具有改进的过零检测的两线调光器的制造方法_2

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存储器514可以包括适于存储信息的任意组件。例如,存储器514可以包括易失性和/或非易失性存储器。控制电路510可以包括程序方面,诸如存储的计算机指令和/或与两线照明控制装置502的操作相关联的可存储数据。这些程序方面可被存储在存储器514中和/或从存储器514中检索。
[0034]控制电路510可以与输入/输出设备,诸如通信电路516和/或用户接口 518对接。通信电路516可以包括适于发送和接收数据的任何组件,诸如调制解调器,例如。用户接口 518可以包括适于呈现信息和从用户接收信息的任何组件。例如,用户接口 518可以包括一个或多个按钮、开关、滑块等。用户接口 518可以包括显示器,诸如一个或多个发光二极管(LED)指示器、液晶显示器(IXD)屏、触摸屏显示器等。控制电路510可以经由通信电路516和/或用户接口 518接收命令、配置信息等。控制电路510可以经由通信电路516和/或用户接口 518发送信息(诸如当前调光级别,例如,命令等)经由通信电路516和/或用户接口 518。例如,控制电路510可以经由用户接口 518接收来自用户的特定需要的调光级别,并确认用户的输入。又例如,控制电路510可以经由通信电路516从另一设备接收命令和/或将命令发送到另一个设备。两线照明控制装置502还包括与可控导通装置508并联耦接的电源519,用于传导充电电流通过负载506,以生成DC电源电压,用于照明控制装置的控制电路510和其它低电压电路的供电。
[0035]第一信号520可以与可控导通装置相关联。例如,第一信号520可以表示跨可控导通装置508产生的调光电压波形320,如图5中所描绘。可以变换第一信号520,使之更适合于处理。例如,第一信号520可以表示添加了 DC分量的跨可控导通装置的调光电压波形,使得第一信号520保持正幅度。关于调光级别,第一信号520可以与在图1B-1D示出的信号一致。例如,第一信号520可以具有第一部分和第二部分,第一部分对应与可控导通装置508不导通相关联的AC半周期的第一持续时间,第二部分对应与可控导通装置508导通相关联的AC半周期的第二持续时间。为了说明,在示例性操作中,在检测AC线路电压的过零之后,控制电路510在生成触发信号之前等待第一持续时间,这样可以与期望的调光级别相称。触发信号控制可控导通装置508从不导通变为导通,在这之后,第一信号520可以有效地代表零伏,直到AC半周期结束(S卩,与正向相位控制信号一致)。当然,第一信号520也可以与可控导通装置508的反向相位控制操作或中心相位控制操作一致。
[0036]信号生成器522可以生成非零幅度信号524,并且可以包括适于生成信号的任何电路。例如,信号发生器可以并入可使用控制电路510和/或可以使用控制电路510的功能。例如,信号生成器522可以包括由控制电路生成的数字信号,并且经由数模转换器输出。又例如,信号生成器522可以生成来自控制电路510的一个或多个脉宽调制信号,并且将所述一个或多个脉宽调制信号转换成阶跃正弦波。
[0037]可以基于控制电路510的操作生成非零幅度信号524。例如,可以生成非零幅度信号524,使得它补充可控导通装置的第一信号520。例如,非零幅度信号524可以是填充信号,相对于可控导通装置的第一信号520,因为它填充第一信号520的“缺失部分”(例如,表示实际上为零伏的第一信号部分,例如,具有有效零幅度的第一信号)。非零幅度信号524可以是正弦波形。例如,非零信号可以是阶跃正弦波,其包括基于至少一个脉宽调制信号的阶跃,诸如来自控制电路510的脉宽调制信号。阶跃正弦波还可以包括基于与由过零检测器检测出的过零相对应的至少一个相位校正的阶跃。
[0038]第一信号520和非零幅度信号524可以被组合成组合信号528,该信号通过滤波器电路526。非零幅度信号524可以被成形使得与对第一信号520和非零幅度信号524进行滤波相关联的滤波器延迟和与对AC线路电压进行滤波相关联的滤波器延迟一致。实际上,列入非零幅度信号524可以轻通过滤波器电路526的延迟根据调光级别变化。因此,非零幅度信号524可以被成形以保持两线照明控制装置502的稳定性。
[0039]第一信号520和非零幅度信号524可以被加在一起,以形成用于滤波器电路526的组合信号528。在此示例中,当第一信号520具有非零幅度时,非零幅度信号524可以具有实际上零伏的幅度,当第一信号520的幅度实际上为零伏时,非零幅度信号524可以具有非零幅度。
[0040]第一信号520和非零幅度信号524可以由组合电路525组合在一起,以形成用于滤波器电路526的组合信号528。在此示例中,两线照明控制装置502可以包括开关(未示出),诸如多路复用器。多路复用器可以接收第一输入上的第一信号520,并且可以接收第二输入上的非零幅度信号524。多路复用器可以根据选择信号选择第一输入或第二输入输出。选择信号可以基于输入。例如,当第一信号520具有非零幅度,多路复用器可以选择第一输入(即,第一信号520)输出,并且当第一信号520的幅度实际上为零伏时,多路复用器可以选择第二输入(即,非零幅度信号)输出。选择信号可以基于通过控制电路510在可控导通装置508的控制输入生成的触发信号。例如,多路复用器可以与控制电路510和可控导通装置508之间的触发信号一致地操作。当控制电路510和可控导通装置508之间的控制信号指示该可控导通装置508变为导通时(即,在相位角),多路复用器可以选择第二输入(即,该非零幅度信号524)。并且,当可控导通装置508在半周期的末尾变为不导通时,开关可以选择第一输入(即,第一信号520) ο
[0041]为了说明,可控导通装置508可以在第一持续时间内不导通并且在第二持续时间内导通。多路复用器可以在第一持续时间期间选择第一信号520并在第二持续时间期间选择非零幅度信号524。并且,如图5所不,组合信号528可以包括第一信号520的一部分(以实线示出)和非零幅度信号524的一部分(以虚线示出)。在获得的组合信号528中,非零幅度信号部分补充(例如,完成)第一信号部分。换句话说,非零幅度信号524可以是填充第一信号520的缺失部分的填充信号。
[0042]滤波器电路526可以对组合信号528进行率以衰减高频分量,特别是可能引起过零检测误差的与第一信号520相关联的高频噪声。滤波器电路526可以是与在先引用的美国专利N0.6,091,205和N0.6,380,692中所公开的滤波器一致。例如,滤波器电路526可以是低通滤波器,例如,贝塞尔滤波器,可以被配置为提供一个周期的基本的少于基频周期的二分之一的大体线性相位延迟。低通滤波器可以被配置为衰减基本上等于三阶谐波且大于基频的组合信号528的频率分量。
[0043]过零检测电路530接收滤波输出,当滤波输出的幅度穿过零伏时(即,从正到负和/或从负到正)可以检测。过零检测电路530可以向控制电路510提供指示过零的定时的信息。并且,如上所述,控制电路510使可控导通装置508变成根据负载506的期望调光级别定时导通或不导通。例如,使可控导通装置导通的过零和随后的触发信号之间的定时可以与期望的调光级别相称。
[0044]图6A-6E示出了各种组合信号以及示例非零幅度信号波形。由信号生成器522生成的非零幅度信号524的形状或波形通常可以补充第一信号520以保持整个系统的稳定性。对于图6A-6E所示的每个示例,以实线示出与第一信号520相关联的组合信号528部分,并以虚线示出与非零幅度信号524相关联的组合信号的部分。当然,普通技术人员将理解,所表示的信号是示例性的,并且可适于在正向相位控制、反向相位控制和/或中心相位控制系统中使用。
[0045]如图6A所示,组合信号可以表示平滑正弦波。信号602是与在低端触发角操作的可控导通装置508相关联的示例组合信号。信号604是与在50%触发角操作的可控导通装置相关联的示例组合信号。并且,信号606是在高端触发角操作的可控导通装置508相关联的示例组合信号。图6A所示的正弦组合信号保持与AC电源504的AC线路电压一致的基频。其结果是,通过滤波器电路526的相位延迟根据触发时间的变化可以被减轻。
[0046]不同波形形状可以适于与非零幅度信号524相关联的组合信号的一部分。图6B示出非零幅度信号,包括具有恒定幅度的方波。信号608、610和612分别表示低端、50%和高端。在此,方波的脉宽随触发角改变;例如,如图6B所示,方波在低端窄,在高端宽得多。
[0047]图6C不出可以根据触发角调整方波的宽度和幅度。信号614、616和618分别表示低端、50%和高端。例如,可以选择方波的幅度以与第一信号的触发时间的幅度匹配。因此,在低端时,方波填充信号窄且具有相对低的幅度。在50%时,方波填充信号的宽度是AC输入信号的半周期的二分之一,并处于其最高幅度(例如,AC输入信号的峰值幅度)。在高端时,方波填充信号处于其最宽,具有低幅度,类似于在低端。
[0048]图6D示出非零幅度信号,可以包括三角波。信号620、622和624分别表示低端、50%和高端。在低端和在50%时,填充信号可以具有类似于第一信号的初始电压,然后稳步下降到零。在高端时,三角波形可以被成形为大致近似AC电源504的AC线路电压的正弦。例如,非零幅度信号可以延伸,在AC线路电压的半周期的中心大致增加到幅度峰值,然后延伸,在AC电源504的过零或周围减小到零伏。
[0049]图6E示出阶跃正弦波可以用作非零幅度信号。在此,阶跃正弦波可以包括多个各种宽度且幅度近似正弦波的方波的合成。信号626、628和630分别表不低端、50%和高端。
[0050]示例组合信号的每一个保持与原始AC输入信号一致的基频,使得通过滤波器的相位延迟根据触发时间的变化可以减轻。实际上,当对得到的组合信号进行滤波时,非零幅度信号可以提供纠正影响。例如,当第一信号主要是正弦且第一信号的一小部分实际上是零伏时,示例填充信号的添加区域提供校正,以使滤波器输出的基波中心移位,并补偿触发角的任何误差。类似地,当第一信号的一小部分由正弦表示且大部分用零表示时,填充信号提供附加负反馈,以校正滤波器输出的基波中心的移位,并校正触发角的相应误差。
[0051]图6A-E所示的示例组合信号可以用于代替滤波器的输入或另外作为滤波器的输入。例如,组合信号可以用于进行功率计算,如在2013年3月11提交的题为POWER MEASUREMENT IN A TWO-WIRE LOAD CONTROL DEVICE 的共同转让的美国专利申请N0.13/793,308(代理人案卷LUTR 12-22267-P2)所公开,其内容通过引用并入本文。例如,图6A和6B所示的组合信号可以准确地描绘AC电压波形,使得可以进行有用功率计算。
[0052]图7是两线照明控制装置700的一部分的框图。照明控制装置700包括适于耦接到AC电源(未示出)的热端H和适于耦接到照明负载(未示出)的调光热端DH。照明控制装置700包括可控导通装置,以反串联连接的两个FET 710、712耦接来实现。FET 710、712的栅极耦接到栅极驱动电路714,FET的源极在电路公共端耦接在一起。控制电路720耦接到栅极驱动电路714,并生成驱动信号VDR,用于控制栅极驱动电路使FET 710,712导通和不导
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