用于向线电压上插入信令跃迁的控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地针对一种用于向线电压上插入信令跃迀的控制器。更特别地，本文公开的各种发明装置涉及用于向线电压上插入信令跃迀以控制照明源的调光水平的控制器和照明系统。
【背景技术】
[0002]许多照明应用利用调光器。可借助于诸如数字可寻址照明接口(DALI)、数字复用(DMX)接口或0-10V调光接口之类的标准控制接口或者通过诸如前沿和后沿调光方案和电力线通信方案之类的线侧控制方法来实现调光。虽然已很好地建立，但这些接口和方案中的每个都具有限制和不期望的特性。
[0003]例如，诸如DAL1、DMX或0-10V之类的控制接口标准除了电力线之外，还要求安装控制线。大多数现有的照明基础设施、特别是室外照明基础设施被设计用于与常规的照明源一起使用，并且并不支持附加的控制接线。而且，此类控制接口迫使需要使用位于远处或位于每个照明源处的控制器。隔离和安全是顾虑。
[0004]线侧控制方法减轻了控制线的需要。然而，前沿调光(可控硅调光)或正相调光方案对电压信号波形的前沿部分进行斩波，以及后沿调光或反相调光方案对电压信号波形的后沿部分进行斩波。因此，用这些调光方案难以满足功率因数和总谐波失真(THD)要求。调光百分比是有限的，并且实施这些方案所需的硬件是复杂的。电力线通信方案向电力线添加噪声，导致电力线上的电磁干扰的传输。
[0005]因此，将期望提供一种照明驱动器和线侧调光方案，其在不使用或安装控制线和标准线侧调光方案的情况下调整照明源的调光水平，并且可在现有照明基础设置中容易地安装和实施。
【发明内容】
[0006]本公开内容是针对用于向线电压上插入信令跃迀以控制照明源的调光水平的发明装置。
[0007]一般地，在一个方面，本发明一般地涉及一种用于向线电压上插入信令跃迀的控制器，所述控制器包括:自耦变压器，具有第一和第二终端端子并被配置成包括连接在所述第一终端端子与变压器抽头之间的第一绕组部分以及连接在所述变压器抽头与所述第二终端端子之间的第二绕组部分，所述第一和第二终端端子连接到所述线电压；第一开关，具有连接到所述自耦变压器的第一终端端子的第一开关端子以及连接到所述控制器的输出接点的第二开关端子；第二开关，具有连接到所述自耦变压器的所述变压器抽头的第一开关端子以及连接到所述输出节点的第二开关端子；以及开关控制器，被配置成响应于控制信号而输出第一和第二开关信号，以通过选择性地将所述第一终端端子处的标称线电压和所述变压器抽头处的信令电压连接到所述输出节点而控制所述第一和第二开关向所述线电压上插入所述信令跃迀。
[0008]在另一方面，本发明一般地涉及照明系统，该照明系统包括:控制器，其可连接到线电压，并被配置成响应于控制信号而向线电压上插入在标称线电压与信令电压之间跃迀的信令跃迀；以及至少一个照明单元，其连接到具有信令跃迀的线电压并被配置成响应于信令跃迀而控制发射的光的调光水平。
[0009]在又一方面，用于向线电压中插入跃迀的控制器包括:自耦变压器，其连接到线电压，并被配置成分别地在第一终端端子和变压器抽头处提供标称线电压和信令电压；开关，其连接在自耦变压器与控制器的输出节点之间；以及开关控制器，其被配置成通过选择性地将第一终端端子处的标称线电压和变压器抽头处的信令电压连接到输出节点而控制开关向线电压上插入信令跃迀。所述信令跃迀包括设定信令模式的开始的相互之间具有预定的第一时间间隔的多个第一跃迀，以及在所述多个第一跃迀之后的第二跃迀，所述第二跃迀与所述多个第一跃迀中的最后一个之间的时间间隔响应于所述控制信号的值而被设定以控制连接到所述控制器的至少一个照明单元的调光水平。
[0010]正如本文出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解成包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(0LED)、电致发光条等。特别地，术语LED指代可被配置成在红外光谱、紫外光谱以及可见光谱的各种部分(一般地包括从约400纳米至约700纳米的辐射波长)中的一个或多个中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。
[0011]例如，被配置成生成基本上白光的LED (例如，白LED)的一个实施方式可包括许多管芯，它们分别地发射以组合方式混合而形成基本上白光的电致发光的不同光谱。在另一实施方式中，白LED可与将具有第一光谱的电致发光转换成不同的第二光谱的磷光体材料关联。在本实施方式的一个示例中，具有相对短的波长和窄的带宽光谱的电致发光“泵送”磷光体材料，而这又辐射具有稍微更宽的光谱的较长的波长辐射。
[0012]应将术语“光源”理解成指代各种辐射源中的任何一个或多个，包括括但不限于基于LED的源(包括如上文定义的一个或者多个LED)、白炽源(例如白炽灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如钠蒸气、汞蒸气和金属卤化物灯)、激光器、其它类型的电致发光源、火致发光源(例如，火焰)、烛致发光源(例如，气灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如，气态放电源)、使用电子饱和的阴发光源、电流发光源、晶体发光源、动致发光源、热致发光源、摩擦发光源、声纳发光源、放射发光源和发光聚合物。
[0013]术语“照明器材”在本文用来指代特定的形状因数、组装或封装的一个或多个照明单元的实施或布置。术语“照明单元”在本文中用来指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可具有针对一个或多个光源、外壳/壳体布置和形状，和/或电和机械连接配置的各种安装布置中的任何一个。另外，给定的照明单元可选地可与关于一个或多个光源的操作的各种其他部件(例如，控制电路)相关联(例如，包括、耦合到和/或与之一起封装)。“基于LED的照明单元”指代单独地或与其它非基于LED的光源组合地包括一个或多个基于LED的光源(诸如上文所讨论的一个或多个LED的串)的照明单元。“多通道”照明单元指代包括被配置成分别地生成不同光谱的辐射的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中，可将每个不同的源光谱称为多通道照明单元的“通道”。
[0014]术语“控制器”在本文中一般地用来描述关于一个或多个光源的操作的各种装置可以以许多方式(例如，诸如用专用硬件)来实施控制器以执行本文所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其可采用使用软件(例如，微代码)可以被编程以执行本文所讨论的各种功能的一个或多个微处理器。可在采用或不采用处理器的情况下实施控制器，并且控制器还可被实施为执行一些功能的专用硬件和执行其它功能的处理器(例如，一个或多个被编程的微处理器和关联电路)的组合。在本公开的各种实施例中可采用的控制器部件的示例包括但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)以及现场可编程门阵列(FPGA)0
[0015]在各种应用中，可使处理器或控制器与一个或多个存储介质相关联(在本文一般地称为“存储器”，例如，诸如RAM、PROM, EPROM以及EEPROM之类的易失性和非易失性计算机存储器、软盘、紧致磁盘、光盘、磁带等)。在一些实施方式中，可用一个或多个程序对存储介质进行编码，当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时所述一个或多个程序执行本文所讨论的功能中的至少一些。可将各种存储介质固定在处理器或控制器内，或者其可以是可运输的，使得可以将存储在其上的一个或多个程序加载到处理器或控制器中，从而实施本文所讨论的本发明的各种方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文用来在一般意义上指代可以被利用来对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。
[0016]术语“可寻址”在本文被用来指代被配置成接收意图用于多个设备(包括其本身)的信息(例如，数据)并选择性地对意图用于其的特定信息进行响应的设备(例如，一般地光源、照明单元或器材、与一个或多个光源或照明单元相关联的控制器或处理器、其它的非照明相关的设备等)。术语“可寻址”常常与其中经由一个或一些通信介质将多个设备耦合在一起的联网环境(或者下面进一步讨论的“网络”)相结合地使用。
[0017]在一个网络实施方式中，被耦合到网络的一个或多个设备可充当用于被耦合到网络(例如，以主/从关系)的一个或多个其它设备的控制器。在另一实施方式中，联网环境可包括被配置成控制被耦合到网络的设备中的一个或多个的一个或多个专用控制器。一般地，可将多个设备耦合到某个网络，并且每个设备可以访问存在于一个或多个通信介质上的数据；然而，给定的设备可以是“可寻址的”，因为其被配置成基于例如为其分配的一个或多个特定标识符(例如，“地址”)而选择性地与网络交换数据(即，从其接收数据和/或向其发送数据)。
[0018]如本文所使用的术语“网络”指代两个或更多设备(包括控制器或处理器)的任何互连，其促进任何两个或更多设备之间和/或被耦合到网络的多个设备之中的信息传输(例如，用于设备控制、数据存储、数据交换等)。如应很容易领会到的，适合于将多个设备互连的网络的各种实施方式可包括各种网络拓扑中的任何一个并采用各种通信协议中的任何一个。另外，在根据本公开的各种网络中，两个设备之间的任何一个连接可表示两个系统之间的专用连接，或者替代性地非专用连接。除载送意图用于那两个设备的信息之外，此类非专用连接可载送不一定意图用于两个设备中的任一个的信息(例如，开放网络连接)。
[0019]应领会到的是，下面更详细地讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设此类概念并不是相互矛盾的)被设想为本文公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开的结尾处的要求保护的主题的所有组合被设想为是本文公开的发明主题的一部分。还应领会到的是，也可出现在通过引用被并入的任何公开中的在本文被明确采用的术语应被赋予与本文公开的特定概念最一致的意义。
【附图说明】
[0020]在绘图中，贯穿不同的视图，相同的附图标记一般指代相同的部分。并且，绘图不一定是按比例的，而是一般地着重于图示出本发明的原理。
[0021]图1图示包括控制照明单元的调光水平的控制器的照明系统的示例性实施例。
[0022]图2图示照明系统的控制器的示例性实施例。
[0023]图3图示具有插入的信令跃迀的线电压的示例性实施例。
[0024]图4图示照明单元的示例性实施例。
[0025]图5图示控制电设备的甩负荷的系统的示例性实施例。
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