专利名称：采用正弦参考的功率调节器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及交流电流功率调节器，更具体来讲，涉及这样的调节器它们能向包括但不限于高强气体放电灯的多种负载提供调节的、基本上为正弦波的、交流的电流。
背景技术：
当前的照明应用需要复杂的控制性能以减小能耗并满足用户的各种照明需求。控制需求可适用于各种灯包括白炽灯和放电灯，例如荧光灯、汞蒸汽灯、金属卤盐灯和高压钠灯。控制要求最严格的是一种人们熟知的放电灯即高压气体放电灯。
高压气体放电(HID)灯诸如金属卤盐(MH)或高压钠灯(HPS)应用于大区域的照明。户外应用包括街道照明、停车场照明和露天大型运动场照明。典型的室内应用包括仓库、农业温室和室内竞技场。理想的是可以将这些灯调暗以节约能量。由于这些灯打开后在到达全额亮度前需要大约20分钟的预热时间，开/关转换器可能不太实用或者可能影响人身安全。
传统的灯调光器设计用于白炽光照明。典型的白炽光调光器使用半导体闸流管去掉交流电流(AC)正弦波供应电流的每一半循环的一部分，因而减少传递到该灯的电量。这种方式可以满足白炽灯，这是由于白炽灯本质上是电阻性的并具有大的时间常数，该时间常数可以帮助过滤掉灯电流的突变而对调节器或灯无有害影响。但是，HID灯具有固有的负阻特征，需要高的阻抗源以确保稳定的操作。该高阻抗源通常由电感式镇流器和HID灯串接提供。采用半循环调节的传统的灯调光器不适用于HID灯，这是由于结合电感式镇流器的半导体闸流管的快速开关动作会导致不可接受的瞬时高电压。
目前的调暗HID灯的方式是使用自动无级调压器VariacsTM或多种与精细控制电子器件一起操作的变压器。VariacsTM的大块阻止了实时线调节且抑制性的昂贵，除非是非常大量的安装。另一个调暗HID灯的方式的术语为“阶梯式调暗”或“高-低调暗”。该后一方式采用转换器在镇流电路选择各种大小的电感或电容以改变HID灯的电流。频繁用于隧道的另一方式为通过关掉第二灯或第三灯的每一个以实现粗糙的调暗效果。
为了达到灯可靠性的极限，HID灯需要在与制造商操作要求严格一致的条件下操作。通常制造商要求允许调暗前特定的预热时间、如果失掉灯电弧重新点燃前的缓和(cool down)时间和调暗的最大速率。进一步地，为了实现更长的灯寿命和电力减弱时灯不熄灭，无论电力线的波动多大多快调光器应当维持一个基本恒定的输出电压。HID调光器的另外的理想特征包括向电力线引入最小的共振(minimum injection of harmonics)、可以识别灯的损坏或移走和可编程调暗。
本发明意于提供一种经济的控制电源，该控制适于向一个或多个白炽灯或整流的放电灯提供电源。本发明通过提供一个固态功率调节器克服了背景技术的固有问题，该调节器包括一个微控制器，该微控制器结合可以供应调节的输出电压的电压转换器可以对多个控制源响应。该功率调节器进一步提供响应于主机命令、占位传感器、实时调暗命令等的能力，还进一步包括将“高”设置调节到最大值的90％以利用需求减少的能力。该功率调节器贯彻了制造商强加在HID灯的操作规则，该规则包括允许调暗前特定的预热时间、如果失掉灯电弧重新点燃前的缓和时间和调暗的最大速率。而且该功率调节器向HID灯提供一个基本上独立于电力线波动的恒定电压水平，并提供由于灯老化或事故引起的灯出错的检测。
发明内容
本发明包括一种用于交流电源的功率调节器，该功率调节器包括一个具有第一输入和第二输入的电压转换器，该第一输入与交流电源相连并从中接收交流电流，该第二输入与一个控制器相连并从中接收控制信号。该电压转换器产生一个基本上为正弦波的调节器输出信号，其振幅响应于该控制信号。该功率调节器还包括具有第一输入和第二输入的控制器，该第一输入接收调节器输出信号，该第二输入接收一系列点信号，该系列点信号确定基本上为正弦波的参考信号的振幅且该参考信号与调节器输出信号基本上同相。该控制器产生指示该调节器输出信号和该参考信号的振幅之间的瞬间差别的控制信号，其中该参考信号的振幅独立于交流电源的振幅和该调节器输出信号的振幅。
本发明还提供一种用于交流电源的功率调节器，该功率调节器用以调节应用在至少一个灯的电能，包括一个具有一个第一输入和一个第二输入的电压转换器，该第一输入与交流电源相连从中接收交流电流，该第二输入与一个控制器相连并从中接收控制信号，该电压转换器提供一个基本上为正弦波的调节器输出信号，其电压响应于该控制信号。该功率调节器还包括具有第一输入和第二输入的控制器，该第一输入接收调节器输出信号，该第二输入接收一系列点信号，该控制器产生基于至少一个灯的一个状态和该调节器输出信号与基本上为正弦波的参考信号的比较的控制信号，该参考信号的振幅响应于该系列点信号且独立于交流电源的振幅和该调节器输出信号的振幅。该控制器通过比较该调节器输出电流和至少一个预定出错限定值来确定该至少一个灯的状态。
本发明还包括一种方法，产生一个基本上为正弦波的输出电压以用连接在交流电源的一个功率调节器向至少一个灯供电，包括确定该至少一个灯的状态的步骤；产生一个响应于一系列点和该灯的状态的基本上为正弦波的参考信号；产生基本上为正弦波的输出电压；产生响应于该基本上为正弦波输出电压和该正弦参考信号之间差别的控制信号以使输出电压在该灯处于调节态时与该正弦参考信号成比例；如果该灯处于功率上升态则将输出电压设置为全额输出；以及在该灯处于缓和态则将输出功率置零。
如结合附图进行阅读，就能更好地理解上文的概述以及下文对本发明优选实施例的详细描述。为了对本发明进行示例的目的，附图中表示了几种目前认为是优选的实施方式。但应当指出的是本发明并不限于图中所示的确切的布置和实施措施。在附图中图1是包括依据本发明的功率调节器的灯调光系统的功能性框图；图2是图1所示功率调节器的功能性框图；图3是图1所示电压转换器的示意图；；
图4a-4b是由图2所示功率调节器执行的主控回路的流程图；以及图5是由图2所示功率调节器执行的错误控制回路的流程图。
具体实施例方式
图1示出了依据本发明第一优选实施例的线圈绕芯式的高强气体放电(HID)灯调光系统10的框图，参考附图细节时类似的数字用来指代类似的部件。调光系统10包括一个功率调节器20，其由一个控制器22和一个电压转换器24组成。电压转换器24接收直接从一个交流电源(未示出)传来的沿输入线26的交流电流(AC电流)，并沿输出线28提供一个AC调节器输出信号。该调节器输出信号用以一个或多个镇流放电灯32，例如金卤灯或高压钠灯，或非镇流的白炽灯33。每一个放电灯32与一个标准的“线圈绕芯式”(core and coil)镇流器30串连，该镇流器传统上用于放电灯且为本领域普通技术人员所熟知。功率调节器20接收沿输入线25的一系列点信号，其代表功率调节器20的优选输出电压(即灯的照度)。功率调节器20比较内部产生的输入线25接收的系列点信号的模拟值和输出线28上的调节器输出信号的电压，以将调节器输出信号的电压置于优选的输出电压级，因此以建立相连的灯22和23提供的理想照明。而且，功率调节器响应于线27上的辅助命令，该命令源于诸如一个传感器或一个计时器，该传感器例如是一个占用传感器或一个光传感器，该计时器可以根据每天的时间调节照度。本领域普通技术人员可以理解在本发明的主旨和范围内，沿线25的系列点信号可以是模拟信号也可以是数字信号；它可以是对电平选择器的本机的或远程的手工操作员调节；它可以是在功率调节器20内产生的命令；或者它可以是外部设备诸如主机产生的。
参考图2示出了依据本发明的第一优选实施例的用于交流电源的功率调节器的功能性框图。调节器20包括一个电压转换器24，该电压转换器有一个第一输入和一个第二输入，该第一输入通过线26连在交流电源上并接收由此传来的交流电流，该第二输入连接在控制器22上并接收沿线29传来的一个脉冲宽度调制(PWM)的控制信号。电压转换器24产生一个基本上为正弦波的调节器输出信号，该调节器输出信号的振幅响应于沿线29接收的控制信号。
参考图3示出了依据第一优选实施例的电压转换器24的框图。电压转换器24是交流吞吐、高频转换电压调节器，该调节器使用本领域普通技术人员熟知的四象限降压式转换器拓扑结构。在第一优选实施例中，电压转换器24包括一个第一控制回路58和60，该控制回路响应于由控制器22传来的控制信号中断输入交流电流的传导一段时间，以在线31上产生一个中间交流电流输出。在第一优选实施例中，第一控制回路包括MOSFET开关58和60，但也可以包括其它合适的开关装置。MOSFET58和60构成一个双向的开关器件，该器件以基本固定的频率-约100KHz开和关。MOSFET58和60的开/关比例由沿线29接收的PWM控制信号的负载循环确定。由MOSFET58和60传来的中间交流电流的电压级别的平均值等于输入交流电流的电压值和负载循环之积。滤波回路66和74接收由第一控制回路58和60传来的中间交流电流并产生调节器输出信号，该信号相对中间交流电流比较平滑而且加在一个负载上。该滤波回路包括一个电感器66和一个电容器74，它们一起构成一个从该中间交流电流移走高频部分的低通过滤器，该中间交流电流的频率高于出入交流电流的频率。第二控制回路62和64也接收中间交流电流，并在第一控制回路58和60传导输入交流电流时作为断开回路，且在第一控制回路58和60中断输入交流电流时作为封闭回路。在第一优选实施例中，第二控制回路62和64包括作为双向开关部件的MOSFET开关62和64，但也可以包括其它合适的开关装置。MOSFET62和64构成降压式转换器的“捕作”部件并允许电流连续通过电感器66，且在第一控制回路58和60处于断开状态时负载。
第一控制回路58及60和第二控制回路62及64由封闭的传动器68及72驱动。在第一优选实施例中，封闭是由发光二极管发射器和光二极管接收器实现的。但是，本领域普通技术人员可以理解，在本发明的主旨和范围之内也可使用诸如变压器的其它封闭方式。同步装置70接收由控制器22传来的控制信号并产生第一控制回路58及60和第二控制回路62及64的分开的脉冲流。同步装置70的动作确保了当第二控制回路导通时第一控制回路断开，反之亦然，因此防止了输入交流电流的短路。对于本领域普通技术人员来讲，显然电压转换器不限于四象限降压式转换器。例如，在本发明的主旨和范围内，电压转换器可以包括一个整流器部分，该部分随后的可以是几种转换器的任一种，例如降压-升压式、反激式、半桥式和桥式转换器，其后是用以交流复位的H桥。
在获取在交流调节器的封闭回路反馈的传统方法中，输出电压经监视、整流和衰减以形成与瞬间输出电压成比例的低压搏动式直流信号。同时，该直流线电压经监视、整流和可变性衰减以形成一系列点信号。线电压的衰减量相应于理想的调节器输出电压。衰减的线电压和调节器的输出电压的瞬间差别构成一个出错信号，该出错信号向交流电压转换器提供一个PWM控制信号。这种类型反馈调节的固有错误在于它不提供线调节。
参考图2，第一优选实施例进一步包括一个控制器22，该控制器具有一个接收调节器输出信号的第一输入和一个接收系列点信号的第二输入。该系列点信号确定基本上为正弦波的参考信号的振幅，该参考信号与调节器输出信号基本同步。控制器22产生输出控制信号，该信号沿线29应用于电压转换器24，该转换器指示调节器输出信号和参考信号振幅之间的瞬间差别。该基本上为正弦波的参考信号的振幅独立于输入交流电源的振幅和调节器输出信号的振幅。
在第一优选实施例中，控制器22包括一个基于微处理器的计算机，该计算机包括一个中央处理器(CPU)48、内存54、一个交流/直流转换器50和一个通用的不同步接收-发射器(UART)(未示出)，用于以序列数据格式沿线25接收系列点和控制数据。在第一优选实施例中，该计算机是Microchip Corporation的PIC 16C72。但是，本领域普通技术人员可以理解，在本发明的主旨和范围内可以使用其它类型的计算机。而且，本领域普通技术人员可以理解，在本发明的主旨和范围内控制器22的特定功能可以在一个计算机内体现或者在模拟的或数字的分开的几个部件体现。
第一优选实施例控制器22还包括一个正弦参考发生器(未示出)，基本上为正弦波的参考由该发生器产生。该参考发生器由内存54中的查询表构成，该内存存储正弦函数的89个离散值。本领域普通技术人员可以理解，参考发生器不必正好存储正弦函数的89个值。而且，正弦函数可以由其它方式产生而仍在本发明的主旨和范围内，例如解一个代数表达式或执行一个数字过滤算法。
该正弦参考信号通过交流线过零检测器以和调节器输出信号同步，该检测器接收交流信号并产生一个同步信号。输入交流电流的电压每改变极性一次，交流过零检测器产生的同步信号向CPU48发出这样的信号交流电流的电压为零。然后CPU48对应交流电流的下两电压象限进入定时回路和计数回路。在第一优选实施例中，定时回路和计数回路按量配给交流电流的电压相的两度的间隔，共89个间隔。CPU48从参考发生器的查询表读取正弦函数的一个值，该查询表存储在内存54并对应每一个相间隔。从正弦函数查询表读取的值与系列点信号相乘以形成正弦参考信号，其中系列点信号的值由CPU48在每两象限结束时读取。由于参考信号仅是系列点信号和存储在内存54的正弦函数值的乘积，参考信号独立于交流电源的振幅和调节器输出信号的振幅。
在图2中的第一优选实施例中，调节器输出经整流器/衰减器52整流和衰减。CPU48对交流/直流转换器50起滤波作用，以在某一时刻对整流器/衰减器52的输出电压的瞬时输出值进行采样，该时刻稍滞后于输入交流电流的电压的每一相间隔时间以解决通过电压转换器24的固定相滞后。经整流和衰减的调节器输出信号的电压和基本上为正弦波的参考信号之间的瞬时差别的每一个取样应用于在CPU48执行的补偿回路控制算法。补偿回路计算的数字输出由CPU48转换成脉冲宽度调制的控制信号，以提供与补偿回路计算输出级别成比例的控制信号脉冲序列的多种负载循环，因此以控制电压转换器24的输出电压与系列点信号成比例。
调节器输出信号的大小取决于灯32、33的状态，其中该信号可以在任一给定时间应用在灯32、33。第一优选实施例的调节器20尤其适配于高强气体放电(HID)型的放电灯32。HID灯32可以在功率上升(power up)态、调节态或缓和(cool down)态。在第一优选实施例中，HID灯32的状态可以如此确定测量HID灯32所用的电流并比较该电流和已知值。第一优选实施例的调节器20包括一个电流传感器56，该传感器向控制器22提供一个与调节器20的输出电流成比例的信号。在第一优选实施例中，调节器20的输出电流采样和调节器输出电压的采样是并流关系，调节器20的输出电流累积并与一个或多个控制器22的预定限定值相比较，以确定连接在功率调节器20上的灯32(见图1)的状态。依据HID灯32的状态，控制器22调节控制信号以将功率调节器20的输出关闭以提供全输出电压或提供减弱亮度的电压。本领域普通技术人员可以理解，过电流或欠流限定值不必是固定的，它们可以依据诸如灯的类型、灯的数目和灯的历史而变化。
在第一优选实施例中，HID灯32的亮度减低速率限于一最大值，以避免由于应用在灯32上的电压的快速减小引起的HID灯32的电弧熄灭。在第一优选实施例中，控制器22产生一个斜坡信号，该斜坡信号用以调整系列点信号的值。该斜坡信号将系列点信号调整为一系列的值，该值位于当前调节后的系列点信号值和一个新的系列点信号值之间，以从当前的系列点信号值到该新的系列点信号值以可控形式对功率调节器20逐渐减弱进行过渡。既然收到了HID灯32的当前调暗的系列点，特定的过渡速率取决于HID灯32的状态、制造商指定的HID灯32的特征和耗用时间。
参考图1、2、4a-4b和5示出了第一优选方法，该方法用于利用一个功率调节器20对至少一个HID灯32进行供电，该功率调节器具有连接在交流电源和控制器22上的电压转换器24。在第一步即步骤100中，该功率调节器设置为功率上升态。在步骤102中，在灯32应用全额功率。在步骤104，调节器20的输出电压由电流传感器56检测并提供给控制器22以确定输出电流是否在可以接受的范围之内。如果检测到一个错误，调节器20输出电流与步骤200的过流限定值和欠流限定值相比较。如果调节器20的输出电流超过过流限定值大约10个输入交流电流(步骤212、214中)循环，调节器状态设置为缓和态(步骤202)而且调节器20的输出电压设置为零(步骤204)一制造商建立的预定时间(步骤206，208)。如果超过过流限定值的循环次数小于必需的次数(步骤214)，调节器20返到功率上升态(步骤216，102)，向灯32应用全额电压。
如果测量的调节器20的输出电流小于欠流限定值(步骤200)，在步骤202也进入缓和态。设定了欠流限定值以检测是否缺省电弧。在缓和态结束时，调节器20重新进入功率上升态(步骤210)，在步骤102向灯32应用全额电压。
如果步骤104中没有电流错误，全额电压应用到该灯一个制造商指定的预热时间(步骤106)。在预热时间结束时，该时间通常为15分钟，功率调节器在步骤108设置到调节态。一到调节态，该调节器通过比较该调节器输出电压和正弦参考信号采取完全调节。另外，该HID灯32可以根据一系列点信号和预定的调暗速率调暗。
回路110至130描述了在输入交流电流大于半个循环(180度)上对调节器20的输出电压和输出电流进行采样的过程。在步骤110，该步骤发生在前一半循环结束时，由系列点信号代表的理想发光强度由控制器22读取。如果该系列点信号的值小于完全发光，则依据最大调暗速率通过过渡信号调节该系列点信号。在步骤112和114，交流线过零检测器42的输出将相计时器和相计数器置零。在步骤116，相计时器建立理想的相间隔，该理想的相间隔在第一实施例中为两度。在每一相间隔，经调节的系列点信号依正弦参考发生器输出的值决定以形成参考信号。该参考信号与调节器电压反馈信号的电压输出的采样相比较以产生一个错误信号，该错误信号由补偿回路控制算法处理(步骤120)。该补偿回路控制算法的输出转换成脉冲宽度调制以完成该调制器电压反馈回路。与调节器20的输出电压的采样并流，调节器20的输出电流在步骤122采样并累积。在步骤124和126，相间隔计数器增一并对相间隔计数。如果间隔数小于在一个半循环(步骤126)的间隔总数，相计时器增一(步骤128)并继续对电压和电流采样。如果相间隔数达到最大值，对半循环的采样中止并比较累积电流和过流和欠流限定值(步骤130)。如果累积电流在欠流和过流范围内，在步骤110调节继续进行。如果累积的电流在过流或欠流限定外，如前文所描述的继续在错误回路(步骤200-216)处理。依据错误处理的结果，在功率上升态(步骤102)和调节态(步骤108)继续操作。
功率调节器20还适于向一个或多个线圈绕芯式的镇流的荧光灯供电。镇流的荧光灯32无须控制的预热时间、控制的缓和时间或控制的调暗速率，但有类似HID灯32的功率要求。因此，功率调节器20的用于向荧光灯供电的第二优选实施例和第一优选实施例相同，除了控制器编程为提供即时的而不是预定的预备时间(步骤106)、快速的重启动而不是延长的缓和时间(步骤202)和瞬间的调暗而不是受控的调暗速率(步骤110-118)。
功率调节器20还适于向一个或多个白炽灯33供电。白炽灯33无须控制的预热时间、控制的缓和时间或控制的调暗速率，但需要控制的即时电流以避免电流在冷的灯丝的波动。因此，功率调节器20的用于向白炽灯供电的第三优选实施例和第一优选实施例相同，除了不执行步骤102和106、步骤202提供迅速的重启动以替代延长的缓和时间以及灯信号用以控制增强照明的速率(步骤110至118)以替代被用以控制调暗速率。
本领域技术人员可意识到在不超出本发明的广义范围的前提下，可对上述的实施例进行改动。因而，可以理解本发明并不仅限于所公开的这种具体实施形式，其应涵盖在本发明设计思想和范围内的如所附权利要求所限定的所有变型。
权利要求
1.一种用于交流电源的功率调节器，包括一个电压转换器，该电压转换器具有第一输入和第二输入，该第一输入与交流电源相连并从中接收交流电流，该第二输入与一个控制器相连并从中接收控制信号，该电压转换器产生一个基本上为正弦波的调节器输出信号，其振幅响应于该控制信号；和一个控制器，该控制器具有第一输入和第二输入，该第一输入接收调节器输出信号，该第二输入接收一系列点信号，该系列点信号确定基本上为正弦波的参考信号的振幅且该基本上为正弦波的参考信号与调节器输出信号基本上同相，该控制器产生指示该调节器输出信号和该基本上为正弦波的参考信号的振幅之间的瞬间差别的控制信号，其中该基本上为正弦波的参考信号的振幅独立于交流电源的振幅和该调节器输出信号的振幅。
2.根据权利要求1所述的功率调节器，其中该调节器输出信号连接到至少由一个线圈绕芯式镇流器和一个放电灯的一个串连组合。
3.根据权利要求1所述的功率调节器，其中该调节器输出信号连接到至少一个白炽灯上。
4.根据权利要求1所述的功率调节器，其中该电压转换器包括一个第一控制电路和一个滤波电路，该第一控制电路响应于控制信号而中断交流电流一段时间以产生一个中间交流电流，该滤波电路接收从第一控制回路传来的中间交流电流并产生相对中间交流电流变平滑的调节器输出信号，该滤波电路包括一个电感和一个第二控制电路，该电感接收该中间交流电流并将高于该交流电流频率的频率部分衰减，该第二控制电路接收该中间交流电流并在第一控制电路传导该交流电流时作为开路，还在第一控制电路中断该中间交流电流的流动时作为闭路，其中该调节器输出信号应用于一个负载。
5.根据权利要求1所述的功率调节器，还进一步包括一个参考发生器。
6.根据权利要求5所述的功率调节器，其中该参考发生器包括一个查询表，该查询表存储了预定数目的正弦函数的离散值。
7.根据权利要求5所述的功率调节器，其中该基本上为正弦波的参考信号的振幅是该系列点信号和该参考发生器的一个输出之积。
8.根据权利要求7所述的功率调节器，其中该系列点信号由传感器信号、时钟信号和能级选择器中至少之一产生。
9.一种用于交流电源的功率调节器，用以调节应用在至少一个灯上的电能，包括一个电压转换器，该电压转换器具有一个第一输入和一个第二输入，该第一输入与交流电源相连从中接收交流电流，该第二输入与一个控制器相连并从中接收控制信号，该电压转换器提供一个基本上为正弦波的调节器输出信号，其电压响应于该控制信号；和一个控制器，该控制器具有第一输入和第二输入，该第一输入接收调节器输出信号，该第二输入接收一系列点信号，该控制器基于至少一个灯的一个状态和该调节器输出信号与基本上为正弦波的参考信号的电压比较而产生控制信号，该参考信号的振幅响应于该系列点信号且独立于交流电源的振幅和该调节器输出信号的振幅，该控制器通过比较该调节器输出电流和至少一个预定出错限定值来确定该至少一个灯的状态。
10.根据权利要求9所述的功率调节器，其中该电压转换器包括一个第一控制电路和一个滤波电路，该第一控制电路响应于控制信号而中断交流电流一段时间以产生一个中间交流电流，该滤波电路接收从第一控制回路传来的中间交流电流并产生相对中间交流电流变平滑的调节器输出信号，该滤波电路包括一个电感和一个第二控制电路，该电感接收该中间交流电流并将高于该交流电流频率的频率部分衰减，该第二控制电路接收该中间交流电流并在第一控制电路传导该交流电流时作为开路，还在第一控制电路中断该中间交流电流的流动时作为闭路，其中该调节器输出信号应用于至少一个灯。
11.根据权利要求9所述的功率调节器，其中该调节器的输出连接到至少一个线圈绕芯式镇流器和一个放电灯的一个串连组合。
12.根据权利要求9所述的功率调节器，其中该调节器输出信号连接到至少一个白炽灯上。
13.根据权利要求9所述的功率调节器，其中控制器包括一个参考发生器。
14.根据权利要求13所述的功率调节器，其中该参考发生器包括一个查询表，该查询表存储了预定数目的正弦函数的离散值。
15.根据权利要求14所述的功率调节器，其中该参考信号的振幅是该系列点信号和该参考发生器的一个输出之积。
16.根据权利要求15所述的功率调节器，其中该经调节的系列点信号是该系列点信号和一个斜坡信号之积，该斜坡信号是至少一个灯的状态的函数。
17.根据权利要求9所述的功率调节器，其中该至少一个预定出错限定值包括一个过流限定值和一个欠流限定值。
18.根据权利要求9所述的功率调节器，其中该系列点信号由传感器信号、响应于操作员调节的能级选择器和时钟中至少之一产生。
19.一种产生一个基本上为正弦波的输出电压以向至少一个灯供电的方法，该方法利用了与交流电源连接的一个功率调节器，包括步骤确定该至少一个灯的状态；产生一个响应于一系列点和该灯的状态的基本上为正弦波的参考信号；产生基本上为正弦波的输出电压；产生响应于该基本上为正弦波的输出电压和该基本上为正弦波的正弦参考信号之间差别的控制信号，以使输出电压在该灯处于调节态时与该基本上为正弦波的参考信号成比例；如果该灯处于功率上升态时则将输出电压设置为全额输出；以及在该灯处于缓和态则将输出功率置零。
20.根据权利要求19所述的向至少一个灯供电的方法，其中如果该灯是高强气体放电灯，则调暗速率由斜坡信号控制。
21.根据权利要求19所述的向至少一个灯供电的方法，其中如果该灯是白炽灯，则亮度增强速率由斜坡信号控制。
22.根据权利要求19所述的向至少一个灯供电的方法，其中该至少一个灯的状态由对该调节器输出电流的测定决定。
23.根据权利要求22所述的向至少一个灯供电的方法，其中该调节器输出电流与过流限定值和欠流限定值比较，以确定该至少一个灯的状态。
24.根据权利要求19所述的向至少一个灯供电的方法，其中该基本上为正弦波的参考信号基本上与输出电压同相。
全文摘要
一种用于交流电源的功率调节器，包括一个具有第一输入(26)和第二输入(29)的电压转换器(24)。该第一输入(26)与交流电源相连并从中接收交流电源。该第二输入(29)与一个控制器(22)相连并从中接收控制信号。该电压转换器(24)产生一个基本上为正弦波的调节器输出信号(28)，其振幅响应于该控制信号。该功率调节器(20)还包括具有第一输入(27)和第二输入(25)的控制器。该第一输入(27)接收一系列点信号，该系列点信号确定基本上为正弦波的参考信号的振幅，该参考信号与调节器输出信号基本上同相。该控制器(22)产生指示该调节器输出信号和该基本上为正弦波的参考信号的振幅之间的瞬间差别的控制信号。该基本上为正弦波的参考信号的振幅独立于交流电源的振幅和该调节器输出信号的振幅。
文档编号G05F1/45GK1618048SQ02827927
公开日2005年5月18日 申请日期2002年2月7日 优先权日1999年11月12日
发明者约翰·C·赫勒斯, 路易斯·F·林道尔 申请人:照明监控有限公司