前值存儲(chǔ)為數(shù)字組合信號(hào)scomb[i]的下一個(gè)值。然后，控制電路1320在步驟1420將變量i增加1，并且在步驟1422對(duì)數(shù)字組合信號(hào)scomb執(zhí)行數(shù)字貝塞爾濾波。如果在步驟1424濾波信號(hào)sfilt不小于信號(hào)閾值sth，則采樣程序1400簡(jiǎn)單退出。然而，在步驟1424濾波信號(hào)sfilt小于信號(hào)閾值sth(即，指示過零)，則控制電路1320在步驟1426使fet1010、1012不導(dǎo)通，并且在采樣程序1400退出之前在步驟1428將定時(shí)器的值ttimer重置為0秒。