具有前沿調(diào)光器和磁變壓器的用于低功率燈兼容性的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種用于提供在負(fù)載和在它的初級線圈處由后沿調(diào)光器驅(qū)動的磁變壓器的次級線圈之間的兼容性的系統(tǒng)和方法，可以包括從磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的輸出信號的半線周期的時段，從所述磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生，以及基于所述時段和所述切相角的結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生，產(chǎn)生到所述負(fù)載的驅(qū)動信號。一種燈組件，可以包括用于產(chǎn)生光的燈和用于控制所述燈的操作的控制器，所述控制器包括用于確定由所述燈組件接收的周期性信號的時段的時序控制電路。
【專利說明】具有前沿調(diào)光器和磁變壓器的用于低功率燈兼容性的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]本發(fā)明要求2013年3月13日提交的美國專利申請序列號N0.13/799，010的優(yōu)先權(quán)，其繼而要求2012年7月18日提交的美國臨時專利申請序列號N0.61/673，111和2012年7月3日提交的美國臨時專利申請序列號N0.61/667，685的優(yōu)先權(quán)，其每個通過參考以它們的整體結(jié)合到本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及電子領(lǐng)域，并且更具體地涉及用于確保在一個或多個低功率燈與它們耦合到的電力基礎(chǔ)設(shè)施之間的兼容性的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004]許多電子系統(tǒng)都包括例如與調(diào)光器相接的切換功率轉(zhuǎn)換器或變壓器的電路。該相接電路(interfacing circuit)根據(jù)由調(diào)光器設(shè)定的調(diào)光等級(dimming level)將功率輸送至負(fù)載。例如，在照明系統(tǒng)中，調(diào)光器對照明系統(tǒng)提供輸入信號。該輸入信號表示使照明系統(tǒng)調(diào)節(jié)輸送至燈的功率的調(diào)光等級，并且因此根據(jù)調(diào)光等級來提高或降低燈的亮度。存在許多不同種類的調(diào)光器。通常，調(diào)光器產(chǎn)生輸出信號，在該輸出信號中交流(“AC”)輸入信號的一部分被去除或歸零。例如，一些基于模擬的調(diào)光器利用用于交流電設(shè)備的三極管(“三端雙向可控硅開關(guān)”)來調(diào)制交流電源電壓的各個周期的相位角。電源電壓的相位角的該調(diào)制通常還被稱為“切相(phase cutting)”電源電壓，切相電源電壓降低了提供至諸如照明系統(tǒng)的負(fù)載的平均功率，并且從而控制提供至負(fù)載的能量。
[0005]特定類型的基于三端雙向可控硅開關(guān)的切相調(diào)光器稱為前沿調(diào)光器。前沿調(diào)光器從AC周期的開始切相，以便在切相角期間，調(diào)光器“關(guān)閉”并且不供應(yīng)輸出電壓到它的負(fù)載，并且然后在切相角之后轉(zhuǎn)為“開啟”并且傳輸切相輸入信號到它的負(fù)載。為了確保正確操作，負(fù)載必須給前沿調(diào)光器提供足以維持在開啟三端雙向可控硅開關(guān)需要的電流之上的涌入電流的負(fù)載電流。由于調(diào)光器提供的電壓的瞬間增加和在調(diào)光器中存在電容器，必須提供的電流通常基本上大于三端雙向可控硅開關(guān)導(dǎo)通需要的穩(wěn)態(tài)電流。附加地，在穩(wěn)定狀態(tài)操作中，負(fù)載必須給調(diào)光器提供負(fù)載電流以保持在為防止三端雙向可控硅開關(guān)過早關(guān)斷所需要的，被稱為“保持電流”的另一個閾值之上。
[0006]圖1描述照明系統(tǒng)100，其包括基于三端雙向可控硅開關(guān)的前沿調(diào)光器102和燈142。圖2描述與照明系統(tǒng)100相關(guān)的示例電壓和電流圖表。參考圖1和圖2，照明系統(tǒng)100從電源104接收AC電源電壓VsumY。電源電壓VsumY例如是在美國的標(biāo)稱60Hz/l 1V線路電壓或在歐洲的標(biāo)稱50Hz/220V線路電壓。三端雙向可控硅開關(guān)106用作電壓驅(qū)動開關(guān)，并且三端雙向可控硅開關(guān)106的柵極端子108控制在第一端子110與第二端子112之間的電流。在柵極端子108上的，在啟動閾值電壓值Vf之上的柵極電壓Ve將導(dǎo)致三端雙向可控硅開關(guān)106開啟，繼而導(dǎo)致電容器121短路并且允許電流流過三端雙向可控硅開關(guān)106和調(diào)光器102以產(chǎn)生輸出電流iDIM。
[0007]假設(shè)燈142為電阻性負(fù)載，調(diào)光器輸出電壓νφ DIM在相應(yīng)時刻h和t2從每個半周期202和204的開始起為零伏特，直到柵極電壓\到達(dá)啟動閾值電壓值VF。調(diào)光器輸出電壓νΦ—DIM代表調(diào)光器102的輸出電壓。在定時器時段期間，調(diào)光器102削切或切割電源電壓Vsupra以便調(diào)光器輸出電壓Vis dim在時間時段期間保持為零伏特。在時刻h，柵極電壓Ve到達(dá)啟動閾值電壓值VF，并且三端雙向可控硅開關(guān)106開始導(dǎo)通。一旦三端雙向可控娃開關(guān)106開啟，調(diào)光器電壓V<s—DIM在時間時段toN期間追蹤電源電壓VSUPPIjY。
[0008]—旦三端雙向可控娃開關(guān)106開啟，從三端雙向可控娃開關(guān)106汲取的電流iDIM必須超過連接電流iATT以便將通過三端雙向可控硅開關(guān)106的涌入電流維持在開啟三端雙向可控硅開關(guān)106必需的閾值電流之上。此外，一旦三端雙向可控硅開關(guān)106開啟，三端雙向可控硅開關(guān)106繼續(xù)導(dǎo)通電流iDIM，與柵極電壓Ve的值無關(guān)，只要電流iDIM保持在保持電流值之上。連接電流值iATT和保持電流值是三端雙向可控硅開關(guān)106的物理特征的函數(shù)。一旦電流iDIM下降到保持電流值iHC以下，即iDIM〈iHC，三端雙向可控硅開關(guān)106關(guān)斷(即，停止導(dǎo)通)，直到柵極電壓Ve再次到達(dá)啟動閾值電壓值VF。在許多傳統(tǒng)應(yīng)用中，保持電流值通常是足夠低的，以便理想地，當(dāng)電源電壓VsumY在時刻t2在半周期202的結(jié)束附近接近零伏特時，電流iDIM下降到保持電流值之下。
[0009]可變電阻114與并聯(lián)連接的電阻116和電容器118串聯(lián)形成時序電路115以控制時刻，在該時刻柵極電壓Ve到達(dá)啟動閾值電壓值VF。增加可變電阻114的電阻值會增加時間，而減少可變電阻114的電阻值會減少時間t-。可變電阻114的電阻值有效地設(shè)置用于燈142的調(diào)光值。雙向二極管119提供電流到三端雙向可控硅開關(guān)106的柵極端子108中。調(diào)光器102還包括電感器扼流圈120以平滑調(diào)光器輸出電壓νφ—DIM。基于三端雙向可控硅開關(guān)的調(diào)光器102還包括連接跨過三端雙向可控硅開關(guān)106和電感器扼流圈120的電容器121以減少電磁干擾。
[0010]理想地，對于電源電壓Vsuppw的每個半周期，調(diào)制調(diào)光器輸出電壓νΦ DIM的相位角有效地在時間時段t,期間關(guān)斷燈142并且在時間時段丨(^期間開啟燈142。因此，理想地，調(diào)光器102根據(jù)調(diào)光器輸出電壓νφ DIM有效地控制供應(yīng)到燈142的平均能量。
[0011]基于三端雙向可控硅開關(guān)的調(diào)光器102在許多情況下充分地起作用，例如當(dāng)燈142消耗相當(dāng)大量的功率時，例如白熾燈泡。然而，在調(diào)光器102加載有低功率負(fù)載(例如，發(fā)光二極管或LED燈)的情況下，該負(fù)載會汲取小量的電流iDIM，并且可能電流iDIM不能到達(dá)連接電流iATT，并且還可能在電源電壓Vsuppw接近到達(dá)零伏特之前，電流iDIM會過早地下降到保持電流值以下。如果電流iDIM不能到達(dá)連接電流iATT，那么調(diào)光器102會過早地斷開，并且可能不傳輸輸入電壓Vsuppw的適當(dāng)部分到它的輸出。如果電流iDIM過早地下降到保持電流值以下，那么調(diào)光器102過早地關(guān)斷，并且調(diào)光器電壓νΦ ΜΜ過早地下降到零。當(dāng)調(diào)光器電壓Vis DIM過早地下降到零時，調(diào)光器電壓Vis DIM不反映如由可變電阻114的電阻值設(shè)置的預(yù)期調(diào)光值。例如，當(dāng)電流iDIM在顯著早于調(diào)光器電壓八―dim206的t2的時刻下降到保持電流值iH。以下時，開啟時間時段在早于t2的時刻過早結(jié)束，取代在時刻t2結(jié)束，從而減少了輸送到負(fù)載的能量的量。因此，輸送到負(fù)載的能量將不匹配對應(yīng)于調(diào)光器電壓νφ DIM的調(diào)光等級。此外，當(dāng)νφ DIM過早地下降到零，電荷會累積在電容器118和柵極108上，導(dǎo)致如果在相同半周期202或204期間Ve超過VF，那么三端雙向可控硅開關(guān)106再次開啟，和/或?qū)е氯穗p向可控硅開關(guān)106在后續(xù)半周期期間由于該累積電荷而不正確地開啟。因此，三端雙向可控硅開關(guān)106的過早斷開會導(dǎo)致在調(diào)光器102的時序電路中的誤差并且在它的操作中的不穩(wěn)定。
[0012]用調(diào)光器給光源調(diào)光在操作光源時節(jié)省能量，并且還允許用戶將光源的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到期望的等級。然而，常規(guī)調(diào)光器例如基于三端雙向可控硅開關(guān)的前沿調(diào)光器，其設(shè)計(jì)用于與電阻性負(fù)載例如白熾燈泡一起使用，通常在試圖供應(yīng)未加工的相位調(diào)制信號給電抗性負(fù)載例如電功率轉(zhuǎn)換器或變壓器時表現(xiàn)不好。
[0013]存在于電力基礎(chǔ)設(shè)施中的變壓器可以包括磁變壓器或電變壓器。磁變壓器通常包括兩個導(dǎo)電材料(例如銅)線圈，每個繞著具有高磁穿透性的材料(例如鐵)的芯體纏繞，以便磁通量穿過兩個線圈。在操作中，在第一線圈中的電流會在該芯體中產(chǎn)生變化磁場，以便變化磁場經(jīng)由電磁感應(yīng)感應(yīng)跨過次級線圈兩端的電壓。因此，當(dāng)在給耦接到初級線圈的部件與耦接到次級線圈的部件之間的電路中提供電隔離時，磁變壓器會使電壓電平上上下下地成階梯狀。
[0014]另一方面，電變壓器是以與常規(guī)磁變壓器相同的方式運(yùn)轉(zhuǎn)工作的設(shè)備，因?yàn)樵谔峁└綦x時它使電壓電平上上下下地成階梯狀并且可以適應(yīng)任何功率因子的負(fù)載電流。電變壓器通常包括功率開關(guān)，其將低頻電壓波(例如，直流到400赫茲)轉(zhuǎn)換成高頻電壓波(例如，10000赫茲的級別)。相當(dāng)小的磁變壓器可以耦接到該功率開關(guān)并且因此提供常規(guī)磁變壓器的電壓電平變換和隔離功能。
[0015]圖3描述照明系統(tǒng)101，其包括基于三端雙向可控硅開關(guān)的調(diào)光器102 (例如，像在圖1所示的那個)、磁變壓器122、以及燈142。該系統(tǒng)可以被用來，例如使高壓(例如，110V、220V)變換成低壓(例如，12V)，用于同鹵素?zé)?例如，MR16鹵素?zé)?一起使用。圖4描述與照明系統(tǒng)101相關(guān)的示例電壓和電流圖表。參考圖3和圖4，當(dāng)調(diào)光器102使用為與變壓器122和低功率燈142連接時，燈142的低功率汲取會導(dǎo)致從調(diào)光器102汲取不足夠的電流iDIM以便滿足連接電流和/或保持電流要求。
[0016]為了進(jìn)一步圖示說明該潛在問題，在圖3中描述了用于變壓器122的等效電路模型，其表示磁變壓器的物理行為。存在于變壓器122中的寄生效應(yīng)由與初級側(cè)寄生電阻126(具有電阻值Rp)串聯(lián)的初級側(cè)寄生電感124(具有電感值Lp)和與次級側(cè)寄生電阻134(具有電阻值Rs)串聯(lián)的次級側(cè)寄生電感132(具有電感值Ls)在用于變壓器122的等效電路模型中表示，該模型損失和泄漏變壓器線圈的電抗。寄生效應(yīng)也由模型的“磁化分支”表示，該分支包括與分流支路寄生電阻130 (具有電阻值Rm)并聯(lián)的分流支路寄生電感128(具有電感值Lm)，該模型損失和泄漏變壓器芯體的電抗。磁化電流Im流到分流支路電抗，表示維持在芯體中的相互磁通量所需要的電流。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，iDIM =is/N+im，其中is是變壓器122的次級電流并且N是變壓器初級側(cè)與次級側(cè)線圈的圈數(shù)比。
[0017]圖4描述流過變壓器122的初級線圈的用于調(diào)光器102(假設(shè)為三線調(diào)光器)的輸出電壓V。DIM402、次級電壓Vs404、磁化電流im406、以及電流is/N 408的示例波形。當(dāng)用變壓器122加載時，在圖4中所述的波形νφ dim402與在圖2中所示的波形νΦ DIM206不同，由于存在于變壓器122中的電抗，并且尤其是存在磁化電流Im。在半周期410中的時刻h開始，盡管在h的零電壓νφ DIM，但是磁化電流im406保持流到變壓器122中并且可以顯著占有所有電流iDIM，從而引起電壓Vs幅度上升。在該時刻h，初級線圈電流is/N也可以開始增加到零以上。在發(fā)生于時刻h與ti之間的t3，磁化電流im與初級線圈電流is/N的求和可以到達(dá)一個點(diǎn)，在該點(diǎn)求和iDIM = is/N+im將下降到在保持電流iHC以下的量，并且調(diào)光器102關(guān)斷。在時刻h，調(diào)光器可以再次開啟(例如，iDIM>iATT)，并且磁化電流乜和初級線圈電流is/N可以再次出現(xiàn)。如圖4所示，貫穿半周期412，波形402、404和408在幅度基本上相等的，而在半周期410，它們不是這樣，但是具有相反的極性。因而，在發(fā)生于時刻t2與t/之間的t/,磁化電流im與初級線圈電流is/N的求和可以到達(dá)一個點(diǎn)，在該點(diǎn)求和iDIM=is/N+im將下降到在保持電流iH。以下的量，并且調(diào)光器102關(guān)斷。在三線調(diào)光器中，在每個相位內(nèi)調(diào)光器開啟的時刻(例如，t1; t/ )保持一致，而在兩線調(diào)光器中，該時刻會從一個相位到另一個相位改變。
[0018]另一個特定類型的切相調(diào)光器稱為后沿調(diào)光器。后沿調(diào)光器從交流周期的結(jié)束切相，以便在切相角期間，調(diào)光器“關(guān)斷”并且不供應(yīng)輸出電壓到它的負(fù)載，但是在切相角之前“開啟”并且在理想情況下傳送與它的輸入電壓成正比的波形到它的負(fù)載。
[0019]圖5描述照明系統(tǒng)500，其包括后沿切相調(diào)光器502和燈542。圖6描述與照明系統(tǒng)500相關(guān)的示例電壓和電流圖表。參考圖5和圖6，照明系統(tǒng)500從電壓電源504接收交流電源電壓VsumY。由電壓波形602指示的電源電壓Vsuppw例如是在美國的標(biāo)稱60Hz/110V線路電壓和在歐洲的標(biāo)稱50Hz/220V線路電壓。后沿調(diào)光器502切相電源電壓Vsupra的每個半周期的后沿例如后沿602和604。因?yàn)殡娫措妷篤sumY的每個半周期是180度的電源電壓VsumY，因此后沿調(diào)光器502在大于O度并且小于180度的角度切相電源電壓VsumY。到燈542的切相輸入電壓Vis dim代表調(diào)光等級，其導(dǎo)致照明系統(tǒng)500調(diào)節(jié)輸送至燈542的功率，并且因此根據(jù)調(diào)光等級來提高或降低燈542的亮度。
[0020]調(diào)光器502包括定時器控制器510，其產(chǎn)生調(diào)光器控制信號DCS以控制開關(guān)512的占空系數(shù)。開關(guān)512的占空系數(shù)是由每個周期調(diào)光器控制信號DCS的調(diào)光器控制信號時段(例如，時間t3 - t0)劃分的脈沖寬度(例如，時間h - t0)。定時器控制器510將期望的調(diào)光等級轉(zhuǎn)換成開關(guān)512的占空系數(shù)。對于較小調(diào)光等級(即，對于燈542較大的亮度)，調(diào)光器控制信號DCS的占空系數(shù)下降，而對于較大調(diào)光等級，該占空系數(shù)增加。在調(diào)光器控制信號DCS的脈沖(例如，脈沖606和脈沖608)期間，開關(guān)512導(dǎo)通(即，“開啟”)，并且調(diào)光器502進(jìn)入低阻狀態(tài)。在調(diào)光器502的低阻狀態(tài)中，開關(guān)512的電阻例如小于或等于10歐姆。在開關(guān)512的低阻狀態(tài)中，切相輸入電&νφ—ΒΙΜ追蹤輸入電源電壓Vsupra并且調(diào)光器502將調(diào)光器電流iDIM傳輸?shù)綗?42。
[0021 ] 當(dāng)定時器控制器510導(dǎo)致調(diào)光器控制信號606的脈沖結(jié)束時，調(diào)光器控制信號606使開關(guān)512關(guān)斷，其導(dǎo)致調(diào)光器502進(jìn)入高阻狀態(tài)(即，關(guān)斷)。在調(diào)光器502的高阻狀態(tài)中，開關(guān)512的電阻例如大于I千歐姆。調(diào)光器502包括電容器514,其在調(diào)光器控制信號DCS的每個脈沖期間給電源電壓Vsuppw供電。在調(diào)光器502的高阻和低阻狀態(tài)兩者中，電容器514保持連接跨過開關(guān)512。當(dāng)開關(guān)512關(guān)斷并且調(diào)光器502進(jìn)入高阻狀態(tài)時，跨過電容器514的電壓V。增加(例如，在時刻h和t2之間和在時刻t4和t5之間)。增加率是電容器514的電容量C和燈542的輸入阻抗的函數(shù)。如果燈542的有效輸入電阻足夠低，那么它允許足夠高的調(diào)光器電流值iDIM以允許切相輸入電壓νΦ ΜΜ在調(diào)光器控制信號DCS的下一個脈沖之前延遲到零交叉點(diǎn)(例如，在時刻t2和t5)。
[0022]用調(diào)光器給光源調(diào)光在操作光源時節(jié)省能量，并且還允許用戶將光源的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到期望的等級。然而，常規(guī)調(diào)光器例如后沿調(diào)光器，其設(shè)計(jì)用于與電阻性負(fù)載例如白熾燈泡一起使用，通常在試圖供應(yīng)未加工的相位調(diào)制信號給電抗性負(fù)載例如電功率轉(zhuǎn)換器或變壓器時表現(xiàn)不好，如在下面更詳細(xì)討論的。
[0023]圖7描述照明系統(tǒng)500，其包括后沿切相調(diào)光器502、電變壓器522、以及燈542。該系統(tǒng)可以被用來，例如使高壓(例如，110V、220V)變換成低壓(例如，12V)，用于同鹵素?zé)?例如，MR16鹵素?zé)?一起使用。圖8描述與照明系統(tǒng)501相關(guān)的示例電壓和電流圖表。
[0024]如現(xiàn)有技術(shù)已知，電變壓器對自振蕩電路原理起作用。參考圖7和圖8，當(dāng)調(diào)光器502使用為與變壓器522和低功率燈542連接時，燈542的低功率汲取可能不足以允許電變壓器522可靠地自振蕩。
[0025]為了進(jìn)一步圖示說明，電變壓器522可以在它的輸入處接收調(diào)光器輸出電壓νφDIM，在那里它被由二極管524形成的全橋整流器整流。當(dāng)電壓νφ DIM幅度增加時，電容器526上的電壓會增加到一個點(diǎn)，在該點(diǎn)雙向二極管528將開啟，從而也開啟晶體管529。一旦晶體管529開啟，電容器526會放電并且將由于包括初級線圈(T2a)和兩個次級線圈(T2b和T2c)的開關(guān)變壓器539的自振蕩，而開始振蕩。因而，如圖8所示，振蕩輸出電壓VsSOO將形成在變壓器532的次級上并且在調(diào)光器502開啟時輸送到燈542，由與V0 DIM成正比的AC電壓電平限制。
[0026]然而，如上所述，許多電變壓器將不與小電流負(fù)載來一起正確工作。關(guān)于輕負(fù)載，可能不具有通過開關(guān)變壓器530的初級的足夠電流以保持振蕩。對于傳統(tǒng)應(yīng)用，例如燈542是35瓦鹵素?zé)舻那闆r，燈542可以汲取足夠的電流以允許變壓器522維持振蕩。然而，應(yīng)該使用低功率燈，例如6瓦LED燈泡，由燈542汲取的電流可能不足以維持變壓器522中的振蕩，其會導(dǎo)致不可靠的結(jié)果，例如可見快閃和在調(diào)光器指示的等級以下的總光輸出的減少。
[0027]此外，傳統(tǒng)方法不能檢測或感應(yīng)燈耦接到的變壓器的類型，進(jìn)一步反映難以確保在低功率燈(例如，小于12瓦)與它們應(yīng)用到的電力基礎(chǔ)設(shè)施之間的兼容性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以減少或消除與確保具有調(diào)光器和變壓器的低功率燈的兼容性相關(guān)的某些缺點(diǎn)和問題。
[0029]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，一種裝置可以包括控制器以提供在負(fù)載與在它的初級線圈處由調(diào)光器驅(qū)動的磁變壓器的次級線圈之間的兼容性，其中所述控制器配置為:從變壓器次級信號確定所述變壓器是否包括磁變壓器或電變壓器；以及基于所述確定所述變壓器是否包括磁變壓器或電變壓器，從多個操作模式選擇兼容性操作模式。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例，一種用于提供在負(fù)載和在它的初級線圈處由調(diào)光器驅(qū)動的變壓器的次級線圈之間的兼容性的方法，該方法可以包括從指示變壓器次級的信號確定所述變壓器是否包括磁變壓器或電變壓器；以及基于所述確定所述變壓器是否包括磁變壓器或電變壓器，從多個操作模式選擇兼容性操作模式。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例，一種裝置可以包括控制器以提供在負(fù)載與在它的初級線圈處由后沿調(diào)光器驅(qū)動的磁變壓器的次級線圈之間的兼容性，其中所述控制器配置為:從磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的輸出信號的半線周期的時段；從所述磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生；以及基于所述時段和所述切相角的結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生產(chǎn)生到所述負(fù)載的驅(qū)動信號。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例，一種用于提供在負(fù)載和在它的初級線圈處由后沿調(diào)光器驅(qū)動的磁變壓器的次級線圈之間的兼容性的方法，可以包括從磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的輸出信號的半線周期的時段；從所述磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生；以及基于所述時段和所述切相角的結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生產(chǎn)生到所述負(fù)載的驅(qū)動信號。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例，一種燈組件可以包括用于產(chǎn)生光的燈；以及用于控制所述燈的操作的控制器，所述控制器包括用于確定由所述燈組件接收的周期性周期性信號的時段的時序控制電路。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例，一種裝置可以包括控制器以提供在負(fù)載與由后沿調(diào)光器驅(qū)動的電變壓器的次級線圈之間的兼容性，其中所述控制器配置為基于電變壓器次級信號預(yù)測所述后沿調(diào)光器的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生，其中所述高阻狀態(tài)在所述后沿調(diào)光器開始切相交流電壓信號時發(fā)生；以及緊接在所述高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生之前操作在大電流模式中持續(xù)一時段時間。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實(shí)施例，一種用于提供在負(fù)載與由后沿調(diào)光器驅(qū)動的電變壓器的次級線圈之間的兼容性方法，該方法可以包括基于電變壓器次級信號預(yù)測所述后沿調(diào)光器的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生，其中所述高阻狀態(tài)在所述后沿調(diào)光器開始切相交流電壓信號時發(fā)生；以及緊接在所述高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生之前操作在大電流模式中持續(xù)一時段時間。
[0036]從包括在本文中的附圖、說明書和權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易清楚本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例的目的和優(yōu)點(diǎn)將至少由在權(quán)利要求中特定指出的元件、特征及其組合實(shí)現(xiàn)和完成。
[0037]應(yīng)該理解前面的總體描述和下面的詳細(xì)描述是示例性和解釋性的，并且不是對本發(fā)明中提出的權(quán)利要求的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]參考下面關(guān)聯(lián)附圖的描述，可以獲得對本實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)的更完整理解，其中相似參考標(biāo)記指示相似特征，并且其中:
[0039]圖1圖示說明如現(xiàn)有技術(shù)已知的、包括基于三端雙向可控硅開關(guān)的前沿調(diào)光器的照明系統(tǒng)；
[0040]圖2圖示說明與如現(xiàn)有技術(shù)已知的、圖1所描述的照明系統(tǒng)相關(guān)的示例電壓和電流圖表；
[0041]圖3圖示說明如現(xiàn)有技術(shù)已知的、包括基于三端雙向可控硅開關(guān)的前沿調(diào)光器和磁變壓器的照明系統(tǒng)；
[0042]圖4圖示說明與如現(xiàn)有技術(shù)已知的、圖3所描述的照明系統(tǒng)相關(guān)的示例電壓和電流圖表；
[0043]圖5圖示說明如現(xiàn)有技術(shù)已知的、包括切相后沿調(diào)光器的照明系統(tǒng)；
[0044]圖6圖示說明與如現(xiàn)有技術(shù)已知的、圖5所描述的照明系統(tǒng)相關(guān)的示例電壓和電流圖表；
[0045]圖7圖示說明如現(xiàn)有技術(shù)已知的、包括切相后沿調(diào)光器和電變壓器的照明系統(tǒng)；
[0046]圖8圖示說明與如現(xiàn)有技術(shù)已知的、圖7所描述的照明系統(tǒng)相關(guān)的示例電壓和電流圖表；
[0047]圖9根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明示例照明系統(tǒng)，其包括用于提供在低功率燈與照明系統(tǒng)的其他元件之間的兼容性的控制器；
[0048]圖10根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明示例變壓器檢測模塊；
[0049]圖1lA和圖1lB根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明與圖10圖示說明的變壓器檢測模塊相關(guān)的不例電壓圖表；
[0050]圖12根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明圖9的示例照明系統(tǒng)，其中詳細(xì)圖示說明用于操作在磁變壓器兼容性操作模式中的電流控制模塊的示例部件；
[0051]圖13根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明圖9的示例照明系統(tǒng)，其中詳細(xì)圖示說明用于操作在電變壓器兼容性操作模式中的電流控制模塊的示例部件；
[0052]圖14根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述與圖13所描述的照明系統(tǒng)相關(guān)的示例電壓和電流圖表；以及
[0053]圖15根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明用于確保在燈與由調(diào)光器驅(qū)動的變壓器之間的兼容性的示例方法1500的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054]圖9根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明示例照明系統(tǒng)900，其包括用于提供在低功率燈942與照明系統(tǒng)的其他元件之間的兼容性的控制器912。如圖9所示，照明系統(tǒng)900可以包括電壓電源904、調(diào)光器902、變壓器922、燈942、以及控制器912。電壓電源904可以產(chǎn)生電源電壓VsumY，其例如是在美國的標(biāo)稱60Hz/110V線路電壓和在歐洲的標(biāo)稱50Hz/220V線路電壓。
[0055]調(diào)光器902可以包括用于產(chǎn)生到照明系統(tǒng)900的其他元件的調(diào)光信號的任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，調(diào)光信號表示調(diào)光等級，其導(dǎo)致照明系統(tǒng)900調(diào)節(jié)輸送到燈的功率，并且因此依賴于調(diào)光等級，增加和減少燈942的亮度。因此，調(diào)光器902可以包括與在圖1和圖3中描述的相似和相同的前沿調(diào)光器，與在圖5和圖7中描述的相似和相同的后沿調(diào)光器，或者任何其他合適調(diào)光器。
[0056]變壓器922可以包括用于通過變壓器922的繞組電路的電感耦合來變換能量的任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置。因此，變壓器922可以包括與在圖3中描述的相似和相同的磁變壓器，與在圖7中描述的相似和相同的電變壓器，或者任何其他合適變壓器。
[0057]燈942可以包括用于將電能(例如，由變壓器922傳送)轉(zhuǎn)換成光能的任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置。在一些實(shí)施例中，燈942可以包括多層面反射器形態(tài)因子(例如，MR16形態(tài)因子)。在這些和其他實(shí)施例中，燈942可以包括LED燈。
[0058]控制器912可以包括如在本發(fā)明中其他地方更詳細(xì)描述的任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置為通過分析變壓器次級信號確定變壓器922是否包括磁變壓器或電變壓器，基于所述確定變壓器是否包括磁變壓器或電變壓器從多個操作模式中選擇兼容性操作模式，以及根據(jù)該選定兼容性模式操作燈942。如圖9所示，控制器912可以包括變壓器檢測模塊914和電流控制模塊918。
[0059]如圖9所示，控制器912和燈942可以集成到相同燈組件932 (例如相同封裝)中，其中該燈組件932配置為電耦接到變壓器922。
[0060]變壓器檢測模塊914可以包括配置來通過分析變壓器次級信號確定變壓器922是否包括磁變壓器或電變壓器的任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置。在一些實(shí)施例中，變壓器檢測模塊914可以配置為基于變壓器次級信號的振蕩頻率確定變壓器922是磁變壓器或電變壓器。例如，如果變壓器次級信號的振蕩頻率大于特定預(yù)定閾值頻率，那么變壓器檢測模塊914可以確定變壓器922是電變壓器，而如果變壓器次級信號的振蕩頻率小于該相同或不同的預(yù)定閾值頻率，那么變壓器檢測模塊914可以確定變壓器922是磁變壓器。變壓器檢測模塊914的示例實(shí)施例描述在圖10中。
[0061]在圖10的示例實(shí)施例中，變壓器檢測模塊914可以接收輸入信號Vin，其可以是變壓器922的輸出電壓。該輸入電壓可以由橋整流器1002整流并且兩個感應(yīng)電阻1004可以在求和節(jié)點(diǎn)處互相耦接并且耦接到每個輸入電壓的正極和整流器1002的輸出的正極上。另一個電阻1006可以在該求和節(jié)點(diǎn)處耦接在整流器的輸出的負(fù)極與感應(yīng)電阻1004之間以形成分壓器以便在求和節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)電壓V.。圖1lA描述在呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁變壓器的情況下，在求和節(jié)點(diǎn)處電壓Vsum的示例電壓波形1100，而圖1lB描述在呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電變壓器的情況下，在求和節(jié)點(diǎn)處電壓Vsum的示例波形1150。如圖1lA和圖1lB所示，在存在磁變壓器的情況下求和節(jié)點(diǎn)的頻率響應(yīng)具有比電變壓器的頻率低很多的頻率。因此，頻率檢測器1008，其可以包括如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的、用于檢測周期性信號的頻率的任何合適系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，可以確定在求和節(jié)點(diǎn)處的頻率是否大于特定預(yù)定閾值頻率，并且因此輸出指示存在電變壓器的變壓器指示信號，或者可以確定在求和節(jié)點(diǎn)處的頻率是否小于該相同或不同的預(yù)定閾值頻率，并且因此輸出指示存在磁變壓器的變壓器指示信號。
[0062]此外，在檢測磁變壓器的情況下，頻率檢測器1008也可以能夠基于在相位之間的不同波形幅度確定在波形1100的相位之間的相位不平衡。基于該確定，電流控制模塊918可以確定在每個相位中從磁變壓器922汲取的電流并且校正該不平衡，如下面所描述。
[0063]再次回到圖9，電流控制模塊918可以從變壓器檢測模塊914接收變壓器指示信號，并且基于該信號，操作在多個兼容性操作模式的其中一個中，如在本發(fā)明中其他地方更詳細(xì)描述。例如，如果變壓器指示信號指示變壓器922是磁變壓器，那么電流控制模塊918可以操作在磁變壓器兼容性操作模式中。替代地，如果變壓器指示信號指示變壓器922是電變壓器，那么電流控制模塊918可以操作在電變壓器兼容性操作模式中。
[0064]圖12根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明圖9的示例照明系統(tǒng)900，其中細(xì)節(jié)圖示說明用于操作在磁變壓器兼容性操作模式中的電流控制模塊918的示例部件。為了圖示說明，雖然電流控制模塊918可以包括用于操作在電變壓器兼容性操作模式中的部件，但是這些部件沒有描述在圖12中。如圖12所示，電流控制模塊918可以包括時序控制電路1202，切相檢測電路1204、以及驅(qū)動信號產(chǎn)生器1206。
[0065]時序控制電路1202可以是任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置為分析信號(例如變壓器次級電壓信號Vs)以確定調(diào)光器902的輸出信號的半線周期的時段。在一些實(shí)施例中，時序控制電路1202可以包括鎖相環(huán)。在其他實(shí)施例中，時序控制電路1202可以包括延遲鎖定環(huán)。時序控制電路1202可以發(fā)送指示半線周期的確定時段的信號Tpwiml給切相檢測電路 1204。
[0066]切相檢測電路1204可以包括任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置為分析信號(例如變壓器次級電壓信號Vs)以確定調(diào)光器902的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生，并且基于半線周期時段和切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生，產(chǎn)生指示半線周期時段的部分的信號，在這部分時段調(diào)光器902有效(例如，0N)。切相檢測電路1204可以發(fā)送信號Taetive給驅(qū)動信號產(chǎn)生器1206，該信號Tartive指示半線周期時段的部分的信號，在這部分時段調(diào)光器902有效。例如，切相檢測電路1204可以配置為至少基于確定變壓器次級電壓信號Vs超過預(yù)定閾值幅度(例如，以便于檢測類似于在圖4中描述的時刻tpt/的時刻的發(fā)生)時所在的估計(jì)時刻來確定切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生。附加地或替代地，切相檢測電路1204可以配置為至少基于確定變壓器次級電壓信號\下降到預(yù)定閾值幅度以下(例如，以便于檢測類似于在圖4中描述的時刻t3、t3’的時刻的發(fā)生)時所在的估計(jì)時刻來確定切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生。附加地或替代地，切相檢測電路1204可以配置為至少基于確定在其中變壓器次級電壓信號Vs保持在預(yù)定閾值幅度以上時所在的估計(jì)連續(xù)時間時段來確定切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生。參考一個或多個閾值幅度的時間或時刻的該確定可以以任何合適的方式來執(zhí)行，包括使用一個或多個比較器電路來確定閾值交叉點(diǎn)的發(fā)生。基于該閾值交叉點(diǎn)的估計(jì)發(fā)生的時序相對于由時序控制電路1202周期性產(chǎn)生的信號周期性的進(jìn)一步比較，切相檢測電路1204也許能夠確定半線周期時段的部分，在部分時段調(diào)光器902有效。
[0067]此外，驅(qū)動信號產(chǎn)生器1206可以基于由變壓器檢測模塊確定的相位不平衡校正該相位不平衡以彌補(bǔ)從變壓器922流過的不同幅度。
[0068]驅(qū)動信號產(chǎn)生器1206可以包括用于接收指示調(diào)光器902有效時所在的半線周期時段的部分的信號的任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，并且基于該信號，產(chǎn)生指示將由燈942產(chǎn)生的光的強(qiáng)度的驅(qū)動信號，并且發(fā)送該驅(qū)動信號給燈942。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動信號產(chǎn)生器1206可以配置為應(yīng)用數(shù)學(xué)函數(shù)(例如，線性或多項(xiàng)式函數(shù))來將指示調(diào)光器902有效時所在的半線周期時段的部分的信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號。在其他實(shí)施例中，驅(qū)動信號1206可以包括查找表或其他相似數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中各種驅(qū)動信號電平由用于指示調(diào)光器902有效時所在的半線周期時段的部分的信號的值指示。
[0069]圖13圖示說明圖9的示例照明系統(tǒng)900，其中細(xì)節(jié)圖示說明用于操作在電變壓器兼容性操作模式中的電流控制模塊918的示例部件。圖14根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述與在圖13中描述的照明系統(tǒng)900的相關(guān)的示例電壓和電流圖表。
[0070]為了圖示說明，雖然電流控制模塊918可以包括用于操作在磁變壓器兼容性操作模式中的部件，但是這些部件沒有描述在圖13中。如圖13所示，電流控制模塊918可以包括后沿估計(jì)器1302，觸發(fā)器事件估計(jì)器1304、模式控制器1306、以及累加器1308。
[0071]后沿估計(jì)器1302可以包括任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置為基于變壓器次級信號\的分析，預(yù)測調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生，高阻狀態(tài)在調(diào)光器開始切相交流電壓信號時(例如，在調(diào)光器902為后沿調(diào)光器時，為后沿)發(fā)生。因此，參考圖14，后沿估計(jì)器1302可以預(yù)測或估計(jì)標(biāo)記時刻和t4的發(fā)生。可以以任何合適方式預(yù)測高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生，例如使用在2011年11月16日提交的并且發(fā)明名稱為“具有調(diào)光器高阻預(yù)測的后沿調(diào)光器兼容性(Trail ing Edge Dimmer Compatibi Iity with Dimmer High Resistance Predict1n) ”的美國專利申請?zhí)朜0.13/298，002中公開的系統(tǒng)和方法，其為了所有目的以它的整體結(jié)合到本文。后沿估計(jì)器1302可以發(fā)送指示調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生的后沿估計(jì)信號給模式控制器1306。
[0072]觸發(fā)器事件估計(jì)器1304可以包括任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置為基于變壓器次級信號Vs的分析，預(yù)測電變壓器的觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生，觸發(fā)器事件對應(yīng)于調(diào)光器902的輸出電壓的上升。因此，參考圖14，觸發(fā)器事件估計(jì)器1304可以預(yù)測或估計(jì)標(biāo)記時刻h和t3的發(fā)生。在一些實(shí)施例中，觸發(fā)器事件估計(jì)器1304可以通過確定電壓Vs超過閾值觸發(fā)器電壓ντκκ時所在的時刻，來預(yù)測觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生。參考閾值觸發(fā)器電壓vTKrc的時間或時刻的該確定可以以任何合適的方式來執(zhí)行，包括使用一個或多個比較器電路來確定閾值交叉點(diǎn)的發(fā)生。觸發(fā)器事件估計(jì)器1304可以發(fā)送指示觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生的觸發(fā)器事件估計(jì)信號給模式控制器1306。
[0073]模式控制器1306可以包括任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置來基于從后沿估計(jì)器1302發(fā)送的后沿估計(jì)信號、從觸發(fā)器事件估計(jì)器1304發(fā)送的觸發(fā)器事件估計(jì)信號、和/或從累加器1308發(fā)送的累加誤差信號，產(chǎn)生模式選擇信號以便選擇用于燈942的特定模式。例如，如由在圖14上的用于燈942的電流Ium的波形所示，基于調(diào)光器902的控制設(shè)置，模式控制器1306可以導(dǎo)致電流控制模塊918 (并且因此燈942)在大電流模式中操作，該模式處在從大電流模式開始時刻tH。開始到大約調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生結(jié)束(例如，時刻t2*t5，一旦電壓Vs已經(jīng)下降到零)的時段。調(diào)光器902的該控制設(shè)置因此基于如由后沿估計(jì)信號指示的調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生和如由后沿估計(jì)信號指示的觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生來估計(jì)。模式控制器1306可以基于從累加器1308發(fā)送的累加誤差信號確定大電流模式開始時刻以便校正在電壓Vs的之前發(fā)生周期中輸送到燈942的能量的量的誤差，如在本下面更詳細(xì)描述的。
[0074]作為另一個示例，基于如由后沿估計(jì)信號指示的調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生和如由觸發(fā)器事件估計(jì)信號指示的觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生，模式控制器1306可以導(dǎo)致電流控制模塊918 (并且因此燈942)從以大約調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生(例如，時刻t2或t5)開始到在后續(xù)觸發(fā)器事件時刻tTKrc結(jié)束的時段操作在低阻抗模式中。在該低阻抗模式期間，調(diào)光器902和變壓器922的輸出電壓可以保持為較小以便允許調(diào)光器902復(fù)位用于它的下一個切相周期。
[0075]作為另一個示例，基于如由后沿估計(jì)信號指示的觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生，模式控制器1306可以導(dǎo)致電流控制模塊918 (并且因此燈942)在高阻抗模式中操作，該模式處在從觸發(fā)器事件時刻tTKK開始到在發(fā)生于時刻tH。的后續(xù)大電流模式的開始處結(jié)束的時段。
[0076]因此，模式控制器1306可以基于從后沿估計(jì)器1302發(fā)送的后沿估計(jì)信號、從觸發(fā)器事件估計(jì)器1304發(fā)送的觸發(fā)器事件估計(jì)信號、和/或從累加器1308發(fā)送的累加誤差信號，連續(xù)性地和周期性地操作在大電流模式、低阻抗模式和高阻抗模式中。
[0077]模式控制器1306可以附加地配置為在大電流模式中的每個特定操作期間，確定在大電流模式的特定操作期間輸送到燈942的能量的目標(biāo)量。在一些實(shí)施例中，該能量的目標(biāo)量可以基于調(diào)光器902的控制設(shè)置，并且可以通過計(jì)算大電流模式與高阻抗模式的集合持續(xù)時間進(jìn)行該控制設(shè)置的估計(jì)。此外，模式控制器1306可以配置為在大電流模式的特定操作期間，確定實(shí)際輸送到燈942的能量的估計(jì)輸送量。在一些實(shí)施例中，該能量的估計(jì)輸送量可以基于大電流模式的持續(xù)時間來計(jì)算。此外，模式控制器1306可以配置為基于在能量的目標(biāo)量與能量的估計(jì)輸送量之間的差值來計(jì)算誤差，并且基于該誤差，計(jì)算到累加器1308的誤差信號。
[0078]累加器1308可以包括任何系統(tǒng)、設(shè)備、或裝置，其配置為基于從模式控制器1306發(fā)送的誤差信號，計(jì)算在大電流模式中的多個前述操作期間累積的累積誤差，并且發(fā)送累積誤差信號給模式控制器1306指示該累積誤差。如上所討論，該累積誤差信號可以由模式控制器1306使用來確定大電流模式的持續(xù)時間(例如，大電流模式開始時刻tH。可以調(diào)制為累積誤差的函數(shù))。因此，在大電流模式的一個或多個后續(xù)操作中，可以通過改變大電流模式的持續(xù)時間，完全或部分地校正在大電流模式中的一個或多個操作期間累積的誤差。
[0079]除了改變大電流模式的持續(xù)時間，模式控制器1306可以通過導(dǎo)致在大電流模式中的特定操作的持續(xù)時間在觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生處開始來校正誤差，如在圖14中的脈沖1402所示。在大電流模式中具有該持續(xù)時間的操作可以稱為“探針事件”。在一些實(shí)施例中，對于大電流模式的每第η個操作，模式控制器1306可以導(dǎo)致探針事件發(fā)生，其中η是正整數(shù)。在具體實(shí)施例中，η可以是奇數(shù)正整數(shù)。當(dāng)探針事件發(fā)生，模式控制器1306可以消除高阻抗模式，該高阻抗模式否則可能會緊接包括探針事件的前述大電流模式發(fā)生。
[0080]圖15根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例圖示說明用于確保在燈與由調(diào)光器驅(qū)動的變壓器之間的兼容性的示例方法1500的流程圖。根據(jù)一些實(shí)施例，方法1500可以在步驟1502開始。如上面注意到，本發(fā)明的教導(dǎo)可以實(shí)施在照明系統(tǒng)900的各種配置中。同樣，方法1500的優(yōu)選初始點(diǎn)和包括方法1500的步驟的順序可以取決于選擇的實(shí)施例。
[0081 ] 在步驟1502，控制器912可以確定變壓器922的變壓器類型。控制器912可以基于變壓器922的次級電壓信號(例如，Vs)的振蕩頻率作出該確定，如在本發(fā)明其他地方所描述的。如果控制器912確定變壓器922為磁變壓器，那么方法1500可以前進(jìn)到步驟1504。否則，如果控制器912確定變壓器922為電變壓器，那么方法1500可以前進(jìn)到步驟1510。
[0082]在步驟1504，控制器912可以分析變壓器922的次級的電壓信號以確定調(diào)光器920的輸出信號的半線周期的時段。在一些實(shí)施例中，該確定可以由時序控制電路(例如，鎖相環(huán)或延遲鎖定環(huán))作出。
[0083]在步驟1506，控制器912可以分析變壓器922的次級的電壓信號以確定調(diào)光器902的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生。控制器912可以至少基于如下來確定切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生:(a)確定變壓器922的次級的電壓超過預(yù)定閾值幅度時所在的估計(jì)時刻；(b)確定變壓器922的電壓下降到該相同或不同預(yù)定閾值幅度以下時所在的估計(jì)時刻；和/或(c)確定磁變壓器次級信號大于該相同或不同預(yù)定閾值幅度時所在的時段的估計(jì)部分。
[0084]在步驟1508，控制器912可以基于所述時段和所述切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生，產(chǎn)生到燈942的驅(qū)動信號，驅(qū)動信號指示將由燈942產(chǎn)生的光的強(qiáng)度。在完成步驟1508之后，方法1500可以返回步驟1504，并且步驟1504到步驟1508可以無限地重復(fù)。
[0085]在步驟1510，控制器912可以確定在大電流模式中的后續(xù)操作是否為探針事件。對于在大電流模式中的每第η個操作，可以發(fā)生該探針事件，其中η是正整數(shù)，并且在一些實(shí)施例中，是奇數(shù)正整數(shù)。如果在大電流模式中的后續(xù)操作是探針事件，方法1500可以前進(jìn)到步驟1514，在那里在大電流模式中的操作時段可以從觸發(fā)器事件的后續(xù)估計(jì)發(fā)生運(yùn)行到調(diào)光器920的高阻狀態(tài)的后續(xù)估計(jì)發(fā)生。否則，如果在大電流模式中的后續(xù)操作不是探針事件，那么方法1500可以前進(jìn)到步驟1512。
[0086]在步驟1512，從大約后續(xù)觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生到后續(xù)大電流模式的開始，控制器912可以操作在高阻抗模式中。
[0087]在步驟1514，緊接在低阻抗模式的發(fā)生之前，控制器912可以在大電流模式下持續(xù)操作一時間時段。該時間時段的基礎(chǔ)是調(diào)光器902的控制設(shè)置，并且調(diào)光器902的該控制設(shè)置可以基于如由后沿估計(jì)信號指示的調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生和如由后沿估計(jì)信號指示的觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生來估計(jì)。模式控制器1306可以基于從累加器1308發(fā)送的累加誤差來確定大電流模式的時間時段，以便校正在步驟1510到步驟1522的之前發(fā)生的周期中輸送到燈942的能量的量的誤差，如在本發(fā)明的其他地方更詳細(xì)描述的。
[0088]在步驟1516，控制器912可以計(jì)算在步驟1514發(fā)生的大電流模式的操作的誤差。該誤差可以計(jì)算為在大電流模式中的操作期間將被輸送到燈942的能量的目標(biāo)量與在大電流模式中的操作期間實(shí)際輸送到燈942的能量的估計(jì)輸送量之間的差值。能量的目標(biāo)量的基礎(chǔ)可以是調(diào)光器902的控制設(shè)置，該控制設(shè)置可以基于觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生和調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生之間的時間時段來估計(jì)。輸送能量的估計(jì)量可以基于大電流模式的時間時段來估計(jì)。控制器912可以將該計(jì)算的誤差加到代表來自在大電流模式中的之前操作的誤差集合的累計(jì)誤差。該累計(jì)誤差可以由控制器912使用來確定在大電流模式中的后續(xù)操作的時間時段。
[0089]在步驟1518，控制器912可以基于變壓器922的次級的電壓信號的分析來預(yù)測調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生(例如，當(dāng)調(diào)光器920在它的輸入處開始切相交流電壓信號)。
[0090]在步驟1520，從大約調(diào)光器902的高阻狀態(tài)的估計(jì)發(fā)生到大約后續(xù)觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生，控制器912可以操作在低阻抗模式中。
[0091]在步驟1522，控制器912可以預(yù)測變壓器922的觸發(fā)器事件的估計(jì)發(fā)生，觸發(fā)器事件對應(yīng)于調(diào)光器902的輸出電壓的上升。在完成步驟1522之后，方法1500可以再次前進(jìn)到步驟1510，并且步驟1510到步驟1522可以無限地重復(fù)。
[0092]雖然圖15公開了相對于方法1500采取的特定數(shù)量的步驟，但是可以用比在圖15中所描述的步驟的更多或更少的步驟來執(zhí)行方法1500。此外，雖然圖15公開了相對于方法1500采取的某種步驟順序，但是可以以任何合適的順序完成包括方法1500的步驟。
[0093]方法1500可以通過使用控制器912或任何其他可操作來實(shí)施方法1500的系統(tǒng)來實(shí)施。在某些實(shí)施例中，方法1500可以部分或完全在實(shí)施在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的軟件和/或硬件中實(shí)施。
[0094]當(dāng)在本文中使用，當(dāng)兩個或更多元件稱為互相“耦接”時，該術(shù)語指示，該兩個或更多元件處于電連接，不管是否具有間接或直接連接的介入元件。
[0095]本發(fā)明包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解的對這里的示例性實(shí)施例的所有改變、替換、變動、變更和修改。類似地，在適當(dāng)情況下，所附權(quán)利要求包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解的對這里的示例性實(shí)施例的所有改變、替換、變動、變更和修改。此外，所附權(quán)利要求中對適用于、布置成、能夠、配置成、使能夠、可操作來或者可運(yùn)作來執(zhí)行特定功能的設(shè)備或系統(tǒng)或者設(shè)備或系統(tǒng)的組件的提及包括該設(shè)備、系統(tǒng)、組件，不管其或者特定功能是否被激活、開啟或者解鎖，只要該設(shè)備、系統(tǒng)或者組件是這樣適配、布置、能夠、配置、使能夠、可操作或者可運(yùn)作即可。
[0096]在此陳述的所有實(shí)施例和條件化語言都出于展示目的，旨在幫助讀者理解本發(fā)明人為促進(jìn)本領(lǐng)域而貢獻(xiàn)的本發(fā)明和概念，并且應(yīng)視為不限于這種具體陳述的實(shí)施例和條件。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變化、替代以及改變。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 控制器，以提供在負(fù)載與在它的初級線圈處由后沿調(diào)光器驅(qū)動的磁變壓器的次級線圈之間的兼容性，其中所述控制器配置為: 從磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的輸出信號的半線周期的時段； 從所述磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生；以及 基于所述時段和所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生產(chǎn)生到所述負(fù)載的驅(qū)動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器包括時序控制電路以確定所述調(diào)光器的所述輸出信號的所述半線周期的所述時段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述時序控制電路包括鎖相環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述時序控制電路包括延遲鎖定環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器配置為至少基于確定所述磁變壓器次級信號超過預(yù)定閾值幅度時所在的估計(jì)時刻，確定所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器配置為至少基于確定所述磁變壓器次級信號下降到預(yù)定閾值幅度以下時所在的估計(jì)時刻，確定所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器配置為至少基于確定所述磁變壓器次級信號大于預(yù)定閾值幅度時所在的所述時段的估計(jì)部分，確定所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述負(fù)載包括燈并且所述驅(qū)動信號指示將由所述燈產(chǎn)生的光的強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述燈包括發(fā)光二極管燈。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述燈包括具有多層面反射器形態(tài)因子的燈。
11.一種用于提供在負(fù)載和在它的初級線圈處由后沿調(diào)光器驅(qū)動的磁變壓器的次級線圈之間的兼容性的方法，包括: 從磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的輸出信號的半線周期的時段； 從所述磁變壓器次級信號確定所述調(diào)光器的切相角的結(jié)束的估計(jì)發(fā)生；以及 基于所述時段和所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生產(chǎn)生到所述負(fù)載的驅(qū)動信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括利用鎖相環(huán)確定所述調(diào)光器的所述輸出信號的所述半線周期的所述時段。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括利用延遲鎖定環(huán)確定所述調(diào)光器的所述輸出信號的所述半線周期的所述時段。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括至少基于確定所述磁變壓器次級信號超過預(yù)定閾值幅度時所在的估計(jì)時刻，確定所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括至少基于確定所述磁變壓器次級信號下降到預(yù)定閾值幅度以下時所在的估計(jì)時刻，確定所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括至少基于確定所述磁變壓器次級信號大于預(yù)定閾值幅度時所在的所述時段的估計(jì)部分，確定所述切相角的所述結(jié)束的所述估計(jì)發(fā)生。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述負(fù)載包括燈。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述燈包括發(fā)光二極管燈。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述燈包括多層面反射器形態(tài)因子。
20.一種燈組件，包括: 用于產(chǎn)生光的燈；以及 用于控制所述燈的操作的控制器，所述控制器包括用于確定由所述燈組件接收的周期性信號的時段的時序控制電路，其中所述時序控制電路包括鎖相環(huán)和延遲鎖定環(huán)的其中一個。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的燈組件，其中所述燈包括發(fā)光二極管燈。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的燈組件，其中所述燈組件包括多層面反射器形態(tài)因子。
【文檔編號】H05B33/08GK104412711SQ201380035740
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】Y·謝, 埃里克·杰羅姆·金, 約翰·L·梅安森 申請人:美國思睿邏輯有限公司