用于学习调光器特性的系统和方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开总体上涉及照明、照明电路和照明控制器。更具体地，本公开涉及用于学习调光器特性，尤其由于操作LED灯的系统和方法，但是本公开并不局限于此。
【背景技术】
[0002]根据基于晶闸管调光器进行操作的照明控制电路被设计为提供对调光器以及可替换照明器件一即发光二极管一的适当操作。
[0003]期望对被设计为根据如以下更为详细公开的调光器进行操作的照明控制电路的效率、兼容性和其他特性提供改进。
【发明内容】
[0004]学习调光器的特性的电路和方法监视与系统中的一个或多个灯或调光器相关联的电压信息，依据该电压信息调节接合电流轮廓(attach current profile)的一个或多个参数以达到所选择的接合电流轮廓，并且在该系统内应用该所选择的接合电流轮廓。
[0005]本公开的若干代表性实施例在下文和所附权利要求中进行描述。例如，权利要求中的要素概括了各个实施例的组件和/或方法步骤。注意到，不同实施例可以以任意的组合、顺序等对那些组件或方法步骤加以利用。例如，从属权利要求中的任意组件或方法步骤可以在适当的独立权利要求中被采用。以组合方式描述的组件或步骤可以被单独使用，而被单独描述的那些组件或步骤则可以以任意组合来使用。
【附图说明】
[0006]图1是连接至基于三端双向交流开关(triac)的调光器电路的照明器件的示图。
[0007]图2是描绘图1的电路中的电压波形的图形示图。
[0008]图3A是示例照明控制电路的简化示意图。
[0009]图3B是图3A的示例照明控制电路中的电压波形的图形示图。
[0010]图4是图示出示例照明控制电路的特征的框图。
[0011 ]图5A-5E是示出图4的电路内的电压和电流的波形图。
[0012]图6是描绘图5A-5E内的波形的细节的波形图。
[0013]图7是图示出另一种示例照明控制电路的特征的框图。
[0014]图8是图示出图7的示例照明控制电路的细节的示意图。
[0015]图9是描绘图7的电路内的波形的波形图。
[0016]图10是描绘示例性照明电路的框图。
[0017]图11是描绘图1中的开关功率转换器电路12的细节的框图。
[0018]图12是图示出这里所描述的照明电路的各个操作阶段的信号波形图。
[0019]图13是图示针对不同接合电流轮廓的不同阻尼阻抗的图12的示图中的阻尼阶段的细节的波形图。
[0020]图14是图示针对不同接合电流轮廓的图12的示图中的活动和保持阶段的细节的波形图。
[0021]图15是另一种示例性照明电路的简化示意图。
[0022]图16是图示可以在图10-11和图15的电路中应用的不同接合电流轮廓的应用的信号波形图。
【具体实施方式】
[0023]虽然现有的调光器兼容性技术在提供允许对许多类型的调光器的适当操作的负载时可能是有效的，但是仍然有改进的空间。例如，存在着更好地解决调光器之间的差异的需求，上述调光器例如可能需要50mA的保持电流，而另一个则例如仅需要25mA的保持电流。该保持电流对于三端双向交流开关(triac)而被定义为一旦三端双向交流开关被激活就必须通过调光器进行传导以将该调光器内的三端双向交流开关保持在开启状态，并且通常由该三端双向交流开关中的电阻损失所确定的电流。灯应当汲取充足的电流以将三端双向交流开关在一段时间内保持导通，并且该保持电流可以通过一个灯或者通过并联的多个灯进行传导。照明系统的效率应当针对给定的调光器和灯的配置进行类似地优化。美国专利申请号US20120049752具有优先权日为2010年8月24，其全部内容被并入本文作为参考，并且其示出了用于从AC供电线路向LED照明电路提供功率的电路。
[0024]在以上所描述的部署形式中，如果所要求的保持电流为50mA，并且事先已知在调光器输出上将至少有两个灯，则每个灯仅要求保持25mA (或更低)的电流汲取，这允许灯的成本更低且效率更高。然而，设计这样的灯会牺牲在单个灯电路中进行正常操作的能力。
[0025]在一个实施例中，为了实现高效率以及大范围的兼容性，灯可以被配置为例如自适应地学习所要求的保持电流。灯所汲取的保持电流可以有所减小直至调光器断开连接，并且随后增大至“刚好够用”的水平(例如，处于或稍高于确保接合、满意操作和/或与该调光器兼容的水平)。该调解能够自动进行并且可以例如对调光器保持电流和灯多样性进行补偿。
[0026]在一些实施例中，灯所汲取到的电流能够有所减小直至跨线路周期的整个可用部分汲取到所需电流。该方法可以使得波纹电流最小化，减少闪烁，并且提高系统的功率因数。
[0027]在一些实施例中，可以对照明环境或照明系统内更为一般化的接合电流轮廓(attach current profile)的一个或多个参数进行调节(例如，以反复的方式)，而使得与一个或多个灯相关联的保持电流或其它参数可以被选择并应用。在代表性的实施例中，接合电流轮廓一般可以涉及到电流波形的时序、振幅、斜率或其它参数。接合电流轮廓可以与调光器的前沿相关联。与接合电流轮廓相关联的代表性的非限制性参数可以包括有关起始电流、稳态保持电流、时序(例如，电流起始和稳态保持电流之间的持续时间，每个均相对于调光器前沿而言)等相关的信息。该轮廓中所包括的附加参数之所以是所期望的是因为许多调光器在前沿(三端双向交流开关开始导通的时间)之后的前数百微秒期间需要的电流比该周期中的后续所需的电流更大。此外，正和负的半线周期可以导致三端双向交流开关中不同的表现，并且针对正和负的半线周期可能需要不同的接合电流轮廓。
[0028]在操作中，一旦接合电流轮廓中的一个或多个参数的调节(例如，反复调节)导致选择了适当的接合电流轮廓(例如，其中保持电流或其它参数可以被调节为“刚好够用”的水平的电流轮廓)，则所选择的适当轮廓能够被应用以对一个或多个灯进行供电。所选择的接合电流轮廓可以考虑到多种因素，诸如但并不局限于系统中是否连接有并联灯。
[0029]在一个实施例中，给定灯可以通过监视例如从线路汲取到充分功率之后的输入电压的表现而感应到环境或系统中其它灯的存在。如果另一个灯利用探测周期来确定过零的位置，则能够通过监视线路电压而观察到该效果。如果存在白炽灯或类似负载，则输入电压在不借助于探测周期的情况下将对接合之后且接近于过零的输入正弦波进行持续追踪。如果调光器是FET类型的调光器，则没有所要求的最低保持电流，并且仅需要附着电流(gluecurrent)。这同样可以提高功率因数和效率。
[0030]在一些实施例中，更为一般地，可以使用电压信息来确定例如并联灯是否连接至调光器，并且该信息可以进而被用来调节(例如，反复地)接合电流轮廓的一个或多个参数直至适当轮廓被选择且应用于环境或系统内适当的一个或多个灯。
[0031]典型地，当灯被开启时，系统配置与先前的操作状态将是相同或基本上相同的。先前的操作状态可以被记住并且立即进入适当操作。
[0032]图1中示出了典型的调光器电路模型。EMI电容器LE和时序电容器(^减少了高频发射并且允许更为安静的操作。EMI电容器LE和时序电容器CT还存储能量，这要求能量被负载所阻尼从而避免三端双向交流开关在前沿启动时断开连接。
[0033]图2示出在调光器的输入电压VUNE上的振荡V ring0如果EMI电容器LjP时序电容器CT的数值很大，则灯必须汲取相当的电流以便阻尼振荡。在其它调光器中，具有很少或没有滤波。振荡效应能够针对每个灯进行表征，并且仅有充分的电流被汲取以阻尼EMI电容器LE和时序电容器CT所形成的实际LC电路。该阻尼在存在多个并联灯的情况下也需要较小的电流。
[0034]—个或多个并联灯可以利用不同形式的调光器兼容性电路进行构造。在一些设施中，一个灯所进行的探测操作可能中断未被设计用于探测操作的灯的操作。
[0035]在一个实施例中，对线路电压源的中断可能通过合成市电处的线路电压并且使得相同电压在灯的输入处进行复制而被最小化。该合成将外加于调光器两端的电压保持为零直至线路电压的下一个过零，这会使得调光器的兼容性最大化，尤其是在大量灯互连时。图3A图示了一种开关电源电路，其包括连接至输入线路电压LINE的输入桥整流器BR1、电容器C3、开关晶体管N1、变压器T1，以及执行以上所描述的操作的控制电路，其也被图3B所图示，后者从时间h至时间t2示出了通过输入桥整流器BR1汲取的电流，并且从时间t2至时间七3示出了所汲取的用于仿真正弦波形的电流。
[0036]期望尽可能多地将信息从灯的一项操作送至下一项操作。例如，如