多位置调光系统的制作方法

专利名称：多位置调光系统的制作方法
多腿调絲统
駄领域
本发明涉及具有多个智能调光器的多位置调光系统，例如包括在其两个位置 处具有智能调光器开关的三路调光系统。特别地，根据本发明的多位置调光系统 中的所有智能调光器用于承载相同的负载电流以一致地控制一个或多个照明负载
并且在状态指示器JiM示照明负载当前的强度等级。 背景絲
用于控制建筑物中的负载的三路禾晒路开关系统是本领域公知的技术，该负 载例如是照明负载。通常，将这些系统中鹏的开关连接到建筑物的交流(AC) 配线系统，与工作于低电压和低电流的电压开絲统相反，这些系统中i顿的开
关接收ac源电压并^af織全负载电流，而且向远禾避制制贫俞数字命令(通常
为低电腿辑电平)，该远禾雜制器对戶舰命令做出响应以控制传输到负载的AC 功率电平。因而，如这里所4顿的，术语"H^各开关"、"H^各系统"、"四路开关" 和"四路系统"是指接收AC源电压并皿载全负载电流的这些开关和系统。
根据其名称可以看出，三路开关具有三个端子并且更通常被称为单刀双掷 (SPDT)开关，但^S里还是将其称为"三路开关"。注意，在一些国家，， 的三路开关被称为"两路开关"。
四路开关为双刀双掷(DPDT)开关， 内部配线用于极性反转应用。四路 开关通常被称为中间开关，但是这里仍然将其称为"四路开关"。
在典型的现有技术的三路开絲统中，两个HS各开关控制单个负载，并且每 一个开关完全用于^ii也控制该负载，而与另一个开关的状态无关。在这样的系 统中， 一个H^各开关必须连接到系统的AC源侧(有时也被称为"线謝则")，而 另一个，开^^、须连接到系统的负载侧。
图lA示出了标7tH^各开关系统100，其包括两个HIE各开关102和104。开关 102和104连接在AC电压源106和照明负载108之间。，幵关102和104中的 每一^&括分别电连接到AC电压源106和照明负载108的"可移动"(或公共)触点。三路开关102和104中的每一个还包括两个固定触点。当可移动触点与上 固定触点激邮寸，3 各开关102和104处于图1A中的位置A。当可移动触点与下 固定触点接触时，H^各开关102和104处于{體B。当，开关102和104都处 于feg A (或都处于健B)时，系统100的电路是完整的并且照明负载108被 加电。当开关102处于^[體A而开关104处于隨B (或者反之亦然)时，电路 不完整并且照明负载108不被加电。
现有技术中1^3 各调光器开^*替代3各开关是公知的。图1B中示出了三 路调光器开M统150的示例，包括一1^见有技术的H^各调光器开关152和一个 3 各幵关104。 H] 各调光器开关152包手刮周光器电路152A和H^各开关152B。典 型的AC相位控制调光器电路152A M31在AC波形的每半周期的一些部分翻并 且在该半周期的乘除部分不翻来调节施加至鹏明负载108的倉疆的量。由于调 光器扭各152A与照明负载108串^i接，调光器电足維通的时间越长，a贿越多 的會糧傲俞至鹏明负载108。在照明负载108是灯盼瞎况下，4織至鹏明负载108 的能量越多，灯的光强度等级就越大。在典型的调光操作中，用户可以调节控制 以将灯的光强度等级设定为所需的光强度等级。其中旨半周期中调光，通的 的戶;M部分以戶，择的光弓鹏等级为基础。用户倉嫩3M3E各调光器开关152来 调节和触发(toggle)照明负载108并且只會^131H^各开关104来触发照明负载。 由于两个调光器电路不能串,接，所以H^调光器开关系统150只能包括一个 H^各调光器开关152，该H^调光器开关152可以4立于系统的线路侧或负载侧。
当具有用于控制负载的多于两个的开^S时，需要四路开絲统。例如， 四路系统要求按照公知的方式连接的两个H^各开关和一个四路开关，以使每一个
开关完全用于3fcii鹏制负载，而与系统中任何其他开关的状态无关。在四路系
统中，要求四路开关连接在两个三路开关之间以j妙;f有开关^iz:操作，艮口， 一个
，开^^、须连接到系统的AC源侧，另一个HS各开^^、须连接到系统的负载侧， 并且四路开^1、须电性地位于两个H^各开关之间。
图1C示出了现有技术的四路开关系统180。系统180包括两个HS各开关102 和104以及四路开关185。四路开关185具有两种状态。g—种状态下，节点 Al连接到节点A2并且节点Bl连接至IJ节点B2。当触发四路开关185时，开关改 变到第二种状态，其中路径彼此交叉(即，节点Al连接至IJ节点B2而节点Bl连 接到节点A2)。注意，如果简单地不连接其中一个端子，则四路开关可以用作三路开关。
图1D示出了包含多个四路开关185的另一现有技术开关系统190。如图所示， 在3 各开关102和104之间可以包括倒可数量的四路开关以实现照明负载108的 多隨控制。
已经开发出細智能调光器开关和专门设计的远程(或"辅助")开关的多位 置调光系统，其允许从多个位置调节调光等级。智能调光器包括微控制器或其它 处理體，用于向终端用户提供一组先进的控制特征和反麟项。例如，智能调 光器的先辦寺征可以包括受保护的或锁定的照明预设、变暗和双点触(double-tap) 至i拴弓艘。为了向 制器加电，智能调光器包括电源，絲半导体开关不导通 的每一个半周期汲取通过照明负载的少量电流。电源通常使用该少量电流使存储 电容器充电并且产战流(DC)电压以向 制器加电。在发明名称为"Lighting Control Device"并且于1993年9月28日授权的美国专利No.5,248，919中公开了 用于在多,'體调光系统的所有(ig配线的多位置照明控制系统的示例，其包括壁 装的智育調光器开关和壁装的远程开关，这里弓间其織内容作为参考。
再次参照图IB的系统150，由于当电源106和照明负载108之间的电路iiil ft^H^各开关152B或104断开时，没有负载电箭L3131H^各调光器开关152的调光 器电路152A，所以调光器开关152不能包括电源和鹏制器。因此，调光器开关 152不能向终端用户掛炉都彌光器的5fe3^寺征组。
图2示出了多i體照明控制系统200的示例，其包括一个壁装的智能调光器 开关202和一个壁装的远程开关204。调光器开关202具有用于接i]Ml AC电源 206掛共的AC源电压的火线(H)端子以及用于向照明负载208掛共调光火线(或 相斗立，的)TO的调光火线(DH)端子。远程开关204与调光器开关202的 DH端子和照明负载208串联连接，并且将调光火线电压{舒俞到照明负载208。
调光器开关202和远程开关204均具有致动器以允i權高、斷氐和角W触断 该照明负载208的光3驢等级。调光器开关202对这些致动器中的倒可一个的致 动做出响应以相应地改变调光等级(或者使照明负载208加^/断电)。具体而言， 远程开关204 动器的致动使AC控制信号或者部分整流的AC控制信号皿 程开关204 M3^程开关204的辅助调光器(AD)端子和调光器开关202的AD 端子之间的鹏而^lr至糊光器开关202。调光器开关202对控制信号的接收做出 响应以改变调光等级劍^M/触断(toggle on/off)负载208。因而，可以通3i^程开关204完全控制负载。
图3示出了多{體照明控制系统200的调光器开关202的用户接口。如图所 示，调光器开关202可以包括面板310、罩板312、用于选择由调光器开关202控 制的照明负载208的光强度的所需等级的强度选择致动器314以及控制开关致动 器316。面板310并不局限于倒可具体的形式，并且tttJ:也为适于安装到在安装照 明控制设备中通常f顿的传统齢中的鄉。同样，罩板312和致动器314、 316 并不局限于倒可具体的形式，并且可以是允许用户手动致动的招可适合的设计。
致动器314的上部314A的致动增加或提高照明负载208的光弓破，臓动器 314的下部314B的致动斷氐或M^光弓驢。致动器314可以控制摇杆开关、两个 與虫的按压开关等等。致动器316可以控制按压开关，尽管该致动器316可以是 触每划莫。致动器314和316可以按照倒可传统的方式连接到相应的开关。由致动 器314、 316控制的开关可以直驗接到下面i^S述的控制电路，或者可以M 扩展布线的链路、红外(IR)链路、射频(RF) f被各、电源线载体(PLC) ^ 各 或者以其它方式连接到控制电路。
调光器开关202还可以包括多个光源318形式的^^等级^^器，诸如发光 二极管(LED)。光源318可以按照阵列形式设置(例如如图戶标的线性阵列)， g，的照明负载208的光强度等级范围。照明负载208的强度等级可以包括 从最小 雖等级到最大3驢等级的范围，该最小强度等级雌地为最低可视3驢， 但是其可以是"完全闭"或零，而该最大 艘等级通常为"全开"或基本上100 %。光3艘等级通常表示为全3驢的百分比。因而，当照明负载208翻时，光 弓驢等级可以^/人1%到基本上100%的范围内。
图2所示的系^li共了全功能的HS各开絲统，其中用户會,访问所有功能， 例如在两个隨调光。然而，为了IH^该功能性，需要^顿各自的设备202和204 更换两个开关设备。而且，由Ti^禾新关204不具有LED，在远程开关204处不 能向用户衝共反馈。
有时需要在3各和四路开关扭各中仅设置一个智能开关。如图1B所示，到目 前为止还不可倉鹏简单删顿智離周光器更换调光器152而在电路中留下机械 3 各开关104来实现，这是因为当开关104断开电路时，由于电流不再i!31调光 器流到照明负载108，所以不再向智能调光器(代替调光器152)的 制器掛共 功率。根据本发明的三路和四路调光器开^if共了解决该问题的解决方案并且还可选地il^了用^^禾i^制该开关的，。
在一种现有技术的远程控制照明控制系统中，可以在相同电路中安装单个多 位置调光器和多达九个"辅助"调光器以根据多个控制进行调光。在现有技术中，
辅助调光器是必需的，因为I见有技术的多位置调光器与机械Hl各开关不兼容。整
个房间范围内安装的辅助调光器会极大地增加部件的成本以及调光系统的安装成 本。
而且，即使多健照明控制系统200允许;&H^系统中娜智能调光器开关， 消费魏需要连同智能调光器开关202— 买远程幵关204。通常， 一般消费者 在购买用于H^各或四路系统的智能调光器开关时并不会意识至嚅要远程开关，直 到在购买之后安装智能调光器开关时并且发现智能调光器开关与现有的机械H^各
或四路开关不能一起正确地工作时才会发觉。因此，需要一种智能调光器，其能
够在不需要购买禾咹装专门的远程开关盼,兄下安驗ae各或四路系统的倒可位 置。
用于安^tH^系统中代替一个H^各开关的智能调光器是已知的。图4A示出 了现有技术中具有智育^^各调光器402的H5各系统400并且图4B示出了现有技术 中具有智兽^H^各调光器452的H5各系统450。在发明名称为"Dimmer Switch for Use with Lighting Circuits Having Three-Way Switches"并且于2006年6月6日递交的 待审共同转让的美国专利申请(代理案号为P/10-814)中对智育g路调光器402 和452进行了更加详细的描述，这里弓间其鄉内容作为参考。注意，调光器402 和452可以连接到，系统400、 452的线足鄉i域负载侧中的任一侧。
智能调光器402包手链接在AC源406和标7tHS各开关404的第一固定触点 A之间的第一调光器电路410以及连接在AC源和H^各开关404的第二固定触点B 之间的第二调光器电路412。三路开关404的可移动触点连接至鹏明负载408。智 能调光器包 S^由两个二极管416连接鹏调光电路410和412的控制电路414。 控制电路414包括电源，其用于根据H^开关404的可移动触点的^g而经由二 极管416之一向照明负载408充电。^mt也，控制电路用于分别根据鄉一调光 器电路410上^M二调光器电路412上是否产生电ffi^确定H^各开关404是否处 于^g A或皿B。智育^H^各调光器402用于向用户ilf共照明负载408的弓M反 馈。
智能调光器452仅包Jffii接在AC源406和H^开关404的第一固定触点A之间的单个调光器电路460。智能调光器还包括跨接在调光器电路462上的控制电 路464以及I鹏^H^各开关404的第一固定触点a和第二固定触点b之间的电流 敏则电路468。控制电路462包括用于向照明负载408充电的电源。控制电路464 用于对由电流敏则电路468产生的控制信号做出响应而确定HS各开关404是否处 于健a或健b。当电流敏则电路468敏则到电源的充电电流流^HS各开关404 的第二固定触点b时，向控制电路464 M^制信号。智倉^3射周光器452用于 向用户^i共照明负载408的强度反馈。
然而，，系统400和450不能包括多于一个的智能调光器402、 452。因此， 需要一种ae各系统，其能够在该三路系统的两个位置处包括智能调光器。而且， 需要一种多位置调光系统，其在该调光系统的每一个位置具有相同的调光器并且 每一个调光器均具有状态指示器。

发明内容
根据本发明， 一种用于控制从ac电源4销俞到电负载的功率的多健调光系
统包括第一调光器和第二调光器。戶;M第一调光器f驢^^M ac电源和戶;M电 负载之间，并J^f述第一调光器包括用于控希艘输到戶脱电负载的功率量的第一 可控导通设备。戶;M第二调光器f,^^M ac电源和戶;M电负载之间，并^s^f 述第二调光器包括用于控制传输到所述电负载的功率量的第二可控导通设备。所 述第一调光器^^到戶，第二调光器，使得0M第一可控导通设备与戶;M第二可 控导通设备以并联电连接的方式耦接，所述第一和第二可控导通设备的并联组合 串联电连接于戶诚ac电源和戶腐电负貌间。雌地，戶;f^第二调光器的第二 控制器用于监控第二调光器电特性以确定所述第一调光器的所述第一可控导通设 备被导通的第一时刻。并且，所述第二控制器用于在所述第一时刻之前的第二时 刻傲腿第二可控导通设备导通。
而且，本发明的卿劍共一种用于控制从ac电源{繊到电负载的功率的多
位置调光器系统，戶，系统包括第一调光器和第二调光器。戶，第一调光器皿
^^脱ac电源和戶腿电负载之间，并^/舰第一调光器包括第一可控导通设备，
"，第一可控导通设备用于^^M ac电源的每一个半周期的第一时刻M;iA^ 述ac电源向所述电负载传导负载电流而控制传输到折逸电负载的功率量。所述
第二调光器^^在戶腿ac电源和所述电负载之间，所述第二调光器包括第二可控导通设备，戶腐第二可控导通设备用于控制传输至IJ戶诚电负载的功率量。戶腿
第二调光器耦接到戶诚第一调光器，使得戶脱第二可控导通设备与戶;MB—可控 导通设备以并联电连接的方式耦接。所述第一和第二可控导通设备的戶;M并联组 合串联电连接于戶腿Ac电源和戶脱电负载之间。在给定时刻，j处; ^第一和第 二可控传输设备的其中之一用于传导所述负载电流。所述第二调光器用于在戶M 第一时刻之前的第二时刻傲，第二可控导通设备导通。朋述第一调光器对戶;M 第二调光皿戶;M第二时刻傲;M第二可控导通设备导通做出响应而^^^第一 可控导通设备不导通。
根据本发明的另一实施例， 一种用于控制从ac电源传输到电负载的功率的 多位置调光系统包括，,到ac电源的第一调光器。第一调光器包括用于控制传 输到戶诚电负载的功率量的第一可控导通设备。戶腿系统还包括f鹏到戶腿电负 载的第二调光器。戶，第二调光器包括用于控制导通至u戶;M电负载的功率量的第 二可控导通设备。爿腿第一和第二调光器各包括至少一个状态指示器，用于显示 戶;M电负载的状态。
此外，本发明樹共一种用于控制从AC电源传输到电负载的功率量的负载控 制设备。卩腐负载控制设备包括第一可控导通设备、顧则电路和第一控制器。所 述第一可控导通设备具有控制输入端并且在戶诚ac电源和所述电负载之间串联 电连接，用于控制传输到所述负载的所述功率量。所述敏则电路用于提供表示所 述负载控制设备的第一电特性的控制信号。所述第一控制器i驟到戶;^第一可控 ，通设备的戶; $制输入端并朋于接 自戶腐感则电路的戶瓶控制信号。所 述负载控制设备用于耦接到具有第二可控导通设备的第二负载控制设备。所述第 二可控导通设备与臓第一可控导通设备并联电连接。雕第一控制器用于对来
自所述繊!j电路的戶腿控制信号做出响应而确定戶诚第二可控导通设备何时在非
导通>1^态和导通状^^之间改变。
本发明还^i共一种用于控制从ac电源傲俞到电负载的功率量的负载控制设
备。戶腐负载控制设备包括^^腿ac电源和戶脱电负载之间以串联电连接的方 式孝鹏的可控导通设备，用于^^a AC电源的每一个半周期的第一时M过向
戶脱电负载传导电流而控制传输到戶脱负载的功率量。戶脱可控导通设备具有控 制输入端。戶脱负载控制设备还包括电压监控电路，与戶腐可控导通设备并聯禺 接并且用于提供表示在所述可控导通设备上产生的电压的控审赔号。戶脱负载控制设备还包括控制器，其鹏到0M可控导通设备的所鹏制输入端并且用于接 自所述电压监控电路的所述控制信号。所，制器用于在所述第一时段的大
致开始时确定戶脱可控导通设备上的戶;M电压是基本上低的电压。
根据本发明的另一方面， 一种适于耦接到电路的第一调光器开关，戶腿电路 包括电源、电负载和第二调光器开关。戶脱第一调光器开关包括可控导通设备， 用于控制/A^M电源传输到戶;M电负载的功率量；跨接在可控导通设备上的^iiJ 电路，用于产生表示所述第一调光器开关的电特性的控制信号；以鹏制器，可 操作地耦接到戶腿可控导通设备，用于控制传输到戶腿负载的戶脱功率量。戶脱 控制器用于对戶腐敏则电路的戶腐控帝瞻号做出响应而4妙腿可控导通设备在有 源模式和无源模式之间改变，其中在戶皿有源模式中所述可控导通设刷专导戶M 负载电流，并且^0M无源模式中所迷可控导通设备不传导所述负载电流。
本发明还跑共一种控制从AC电源传输到电负载的功率量的方法。戶脱方法 包括步骤将第一可控导通设备^^在所述AC电源和所述电负载之间；将第二 可控导通设备f,^^M AC电源和戶，电负载之间，并且^^M第二可控导通
设备与戶，第一可控导通设备并联电连接。戶;M方法还包括步骤在戶;M ac电 源的每一个半周期的第一时间控制戶;M第一可控导通设备为导通。或者，所述方 法可包,骤在戶M ac电源的每一个半周期的第一时^制戶;M第一可控导 通设备为导通。
根据本发明的另一实施例， 一种控制从ac电源传输到电负载的功率量的方
法，戶脱方跑J涉骤将多个可控导通设备^t在戶腿AC电源和戶腿电负载 之间，戶腿多个可控导通设織照并联电连接的方式f驢；以颇于戶腿AC电
源的每一个半周期的时段，选择性iffi制戶;M多个可控导通设备其中之一为导通。 本发明还麟一种用于控制从AC电源j输到电负载的功率的多錢调光系
统，戶腐系统包括按照并联电连接的方式连线的多个调光器。每一个调光器独
立工作或者与其它调光器一起工作以控制传输至断述电负载的功率量。ttit地，
臓周光器鹏周节激发角度而彼雌信。
通过以下参照附图的本发明的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。


该理解，本发明并 非局限于所示出的精确结构和手段。通过参照附图对本发明进行的如下描述，本 发明的特征和优点将变得明显。在附图中
图1A示出了现有默的HS各开关系统，其包括两个3 各开关； 图1B示出了现有拢长的三路调光器开关系统的示例，其包括一个现有技术的 ，调光器开关和—个3各开关；
图1C示出了现有技术的四路开关系统；
图1D示出了现有技术的扩展的四路开^^统；
图2是典型的现有技术的多隨照明控审係统的简化框图3示出了图2的多OT照明控制系统的调光器开关的现有技术的用户接口 ； 图4A示出了具有智^^射周光器的现有技术的HI 各系统； 图4B示出了具有智倉RHI射周光器的另一现有技术的H5各系统；
图5是根据本发明的包括两个智會^H^射周光器的三路调光系统的简化方框图;
图6是图5的调光器的零交叉(zero-crossing)检测器的简化示意图7是由图5的调光器的控制器执行的零交X^程的流程图8是由图5的调光器的控制器执行的 艘等级过程的流程图9是由图5的调光器的控制器执行的双向晶闸管激^1程的流程图10是由图5的调光器的控制器执行的输入监^i程的流程图11是具有四个智能调光器的多l體调光系统的简化方框亂其中每一个智
能调光器具有四个负载端子；
图12是具有四个智能调光器的多l體调jfe^统的简化方框图，其中每一个智
能调光器具有两个负载端子；
图13是根据本发明另一实施例的包括两个智倉S&调光器的三路调光系统的
简化方框图14是图13的智倉^H^各调光器的电流翻魄路的简化示意图；以及 图15是具有三个智能调光器的多健调光系统的简化方框图，其中每一个智 能调光器具有四个负载端子和两个电流自他路。
通过结合附图来働割每更好地理解雌实施例的前述发明内容和下面的详细说明。为了说明本发明，附图中示出了目前优选的实施例，其中在整个附图中， 相似的附图标己表示相似的部分，但是应该理解，本发明并非局限于所公开的具
体方法和手段。
图5是根据本发明的包括两个智MH^各调光器502A和502B的H^各调光系统 500的简化方框图。调光器502A和502B在AC电压源506和照明负载508之间 串联连接。注意，调光器502A和502B在结构上相同，从而调光器502A和502B 中的任意一个可以f驟到H^各系统500的线^ii或负载侧。调光器502A和502B 包括分别f離到AC电压源506和照明负载508的火线端子HI和H2。第一调光 器502A的转换火线端子SH1 f鹏到第二调光器502B的调光火线端子DH2。类 i姐也，第二调光器502B的转换火线端子SH2孝鹏至U第一调光器502A的调光火线 端子DH1。调光器502A和502B的端子H1、 H2、 SH1、 SH2、 DH1和DH2可以 是螺旋式接线柱、绝纖或"飞线(flying lead)"、插A^端子或者用于将调光器 连接到AC电压源506和照明负载508的其它适合的^g。
由于调光器502A和502B在结构上相同，下面仅详细描述调光器502A。调 光器502B的部件与调光器502A的相应部件具有类似的功能和类似的附图l^i己。 调光器502A包括f離在转换火线端子SHl和调光火线端子DH1之间的双向半导 体开关510A。如图5所示，调光器502A将半导体开关实现为双向晶闸管(triac)。 然而，也可以j顿其它半导体开关电路，例如反向串联连接的两个FET、職的 FET或者一个或多个绝缘栅双极晶体管(IGBT)。双向晶闸管510A具有,到栅 驱动电路512A的栅极(或控制输入)。调光器502A还包括f點妾到栅驱动电路512A 的控制器514A，以控制双向晶闸管510A的导通时间toN，即每一个半周期中双向 晶闸管510A传导负载电流的时段。控制器514A^t也实现为離制器，但是可 以是tti可适合的处理设备，例如可编禾驟辑器件(PLD)、微处理器或专用誠电 路(ASIC)。
- 电源516A賊DC电压、Vcc以对控制器514A加电。电源516A f^^顿 向晶闸管510A的两端，即从转换火线端子SH1至糊光火线端子DH1。电源516A 會巨够在双向晶闸管510A不导通并且在调光器502A上具有产生的顿电势时，通 过将充电电流汲取乡M照明负载508而进行充电。
调光器502A还包括用于翻,光器的电特性的感测电路。该电特性可以是调 光器502A两端产生的电压或^Mil调光器传导的负载电流。具体地说，调光器
23502A包括零^X检测器518A，即，f^^在双向晶闸管510A两端的电HUS控电路。 零交叉检测器518A监控可控导通设备510A两端的与"调光器电压" 的电压， 以确定来自AC电源206的输入AC波形的零交叉。零^X被定义为在每一个半 周期的开始处，AC电源从正极性转变为负极性或者从负极性转变为正极性的时 刻。将零交叉信息作为输入掛共到控制器514A。控制器514A衞共栅t鹏制信号 以操作半导体开关510A，从而在相对于AC波形的零交叉点的预定时刻将来自 AC电源506的电压^f共给照明负载508。
控制器514A j顿前向相位控制调光(或者上升沿控制调光)来控制双向晶闸 管510A的导通时间tow，并且因而控制照明负载508的强度。ffi31前向相位控制 调光，双向晶闸管510A據些时候，即AC线电压半周期内的相位角处，呈现导 通。双向晶闸管510A保持导通，直到双向晶闸管呈现不导通的下一个线电压零交 叉时刻为止。前向相位控制调光经常用于控制到电阻性或电感性负载的旨瞳，例 如可以包括磁fffi变换器或白炽灯。
图6是教叉检测器518A的简化示意图。全體流器桥630的AC端刊鹏 在火线端子H1和调光器火线端子DH1之间，艮口，在双向晶闸管510A的两端。 整流器桥630包括四个二极管632、 634、 636和638。整流器桥630的DC端刊禺 接在光l驢器640的光电二极管642和电阻器650的两端。光f鹏器640的光电 晶体管644对光电二极管642做出响应。在电阻器652和光电sl体管644的交叉 点处输出零交叉检测器518A的控制信号，gp，到控制器514A的输出。)(維制器 514A的输出Mil电阻器652 l鹏到电源516A的DC电压Vcc。当在双向晶闸管 510A的两端基本上没有产生电压时，艮卩，当光电二极管642没有被前向偏置时， 将到控制器514A的输出上拉到逻辑高电平。当在双向晶闸管510A的两端产生电 压时，输入电流餘^^光电二极管642和电阻器650。因此，光电晶体管644将该 输出下挺U电路公共点654，即逻辑低电平。因而，在大部分半周期内控制信号是 逻辑低电平，而在^X，制信号为逻辑高电平。电阻器650 ，地具有相当 大的电阻，例如56kQ，以使得fflii光电二极管642的输入电流的幅值很小。
用户接口 520A離至啦制器514A并且允许用户确定照明负载508所需的照 明等级(或状态)。用户接口520A提供多个致动器，用于接收来自用户的输入， 例如包 SM发^M和纟驢致动器。对M^按钮的致动做出响应，控制器514A将触 发照明负载508的状态(即，从接通到断开或者反之亦然)，这将在下面进1雅细描述。进而，控制器514A将对纟雖致动器的致动做出响棘调节照明负载508 的强度。用户接口 520A还提供多个状态J际器，例如LED，以向调光器502A的 用户^f共反馈。^mt也设置状态指示器以显示调光器502A或照明负载508的操作 特性。例如，可以按照线性阵列来设置状态指示器(如图3戶标)以显示照明负 载508的强度。
调光器502A和502B包括f鹏到火线端子Hl和H2 (,地分别f鹏到AC 电源406和照明负载408)的气隙开关522A和522B。因此，气隙开关522A和 522B各f鹏在AC电源406和照明负载408之间，以使得如^ff意一个空气隙开 关522A或522B打开，就可防止电流^^照明负载508。调光器502A和502B还 包括感应器424A， 524B，即扼流圈，以劍共电磁干扰(EMI)过滤。
根据本发明，调光器502A和502B的双向晶闸管510A和510B并联电连接 地牵鹏在AC源506和照明负载508之间。在任意给定时刻，仅双向晶闸管510A 和510B其中之一将负载电^/人AC源506传导到照明负载508。具有导通的双向 晶闸管510A和510B的调光器502A和502B被认为处于"有源"模式。因此， 具有没有向照明负载508传导电流的双向晶闸管510A和510B的调光器502A和 502B将处于"无源"模式。当调光器502A和502B处于有源模式时，各自的控 制器514A和514B用于控制导通的双向晶闸管510A和510B的导通时间，以控 制照明负载508的^虽度。
如这里所f顿的，当第一设备与第二设备"并联电连接"地f驟时，可以从 AC源506舰第一设备到照明负载508来描绘第一路径，其中第一路径不^31第 二设备，并且可以从AC源舰第二设备到照明负载来描绘第二路径，其中第二 路径不经过第一设备。因此，其它电子部件可以与第一和第二设备串联l驢，以 使得第一和第二设，然基本并联耦接。例如，电感器524A和524B可以分别与 双向晶闸管510A和510B串職,，以使得电,与双向晶闸管的串联组^S行 并联f鹏。进而，如这里所i顿的，将以"并联电连接"的方式牵驢的第一调光 器和第二调光器进行耦接，以使得它们的可控导通设备以并联电连接的方式进行
当第一调光器502A处于无源模式时，第一控制器514Affl311^鄉一零交叉 检测器518A的输出来监麟向晶闸管510B的微角度，艮口，照明负载508 的当前弓驢。因此，第一控制器514A用于棚户接口520A的状态J际器擅示
25照明负载508的当前照明强度，而与控制器目前是否在控制照明负觀关。 ' 根据本发明，调光器502A和502B用于彼ltbM信以"控制"照明负载508。 当调光器502A和502B处于无源模式时，控制器502A和502B用于例如，对用 户接口 520A和520B的按钮致动做出响应，以从无源模式改变为有源t試以控制 照明负载508。为了控制照明负载508，处于无源模式的调光器502A和502B的 控制器502A和502B用于洽在处于有源模式的调光器的双向晶闸管之箭激发各自 的双向晶闸管510A和510B。
例如，如果第一调光器502A处于有源模式并且第二调光器502B处于无源模 式，贝U第一控制器514A用于舰在AC线电压的零交叉之后烦5毫秒的时刻导 舰向晶闸管510A而控制照明负载508的5雖。因此，双向晶闸管510A将在每 一个半周期的，3毫秒的第一导通时间tow传导负载电流。为了控制照明负载， 第二控制器514B用于鄉一控制器514A导通第一双向晶闸管510A之前的时刻 导通第J向晶闸管510B，例如在AC线电压的零交叉之后烦4.9毫秒的时刻 (即，使得第向晶闸管510B的第二导通时间toN2是3.1毫秒)。然后，第一 控制器514A iMl^第一零交叉检测器518A的输出而确定第二控制器514B己 经激錢Z^X向晶闸管510B。具体地说，如果第二控制器514B已经激发了第二 双向晶间管510B，贝i鹏第一双向晶闸管510A的调光器电蹈tS本为W^寺。如 果第一控制器514A确定第:im向晶闸管510B已经激发，贝i旌当前半周期期间， 第一控制器不激，一双向晶闸管510A。 imi也，在预定量时间，艮口，预定数量 的半周期，例如三个(3)半周肌第二调光器502B的第二控制器514B {顿第 二导通时间to^继续控制第:^向晶闸管510B的导通时间。在该预定量时间之后， 第二控制器514B将第I1^向晶闸管510B控帝碟咖根据由第二用户接口 522B提 供的输入所确定的所需的纟艘等级。
图7-10示出了用于操作根据本发明的H^各调光系统500中的调光器502A和 502B的控制器514A和514B的软件涼if呈图。下面将参照第一控制器514A来描述 该流程图，即l蝶二控制器514B ±也执行完全相同的软件。
图7是零^XM程700的流程图，其^i也在步骤710中在AC电压源506 的零^X处开始的^h半周期执行。如在步骤712中调光器502A处于有源禾試， 则在步骤714，,角度定时器开始斷氐，该定时器的初始值与所需强度等级相对 应。对用户输入，例如来自用户接口 520A的输入做出响应而顿iMf需弓驢等级并且将颜万需5贼等级存储在控制器514A的存储器中。当'微角度定时器终止 时，激微向晶闸管中断青求(IRQ)发生。参照图9，下面更详细描^JH^ 向晶闸管IRQ做出相应而执行双向晶闸管激^31程900。
当调光器502A处于无源模式时，第一控制器514A确定第二调光器502B (其 处于有源模式)的第1向晶闸管510B的、微角度。具体地说，如果调光器502A 在步骤712不处于有源模式，艮卩，处于无源模式，贝赃步骤716，对调光器502A 是否从无源模式转换至陏源模式进行判断。如果不是，贝赃步3聚718开始3跛等 级定时器。该强度等级定时器随着时间而增加值并且由强度等级过程800使用以 计算第二调光器502B的第二双向晶闸管510B的激发角度。
图8是5贼等级过程800的流程图，其娥雖等级IRQ做出响应，当控制器 514A处于无源模式时，每半周期执行。在步骤810,当控制器514A已经被零交 叉检测器518A发出信号通知第一双向晶闸管501A两端的电压己经下降到基本为 Wt特时，弓跛等级IRQ发生。在步骤812，控制器514A将该弓驢等级定时器的 值保存雄制器的存储器中。在步骤814，控制器514A《顿5雖等级定时器的值， 即，第J向晶闸管510B的激发角度，来确定传输到照明负载508的功率量，即 照明负载的照明纟艘。然后，在步骤816，控制器514AiOT已确定的照明负载508 的照明强度来照亮用户接口 520A的一个或多个状态J际器以作为反馈向用户提 供该照明负载508的5驢，并且在步骤818舰出。
在调光器502A从无源模式转换到有源丰試的同时，控制器514A将在第二调 光器502B的第二双向晶闸管510B之fP&预定M的半周期时间激錢一双向晶 闸管510A。控制器514A使用前置计数器(advance counter)鄉跟宗调光器502A 在第1向晶闸管510B之前已经激发了第一双向晶闸管501A多少个半周期。回 来参照图7，如果在步骤716调光器502A正在从无源模式转换至瞎源模式，并且 如果前置计数驗步骤720处大于零，则在步骤722处，控制器514A!顿置计数 器减一 (1)。在步骤724，控制器514A从照明负载508的戶;fi十算的弓驢等级(如 在图8戶际的弓艘等级过程800中确定的)中减去前置常数，例如100微秒，以 产生前置激发时间。接下来，在步骤726，控制器514A^顿来自步骤724的前置 激发时间而开始激发角度定时器，并且过程700在步骤730处退出。如果在步骤 720处前置计数器己经降低到零，则控制器514A在步骤728中駄到有源丰弑， 并且在步骤730退出零交X31程700。图9 ^^又向晶闸管激发过程900的流程图，其中当激发角度定时器终止时， 在步骤910，对激:^又向晶闸管中断胄求(IRQ)做出响应，i^i鹏制器514A 而每半周期执行一次。在图7的步骤714和726开始激发角度定时器。如果在步 骤912，调光器502A没有转换到有源模式，则在步骤914，控制器514A监控零 交叉检测器的输出以确定跨第一双向晶闸管510A的调光器电压是否基本为靴 特，即第1^又向晶闸管510B是否导通。如果在步骤916第1向晶闸管510B不 导通，贝赃步骤918，控制器514A按照正常方式简单她M^—双向晶闸管510A 并且然后在步骤924退出。如果在步骤916第二双向晶闸管510B导通，贝'底当前 半周期期间控制器514A不激微向晶闸管510A。在步骤920，控制器514A改变 到无源t試，并且在步骤924退出。如果在步骤912，调光器502A转换到有源模 式，则在步骤922，控制器514A在前置时刻激微向晶闸管510A以控制照明负 载508，并且在步骤924退出。
图io是输入监控过程iooo的流程图，其imt也是每半周期执行一次，并且
在步骤1010开始。在步骤1012，控制器514A检査输入，例如/別户接口 520A 掛共的输入。如果在步骤1014没有接收到输入，则过程1000简单地在步骤1020 退出。否则，如果在步骤1015调光器502A处于无源模式，贝U在步骤1016，控制 器514A开始转换至陏源模式。在步骤1018,控制器514A将前置计数l^刀始化为 最大前置计数器值，例如三，以使得在转换到有、源模式的同时，控制器在第
向晶闸管510B之前三个半周期时间内激发第一双向晶闸管510A。接下来，在步 骤1020控制器514A相应地处理输入并且在步骤1022退出。
虽然已经参照图5戶/f^的三路调光系统500描述了本发明，但是本发明并不 限于仅包括两个调光器502A和502B。图11是根据本发明的具有四个调光器 1102A、 1102B、 1102C和1102D的多位置调光系统1100的简化方框图。每一个 调光器1102A、 1102B、 1102C和1102D具有可控制的导通设备，例如，双向晶闸 管1110A、 1110B、 1110C禾口1110D。双向晶闸管1110A、 1110B、 1110C和1110D 在AC电源1106和照明负载1108之间以并联电连接的方式耦接，以使得每一个 双向晶闸管育^$制照明负载的3驢。如图11所示，每一个调光器U02A、 1102B、 1102C和1102D具有四个端子以实现调光器之间的简单连接。每一个调光器 1102A、 1102B、 1102C和1102D包括电源(未示出)，其用于Ma汲取纟Sl照明 负载1108的充电电流而充电。ttti也，每一个电源的充电电流基本上很小，以使得每一个电源的充电电^和不足够大来照亮该照明负载108。
在给定的时刻，仅调光器1102A、 1102B、 1102C和1102D其中之一处于有源 模式，即控制照明负载1108，而其它三个调光器处于无源模式。如图5所示的系 统500，处于无源模式的调光器1102A、 1102B、 1102C和1102D之一临日赠加提 供到照明负载1108的激发角度以控帝鹏明负载。本发明并不局限于如图11所示 的仅包括四个调光器。由于以并联电连接的方式衝共调光器的双向晶闸管，可以 向系统1100增加更多的调光器。
图12是具有多个智能调光器1202A、 1202B、 1202C和1202D的多皿调光 系统12O0的简化方框图，每一个智能调光器仅具有两个端子。每一个智能调光器 1202A、 1202B、 1202C和1202D具有可控导通设备，例如，双向晶闸管1210A、 1210B、 1210C和1210D。双向晶闸管1210A、 1210B、 1210C禾口 1210D以并联电 连接的方式f^t在AC电源1206和照明负载1208之间，以使得每一个双向晶闸 管育巨，制照明负载的弓驢。调光器1202A、 1202B、 1202C和1202D以所描述 的其它系统500和1100的调光器来自的方式进行工作。
图13是根据本发明另一实施例的H^各调光系统1300的简化滩图。系统1300 包括孝^g在AC电源1306和照明负载1308之间的两个调光器1302A和1302B， 以#^鹏制{辨俞到照明负载的功率量。调光器1302A和1302B包括分别与转换火 线端子SH1和SH2串联f驢的电流iii!l电路1326A和1326B，并且两者向控制 器1314A^^制信号。当调光器1302A和1302B处于无源模式时，电流翻盹 路1326A和1326B樹娥制信号，标其它双向晶闸管中该双向晶闸管510A和 510B的激发角度。例如，当第一调光器1302A处于^6源模式时，第一电流感测电 路1326A用于在第Z^向晶闸管510B、麟时S^M转换火线端子Sl的负载电 流的上升沿。尽管本申请中没有示出M^制器1314A执行的软件的淑呈图，但 是该实施例的控制器逻辑基本与图7-10中所示的流程图类似。
图14是电流感则电路1326A的简化示意图。电流鑭i他路1326A包括电流 敏则舰器1430,縣有在转换火线端子SH1和双向晶闸管510A与电離524A 的节点之间串联皿的初级线圈。电流iiiUffi器1430仅在最小工作频率以±1 作，以使得当舰初级线圈的电流波形具有在最小工作频率以上的频率时，电流 仅^A次级线圈。雌地，电流衝则顿器1430检测舰第二调光器502B的第 二双向晶闸管510B的负载电流的上升沿。由于当第二双向晶闸管510B激发(即，
29负载电流具有高频分量)时，负载电流将增加得很快，所以当第二双向晶闸管510B 辦发时，电流将如电流敏则z，器的次级线圈。
电流殿则^ffi器1430的次级线圈f離在电阻器1432的两端。电阻器1432还 孝鹏在电路公共点和比较器1434的负输入端之间。 M31包括两个电阻器1436和 1438的分压器产生基准电压，并且将该基准电压麟至l此较器1434的正输入端。 比较器1434的输出$ 1电阻器1440连接到电源516A的DC电压Vcc并且孝鹏 到控制器1314A。当电流流经电流感则z舰器1430的次级线圈时，在电阻器1432 两端产^31基准腿的电压。然后，比较器1434将输入端驱动为低电平，向控 制器1314A发出信号通知已经敏则到该电流。可选^i也，可以j顿运算放大器或 包括一个或多个晶体管的分立电路，而不是比较器1434，来实现电流检测电路 1326A。
图15是另一多位置调光系统1500的简化，图。系统1500包括f驢在AC 源1506和照明负载1508之间的多个调光器1502A、 1502B和1502C。每一个调 光器1502A、 1502B和1502C包括用于控制传输到照明负载1508的功率量的双向 晶闸管1510A、 1510B和1510C。由于调光器1502A、 1502B和1502C各包括四 个负截i子，每一个调光器包括第一电流顧则电路1526A、 1526B、 1526C和第二 电流感则电路1528A、 1528B、 1528C。每一个第一和第二电流S1他跟附魅圣各 自电流感则电路的负载电流的上升沿做出响应。例如，调光器1502B用于M3i第 二电流感则电路1528B敏则乡S1双向晶闸管1510A的负载电流的激发角度，或通 过第一电流^1电路1526B翻輕舰向晶闸管1510C的负载电流的激发角度。
虽然i顿词语"设备"和"单元"来描述本发明的调光系统的元件，但是应 该注意，这里描述的每一个"设备"和"单元"不需完全包含在单^:或结构中。 例如，图5的调光器502A可以包括在壁装的盒中的多个撚丑以及包括在斜封體 中的控制器。而且， 一个"设备"可以包含在另一 "设备"中。例如，半导体开 关(g卩，可控导通设备)是本发明的调光器的一部分。
虽然已经参照特定实施例描述了本发明，但魏于本领域的普通技术人员来 说很明显，本发明可以具有许多其它^^和修改以及其它使用。因此，本发明不 应局限于这里的具体公开。
权利要求
1、一种用于控制从AC电源传输到电负载的功率的多位置调光系统，所述系统包括第一调光器，其耦接在所述AC电源和所述电负载之间，所述第一调光器包括用于控制传输到所述电负载的功率量的第一可控导通设备；以及第二调光器，其耦接在所述AC电源和所述电负载之间，所述第二调光器包括用于控制传输到所述电负载的功率量的第二可控导通设备，其中所述第一调光器耦接到所述第二调光器，使得所述第一可控导通设备与所述第二可控导通设备以并联电连接的方式耦接，所述第一和第二可控导通设备的并联组合串联电连接于所述AC电源和所述电负载之间。
2、 根据权利要求1戶腿的系统，其中，戶脱第一调光器还包括f鹏到戶舰第 一可控导通设备的第一控制器，用于控制戶脱第一可控导通设备，并且戶腿第二 调光器还包括f鹏到戶腿第二可控导通设备的第二控制器，用于控制戶腿第二可 控导通设备。
3、 根据权利要求2戶腿的系统，其中，戶腿第一控制器用于1^^脱第一调光器的第一电特性，并朋;M第二控制器用于监掛;M第二调光器的第二电特性。
4、 根据权利要求3戶满的系统，其中，戶;M第一和第二电特性包括分别^^f 述第一和第二可控导通设备上产生的第一和第二调光器电压。
5、 根据权利要求4戶诚的系统，其中，戶;im—控制器用于S0MAc电源的每一个半周期的第一时刻j妙诚第一可控导通设备导通，并且所述第二控制器 用于对戶腿第二调光器电压做出响i^fe确定戶;M第一时刻。
6、 根据权利要求5戶腐的系统，其中，戶腐第二控制器用于鄉一半周期期间戶;M第一时刻之前的第二时刻f妙，第二可控导通设备导通。
7、 根据权利要求6戶腿的系统，其中，戶;M第一控制器用于确定^^M第一 半周期期间所述第一时刻之前所述第二控制器是否使所述第二可控导通设备导 通，并皿在戶腿第一半周期期间所述第一时刻之前戶皿第二控制器{妙;^第二 可控导通设备导通做出响应而t^f^第一可控导通设备不导通。
8、 根据权利要求7戶腿的系统，其中，戶脱第二控制器用于^^腿第一半周期之后予腚数量的半周期，^^M第二时麥H妙;M第二可控导通设备导通。
9、 根据权利要求6戶脱的系统，其中，戶腿第二调光器还包括致动器，戶舰第二控制器用于对戶;f^动器的致动做出响应而在戶;M第二B寸刻f妙，第二可控 导通设备导通。
10、 根据权利要求5戶腿的系统，其中，戶脱第二调光器还包括孝鹏至u戶腿 第二控制器的状态指示器，戶腿第二控制器用于对戶腿第一时刻做出响应而控制 臓状态j际器。
11、 根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一控制器用于^^f述AC电源的每一个半周期的第一时段傲;M第一可控导通设备导通，并且戶，第二控制 器用于对戶;M第二调光器电压做出响应而确定戶，第一可控导通设备的戶，第一 时段。
12、 根据权利要求ii戶服的系统，其中，戶诚第二控制器用于在大于戶;M第 一时段的第二时段j妙腿第二可控导通设备导通。
13、根据权利要求12戶脱的系统，其中，戶腿第一控制器用于确定戶; ^第二 控制器是否已经在戶脱第二时段i妙诚第二可控导通设备导通，并朋于对戶诚 第二控制M戶，第二时劍妙;M第二可控导通设备导通做出响应而傲;M第一 可控导通设备不导通。
14、根据权利要求13戶腿的系统，其中，戶欣第二控制器用于在预定M的半周期傲，第二可控导通设备导通辭卖戶;M第二时段。
15、 根据权利要求3戶脱的系统，其中，戶脱第一控制器用于在戶服AC电 源的每一个半周期的第一时刻傲万述第一可控导通设备导通，并且用于确定所述第一调光器电压在，戶;f^m—时刻是否是基本上低的电压。
16、 根据权利要求15戶舰的系统，其中，戶腿第一控制器用于确定在戶腿第一时刻之前戶;M第一调光器电压是否是基本上低的电压，并，于对关于戶，第一调光器电压是否是基本上低的电压的确定做出响应而确定是否^^M第一可控导通设备导通。
17、 根据权利要求3戶做的系统，其中，戶腿第一电特性包括传导M^诚第二可控导通设备的第二负载电流，并^g^M第二电特性包括传导M戶;M第一 可控导通设备的第一负载电流。
18、 根据权利要求17戶脱的系统，其中，戶舰第一调光器包括用于传导戶脱第二负载电流的第一电流敏则电路，并且戶，第二调光器包括用于传导戶，第一 负载电流的第二电流顧则电路。
19、 根据权利要求17戶脱的系统，其中，戶;f^第一控制器用于^E^腿AC电 源的每一个半周期的第一时刻傲皿第一可控导通设备导通，并且戶，第二控制器用于对戶皿第二调光器电压做出响应而确定戶;M第一时刻。
20、 根据权利要求i戶;M^统，其中，戶腿第一和第二可控导通设备包括双 向半导体开关。
21、 根据权利要求2o戶腿的系统，其中，戶;f^向半导体开关包括双向晶闸管。
22、 根据权利要求2o戶腿的系统，其中，戶;f^(向半导体开关包括反向串联连接的两个场$她晶体管。
23、 根据权利要求1臓的系统，还包括多个调光器，每一个调光器具有可控导通设备，戶;M多个调光器的所述可控 导通设备以并联电连接的方式，,。
24、 一种用于控制从ac电源传输到电负载的功率的多<體调光器系统，所述系统包括第一调光器，其^^在戶脱ac电源和戶腿电负载之间，戶;f^第一调光器包 括第一可控导通设备，戶;M第一可控导通设备用于在戶;f^ ac电源的每一个半周 期的第一时刻MM^^ ac电源向戶脱电负载传导负载电、itt控制^^至u戶;M电负载的功率量；以及第二调光器，其^^^B^ ac电源和戶皿电负itt间，戶;f^m二调光器包 括第二可控导通设备，戶;M第二可控导通设备用于控制傲俞至u戶脱电负载的功率 量，戶腿第二调光器耦接至ij戶腐第一调光器，使得戶腿第二可控导通设备与戶脱 第一可控导通设备以并联电连接的方式f,，所述第一和第二可控导通设备的并联组合串联电连接于戶脱ac电源和戶脱电负载之间，在给定的时刻，i5^M第一和第二可控导通设备的其中之一用于传导戶;M负载电流； 其中戶皿第二调光器用于在戶皿第一时刻之前的第二时刻傲，第二可控导通设备导通；并且其中戶皿第一调光器用于对所述第二调光皿戶，第二时刻{妙，第二可控 导通设备导通做出响应耐妙;M第一可控导通设备不导通。
25、 一种用于控制从ac电源传输到电负载的功率的多{體调光系统，戶腿 系统包括第一调光器，其孝鹏到臓ac电源，臓第一调光器包括用于控带扁到 所述电负载的功率量的第一可控导通设备；以及第二调光器，其f驟到戶腿电负载，戶脱第二调光器包括用于控制#^到所 述电负载的功率量的第二可控导通设备，其中戶;M第一和第二调光M包括至少一个状态指示器，用于显示戶M电负载的状态。
26、 一种用于控制从AC电源传输到电负载的功率量的负载控制设备，戶腿 负载控制设备包括第一可控导通设备，其以串联电连接的方式l^在所述AC电源和所述电负 载之间，用于控制传输到戶腿负载的戶腿功率量，戶腿第一可控导通设备具有控 制输入端；感则电路，用于掛共表示戶脱负载控制设备的第一电特性的控制信号；以及 第一控制器，其f鹏到戶脱第一可控导通设备的戶腿控制输入端并朋于接tt自戶腿敏则电路的戶;M^制信号，其中戶腿负载控制设备用于f驟到具有第二可控导通设备的第二负载控制设 备，戶腐第二可控导通设备与戶脱第一可控导通设备以并联电连接的方式f驢， 戶腿第一控制器用于对来自戶腿感测电路的所鹏希幅号做出响iS^确定戶脱第 二可控导通设割可时改变于不导通状态和导通状态之间。
27、 根据权利要求26戶腿的负载控制设备，其中，戶服第二可控导通设备在 每一个半周期的第一时刻被导通;并且其中所述第一控制器用于在第一半周期所述第一时刻之前的第二时刻傲， 第一可控导通设备导通。
28、 根据权利要求27戶脱的负载控制设备，其中，戶脱第一控制器用于在所 述第一半周期之后预定数量的半周期，在戶脱第二时刻i妙腿第一可控导通设备 导通。
29、 根据权利要求28戶腿的负载控制设备，其中，戶脱第一控制器用于在所 述预定数量的半周期之后每一个半周期的第三时刻使所述第一可控导通设备导 通。
30、 根据权利要求27戶;M的负载控制设备，还包括 可操作鹏鹏到戶腿第一控制器的致动器，其中戶脱第一控制器用于对戶;f^动器的致动做出响应而舒脱第二时刻使 臓第一可控导通设备导通。
31、 根据权利要求26戶;M的负载控制设备，其中戶;f^第二可控导通设备在每 一个半周期的第一时段导通；并且其中所述第一控制器用于在第一半周期期间在比戶，第一时段大的第二时段 傲脱第一可控导通设备导通。
32、 根据权利要求3i户腐的负载控制设备，其中戶; ^第一控制器用于针对预 定数量的半周期，^^^第一半周期期间的所述第二时段{妙，第一可控导通设 备导通。
33、 根据权利要求32所述的负载控制设备，其中所，一控制器用于舒腿 预定数量的半周期之后每一个半周期的第三时段^^M第一可控导通设备导通。
34、 根据权利要求26戶腿的负载控制设备，其中，戶;M第一控制器用于在每 一个半周期的第一时刻<妙皿第一可控导通设备导通，并且用于恰在戶M第一时刻使戶;M第一可控导通设备导fe前，确定所述第二控制器是否已使戶，第二可 控导通设备导通。
35、 根据权利要求34所述的负载控制设备，其中，所述第一控制器用于对在第一半周期期间的所述第一时刻之前戶;M第二控制器j妙，第二可控导通设备导 通做出响应而j妙就第一可控导通设备不导通。
36、 根据权利要求35戶M的负载控制设备，其中，^^f3t第一半周期之后的每一个半周期，戶;M第一控制器用于继謝妙，第一可控导通设备不导通。
37、 根据权利要求26戶脱的负载控制设备，其中，戶;M第一控制器还用于对来自戶脱敏则电路的戶;M控制信号做出响应而确定传输妾u戶脱电负载的戶脱功率
38、 根据权利要求37戶，的负载控制设备，还包括 可操作土魅驟到戶诚第一控制器的状态f际器；其中，戶脱第一控制器对传输到戶腿电负载的戶脱功率量的确定做出响应来 控制臓状态指示器。
39、 根据权利要求38戶脱的负载控制设备，其中，戶舰电负载包括照明负载，戶;M照明负im有取决于传输到所逸照明负载的所述功率量的强度。
40、 根据权利要求26戶脱的负载控制设备，其中，戶脱敏则电g鲍括电JS15控电路，用于樹共，在戶;M第一可控导通设备上产生的电压的控制信号。
41、 根据权利要求40戶脱的负载控制设备，其中，戶诚控制信号表示戶腿 AC电源的零交叉。
42、 根据权禾腰求40戶脱的负载控制设备，其中，戶腿第二可控导通设备在 每一个半周期的第一时刻导通；并且其中，所述第一控制器用于对戶;M第一可控导通设备上的所述电压做出响应 而在第一半周期期间戶;M第一时刻之前的第二B寸刻，使戶;f^第一可控导通设备导 通。
43、 根据权利要求26戶腿的负载控制设备，其中戶;M敏则电S飽括电流感则电路，用于劍共^^传导M:戶;M第二可控导通设备的负载电流的控制信号。
44、 根据权利要求43戶服的负载控制设备，其中戶;Mg制信号彰示臓负载电流的上升沿。
45、 根据权利要求43戶腿的负载控制设备，其中戶;M^二可控导通设备在每 一个半周期的第一时刻导通；并且其中所述第一控制器用于对所述负载电流做出响应而在第一半周期期间所述第一时刻之前的第二时刻^妙做第一可控导通设备导通。
46、 根据权利要求26戶脱的负载控制设备，其中，戶腿可控导通设备包括双 向半导体开关。
47、 根据权利要求46戶脱的负载控制设备，其中，戶jf^向半导体开关包括 双向晶闸管。
48、 根据权利要求46所述的负载控制设备，其中，所述双向半导体开关包括 反向串TO接的两个场謝S晶体管。
49、 一种用于控制从AC电源传输到电负载的功率量的负载控制设备，戶脱 负载控制设备包括^E^MAC电源和所丞电负载之间以串联电连接的方式孝離的可控导通设备，用于在戶，AC电源的每一个半周期的第一时段M:向所述电负载传导电^^控制传输到戶，负载的功率量，戶;M可控导通设备具有控制输A^;电 控电路，与戶，可控导通设备并ra接并^M于提供^在戶脱可控导通设备上产生的極的控制信号；以及控制器，其f鹏到戶腿可控导通设备的戶脱控制输入端并且用于接顿自所述电压监控电路的戶;f^制信号，戶;M控制器用于确定在戶，第一时段的大致开 始时戶，可控导通设备上的戶皿电压是基本上低的电压。
50、 一种适于耦接到电路的第一调光器开关，戶舰电足鲍括电源、电负载和 第二调光器开关，臓第一调光器开关包括可控导通设备，用于控制w/M电源传输到戶;M电负载的功率量； iii!电路，用于产生表示戶;f^第一调光器开关的电特性的控制信号；以及 控制器，可操作鹏鹏到戶腿可控导通设备，用于控制传输到戶脱负载的所 述功率量，戶;f^制器用于对戶腿翻魄路的戶;M控制信号做出响应而4妙脱可 控导通设备在有源模式和无源模式之间改变，其中在所述有源模式中所述可控导 通设劄专导戶腿负载电流，并且在戶脱无源模式中戶腿可控导通设备不传导戶腿负载电流。
51、 根据权利要求5o所述的调光器开关，其中所述电特性包括戶;M可控导通 设备上的调光器电压。
52、 一种用于控制从AC电源传输到电负载的功率量的方法，所述方纟^括 步骤将第一可控导通设备f鹏在戶;MAC电源和戶，电负载之间；将第二可控导通设备^^在戶腐ac电源和戶腿电负载之间，并且i妙;M第 二可控导通设备与戶;M第一可控导通设M联电连接；以及ac电源的每一个半周期的第一时刻控制戶;M第一可控导通设备成为导通。
53、 根据权利要求52戶欣的方法，还包J涉骤 监控电特性。
54、 根据权利要求53臓的方法，还包繊骤对戶;fMe^M电特性的步骤做出响应而确定戶;M第一时刻。
55、 根据权利要求54臓的方法，还包繊骤在第一半周期期间所述第一时刻之前的第二时刻，^^M第二可控导通设备 导通。
56、 根据权利要求53戶;M的方法，其中，戶腿电特性包括戶;M第二可控导通设备上的第二电压。
57、 根据权利要求56臓的方法，还包鹏聚在戶;f^第一半周期期间监e^M第一可控导通设备上的第一电压； 确定在戶;M第一半周期期间戶脱第二可控导通设备是否为导通；以及 对确定戶，第二可控导通设备为导通的所述步骤做出响应而在戶;M第一半周期期间^^M第一可控导通设备不导通。
58、 根据权利要求57臓的方法，还包括步骤在戶腿第一半周期之后的预定数量的半周肌在戶腿第二时刻控制戶腿第二可控导通设备为导通。
59、 根据权利要求56臓的方法，还包微骤在戶;M第二时刻i妙腐第二可控导通设备导通的所述步^^前，接收来自用户接口的输入。
60、 根据权利要求55戶脱的方法，其中，戶腿电特性包SSi^腿第一可控 导通设备的负载电流。
61、 根据权利要求54戶服的方法，还包J涉骤确定在^i^M第一时刻戶，第一电压是否为基本上低的电压。
62、 根据权利要求61戶诚的方法，还包J涉骤确定洽在戶腿第一时刻之前，戶;M^—电压是否为基本上低的电压；以及 对确定戶;f^第一电压是否为基本上低的电压的戶;M步骤做出响应而确定是否 傲舰第一可控导通设备导通。
63、 根据权利要求54戶脱的方法，还包蹄骤 对确定戶脱第一时亥啲戶腿步骤做出响应，控制状态指示器。
64、 一种控制从Ac电源传输到电负载的功率量的方法，戶;M方纟跑J涉骤:将第一可控导通设备I鹏在戶腿ac电源和戶腿电负载之间；将第二可控导通设备^^&^腿ac电源和戶脱电负载之间，并且j妙;m第 二可控导通设备与戶;M第一可控导通设备并联电连接；以及ac电源的每一个半周期的第一时，制戶，第一可控导通设备为导通。
65、 根据权利要求64臓的方法，还包職骤 监g^f^第二可控导通设备上的第二电压。
66、 根据权利要求65臓的方法，还包蹄骤对戶/fM控戶腐第二电压的步骤做出响应，确定在每一个半周期的戶服第一 时劇脱可控导通设备是否导通。
67、 根据权利要求66臓的方法，还包顿骤 在比臓第一时段大的第二时段傲腿第二可控导通设备导通。
68、 根据权利要求67臓的方法，还包蹄骤 监g^M第一可控导通设备上的第一电压；确定戶;M第二可控导通设备是否为导通；以及对戶;fi^确定BW第二可控导通设备为导通的步骤做出响应而^0M第一可控 导通设备不导通。
69、 一种控制从AC电源传输到电负载的功率量的方法，戶腐方飽跡骤: 将多个可控导通设备，鹏^^诚AC电源和所述电负载之间，所述多个可控导通设，照并联电连接的方式f,;以及对于戶;M AC电源的每一个半周期的时段，选择性iffi制戶;M多个可控导通设备其中之一为导通。
70、 一种用于控制从AC电源传输到电负载的功率的多健调光系统，戶腿 系统包括按照并联电连接的方式连线的多个调光器，每一个调光器^^工作或者与其 它调光器一起工作以控制传输到戶，电负载的功率量；其中戶;M调光激皮itbt信。
71、 根据权利要求70戶腿的系统，其中戶腿调光器舰调节麟角度而彼此
72、根据权利要求70戶服的系统，其中戶腿调光器通信以控制传输到戶脱电 负载的功率量。
全文摘要
一种多位置调光系统包括耦接在AC功率源和照明负载之间的多个调光器。多个调光器中的每一个用于控制照明负载的强度并包括可控导通设备，即双向晶闸管。多个调光器的双向晶闸管以并联电连接的方式耦接。在任意给定时刻，仅所述调光器中的有源调光器用于向所述照明负载传导负载电流。无源调光器用于监控其双向晶闸管上的电压以确定有源调光器何时激发它的双向晶闸管。因此，无源调光器用于在有源调光器激发它自己的双向晶闸管之前激发其双向晶闸管以从有源调光器“接管”对照明负载的控制而成为下一个有源调光器。进而，无源调光器用于确定传输到负载的功率量并且在一个或多个状态指示器上显示该信息。
文档编号H05B37/02GK101589649SQ200780030911
公开日2009年11月25日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月20日
发明者C·巴克, D·F·卡门, D·莫斯布鲁克 申请人:路创电子公司