專利名稱：調(diào)光控制電路的調(diào)光方法和系統(tǒng)的制作方法
調(diào)光控制電路的調(diào)光方法和系統(tǒng)
本發(fā)明一般涉及燈調(diào)光(dimming)控制，并且具體涉及用于燈調(diào) 光的方法和系統(tǒng)。
附加子系統(tǒng)來處理例如能量效率和遠(yuǎn)程調(diào)光控制的多種廣泛的照 明控制需要的電子鎮(zhèn)流器，已經(jīng)變得更為完善。在要求高質(zhì)量和受限 制的波形因數(shù)的同時，這些子系統(tǒng)增加了復(fù)雜性并且將更多的電子器 件加到電子鎮(zhèn)流器。通常，子系統(tǒng)存在于單獨的子插件上，所述子插 件連接到提供功率的主板。子插件上的眾多部件使得鎮(zhèn)流器難于制 造、形成了不期望的巨大的子插件外形、提高了成本、并且由于差的 機械連接而降低了質(zhì)量。
在可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器領(lǐng)域中，在調(diào)光控制子系統(tǒng)中的常規(guī)做法是 從主板的半橋電路的高壓、整流輸出中抽出功率。來自這種高功率源 的引出功率不但導(dǎo)致從主板上穿越噪聲通道，而且要求包括大功率變 壓器和噪聲濾波電路來提供清潔的低壓DC信號?？傊?，目前的可調(diào)光 電子鎮(zhèn)流器具有眾多數(shù)量的部件、與主板不期望的功率連接、巨大的 子插件外形、差的工藝性、以及高制造成本。
應(yīng)當(dāng)期望提供一種克服上述缺陷的調(diào)光控制電路的調(diào)光方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個方面是提供一種電子鎮(zhèn)流管調(diào)光控制電路，包括 具有第一端子和第二端子的調(diào)光器開關(guān)輸入；電源；限流器；以及耦
合器。電源、限流器、以及耦合器串聯(lián)連接在第一端子和第二端子之 間，并且當(dāng)?shù)谝欢俗优c第二端子電連接時，耦合器產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種電子鎮(zhèn)流管調(diào)光控制方法，包
括提供具有串聯(lián)連接的調(diào)光器開關(guān)輸入、電源、限流器、以及耦合 器的燈調(diào)光控制電路；當(dāng)調(diào)光器輸入閉合時，在燈調(diào)光控制電路中產(chǎn) 生回路電流；以及響應(yīng)于回路電流，在耦合器處產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號。 本發(fā)明的另一個方面是提供一種燈調(diào)光控制系統(tǒng)，包括用于接 收調(diào)光信號的部件；用于供給功率的部件；以及用于耦合的部件。接 收部件、功率供給部件、以及耦合部件串聯(lián)連接。當(dāng)調(diào)光器輸入閉合
時功率供給部件在耦合部件中產(chǎn)生回路電流，并且響應(yīng)于回路電流， 耦合部件產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號。
通過結(jié)合附圖閱讀下述的目前優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的 前述和其它特征及優(yōu)點將更為顯而易見。這些詳細(xì)描述和附圖僅僅是 對本發(fā)明的說明，而不是對其進(jìn)行限制，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要 求書及其等同物所限定。


圖1是具有根據(jù)本發(fā)明制造的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的照明系統(tǒng)的方
框圖2是具有根據(jù)本發(fā)明制造的調(diào)光鎮(zhèn)流器調(diào)光控制電路的可調(diào)光 電子鎮(zhèn)流器的方框圖3是根據(jù)本發(fā)明制造的調(diào)光鎮(zhèn)流器調(diào)光控制電路的原理圖。
圖1是具有根據(jù)本發(fā)明制造的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的照明系統(tǒng)的方 框圖。調(diào)光器開關(guān)102將調(diào)光信號106提供到電子鎮(zhèn)流器100,電子鎮(zhèn) 流器IOO響應(yīng)于調(diào)光信號106而將光輸出信號108提供到燈104。在一 個實施例中，調(diào)光器開關(guān)102交替的提供斷開以及閉合的觸點，使得 根據(jù)對觸點斷開或閉合的相對時間的采樣來確定期望的調(diào)光水平。在 另一個可選擇的實施例中，調(diào)光器開關(guān)102交替的提供斷開以及閉合 的觸點，而并行的斷開和閉合時間之和是常數(shù)，并且根據(jù)對觸點斷開 或閉合的相對時間的采樣來確定期望的調(diào)光水平。
圖2是具有根據(jù)本發(fā)明制造的調(diào)光鎮(zhèn)流器調(diào)光控制電路的可調(diào)光 電子鎮(zhèn)流器的方框圖。鎮(zhèn)流器100包括主電壓輸入110、 AC/DC轉(zhuǎn)換 器112、半橋電路116、諧振回路電路136、功率因數(shù)校正(PFC)電 路114、燈控制器118、以及調(diào)光控制電路148。在這個例子中，調(diào)光 控制電路148包括變壓器144的次級線圏146、限流器126、耦合器128、 以及具有第一端子154和第二端子"6的調(diào)光器開關(guān)輸入l20。變壓器 144具有耦合到次級線團146的初級線圈178，并且是PFC電路114的 一部分。
主電壓輸入110接收來自主電源的主電壓，并且提供主電壓給 AC/DC轉(zhuǎn)換器112， AC/DC轉(zhuǎn)換器112將主電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓。PFC 電路114對AC/DC轉(zhuǎn)換器112的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以在半橋電路116處 產(chǎn)生期望的DC總線電壓。燈控制器118控制半橋電路116的轉(zhuǎn)換，從 而設(shè)定從諧振回路電路136到燈104的光輸出信號108的高頻AC電
壓。
在這個例子中，燈調(diào)光控制電路148在變壓器144的次級線團146 處從PFC電路114中引出電路功率。電源124是變壓器144的次級線 圈146。當(dāng)?shù)谝欢俗?54和第二端子156電連接時，即，當(dāng)調(diào)光器開關(guān) 觸點閉合時，由電源124驅(qū)動的回路電流130穿過限流器126和耦合器 128。響應(yīng)于回路電流130，耦合器128產(chǎn)生提供給燈控制器118的燈 調(diào)光控制信號132。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，能夠根據(jù)期望的具體應(yīng)用來設(shè)計燈調(diào)光 控制電路148。耦合器128是能夠響應(yīng)于回路電流產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號 以及能夠?qū)⒄{(diào)光器開關(guān)102與燈控制器118隔離的任何光學(xué)、電容性 的或電感性的耦合裝置。在一個實施例中，耦合器是光耦合器。在可 選擇的實施例中，耦合器128是具有串行數(shù)據(jù)緩沖的集成電路裝置、 轉(zhuǎn)發(fā)器、或通用異步收發(fā)器(UART)。電源124是當(dāng)?shù)谝欢俗?54和 第二端子156電連接時能夠產(chǎn)生回路電流130的任何電源。在一個實 施例中，電源124是包括在PFC電路114中的變壓器144的次級線圏 146。在可選擇的實施例中，電源124是電池。在另一個實施例中，電 源124是在電子鎮(zhèn)流器中的單獨的DC源，例如電子鎮(zhèn)流器備用DC電 源。
在操作過程中，燈調(diào)光控制電路148檢測調(diào)光器開關(guān)102的狀態(tài)， 并且響應(yīng)于百分比的燈輸出，產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號132。能夠設(shè)定燈調(diào) 光控制電路148的變化范圍，使得百分比的燈輸出在例如5%燈輸出的 下限和例如100%燈輸出的上限之間。在一個實施例中，調(diào)光器開關(guān) 102的狀態(tài)分別是調(diào)光器開關(guān)102斷開還是閉合、切斷還是連接第一端 子154和第二端子156。調(diào)光器開關(guān)102交替斷開和閉合，產(chǎn)生方波作 為燈調(diào)光控制信號132。由燈控制器118根據(jù)對燈調(diào)光控制信號132是 高或低的相對時間進(jìn)行采樣來確定調(diào)光水平。能夠設(shè)定信號定時，使 得每個循環(huán)占用一個給定時間。例如，循環(huán)時間可以是8.3毫秒，對于 100 %的燈輸出，調(diào)光器開關(guān)102閉合5.5毫秒而斷開2.8毫秒。類似的， 對于50%的燈輸出，調(diào)光器開關(guān)102閉合4.15亳秒而斷開4.15毫秒， 對于5%的燈輸出，調(diào)光器開關(guān)102閉合1.8毫秒而斷開6.5毫秒。在 可選擇的實施例中，調(diào)光器開關(guān)102的狀態(tài)是在調(diào)光器開關(guān)102兩端 之間的電阻，回路電流130隨著電阻而改變。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，
燈調(diào)光控制電路148能夠設(shè)計為檢測調(diào)光器開關(guān)102的不同狀態(tài)，從 而產(chǎn)生具體應(yīng)用所期望的燈調(diào)光控制信號。調(diào)光器開關(guān)102能夠改變 閉合時間或電阻，從而產(chǎn)生對應(yīng)于期望的燈輸出的回路電流圖形或幅 值，并且產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號132。燈控制器118響應(yīng)于燈調(diào)光控制信 號132的圖形或幅值，產(chǎn)生控制器燈信號122。
圖3是根據(jù)本發(fā)明制造的調(diào)光鎮(zhèn)流器調(diào)光控制電路的原理圖，其 中相同元件與圖2共用相同的附圖標(biāo)記。變壓器144的次級線圏146 與在第一端子154和第二端子156之間的限流器126以及耦合器128 的輸入串聯(lián)連接。當(dāng)?shù)谝欢俗?54和第二端子156電連接時，回路電 流130流過調(diào)光控制電路148。耦合器128的輸出構(gòu)造為下側(cè)(low side)驅(qū)動器158以產(chǎn)生在0和5V之間的燈調(diào)光控制信號132。在這 個例子中，耦合器128是AC檢測光敏晶體管輸出光耦合器，盡管由于 回路電流130僅在一個方向上流動的原因，在這個例子中也可以使用 DC檢測光敏晶體管輸出光耦合器。
所示的示例性調(diào)光控制電路148為電路保護(hù)和信號調(diào)節(jié)提供了附 加的光學(xué)部件，由防止峰值形成(spiking prevention )電路170在電源 124處提供防止峰值形成，防止峰值形成電路170包括與變壓器144的次 級線圏146以及耦合器128的輸入串聯(lián)連接的電阻176，與變壓器144 的次級線圈146并聯(lián)連接的穩(wěn)壓二極管162結(jié)合。由包括與變壓器144 的次級線圏146并聯(lián)連接的電容172和電阻174的噪聲濾波器160提供 噪聲限制。在可選擇的實施例中，噪聲濾波器可以是噪聲濾波集成電 路。由與調(diào)光器開關(guān)輸入120并聯(lián)連接的穩(wěn)壓二極管164，在調(diào)光器開 關(guān)輸入120處提供防止鋒值形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，按具體應(yīng) 用的需要，可以包括或省略所述附加的光學(xué)部件。例如，如二極管168 的整流二極管可以與變壓器144的次級線圏146以及耦合器128的輸入 串聯(lián)連接，從而當(dāng)來自電源l24的功率是有噪聲的或包括AC分量時， 對來自電源124的電壓進(jìn)行整流。附加電阻可以與限流器126串聯(lián)連 接，以進(jìn)一步限制回路電流130或分配在在各電阻上的電壓降。
雖然認(rèn)為這里所披露的本發(fā)明實施例是優(yōu)選的，但是可以進(jìn)行各 種改變和修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖 1-3所描述的實施例是示例性的，并且按具體應(yīng)用的需要可以使用那些 選擇性的電路。在所附權(quán)利要求書中指出了本發(fā)明的范圍，并且要將
在其等同物的含義和范圍內(nèi)進(jìn)行的所有變化包括與其中。
權(quán)利要求
1、一種用于電子鎮(zhèn)流器的燈調(diào)光控制電路148，包括具有第一端子154和第二端子156的調(diào)光器開關(guān)輸入120，調(diào)光器開關(guān)輸入120可操作的連接以接收調(diào)光信號106；電源124；限流器126；以及耦合器128；其中電源124、限流器126、以及耦合器128串聯(lián)連接在第一端子154和第二端子156之間，并且當(dāng)?shù)谝欢俗?54與第二端子156電連接時，耦合器128產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號132。
2、 權(quán)利要求l所述的電路，其中電源124包括變壓器144的 次級線圈146。
3、 權(quán)利要求2所述的電路，其中功率因數(shù)控制電路114包括 變壓器144。
4、 權(quán)利要求l所述的電路，其中從包括電池和備用DC電源 的組中選擇電源124。
5、 權(quán)利要求l所述的電路，其中耦合器128是光耦合器。
6、 權(quán)利要求1所述的電路，其中從包括具有串行數(shù)據(jù)緩沖 的集成電路裝置、轉(zhuǎn)發(fā)器、和通用異步收發(fā)器(UART)的組中 選擇耦合器128。
7、 權(quán)利要求l所述的電路，進(jìn)一步包括與電源124和限流器 126串聯(lián)連接的整流器168。
8、 權(quán)利要求l所述的電路，進(jìn)一步包括與電源124并聯(lián)連接 的噪聲濾波器160。
9、 權(quán)利要求l所述的電路，進(jìn)一步包括與電源124并聯(lián)連接 的防止鋒值形成電路170。
10、 權(quán)利要求1所述的電路，進(jìn)一步包括與調(diào)光器開關(guān)輸入 120并聯(lián)連接的穩(wěn)壓二極管164。
11、 一種用于電子鎮(zhèn)流器的燈調(diào)光控制方法，包括 提供具有串聯(lián)連接的調(diào)光器輸入、電源、限流器、以及耦合器的燈調(diào)光控制電路；當(dāng)調(diào)光器輸入閉合時，在燈調(diào)光控制電路中產(chǎn)生回路電流； 以及響應(yīng)于回路電流，在耦合器處產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號。
12、 權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括限制回路電流。
13、 權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括在電源處對電壓進(jìn) 行整流。
14、 權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括限制來自電源的噪聲。
15、 權(quán)利要求ll所述的方法，進(jìn)一步包括在電源處接收來自 功率因數(shù)校正電路的功率。
16、 一種燈調(diào)光控制系統(tǒng)，包括 用于接收調(diào)光信號的部件； 用于供給功率的部件；以及 用于耦合的部件；其中接收部件、功率供給部件、以及耦合部件串聯(lián)連接，當(dāng) 調(diào)光器輸入閉合時功率供給部件在耦合部件中產(chǎn)生回路電流，并 且響應(yīng)于回路電流，耦合部件產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號。
17、 權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于限制回路電流 的部件。
18、 權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于對來自功率供 給部件的電壓進(jìn)行整流的部件。
19、 權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于限制來自功率 供給部件的噪聲的部件。
20、 權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于在功率供給部 件處從功率因數(shù)校正電路接收功率的部件。
全文摘要
一種利用調(diào)光鎮(zhèn)流器控制電路(148)的調(diào)光控制電路的調(diào)光方法和系統(tǒng)，包括調(diào)光器開關(guān)輸入(120)、電源(124)、限流器(126)、以及耦合器(128)，調(diào)光器開關(guān)輸入(120)具有第一端子(154)和第二端子(156)，可操作的連接調(diào)光器開關(guān)輸入(120)以接收調(diào)光信號(106)。在第一端子(154)和第二端子(156)之間串聯(lián)連接電源(124)、限流器(126)、和耦合器(128)，并且當(dāng)?shù)谝欢俗?154)和第二端子(156)電連接時，耦合器(128)產(chǎn)生燈調(diào)光控制信號(132)。
文檔編號H05B37/02GK101107886SQ200680002707
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者M·吳 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司