[发明专利]用于向线电压上插入信令跃迁的控制器

说明书

技术领域

本发明一般地针对一种用于向线电压上插入信令跃迁的控制器。更特别地，本文公开的各种发明装置涉及用于向线电压上插入信令跃迁以控制照明源的调光水平的控制器和照明系统。

背景技术

许多照明应用利用调光器。可借助于诸如数字可寻址照明接口（DALI）、数字复用（DMX）接口或0-10V调光接口之类的标准控制接口或者通过诸如前沿和后沿调光方案和电力线通信方案之类的线侧控制方法来实现调光。虽然已很好地建立，但这些接口和方案中的每个都具有限制和不期望的特性。

例如，诸如DALI、DMX或0-10V之类的控制接口标准除了电力线之外，还要求安装控制线。大多数现有的照明基础设施、特别是室外照明基础设施被设计用于与常规的照明源一起使用，并且并不支持附加的控制接线。而且，此类控制接口迫使需要使用位于远处或位于每个照明源处的控制器。隔离和安全是顾虑。

线侧控制方法减轻了控制线的需要。然而，前沿调光（可控硅调光）或正相调光方案对电压信号波形的前沿部分进行斩波，以及后沿调光或反相调光方案对电压信号波形的后沿部分进行斩波。因此，用这些调光方案难以满足功率因数和总谐波失真（THD）要求。调光百分比是有限的，并且实施这些方案所需的硬件是复杂的。电力线通信方案向电力线添加噪声，导致电力线上的电磁干扰的传输。

因此，将期望提供一种照明驱动器和线侧调光方案，其在不使用或安装控制线和标准线侧调光方案的情况下调整照明源的调光水平，并且可在现有照明基础设置中容易地安装和实施。

发明内容

本公开内容是针对用于向线电压上插入信令跃迁以控制照明源的调光水平的发明装置。

一般地，在一个方面，本发明一般地涉及一种用于向线电压上插入信令跃迁的控制器，所述控制器包括：自耦变压器，具有第一和第二终端端子并被配置成包括连接在所述第一终端端子与变压器抽头之间的第一绕组部分以及连接在所述变压器抽头与所述第二终端端子之间的第二绕组部分，所述第一和第二终端端子连接到所述线电压；第一开关，具有连接到所述自耦变压器的第一终端端子的第一开关端子以及连接到所述控制器的输出接点的第二开关端子；第二开关，具有连接到所述自耦变压器的所述变压器抽头的第一开关端子以及连接到所述输出节点的第二开关端子；以及开关控制器，被配置成响应于控制信号而输出第一和第二开关信号，以通过选择性地将所述第一终端端子处的标称线电压和所述变压器抽头处的信令电压连接到所述输出节点而控制所述第一和第二开关向所述线电压上插入所述信令跃迁。

在另一方面，本发明一般地涉及照明系统，该照明系统包括：控制器，其可连接到线电压，并被配置成响应于控制信号而向线电压上插入在标称线电压与信令电压之间跃迁的信令跃迁；以及至少一个照明单元，其连接到具有信令跃迁的线电压并被配置成响应于信令跃迁而控制发射的光的调光水平。

在又一方面，用于向线电压中插入跃迁的控制器包括：自耦变压器，其连接到线电压，并被配置成分别地在第一终端端子和变压器抽头处提供标称线电压和信令电压；开关，其连接在自耦变压器与控制器的输出节点之间；以及开关控制器，其被配置成通过选择性地将第一终端端子处的标称线电压和变压器抽头处的信令电压连接到输出节点而控制开关向线电压上插入信令跃迁。所述信令跃迁包括设定信令模式的开始的相互之间具有预定的第一时间间隔的多个第一跃迁，以及在所述多个第一跃迁之后的第二跃迁，所述第二跃迁与所述多个第一跃迁中的最后一个之间的时间间隔响应于所述控制信号的值而被设定以控制连接到所述控制器的至少一个照明单元的调光水平。

正如本文出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解成包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流而发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管（OLED）、电致发光条等。特别地，术语LED指代可被配置成在红外光谱、紫外光谱以及可见光谱的各种部分（一般地包括从约400纳米至约700纳米的辐射波长）中的一个或多个中生成辐射的所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管）。