具有多个调光接口的照明驱动器的制造方法

具有多个调光接口的照明驱动器的制造方法
【专利摘要】公开了照明控制技术以及对应驱动器和镇流器。在一些实施例中，驱动器或镇流器接收多个调光输入，并且具有产生初始调光信号或电平的多个调光接口。初始调光信号被控制器操控，以产生基于所接收到的调光信号的最终输出调光信号或电平，并且相应地对所附接的光源进行调光。控制器所执行的操控可以包括各种操作，诸如比较和计算初始调光信号的乘积。在一些实施例中，技术可以应用于发光二极管（LED）驱动器或镇流器，以用于荧光和其它放电光源，并且可以用在智能电网和峰值电力成形应用中。
【专利说明】具有多个调光接口的照明驱动器
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求于2012年1月20日提交的题为"LED CIRCUIT"的序列号61/588, 838的 美国临时申请的权益和优先权，该申请的公开被通过引用其整体而并入于此。

【技术领域】
[0002] 本申请涉及照明技术，并且更特别地，涉及具有多个调光接口的照明驱动器和镇 流器。

【背景技术】
[0003] 对照明系统内的光源进行供电牵涉很多不平凡的问题，特别是关于照明系统的驱 动器/镇流器组件，诸如在不牺牲期望的功能或性能的情况下设计成本有效的驱动器/镇 流器。

【专利附图】

【附图说明】
[0004] 图1是具有η个调光接口的根据本发明实施例所配置的照明系统的一般框图。
[0005] 图2是图解根据本发明实施例的图1的照明系统可以执行的各种示例调光情形的 流程图。
[0006] 图3a-图3d图解根据本发明实施例的用于图2所图解的示例调光情形的示例输 入信号和对应输出信号。
[0007] 图4是图解根据本发明实施例的用于转换调光模式的示例序列的流程图。
[0008] 图5是根据本发明实施例所配置的照明系统的详细框图。
[0009] 图6是根据本发明另一实施例所配置的照明系统的详细框图。
[0010] 图7是根据本发明另一实施例所配置的照明系统的详细框图。
[0011] 图8是根据本发明另一实施例所配置的照明系统的详细框图。

【具体实施方式】
[0012] 公开了照明控制技术以及对应驱动器和镇流器。在一些实施例中，驱动器或镇流 器接收多个调光输入，并且具有产生初始调光信号或电平的多个调光接口。初始调光信号 受控制器操控，以产生基于所接收到的调光信号的最终输出调光信号或电平，并且相应地 对所附接的光源进行调光。在一些实施例中，控制器所执行的操控可以包括各种操作，诸 如比较和计算初始调光信号的乘积。在一些这样的情况下，由于被照射的空间的端用户可 以（例如基于乘法或总体最小）在各不同的调光模式之间进行选择，因此调光行为是可配置 的。技术可以应用于例如发光二极管（LED)驱动器或镇流器，以用于荧光光源和高强度放 电（HID)以及其它类型的气体放电光源，并且可以用在智能电网和峰值电力成形应用中。虽 然在此所提供的一些特定示例实施例在LED照明系统的情况下操作，但技术可以容易地应 用或另外使用于其它应用（诸如HID和气体放电光源以及它们的相应的镇流器)，如根据本 公开将领会的那样。根据本公开，大量配置和变形将是显而易见的。
[0013] 概述 如之前解释那样，存在大量与对照明系统内的光源进行供电关联的不平凡的问题。照 明系统的一个特定组件--驱动器或镇流器--的设计已经变得日益重要。LED驱动器通 常用于为LED系统提供合适的电源。镇流器执行相似的操作，为HID和其它类型的气体放 电(诸如荧光）照明系统提供合适的电源。驱动器和镇流器也可以执行大量附加功能，包括 功率因数校正和电压隔离，例如，以保护LED不受线路电压波动，并且可以将其它功能提供 给照明系统，以促进高级用户控制。驱动器和镇流器提供或促进的一个特定功能是对照明 系统调光。具有调光能力的驱动器(还已知为调光驱动器）可以在从100% (无调光，最亮设 置）到0% (完全调光，最暗设置）的完全范围上对LED光输出进行调光。一些调光设备和照 明系统使用变化的标准和/或接口。例如，一些目前可用的荧光镇流器具有两个调光接口 ： 0-10V调光接口和相位切割调光接口。这两个调光接口中的每一个提供调光电平，并且整流 器的输出电力由提供更低输出电力的两个调光电平之一控制。其它照明控制系统供给高度 复杂的调光控制。这样的系统典型地作为单机系统而出现，并且因此不是驱动器的部分，并 且因此对于安装而言要求更熟练的人员。
[0014] 因此，并且根据本发明一个或更多个实施例，在此公开照明控制技术和设备，其允 许多种接口类型，并且进一步允许端用户可配置性。虽然可以使用任何数量的其它接口类 型(例如DALI或专有等)，但接口类型可以包括例如0-10V调光接口和相位切割调光接口。 术语"调光电平"在此用于描述在照明系统的各个级处的调光信号，因此，术语"调光电平" 和"调光信号"理解为是可互换的。如将进一步领会那样，术语"驱动器"可以在此用于意 味着例如LED驱动器或荧光镇流器或任何其它用于操作其它类型的气体放电照明设备的 镇流器。在此所使用的术语"LED"包括无机发光二极管(有时又称为LED)以及有机发光二 极管(有时被称为0LED)。在此所讨论的信号取决于所使用的特定实现而可以是模拟的或数 字的。调光设备所产生的调光电平在此贯穿本公开而列出为最大输出的百分比，即，100%调 光电平为最大或总输出（最亮配置)，并且〇%调光电平为最小或零输出（最暗配置)。例如， 如果调光设备按30%调光，则最终调光信号或电平将处于70%。
[0015] 调光控制方法 图1是根据本发明实施例所配置的多接口照明系统的一般框图。多个接口（接口 1、接 口 2、……接口 η)基于所牵涉的协议来接收输入(输入1、输入2、……输入η)，诸如输入 电力、输入电压或电流、控制信号或某些其它的调光输入信号。每个调光接口将至少一个初 始调光信号或电平(调光信号/电平1、调光信号/电平2、……调光信号/电平η)发送到 被配置为接收η个调光信号/电平并且通过计算、数学运算和比较来操控这些信号的设备， 如在此所描述的那样。单个调光接口可以输出多于一个的初始调光信号或电平，例如，数字 接口（诸如DALI)可以输出三个或更多个调光信号。可以例如利用包括或另外可操作地与 切换矩阵耦接并且被编程或另外被配置为解释和/或操控所接收到的各种调光信号的微 控制器、处理器或微处理器来实现在此示出为并且称为"控制器"的中央设备。
[0016] 在控制器操控初始调光信号中的一个或更多个或其它所接收到的输入的情况下 而在此所使用的术语"操控/掌控/操纵"可以理解为包括例如：比较(例如，以从所接收 到的调光信号产生总体最小/最大信号)，执行各种计算(例如，将各调光信号相乘以产生乘 积，取得所有调光信号的平均值，将各调光信号相加)，存储、记录、过滤、合并、分离、放大、 隔离、标识和/或这些和其它操作的任何组合。控制器基于其配置或编程来产生最终调光 输出信号/电平，如图1所示。由要被调光/被控制的光源接收该最终调光输出信号/电 平，相应地造成照明系统的光被调光或被控制。在一些实施例中，中间操作和/或设备(例 如校正块/电路、转换设备/电路等)可以添加到图1所示的照明系统。如将进一步领会的 那样，在此所描述的各个模块和功能可以如所示那样以分立式方式来提供(其中调光接口 与控制器不同，因为是光源要被控制)，但也可以如期望那样而被集成，诸如其中调光接口 中的每一个和/或光源集成到控制器中的示例实施例。
[0017] 根据本发明的实施例，存在当利用单个照明驱动器集成或另外使用的多个调光接 口时可以使用的大量不同的调光模式，诸如无调光、总体最小、总体最大、基于乘法以及选 择性控制。无调光模式是当不启用或使用调光接口或调光设备时，就好像照明系统仅连接 到至少一个简单通断光开关。这允许在没有调光功能的情况下在照明系统中利用本发明的 实施例。总体最小调光模式造成由所有调光电平中的最小值来控制输出信号。总体最大调 光模式造成由所有调光电平中的最大值来控制输出信号。基于乘法的调光模式造成与所有 调光电平的乘积成比例的输出信号。选择性控制调光模式造成由从调光接口可用的所选择 的调光电平中的一个直接驱动输出信号。选择性控制模式可以当仅一个调光设备或接口被 启用时(或当一个或更多个调光设备或接口被禁用时）自动地激活，或当期望使用仅一个调 光设备或接口时(或当不期望使用一个或更多个调光设备或接口时）被编程为将驱动器设 置为该配置。这些调光模式是作为示例而提供的，并且也可以被看作为控制器执行的单个 计算或操作。它们可以被组合，或包括其它操作，以提供其它产生驱动所附接的(多个)光源 的最终输出信号的方法，如根据本公开将显而易见的那样。
[0018] 图2是图解根据本发明实施例的图1的照明系统可以执行的各种示例调光情形 的流程图。该示例实施例中的系统具有两个调光接口--o-iov调光接口和相位切割调光 接口。该实施例还具有五种不同的调光模式：无调光、选择性控制1 (仅启用ο-iov调光接 口）、选择性控制2 (仅启用相位切割调光接口）、总体最小以及基于乘法。根据一些实施例， 控制器输出基于脉宽调制（PWM)的调光输出信号。
[0019] 如图2的示例实施例进一步图解的那样，在开启之后（当控制器接通或接收电力 时)，读取非易失性存储器以确定调光模式。在该示例中，虽然可以使用任何合适的存储 器(例如FLASH存储器或电池缓冲RAM)，但非易失性存储器是电可擦除可编程只读存储器 (EEPR0M)。在该实施例中，读取EEPR0M配置字节以确定这五种调光模式中的哪一种已经 (例如，由端用户或自动地由系统）选择。第一分支或最左分支表示用于无调光模式或无调 光配置的示例技术，其将调光或调光电平设置在100%。这也可以是其中没有调光设备连接 到照明系统和/或并不启用调光接口的结果。
[0020] 图2的下一分支图解用于仅使用0-10V调光接口（禁用相位切割调光设备/接口） 的选择性控制调光模式或配置的技术。在该配置中，在照明驱动器处于接通时，连续读取 0-10V调光接口，并且从查找表取得(或另外从调光接口信号得到)对应输出值，以将调光电 平设置为合适的返回值。例如，如图3a所示，在选择性控制调光模式下(在禁用相位切割调 光设备/接口的情况下)，0-10V调光接口信号201 (例如经由壁箱（wallbox)调光器设备） 设置在50%。该信号201被发送到控制器，控制器输出PWM调光控制输出信号203,造成50% 的调光电平。由于禁用（或不选择）相位切割调光设备或接口，因此，在这种配置中，相位切 割调光接口信号202不影响输出。
[0021] 除了选择性控制调光模式或配置仅使用相位切割调光接口（禁用0-10V调光设备 /接口）之外，图2的中间分支图解与先前段落中的相似的技术。在该配置中，在照明驱动 器处于接通时，连续读取相位切割调光接口，并且从查找表取得(或另外从调光接口信号得 到)对应输出值，以将调光电平设置为合适的返回值。例如，如图3b所示，在选择性控制调光 模式下(在禁用0-10V调光设备/接口的情况下)，相位切割调光接口信号202设置在75%。 该信号202被发送到控制器，控制器输出PWM调光控制输出信号203,造成75%的调光电平。 由于禁用（或不选择)〇_l〇V调光设备或接口，因此，在这种配置中，0-10V调光接口信号201 不影响输出。
[0022] 图2的下一分支或第四分支针对该实施例图解用于总体最小调光模式或配置的 技术。该配置使用0-10V调光接口和相位切割调光接口这两者，在照明驱动器处于接通时 连续地读取它们，并且返回从查找表取得(或另外从调光接口信号得到）的对应输出值。最 终输出信号或调光电平然后被设置在所有接口的总体最小值，即，在该实施例中，从接口返 回的两个值中的更低者。例如，如图3c所示，0-10V调光接口信号201设置在50%，并且相 位切割调光接口信号202设置在75%。这些信号201、202被控制器评估，控制器输出在合适 的调光电平下的PWM调光控制输出信号203。在该实例中，由于调光模式是总体最小（即控 制器通过比较两个初始调光信号并且取得更小值来操控它们)，因此取得所得值--50%和 75%--中的更小者，从而所得最终输出信号或调光电平是50%。
[0023] 图2的最右分支针对该实施例图解用于基于乘法的调光模式或配置的技术。该配 置使用0-10V调光接口和相位切割调光接口这两者，在照明驱动器处于接通时连续地读取 它们，并且返回从查找表取得(或另外从调光接口信号得到）的对应输出值。最终输出信号 或调光电平然后设置在来自所有接口的调光电平的乘积，即，在该实施例中，两个返回的调 光电平的乘积。例如，如图3d所示，0-10V调光接口信号201设置在50%，并且相位切割调光 接口信号202设置在75%。这些信号201、202被控制器评估，控制器输出在合适的调光电平 下的PWM调光控制输出信号203。在该实例中，由于调光模式是基于乘法的（S卩，控制器通过 将两个初始调光信号相乘并且输出乘积来操控它们)，因此取得所得值--50%和75%-- 的乘积，从而所得最终输出信号或调光电平是37. 5%。
[0024] 本发明一些实施例使得能够针对端用户预设最大输出电平。例如，使用参照图1、 图2和图3a_图3d所讨论的示例实施例，假设两个调光接口之一可以被与端用户分离的总 体控制系统控制。这使得与端用户分离的总体控制系统能够当系统处于总体最小调光模式 下时设置最大亮度电平，由此对于系统设置最大输出电平。例如，在一个调光接口被房东/ 建筑管理者控制并且其它调光接口被端用户房客控制的情况下，如果建筑管理者的调光接 口（例如相位切割调光接口）设置在90%，则这将是房客的照明系统可以在总体最小调光配 置中可以实现的最大输出电平。因此，即使被房客控制的调光接口（例如ο-iov调光器）设 置在100%，输出信号也保持在90%。然而，当被房客控制的调光接口被切换以将调光电平减 少到低于90%时，那么该调光接口控制为总体最小值。
[0025] 该调光模式可以应用于大量其它情况下，诸如在家长控制应用中，其中，家长使用 他们的调光接口来设置最大输出电平(例如在白天期间1〇〇%，但在夜晚仅30%，因为外面更 暗并且孩子准备入睡)，或在商业设置中（诸如餐馆)，其中，调光接口之一连接到定时器，定 时器调整在一天中的特定时间的最大输出电平(例如在晚7点至晚10点之间80%，在晚10 点至早7点之间15%)，允许通过控制第二调光接口而在最大输出电平之下的灵活性。
[0026] 本发明其它实施例关注使用驱动器的基于乘法的调光模式。该示例配置可以用于 使得能够设置降低照明系统的最终输出信号或调光电平的一个或更多个减少因数。例如， 使用参照图1、图2和图3a_图3d中所讨论的示例实施例，假设两个调光接口之一可以被与 端用户分离的总体控制系统控制。这造成总体控制系统调光接口的输出信号乘以端用户的 调光接口的输出信号，造成当其设置在小于100%的任何值时充当减少因数的总体控制系 统。很多照明系统由专用照明分支供电，这可以简化基于乘法的调光系统的实现。
[0027] 因此，应用可以使得总体建筑管理系统（BMS)能够控制在馈送专用照明分支的电 路断电器之后所放置的调光接口（例如相位切割调光接口）。这样的设置使得例如实体公司 能够在高电力需求之时向BMS传达将所有照明输出减少10%的因数（S卩，将相位切割调光接 口设置在90%的输出信号或调光电平)。因此，当端用户将其调光接口（例如0-10V调光器） 设置在例如80%时，实际最终输出信号或调光电平是72% (80%*90%)。因为该实施例通过 在电力按单位是最昂贵时的峰值时间期间降低总体电力使用来减少成本，所以这样的实施 例在所谓的智能电网应用或峰值电力成形应用中可能是有用的。在一些实例中，可以在一 段时间（例如十分钟）上实现照明的改变，以减少调光对于受照射的空间的居住者引起的干 扰。例如，继续于先前的应用，BMS可以被配置为：以非常慢的改变速率来连续改变调光电 平，从而当10%的减少因数被应用并且随后被移除时，大多数居住者实际上注意不到该情 况。
[0028] 在一个或更多个实施例中，系统是用户可配置的，以允许选择所提供的不同的调 光模式。在一些这样的实施例中，系统的驱动器可以使用预定义的事件序列或程序(典型 地，在照明系统的一般操作期间不太可能发生的序列或程序）而从一种模式转换到另一种 模式。激活模式可以被指示在例如寄存器或驱动器内部的其它存储元件中。例如，图4是图 解根据本发明实施例的用于转换调光模式的示例序列的流程图。该特定示例实施例被配置 为：具有两种不同的简单调光模式：1)总体最小调光模式，和2)基于乘法的调光模式。在 该示例中，非易失性存储器中的单个比特(例如比特3)用于对调光模式进行确定/编码/ 选择。该示例的驱动器在比特3被清零的情况下以其预设的或默认的模式(例如该模式在 驱动器的生产期间被设置)开始。为了图解的目的，该示例中在比特3被清零的情况下的预 设模式是总体最小模式。
[0029] 驱动器将停留在总体最小模式，除非比特1和比特2设置在触发比特3被转换的 特定序列中。如先前解释的那样，在总体最小模式下，最终调光输出信号与所有初始调光信 号的最低值成比例。通过图4的左列所图解的以下序列来设置比特1 : 1)驱动器被供电，2) 逝去5-10秒，3)将输出短路5-10秒，4)逝去5-10秒，以及5)驱动器被断电。如果不满足 任何这些条件--例如，将输出短路15秒--则将不设置比特1。通过图4的中列所图解 的以下序列来设置比特2 :1)驱动器被供电，2)逝去10-20秒，3)将输出短路10-20秒，4) 逝去10-20秒，5)驱动器被断电。如果在设置比特1之后不执行用以设置比特2的序列，则 比特1将清零，并且用户将必须从头开始。但如果在开启时合适地设置这两个比特，则比特 3被转换，并且比特1和2清零，如图4的右列所示。当比特3被转换时，切换驱动器调光 模式。在该驱动器实施例中，使得开关为基于乘法的调光模式(在比特3被设置的情况下)。 如先前解释的那样，在该模式下，最终调光输出信号是所有初始调光信号的乘积。为了切换 回到总体最小模式，执行与以上相同的序列，其将把比特3转换回到总体最小配置(其中比 特3清零)。
[0030] 前面段落的序列被提供为一个示例；然而，大量其它序列或程序可以用于改变控 制器操控所施加的调光信号的方式。由于在以上示例序列中仅存在所使用的3个比特，因 此对于实现切换特征而言，总共仅消耗非易失性存储器(例如EEPR0M)的3个比特。在一些 实施例中，更复杂的配置和编程序列可能要求附加的或不同的计算机存储器来切换调光模 式，包括使用其它类型的存储器。在其它实施例中，可以通过附加设备(诸如物理开关或和 /或图形用户接口，利用物理开关或和/或图形用户接口用户可以访问并且配置控制器和/ 或数字调光接口（例如DALI))来促进控制器的配置的切换。在使用数字调光接口的实施例 中，可以以许多不同的方式来执行控制器的配置的切换。例如，使用数字调光接口可以允许 控制器被下面的：端用户、安装者(例如在安装时交付照明系统的同时)、建筑拥有者或建筑 管理系统(例如使用不要求实际操作者的全自动过程）配置。在一些实施例中，通过例如检 测调光设备是连接到调光接口还是总体驱动器，调光模式的切换可以是自动的。例如，在其 中接口未连接到调光设备的情况下，它们可以被有选择地被禁用，并且然后例如在基于乘 法的调光模式下利用其余所启用的接口（该调光配置组合选择性控制和基于乘法的调光模 式这两者)。
[0031] 在一些实施例中，在没有照明系统中的专用照明控制组件的情况下实现在此所提 供的照明控制技术。通过将各种光控件集成到照明驱动器中，可以在照明系统中减少成本 和大小/空间要求。因为可以使得驱动器可配置为不同的调光模式并且通过多个接口来提 供灵活性，所以可以在不牺牲功能的情况下实现减少，如在此所解释的那样。在本发明的实 施例的一些应用中，端用户可以根据个人偏好来设置光电平和/或在不需要附加的光管理 系统的情况下利用其它控制系统(例如光传感器或建筑管理系统)。现在通过公开它们的驱 动器架构来解释本发明详细实施例，以进一步图解在此所描述的构思和设备。这些特定驱 动器架构是作为示例而提供的，并且本发明并非意图限制于这些示例。
[0032] 驱动器架构示例 图5是根据本发明实施例所配置的照明系统的详细框图。如可见那样，该示例系统包 括具有多个调光接口的3通道驱动器。三个通道BL1至BL3中的每一个将电力提供给LED 串。调光接口被示出为Intl-Int5,其中，Inti是相位切割调光接口，Int2-Int4是0-10V调 光接口，并且Int5是DALI调光接口。每个接口接收相应的输入信号Inl-In5 (例如，Inti 接收Inl，等)。在接收相应的输入Inl-In5之后，接口 Intl-Int5输出粗略调光电平（Ir)。 在该示例实施例中，相位切割调光接口 Inti和0-10V调光接口 Int2-Int4的每一个分别输 出一个粗略调光电平Ir4-Ir4。该示例实施例中的DALI调光接口 Int5输出三个粗略调光 电平或信号Ir5-Ir7。如在使用DALI的情况下所已知的那样，这三个信号可以用于各种应 用，诸如将Ir5-Ir7之一分配给地址、命令和数据信号，以将很大数量的不同命令发送到使 用相同结构的设备。粗略调光电平Irl_Ir7每一个通过对应校正块CR1-CR7而被馈送，校 正块CR1-CR7可以减缓静态（以及潜在地动态）失真，并且也可以归一化所有粗略调光电平 Irl-Ir7,从而最终调光电平DL1-DL7 (有时在此被称为初始调光电平或信号）变为线性的 或对数的(或期望的信号形状)。在其它实施例中，由于归一化所有初始调光信号所要求的 校正块或其它电路可以集成到控制器中，因此粗略调光电平Irl-Ir7可以被看作初始调光 信号。归一化确保控制器操控相似的控制信号类型(例如归一化的调光电平DL1-DL7)。
[0033] 调光电平DL1-DL7被馈送到控制器，控制器在该特定实施例中包括被编程或另 外配置有MIN功能、MAX功能和MULT功能的可编程切换矩阵和微控制器。注意，校正块 CR1-CR7以及最终校正块CF1也可以被编程或另外配置到微控制器中。为了该特定示例实 施例的可编程切换矩阵合适地操作，确切地说一个开关需要在矩阵的每个列中被闭合而所 有其它开关必须被打开。这种限制确保所有操作块(MIN、MAX、MULT)接收合适的信号或电 平。该信号取决于所使用的特定实现而可以是模拟的或数字的。微控制器的操作块提供： 1)MIN-所接收到的信号的最小值；2)MAX-所接收到的信号的最大值；以及3)MULT，所有接 收到的信号的乘积。然而，在其它实施例中可以使用计算块的任何期望的组合和/或配置。 在三个块执行数学运算之后，最终输出调光信号被发送到最终校正块CF1，其控制最终电流 源CS1。该电流源CS1驱动连接到驱动器的第一 LED串Dll-Din(其中，η表示在D1 LED串 上的LED的数量)。因为这是3通道驱动器，所以存在与部分BL1相似的部分BL2和BL3,以 用于驱动器的其它两个通道。当配置照明系统设置时，使用多通道驱动器提供甚至更多的 灵活性。
[0034] 在该示例实施例中，矩阵被设置为：DL1馈送到MULT块中（否则，无影响的100%值 馈送到该块中），DL2和DL5馈送到MIN块中（否则，无影响的100%值馈送到该块中），并且 100%值馈送到MAX块中（否则，无影响的0%值馈送到该块中）。该实施例首先执行MIN运 算，输出来自MIN块的DL2和DL5中的更小值，该更小值然后被馈送到其中执行MULT运算的 MULT块，输出MIN块输出（DL2或DL5)与DL1的乘积。由于MAX块在其第一列中接收100% 的信号，然后该块将输出1〇〇%，并且因此在该配置中不改动最终输出信号。因此，该示例实 施例实质上具有后随有基于乘法的调光计算/模式(取得MIN结果与来自相位切割调光接 口 Inti的输出电平的乘积)的总体最小调光计算/模式(选自来自0-10V调光接口 Int2和 DALI Int5的更低输出电平)，以确定最终输出信号。该单独切换矩阵可以被编程为以任何 期望的方式(例如通过使用如先前解释的转换序列，或任何其它适合的切换控制机构）利用 调光接口（Intl-Int5)。
[0035] 如果调光设备未连接到驱动器或镇流器，或相应的调光接口被禁用，则由于将不 施加调光，因此对应调光电平典型地设置在100%的默认。例如，在图5所示的实施例中，如 果没有调光设备连接到Intl，则Ini将处于恒定100%。由于该调光电平馈送到MULT块中， 因此这将不影响最终输出调光电平。在该特定示例中，驱动器架构将实质上变为总体最小 配置，其中，最终输出调光电平是DL2与DL5之间的更小值。在其它实施例和应用中，当调 光设备未连接或相应调光接口被禁用时，调光接口可以替代地将默认调光电平设置在小于 100%的信号值。
[0036] 图6是根据本发明另一实施例的具有多个调光接口的3通道驱动器的框图。除了 可编程切换矩阵中的改变之外，该实施例与图5所描绘的以及先前所解释的实施例相似。 因此，针对相似部分的前面有关讨论等同地可以应用于该示例中。更详细地说，并且如在 图6可见那样，计算块（MAX、MIN和MULT)处于与图5所示的实施例不同的配置中。在图5 的实施例中，通过MULT块、MIN块和MAX块来馈送初始调光电平（DL1-DL7)。来自MIN块 和MAX块的输出（其可以被看作中间信号）然后通过MULT块而被馈送，并且这些信号(选自 DL1-DL7和/或0%/100%信号、MIN中间信号和MAX中间信号的这些信号）的乘积造成最终 输出调光信号。在图6的实施例中，还通过MULT块、MIN块和MAX块来馈送初始调光电平 (DL1-DL7)。然而，在该实施例中，如可见那样，MIN块输出到MULT块，MULT块输出到MAX 块。因此，在图6所示的特定示例中，电流源CS1的输出取决于输入信号Ini、In2和In5， 如图5所示的示例中的情况那样。可是差异在于，图6所示的切换矩阵的配置计算DL2和 DL5中的最小值，并且将该最小值乘以DL1，以获得电流源CS1。
[0037] 图6的示例实施例的配置促进各种应用。一个这样的应用通过使用MAX块以产生 最终超驰（override)信号来利用该驱动器设计。图7是使用图6的相同切换矩阵的照明 系统的详细框图，但具有不同的开关配置（即，如可见那样，不同的开关被打开/闭合)。图 7所示的示例可以用在建筑中的紧急照明应用的情况下，其中，各控制输入之一直接映射到 连接到备用电池的MAX块。当建筑中的电力下降时，激活来自备用电池的输入，并且同时， 将输入到接口 Int3的调光信号例如从0%改变为60%。这意味着，备用电池将电力输入到相 应接口（即Int3)，其造成60%的初始调光电平DL3。当在该特定应用中电力耗尽时，除了该 60%DL3之外，所有其它初始调光信号将失去电力（并且因此在该示例中被设置在0%)。由于 最终块是MAX块，因此然后最终输出信号将被设置在该60%电平，并且允许光源(在该实例 中，LED)在60%下照射，以用于紧急照明。在一些实例中，随着备用电池的电荷状态降低， 备用电池的电荷控制单元可以逐渐减少调光电平，例如，继续电力中断的情况，随着备用电 池电荷从15%向下降低到0%，备用电池的电荷控制单元可以逐渐将调光电平从60%向下减 少到5%。该措施有助于延长提供紧急照明的时间，并且还有助于减少当灯突然关断时引起 的风险。
[0038] 图8是根据本发明另一实施例的具有多个调光接口的3通道驱动器的框图。除 了可编程切换矩阵中的改变之外，该实施例与图5-图7所描绘的以及先前所解释的实施 例相似。因此，针对相似部分的前面有关讨论等同地可以应用于该示例中。更详细地说， 如在图8中可见那样，切换矩阵使用AVG块、MULT块和MAX块。AVG块用于对其接收到的 调光电平取平均。在该示例中，AVG块接收初始调光电平DL2和DL5-DL7,并且产生这四个 调光电平的平均值。不同类型的取平均方法可以用于AVG块所执行的计算。在一些实例 中，可以通过数字调光接口 In5来选择取平均方法，并且取平均方法可以包括：算术平均、 几何平均或二次平均(又称为根均方或RMS)。在算术平均取平均方法的情况下，可以使用 来计算图8所示的AVG块的输出信号。在几何平均取平均方法的情况下， 4 可以使用VDL2 * DL5、DL6x DL7来计算AVG块的输出信号。在二次平均取平均方法的情 况下，可以使用！ V+DL2:2 + DL52 + DL62 + DL72来计算AVG块的输出信号。提供这三种取 4 平均方法作为示例；然而，在其它实施例中可以使用其它取平均方法(诸如加权取平均)。
[0039] 继续图8所示的示例实施例，AVG块的输出信号(与其它输入信号)馈送到MULT块。 接下来，MULT块的输出信号(与其它输入信号)馈送到MAX块，如所示那样。MAX块然后输出 最终调光信号，以在适当的最终调光电平下驱动LED串。当存在空间中所安装的若干传感 器时，在应用中可以使用先前描述的使用取平均计算的驱动器，其中，每个传感器提供调光 电平，但仅该驱动器的单个通道专用于照射该空间。在办公室照明的情况下的另一应用中， 若干用户可以在他们的相应的办公间中具有对照明电平的控制，并且他们也可以具有用于 对一般区域进行调光的壁滑块(wall slider)，从而一般区域基于每个壁滑块的平均值而 被调光。在该应用中，存在比驱动器上存在的通道更多的所生成的调光电平。
[0040] 如先前陈述那样，控制器可以执行任何计算组合。在一些实施例中，可以在不使用 任何相对应的软件的情况下利用被配置为操控调光电平的硬件(例如门电平逻辑、FPGA或 ASIC)来实现控制器。例如，比较器可以用于确定总体最小或总体最大调光值。在一些实 施例中，驱动器可以被配置为：通过允许LED驱动器启用色彩改变或排序来促进照明系统 的附加控制。可以例如通过对阵列中的的彩色LED的混合进行调光以产生期望的色彩输出 来实现该情况。不同的彩色LED可以连接到具有多个通道的驱动器实施例的不同通道。例 如，图5所示的三通道驱动器可以使每个通道连接到不同的彩色LED阵列--例如红色、蓝 色和绿色--以促进创建动态色彩范围。可以例如通过使用来自DALI输入/接口的单个 信号来控制单个通道并且因此单个色彩阵列(例如，DL5控制红色、DL6控制蓝色、DL7控制 绿色)来实现该情况。该色彩改变设置可以然后与例如连接到Inti的相位切割调光设备组 合，以提供对总体色彩改变设置进行调光的减少因数。
[0041] 根据本公开，大量实施例将是显而易见的。本发明的一个示例实施例提供一种发 光二极管（LED)驱动器，包括：至少两个调光接口，其中，所述接口的每一个输出独特的调 光信号；以及控制器，被配置为：接收所述调光信号，其中，所述控制器操控从所述接口接 收到的所述调光信号，以产生最终输出调光信号，以驱动至少一个LED。在一些情况下，所述 至少两个调光接口是0-10V接口、相位切割接口、数字可寻址照明接口（DALI)、数字串行接 口（DSI )、数字复用器（DMX)接口、电力线路通信接口和/或无线接口中的至少一个。在一些 其它情况下，所述控制器将从所述调光接口接收到的所述调光信号相乘，以产生所述调光 信号的乘积。在一些实例中，所述控制器对从所述调光接口接收到的所述调光信号进行比 较，以产生总体最小信号和/或总体最大信号。一些其它实例可以包括：至少一个校正块， 其中，所述至少一个校正块减少所述调光信号和/或最终输出调光信号中的至少一个的失 真。一些情况可以包括：至少两个调光模式，其中，每个调光模式以独特方式操控所述调光 信号，以产生对应的最终输出调光信号。在一些其它情况下，所述调光模式是端用户可配置 的。在一些实例中，所述控制器接收0%的调光信号和100%的调光信号，以促进高级控制器 操控。一些情况可以包括：可编程切换矩阵，其有选择地将调光信号馈送到至少一个操作块 中，以操控所述调光信号并且产生最终输出调光信号。在其它情况下，所述至少一个操作块 是输出最低调光信号的总体最小块、输出最高调光信号的总体最大块和/或输出各调光信 号的乘积的乘积块之一。在一些实例中，有选择地禁用至少一个调光接口，以减少影响所述 最终输出调光信号的接口的数量。
[0042] 本发明另一示例实施例提供一种照明控制系统，包括：至少两个调光接口，其中， 所述接口接收来自调光设备的输入，并且所述接口输出调光信号；以及控制器，被配置为： 接收所述调光信号，其中，所述控制器将从所述接口接收到的各调光信号相乘，以产生最终 输出调光信号，最终输出调光信号为所述各调光信号的乘积，并且可以用于驱动至少一个 光源。在一些情况下，所述至少一个光源是至少一个发光二极管（LED)。在一些其它情况下， 所述系统是镇流器。在一些实例中，至少一个调光接口被配置为：接收符合第一标准的控制 信号，并且另一调光接口被配置为：接收符合第二标准的控制信号。在一些其它实例中，所 述至少两个调光接口选自0-10V接口、相位切割接口、数字可寻址照明接口（DALI)、数字串 行接口（DSI)、数字复用器（DMX)接口、电力线路通信接口和/或无线接口。
[0043] 本发明又一示例实施例提供一种对光源进行调光的方法，包括：接收进入照明控 制器的多个调光信号；操控所述调光信号中的至少两个，以产生最终输出调光信号；以及 使用所述最终输出调光信号来使至少一个光源照射。在一些情况下，操控所述至少两个调 光信号包括：将所述调光信号中的至少两个相乘，以产生等同于所述至少两个调光信号的 乘积的最终输出调光信号。在一些其它情况下，操控所述调光信号中的至少两个包括：从至 少一个初始调光信号来计算所述总体最小和/或最大调光信号，以产生至少一个中间调光 信号；并且将至少一个初始调光信号乘以所述至少一个中间调光信号，以产生最终输出调 光信号。在一些实例中，操控所述调光信号中的至少两个包括：从至少一个初始调光信号来 计算所述总体最小和/或最大调光信号，以产生第一中间调光信号；将至少一个初始调光 信号乘以所述第一中间调光信号，以产生第二中间调光信号；从至少一个初始调光信号和 所述第二中间调光信号来计算所述总体最大和/或最小调光信号，以产生最终输出调光信 号。在一些实例中，操控所述调光信号中的至少两个包括：从至少两个初始调光信号来计算 平均调光信号，以产生第一中间调光信号；并且将至少一个初始调光信号乘以所述第一中 间调光信号，以产生第二中间调光信号；并且从至少一个初始调光信号和所述第二中间调 光信号来计算所述总体最大和/或最小调光信号，以产生最终输出调光信号。
[〇〇44] 已经为了图解和描述的目的而提出本发明实施例的上述描述。并不意图穷举或将 本发明限制于所公开的精确形式。根据本公开，很多修改和变化是可能的。意图不由该详 细的描述而是由所附的权利要求来限制本发明的范围。
【权利要求】
1. 一种发光二极管（LED)驱动器，包括： 至少两个调光接口，其中，所述接口的每一个输出独特的调光信号；以及 控制器，被配置为：接收所述调光信号，其中，所述控制器操控从所述接口接收到的所 述调光信号，以产生最终输出调光信号，以驱动至少一个LED。
2. 如权利要求1所述的LED驱动器，其中，所述至少两个调光接口是0-10V接口、相位 切割接口、数字可寻址照明接口（DALI )、数字串行接口（DSI )、数字复用器（DMX)接口、电力 线路通信接口和/或无线接口中的至少一个。
3. 如权利要求1所述的LED驱动器，其中，所述控制器将从所述调光接口接收到的所 述调光信号相乘，以产生所述调光信号的乘积。
4. 如权利要求1所述的LED驱动器，其中，所述控制器对从所述调光接口接收到的所 述调光信号进行比较，以产生所述总体最小信号和/或所述总体最大信号。
5. 如权利要求1所述的LED驱动器，还包括：至少一个校正块，其中，所述至少一个校 正块减少所述调光信号和/或所述最终输出调光信号中的至少一个的失真。
6. 如权利要求1所述的LED驱动器，还包括：至少两个调光模式，其中，每个调光模式 以独特方式操控所述调光信号，以产生对应的最终输出调光信号。
7. 如权利要求6所述的LED驱动器，其中，所述调光模式是端用户可配置的。
8. 如权利要求1所述的LED驱动器，其中，所述控制器接收0%的调光信号和100%的 调光信号，以促进高级控制器操控。
9. 如权利要求8所述的LED驱动器，还包括：可编程切换矩阵，其有选择地将所述调光 信号馈送到至少一个操作块中，以操控所述调光信号并且产生最终输出调光信号。
10. 如权利要求9所述的LED驱动器，其中，所述至少一个操作块是输出最低调光信号 的总体最小块、输出最高调光信号的总体最大块和/或输出各调光信号的乘积的乘积块之 〇
11. 如权利要求1所述的LED驱动器，其中有选择地禁用至少一个调光接口，以减少影 响所述最终输出调光信号的接口的数量。
12. -种照明控制，包括： 至少两个调光接口，其中，所述接口接收来自调光设备的输入，并且所述接口输出调光 信号；以及 控制器，被配置为：接收所述调光信号，其中，所述控制器将从所述接口接收到的各调 光信号相乘，以产生最终输出调光信号，所述最终输出调光信号为所述各调光信号的乘积， 并且可以用于驱动至少一个光源。
13. 如权利要求12所述的系统，其中，所述至少一个光源是至少一个发光二极管 (LED)。
14. 如权利要求12所述的系统，其中，所述系统是镇流器。
15. 如权利要求12所述的系统，其中，至少一个调光接口被配置为：接收符合第一标 准的控制信号，并且另一调光接口被配置为：接收符合第二标准的控制信号。
16. 如权利要求15所述的系统，其中，所述至少两个调光接口选自0-10V接口、相位切 割接口、数字可寻址照明接口（DALI)、数字串行接口（DSI)、数字复用器（DMX)接口、电力线 路通信接口和/或无线接口。
17. -种对光源进行调光的方法，包括： 接收进入照明控制器的多个调光信号； 操控所述调光信号中的至少两个，以产生最终输出调光信号；以及 使用所述最终输出调光信号来使至少一个光源照射。
18. 如权利要求17所述的方法，其中，操控所述至少两个调光信号包括：将所述调光 信号中的至少两个相乘，以产生等同于所述至少两个调光信号的乘积的最终输出调光信 号。
19. 如权利要求17所述的方法，其中，操控所述调光信号中的至少两个包括： 从至少一个初始调光信号来计算总体最小和/或最大调光信号，以产生至少一个中间 调光信号；以及 将至少一个初始调光信号乘以所述至少一个中间调光信号，以产生最终输出调光信 号。
20. 如权利要求17所述的方法，其中，操控所述调光信号中的至少两个包括： 从至少一个初始调光信号来计算总体最小和/或最大调光信号，以产生第一中间调光 信号； 将至少一个初始调光信号乘以所述第一中间调光信号，以产生第二中间调光信号；以 及 从至少一个初始调光信号和所述第二中间调光信号来计算所述总体最大和/或最小 调光信号，以产生最终输出调光信号。
21. 如权利要求17所述的方法，其中，操控所述调光信号中的至少两个包括： 从至少两个初始调光信号来计算平均调光信号，以产生第一中间调光信号； 将至少一个初始调光信号乘以所述第一中间调光信号，以产生第二中间调光信号；以 及 从至少一个初始调光信号和所述第二中间调光信号来计算所述总体最大和/或最小 调光信号，以产生最终输出调光信号。
【文档编号】H05B33/08GK104115557SQ201380005982
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年1月21日 优先权日:2012年1月20日
【发明者】B.西泽格, C.布罗伊尔, A.甘达 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司