[发明专利]具有可调高位状态的调光器开关

说明书

相关申请

本申请要求2006年6月8日提交的名为“DIMMER WITH ADJUSTABLE HIGH-END TRIM”的共同转让的美国临时专利申请60/812,337的优先权， 其全部公开内容作为引用而被结合于此。

技术领域

本发明涉及用于控制输送至电力负载的电量的负载控制设备，尤其涉及 控制照明负载的亮度的调光器开关。更加具体地，本发明涉及一种具有用户 可控的、可用来调节调光器开关高位状态的开关的调光器开关。

背景技术

传统的壁挂式负载控制设备安装在一个标准的电力壁盒中，并且耦合至 交流电(AC)电源(典型的是50或60赫兹的线电压交流电干线)与电力 负载之间。标准的负载控制设备(比如调光器和调光器开关)是用一个或多个 半导体开关，特别是双向半导体开关(比如三端双向可控硅开关元件或场效 应管(FET))，来控制输送至负载的电流，从而控制照明负载的发光强度。 通常地，半导体开关被串联耦合在电源及照明负载之间。使用一种相位控制 调光器技术，该调光器就可以使该半导体开关在每个线半周期部分导通，向 照明负载通电；并使得半导体开关在另外的线半个周期部分不导通，不向照 明负载通电。导通时间(半导体开关导通期间)与不导通时间(半导体开关 不导通期间)的比例决定照明负载发出的光的亮度。

通常地，壁挂式调光器开关包括具有诸如线性滑块、旋钮或者摇臂开关 之类的调节负载光强的装置的用户界面。调光器开关通常也包括允许负载从 关(即，没有向负载供电)至开(即，向该负载供电)的按钮或开关，反之 亦然。

许多人想要节能。对于调光器，一种节能的方式是调节该调光器的高位 状态来限制该调光器输送至照明负载的最大电量。高位状态是指一个调光器 可以输送至照明负载的最大电量。该高位状态取决于半导体开关的最大可能 导通时间。相反地，低位状态是指当调光器工作时，调光器可以输送至照明 负载的最小电量。低位状态取决于当半导体开关导通时的最小可能导通时 间。

现有技术的调光器开关通常具有固定的高位状态，并没有为用户提供可 以改变高位状态的用户可控装置。这对于双线模拟调光器开关而言尤其是如 此。因此，这就需要一种简单、低成本、双线、模拟的具有用户可选择较低 高位状态的装置的调光器。

发明内容

在本发明的一个实施例中，一种具有可调节高位状态的负载控制设备， 该装置包括用于将负载控制设备的高位状态从第一个水平降低为低于第一 水平的第二水平的用户可控装置，该用于降低高位状态水平的用户可控装置 对负载控制设备的低位状态基本上没有影响。

根据本发明的另一个实施例，一种用于控制从交流电源输送至电力负载 的电量的负载控制设备，该设备包括半导体开关、触发电路、计时电路、以 及用户可控调节器。半导体开关用来串联地电耦合在电源与负载之间。半导 体开关具有用于控制该半导体开关的控制输入端。触发电路使半导体开关在 交流电压源的每个半周期导通。计时电路与半导体开关并联电耦合。计时电 路具有用于提供放电电压信号的输出端。触发电路与计时电路的输出端耦 合，并响应于放电电压信号来控制半导体开关。计时电路还包括用于在第一 个时间段内将放电电压信号由大致0伏增加至预定电压以便半导体开关在交 流电压源的每个半周期的第一个时刻导通的第一电路，以及用于在第二个时 间段内将放电电压信号由大致0伏增加至预定电压以便半导体开关在交流电 压源的每个半周期的第二个时刻导通的第二电路。用户可控调节器与计时电 路耦合，以选择性地促使半导体开关在交流电压源的每个半周期的第一时刻 或第二时刻导通。

本发明还提供了一种允许调节负载控制设备的高位状态的计时电路。该 计时电路用于产生放电电压信号，而且该负载控制设备用于响应于该放电电 压信号来控制从交流电源输送至电力负载的电量。该计时电路包括电容器， 该电容器用于导通来自电源的充电电流，从而在该电容器两端产生放电电压 信号；第一电路，用于使放电电压信号在第一个时间段内从大致0伏增加至 预定电压；以及第二电路，用于使放电电压信号在大于第一时间段的第二个 时间段内从大致0伏增加至预定电压。