用于无电极灯的调光镇流器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种以所选择的照明级来为灯供给能量的镇流器。所述镇流器包括整流器、降压变换器和控制器。所述整流器产生具有基本上恒定的量值的DC电压。所述降压变换器基于工作循环从DC电压生成灯电压输出。所述输出具有基于工作循环而被变更的量值，用来以所选择的照明级为灯供给能量。所述控制器接收指示所选择的照明级的调光输入信号，并且向降压变换器提供适当控制信号。所述适当控制信号指示特定工作循环，所述特定工作循环对应于用以产生所选择的照明级的输出的量值。响应于接收控制信号，降压变换器相应地调整工作循环，产生具有以所选择的照明级来为灯供给能量的量值的输出。
【专利说明】用于无电极灯的调光镇流器
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明，并且更具体地，涉及用于供电灯(powering lamp)的镇流器。
【背景技术】
[0002]以多重照明级(lighting level)操作的照明系统通常被用于各种照明应用中，诸如在顶部照明中。这种照明系统保存能量，因为当最大光是不必要的时，所述照明系统允许由系统所输出的光级小于最大可能光级。除了提供能量节省之外，多级照明系统通过向工作场所中的那些提供定制(customize)其单独工作空间中照明级的能力而提高在商业环境中的生产率。
【发明内容】
[0003]以多重照明级操作的常规照明系统可以是昂贵的并且需要许多附加部件。例如，两级照明系统的典型实施包括两个功率开关(power switch)和两个镇流器。照明系统中的每个功率开关只控制镇流器之一。同时接通这两个开关给这两个镇流器供电，因而产生最大可能(或完全)光输出。只接通开关之一只向照明系统中镇流器之一施加功率，并且因而导致减少的光输出(级)和所消耗功率的对应减少。
[0004]然而，在照明系统中具有单一镇流器而不是两个镇流器是更经济的。只使用单一镇流器的两级照明系统的一个实施需要两个开关和两个灯组(lamp set)。在具有单一镇流器的两级照明系统的可替换实施中，镇流器包括两个控制器，所述两个控制器中的每一个均控制灯组。为了切断一个灯组，到对应于该一个灯组的控制器的供应电压被下拉(pulldown)(例如，被接地)以便控制器被禁用。然而，这种实施不是节能的，因为即使控制器被禁用，用于该控制器的供应电压仍然从电源(power supply)被获得。因而，值得期望的是具有节能、成本有效(cost effective)、紧凑的照明系统，其能够提供多重光级。
[0005]本发明的实施例提供使用单一镇流器的多级照明系统。在一个实施例中，镇流器包括用于从AC电源接收交流(AC)电压信号并且从中产生直流(DC)电压信号的整流器。功率因数校正电路(power factor correction circuit)被连接到整流器,用于升压由整流器所产生的DC信号。降压变换器被连接到功率因数校正电路并且从那里接收被升压的DC电压信号。被升压的DC电压信号具有基本上恒定的量值。降压变换器具有被用于从被升压的DC电压信号生成DC灯电压输出信号的工作循环(duty cycle)，所述DC灯电压输出信号具有变化的量值以便以多重照明级为灯供给能量。
[0006]控制器被连接到降压变换器电路，用于控制降压变换器的工作循环。特别地，控制器被配置以接收调光(dim)输入信号，所述调光输入信号指示所选择的灯照明级。例如，照明系统可以包括一个或多个调光接口，诸如阶梯调光接口(st印dim interface)或连续调光接口。所述一个或多个调光接口被连接到控制器，用于允许用户选择灯照明级并且于是向控制器提供调光输入信号，所述调光输入信号指示所选择的灯照明级。控制器被配置以根据调光输入信号向降压变换器提供控制信号。控制信号指示用于降压变换器的特定工作循环，所述特定工作循环对应于以下灯电压输出信号，所述灯电压输出信号具有用于以所选择的照明级来为灯供给能量的量值。响应于接收控制信号，降压变换器电路根据控制信号来调整工作循环用以产生灯电压信号，所述灯电压信号具有用于以所选择的照明级来为灯供给能量的指定量值。
[0007]在实施例中，提供有镇流器，用来以从多个灯照明级所选择的照明级来为灯供给能量。所述镇流器包括:用以从AC电源接收交流(AC)电压信号并且从中产生直流(DC)电压信号的整流器；被连接到整流器用以接收DC电压信号的降压变换器电路，其中DC电压信号具有基本上恒定的量值，降压变换器电路具有用以从DC电压信号生成灯电压输出信号的工作循环，所述灯电压输出信号被施加到灯用来为灯供给能量，其中灯电压输出信号具有由工作循环变更的量值用来以多个灯照明级为灯供给能量；和被连接到降压变换器电路的控制器，所述控制器被配置以接收调光输入信号，所述调光输入信号指示所选择的灯照明级，所述控制器被配置以根据调光输入信号向降压变换器电路提供控制信号，所述控制信号指示用于降压变换器电路的特定工作循环，所述特定工作循环对应于以下灯电压输出信号，所述灯电压输出信号具有以所选择的灯照明级为灯供给能量的量值；其中响应于降压变换器接收控制信号，降压变换器电路根据控制信号来调整工作循环用以产生灯电压输出信号，所述灯电压输出信号具有以所选择的灯照明级为灯供给能量的量值。
[0008]在相关实施例中，镇流器可以此外包括被连接到控制器的调光接口，所述调光接口被配置以接收用户输入，所述用户输入指示所选择的灯照明级。
[0009]在另外的相关实施例中，调光接口可以是阶梯调光接口，所述阶梯调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从许多灯照明级选择的。在另外的相关实施例中，阶梯调光接口可以包括被连接在AC电源和控制器之间的开关，所述开关被配置以在第一状态和第二状态之间操作，其中当开关被操作于第一状态中时，阶梯调光接口被配置以生成指示所选择的灯照明级是第一灯照明级的调光输入信号，并且其中当开关被操作于第二状态中时，阶梯调光接口被配置以生成指示所选择的灯照明级是第二灯照明级的调光输入信号。
[0010]在另一个另外的相关实施例中，调光接口可以是连续调光接口，所述连续调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从连续系列的(a continuous spectrum of)灯照明级中选择的。
[0011]在另一个相关实施例中，镇流器可以此外包括被连接到控制器的阶梯调光接口和被连接到控制器的连续调光接口，所述阶梯调光接口提供多个可选择的灯照明级，所述连续调光接口提供连续系列的可选择灯照明级，其中控制器被配置以从阶梯调光接口和连续调光接口之一接收所选择的灯照明级。在又另一个相关实施例中，镇流器可以此外包括功率调节电路，用以调节由降压变换器电路所生成的功率。在另外的相关实施例中，功率调节电路可以包括用以感测由降压变换器电路所生成的电流的电流反馈电路，和用以感测由降压变换器电路所生成的电压的电压反馈电路，所述电流反馈电路和电压反馈电路被连接到控制器。在另外的相关实施例中，控制器可以被配置以从电流反馈电路接收电流反馈信号，所述电流反馈信号指示由降压变换器电路所生成的电流，并且其中控制器被配置以从电压反馈电路接收电压反馈信号，其中控制器被配置以根据电流反馈信号和电压反馈信号来确定由降压变换器电路所生成的功率，并且控制器被配置以根据被确定是由降压变换器电路所生成的功率来调整降压变换器电路的工作循环。
[0012]在仍另一个相关实施例中，降压变换器电路可以在临界导电模式中操作。在又另一个相关实施例中，镇流器可以此外包括被连接在整流器和降压变换器电路之间的功率因数校正电路。在仍又另一个相关实施例中，镇流器可以此外包括被连接在降压变换器电路和灯之间的逆变器。
[0013]在另一个实施例中，提供有镇流器，用来以从多个灯照明级所选择的照明级为灯供给能量。所述镇流器包括:用以从AC电源接收交流(AC)电压信号和从中产生直流(DC)电压信号的整流器；被连接到整流器以升压由整流器所产生的DC电压信号的功率因数校正电路；被连接到功率因数校正电路以从功率因数校正电路接收被升压的DC电压信号的降压变换器电路，其中被升压的DC电压信号具有基本上恒定的量值，降压变换器电路具有用以从被升压的DC电压信号生成DC灯电压输出信号的工作循环，其中DC灯电压输出信号具有由工作循环变更的量值，以便以多个灯照明级为灯供给能量；被连接到降压变换器电路的控制器，所述控制器被配置以接收指示所选择的灯照明级的调光输入信号，所述控制器被配置以根据调光输入信号来向降压变换器电路提供控制信号，所述控制信号指示用于降压变换器电路的特定工作循环，所述特定工作循环对应于灯电压输出信号，所述灯电压输出信号具有以所选择的灯照明级为灯供给能量的量值；和被连接到降压变换器电路的逆变器，用以将DC灯电压输出信号变换成AC灯电压输出信号来以所选择的灯照明级为灯供给能量；其中响应于降压变换器接收控制信号，降压变换器电路根据控制信号来调整工作循环用以产生灯电压输出信号，所述灯电压输出信号具有以所选择的灯照明级为灯供给能量的量值。
[0014]在相关实施例中，镇流器可以此外包括被连接到控制器的调光接口，所述调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入。在另外的相关实施例中，调光接口可以是阶梯调光接口，所述阶梯调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从多个灯照明级选择的。在另一个另外的相关实施例中，调光接口可以是连续调光接口，所述连续调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从连续系列的灯照明级选择的。
[0015]在又另一个相关实施例中，镇流器可以此外包括被连接到控制器的阶梯调光接口和被连接到控制器的连续调光接口，所述阶梯调光接口提供有限数目的可选择灯照明级，所述连续调光接口提供连续系列的可选择灯照明级，其中控制器被配置以从阶梯调光接口和连续调光接口之一接收所选择的灯照明级。在仍另一个相关实施例中，镇流器可以此外包括功率调节电路，用以调节由降压变换器电路所生成的功率。在另外的相关实施例中，功率调节电路可以包括用以感测由降压变换器电路所生成的电流的电流反馈电路，和用以感测由降压变换器电路所生成的电压的电压反馈电路，所述电流反馈电路和电压反馈电路被连接到控制器。在另外的相关实施例中，控制器可以被配置以从电流反馈电路接收电流反馈信号，所述电流反馈信号指示由降压变换器电路所生成的电流，并且其中控制器被配置以从电压反馈电路接收电压反馈信号，其中控制器被配置以根据电流反馈信号和电压反馈信号来确定由降压变换器电路所生成的功率，并且控制器被配置以根据被确定是由降压变换器电路所生成的功率来调整降压变换器电路的工作循环。【专利附图】
【附图说明】
[0016]如在附图中所说明的，从此处所公开的特定实施例的以下描述，此处所公开的前述和其它目的、特征和优点将是明显的，在所述附图中，贯穿不同视图，同样的参考符号指的是相同部分。图不一定是依比例绘制的，代替地，重点被放在说明此处所公开的原理上。
[0017]图1部分地以框形式示出根据此处所公开的实施例的灯系统的示意图。
[0018]图2示出根据此处所公开的实施例的图1的灯系统的降压变换器电路的示意图。
[0019]图3示出根据此处所公开的实施例的控制器的示范性引脚分配(pin out)图。
【具体实施方式】
[0020]图1说明灯系统100。灯系统100包括诸如交流(AC)电源102的输入功率源、电子镇流器104(在下文中镇流器104)和灯106。应当注意的是，灯106可以是单一灯或可以是被串联连接在一起的多个灯。在一些实施例中，灯106是无电极灯，如从OSRAM SYLVANIA能得到的ICETR0N*灯。然而，该申请的范围也预期其它类型灯的使用。
[0021]镇流器104包括至少一个适合于连接到交流(AC)电源(即标准120V AC家用功率)的高电压输入端子(即线电压输入端子)108、中性(neutral)输入端子110和可连接到地电势(未示出)的地端子。输入AC功率信号由镇流器104经由高电压输入端子108从AC电源102接收。镇流器104包括电磁干扰(EMI)滤波器和整流器(例如，全波整流器)114，其在图1中一起被说明。EMI滤波器和整流器114的EMI滤波器部分防止可能由镇流器104所生成的噪声被传输回到AC电源102。EMI滤波器和整流器114的整流器部分将从AC电源102所接收的AC电压变换成直流(DC)电压。整流器部分包括被连接到DC总线116的第一输出端子和在地连接点118处被连接到地电势的第二输出端子。因而，EMI滤波器和整流器114在DC总线116上输出DC电压(Vlieetified)。
[0022]在一些实施例中可以是升压变换器的功率因数校正电路120被连接到EMI滤波器和整流器114的第一和第二输出端子。功率因数校正电路120接收经整流的DC电压(VEectified)并且在高DC电压总线(“高DC总线”)112上产生高DC电压(VBoost)。例如，功率因数校正电路120可以向高DC电压总线122提供大约465伏特的电压。诸如降压变换器电路124的DC到DC变换器经由高DC电压总线122被连接到功率因数校正电路120。降压变换器电路124降低经由高DC电压总线122所接收的高DC电压(VB(rast)并且因而生成逐步减低的DC电压信号(VBudt)。诸如半桥自振荡逆变器126 (下文中逆变器126)的逆变器电路被连接到降压变换器电路124用于接收逐步减低的DC电压(VBuek)并且将其变换成用于向灯106供应的AC电压。
[0023]如以下所详述的，由降压变换器电路124所接收的高DC电压在一些实施例中具有固定量值并且在一些实施例中具有基本上固定的量值。降压变换器电路124将高DC电压变换成逐步减低的DC电压(VBuek)，所述逐步减低的DC电压(VBuek)将允许灯106以从多个照明级所选择的照明级操作。因为由降压变换器电路124所产生的逐步减低的DC电压(VBuek)对应于由灯106所生成的照明级，所以逐步减低的DC电压(VBuek)具有可变量值，以便其可以被用于以多个照明级中任一个来操作灯106。例如，降压变换器电路124可以将高DC电压从465伏特降低到在大约140伏特到大约440伏特的范围内的电压，以便以多个灯照明级之一来操作灯106。更具体地，降压变换器电路124可以将高DC电压从465伏特降低到大约140伏特用来以第一灯照明级(例如，50%的光输出)来操作灯106，或可替换地将高DC电压降低到大约330伏特用来以第二灯照明级(例如，70%的光输出)来操作灯106，或将高DC电压降低到大约440伏特用来还以第三灯照明级(例如，100%的光输出)来操作灯106。
[0024]灯系统100包括用于控制灯系统100的部件的控制器130和用于给包括控制器130的灯系统100的部件供电的电源(VCC)内务(house keeping)电路132。在图1中，灯系统100包括被连接到逆变器126的逆变器保护电路134。逆变器保护电路134感测被提供给灯106的AC电压信号并且检测担保(warrant)使逆变器126停止运转的条件。例如，逆变器保护电路134检测去气条件(degas condition)，其中灯106被连接到镇流器104但是是损坏的、破裂的或以另外的方式没有被点火的。逆变器保护电路134也检测换灯条件(re-lamp condition)，其中灯106不存在或因为被用于将灯106连接到镇流器104的导线在正常操作期间已经变成断开的。如果逆变器保护电路134检测到去气条件，那么逆变器保护电路134经由输入信号ADC_DEGAS向控制器130指示所述条件的存在。如果逆变器保护电路134检测到换灯条件，那么逆变器保护电路134经由输入信号ADC_RELAMP向控制器130指示所述条件的存在。响应于从逆变器保护电路134接收去气条件或换灯条件的指示，控制器130经由输出信号SYSTEM DISABLE (系统禁用)来使功率因数校正电路120和逆变器126停止运转，并且也通过关断栅极驱动信号BUCK_PWM_IN来关断降压变换器电路124。
[0025]控制器130也与(以下进一步所描述的)调光接口以及与降压变换器电路124通信以便控制降压变换器电路124，使得所述降压变换器电路124生成逐步减低的DC电压(VBudt)，所述逐步减低的DC电压(VBudt)对应于由用户经由调光接口所选择的灯照明级。所说明的灯系统100包括两个调光接口，即阶梯调光接口 140和连续调光接口 142，其可以可替换地被用于选择灯照明级。然而，应当注意的是，一个或多个调光接口可以在不偏离本发明的范围的情况下被用于选择灯照明级。阶梯调光接口 140允许用户从有限数目的灯照明级选择灯照明级。连续调光接口 142允许用户从连续系列的灯照明级选择灯照明级。
[0026]在一些实施例中，阶梯调光接口 140在(一个或多个)输入端子和控制器130之间包括一个或多个开关，所述开关被连接到镇流器104的(一个或多个)输入端子(高电压输入端子108和/或中性输入端子110)。每个开关配置对应于灯照明级。因而，用户通过将一个或多个开关(例如，常规墙式开关)操纵成特定开关配置来选择特定灯照明级。阶梯调光接口 140接收指示特定开关配置的信号(STEP DM)并且基于所述开关配置来生成DC电压信号ADC STEP。所述DC电压信号ADC STEP被提供给控制器130用以指示所选择的灯照明级。例如，阶梯调光接口 140可以在电源和控制器130之间包括被连接到高电压输入端子108的开关。用户通过操纵开关以在第一配置中操作来选择第一灯照明级(例如，100%的灯输出)，并且通过操纵开关以在第二配置中操作来选择第二灯照明级(例如，50%的灯输出)。当开关在第一配置(例如，闭合的、ON (开))中时，阶梯调光接口 140生成DC电压信号ADCSTEP以具有第一电压级。另一方面，当开关在第二配置(例如，断路的、OFF (关))中时，阶梯调光接口 140生成DC电压信号ADC STEP以具有第二电压级。响应于接收具有第一电压级的DC电压信号ADC STEP，控制器130操作降压变换器电路124以便所述降压变换器电路124产生逐步减低的DC电压(VBuek)，所述逐步减低的DC电压(VBuek)具有用于以第一灯级(例如，100%的灯输出)来给灯106供电的第一量值。类似地，响应于接收具有第二电压级的DC电压信号ADC STEP，控制器130操作降压变换器电路124以便所述降压变换器电路124产生逐步减低的DC电压(VBuek)，所述逐步减低的DC电压(VBuek)具有用于以第二灯级(例如，50%的光输出)来给灯106供电的第二量值。
[0027]在一些实施例中，连续调光接口 142允许用户从O伏特至10伏特的连续电压范围选择电压。在O伏特至10伏特的范围内的电压对应于用于产生来自灯106的一系列光输出的灯照明级。例如，在O伏特至10伏特的范围内的电压可以对应于用于产生灯106的光输出的40%至100%的范围内的光输出的灯照明级。因而，用户通过从电压的连续范围选择电压来选择灯照明级。当用户从电压的连续范围选择电压时，连续调光接口生成DC电压信号ADC_VDM，其指示所选择的电压。响应于接收DC电压信号ADC_VDM，控制器130操作降压变换器电路124以便所述降压变换器电路124产生逐步减低的DC电压(VBuek)，所述逐步减低的DC电压(VBuek)具有用于以所选择的灯级来给灯106供电的量值。如所说明的，如本领域所普遍已知的，控制器130也向连续调光接口 142提供脉冲宽度调制信号(例如ADC_PWN_IN)以使得其能够操作。
[0028]在灯系统100中，降压变换器电路124作为开关式电源而操作，所述开关式电源具有可以被调整(例如，更改)的工作循环，以便变更由降压变换器电路124所产生的功率(SP电流和电压)。特别地，降压变换器电路124的工作循环可以被调整以变更由降压变换器电路124从由降压变换器电路124所接收的高DC电压固定量值信号(VBOTSt)所产生的DC电压信号(VBudt)的量值。在操作中，灯系统100经由调光接口(即阶梯调光接口 140或连续调光接口 142，或在一些实施例中这两者)接收用户输入，所述用户输入指示所选择的灯照明级。响应于接收用户输入，调光接口(即阶梯调光接口 140或连续调光接口 142，或在一些实施例中这两者)生成调光输入信号(例如，DC电压信号ADC STEP或ADC_VDM)并且向控制器130提供所述调光输入信号。控制器130确定用于降压变换器电路124的工作循环(例如，开转换时间和关转换时间)，所述工作循环将逐步减低高DC电压固定量值信号(VBMSt)以生成具有用于以所选择的灯照明级来给灯106供给能量的量值的DC电压信号(VBuek)。控制器130向降压变换器电路124提供控制信号(BUCK_PWM_IN)，指示所确定的工作循环。响应于从控制器130接收控制信号(BUCK_PWM_IN)，降压变换器电路124将工作循环调整至所确定的工作循环以便产生具有用于以所选择的灯照明级来为灯106供给能量的量值的DC电压信号U。
[0029]如在图1中所说明的，降压变换器电路124包括以地为参考(ground referenced)的降压变换器144。因为降压变换器144是以地为参考的，降压变换器电路124也包括降压FET驱动器146,诸如从Fairchild Semiconductor能得到的部分FAN7382高和低侧栅极驱动器。因而，降压FET驱动器146从控制器130接收控制信号(BUCK_PWM_IN)并且生成开关控制信号BUCK GATE和BUCK SOURCE，用于根据在由FET驱动器146所接收的控制信号(BUCK_PWM_IN)中所指示的工作循环来控制降压变换器144的工作循环。应当注意的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用其它降压变换器电路或减压DC至DC变换器(st印down DC to DC converter)。
[0030]图2示出示范性降压变换器电路124的简图。如普遍已知的，降压变换器电路124包括第一开关、第二开关、电感器和电容器。根据此，所说明的降压变换器电路124包括金属氧化物半导体场效应晶体管(降压M0SFET) Q200、降压二极管D200、降压电感器L200和降压电容器C200。降压MOSFET Q200具有漏极端子、栅极端子和源极端子。应当注意的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用其它或附加部件。例如，不是使用二极管D200，第二开关可以是与降压MOSFET Q200相连接的另一个M0SFET，以便生成互补(complementary)的栅极驱动输出。
[0031]再次参考所说明的降压变换器电路124，MOSFET Q200和降压二极管D200操作以便交替地将降压电感器L200连接到升压PFC电路120和断开。换句话说，根据降压MOSFETQ200和降压二极管D200，降压电感器L200交替地从升压PFC电路120接收高DC电压(Veoost)0当降压MOSFET Q200是导通的(例如，闭合的；0N (开))时，电流从升压PFC电路120流经降压电感器L200、降压电容器C200和分流电阻器R200。来自升压PFC电路120的高DC电压(VBMSt)反向偏置降压二极管D200，所以没有电流流经降压二极管D200。另一方面，当降压MOSFET Q200是非导通的(例如，断路的；0FF (关))时，降压二极管D200被正向偏置并且因而传导电流。因此，电流在从降压电感器200并且通过降压电容器C200、分流电阻器R200和降压二极管D200的路径中流动。因而，当降压MOSFET Q200是导通的时，降压电感器200从升压PFC电路120存储能量(例如，充电)并且当MOSFET Q200是非导通的时，向逆变器126耗散能量(例如，放电)。在一个导通和一个非导通状态的周期期间(即在周期期间)，降压MOSFET Q200是导通的时间量是用于降压变换器电路124的工作循环。
[0032]在一些实施例中，降压变换器电路124被配置以在临界导电模式中操作。如在图2中所说明的，降压变换器电路124包括除以上所讨论的那些之外的电路部件，用以支持降压变换器电路124在该模式中的操作。特别地，降压变换器电路124包括被连接在降压MOSFET Q200的源极端子和电源之间的自举(boot strapping)电路(即电容器C300、二极管D300和电阻器R300)，用于为降压MOSFET Q200提供足够的栅极至源极电压。关断二极管D301和栅极电阻器R301和R302被连接在降压MOSFET Q200的栅极端子和降压FET驱动器146之间。限流电阻器R303被连接在控制器130和降压FET驱动器146之间，并且V。。电容器C301被连接在降压FET驱动器146和地电势之间。包括电容器C201和电阻器R203的电感器电流感测电路被连接在降压MOSFET Q200的源极端子和降压电感器L200之间并且被连接到控制器130。电感器感测电路向控制器130提供输入信号(BUCK RETRIGGER)，所述输入信号(BUCK RETRIGGER)指示经过降压电感器L200的电流。在经由BUCK RETRIGGER信号接收到经过降压电感器L200的电流已经达到零的指示时，控制器130向降压FET驱动器146 发送信号(BUCK_PWM_IN)以接通降压 MOSFET Q200。BUCK_PWN_IN 也指示 MOSFET Q200应当是导通的以产生用于生成所选择的灯照明级的电压的时间长度(I*)。
[0033]参考图1和2，在一些实施例中，镇流器104包括用于降压变换器144的功率调节电路。如以上所讨论的，降压变换器电路124在降压电容器C200和地电势之间包括被连接在降压变换器144的输出端处的分流电阻器R200 (广义地，“电流反馈电路”)，用于测量(例如，监控)从降压变换器144所输出的电流。特别地，控制器130被连接到分流电阻器R200，并且接收电流反馈信号ADC BUCK SHUNT，所述电流反馈信号ADC BUCK SHUNT代表经过分流电阻器R200的电流。降压变换器电路124也包括被连接在降压变换器144的输出端处的电阻性网络(广义地，“电压反馈电路”)，用于测量由降压变换器144所产生的电压。在所说明的实施例中，降压变换器电路124包括被串联连接在一起的第一电阻器R201和第二电阻器R202。串联连接的第一和第二电阻器R201和R202在降压变换器电路124和逆变器126之间与降压电容器C200并联连接。控制器130被连接在第一电阻器R201和第二电阻器R202之间，用于接收电压反馈信号ADC BUCK RAIL，所述电压反馈信号ADC BUCK RAIL代表由降压变换器144所产生的DC电压VBuck。
[0034]控制器130根据电流反馈信号ADC BUCK SHUNT和电压反馈信号ADC BUCK RAIL来确定由降压变换器电路124生成的实际功率。控制器130比较由降压变换器电路124生成的实际功率与目标功率。目标功率是以所选择的灯照明级来操作灯106所需要的功率(即电压和电流)。控制器130根据在实际功率和目标功率之间的比较，经由控制信号BUCK_PWM.1N来控制(例如，更改)降压变换器电路124的工作循环。例如，如果所选择的灯照明级是60%光输出，并且灯是100瓦特灯，那么目标功率是60瓦特。如果控制器130接收电流和电压反馈信号，所述电流和电压反馈信号指示由降压变换器电路124所产生的功率是65瓦特，那么控制器130经由控制信号BUCK_PWM_IN来指示应当降低工作循环，以便只有60瓦特被提供给灯106。
[0035]图3说明用于控制器130的示范性引脚分配图。如以上所讨论的，控制器130从VCC内务电路132接收用于给控制器130供电的功率供应AVCC。控制器130被配置以经由第一 RC滤波器电路(即电阻器R406和电容器C405)接收阶梯调光输入信号ADC_STEP_DM，和经由第二 RC滤波器电路(即电阻器R402和电容器C402)接收连续调光输入信号ADC_VDM。调光输入信号(ADC_STEP_D頂和ADC_VDM)指示所选择的灯照明级。控制器130经由控制信号BUCK_PWM_IN和电流感测信号BUCK_RETRIGGER来控制降压变换器144的工作循环。特别地，控制器130被配置以经由电流感测信号BUCK_RETRIGGER来监控经过降压变换器L200的电流。当电流感测信号BUCK_RETRIGGER指示穿过降压变换器L200的电流达到零时，控制器130经由控制信号(BUCK_PWM_IN)向降压FET驱动器146指示应当开启工作循环并且指定工作循环应当是开(Tm)的时间长度(Tm)。控制器130根据调光输入信号(ADC_STEP_DIM和ADC_VDM)来确定工作循环应当是开的时间长度。
[0036]控制器130被配置以经由第三RC滤波器电路(即电阻器R401和电容器C401)来接收电流反馈信号(ADC BUCK SHUNT)并且经由第四RC滤波器电路(即电阻器R404和电容器C403)来接收电压反馈信号(ADC BUCK RAIL)。电流反馈信号(ADC BUCK SHUNT)和电压反馈信号(ADC BUCK RAIL) —起指示由降压变换器144所生成的功率。控制器130比较由变换器144所生成的功率与其从调光输入信号(ADC_STEP_DM和ADC_VDM)所确定的目标功率。控制器130被配置以根据所述比较经由控制信号(BUCK_PWM_IN)来控制降压变换器144的工作循环，以便降压变换器144产生用于生成所选择的灯照明级的目标功率。
[0037]尽管此处关于各种硬件部件描述了实施例，但是在一些实施例中，在不偏离本发明的范围的情况下，软件可以可替换地被用于完成一些和/或所有相同功能性。可替换地或附加地，可以使用软件和硬件的组合。因而，例如，在一些实施例中，控制器130可以包括固件(即软件指令)，所述固件当在控制器130内的处理器上被执行时，执行各种计算、确定、测量和感测功能，所述功能另外可以由硬件部件(即电阻器、电容器等等)执行。在这种实施例中，控制器130包括存储系统，所述存储系统要么在控制器130内部要么在外部要么是这两者的组合，所述存储系统存储固件以及由固件执行操作所需要的各种值以及由固件在那些操作期间以及作为那些操作的输出所产生的中间值。
[0038]此处所描述的方法和系统不被限制于特定硬件或软件配置，并且可以在许多计算或处理环境中找到可应用性。所述方法和系统可以以硬件或软件或硬件和软件的组合被实施。所述方法和系统可以在一个或多个计算机程序中被实施，其中计算机程序可以被理解为包括一个或多个处理器可执行的指令。(一个或多个)计算机程序可以在一个或多个可编程处理器上执行，并且可以被存储在由(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)的处理器可读取的一个或多个存储媒介、一个或多个输入设备和/或一个或多个输出设备上。处理器因而可以访问一个或多个输入设备以得到输入数据，并且可以访问一个或多个输出设备以传送输出数据。所述输入和/或输出设备可以包括以下中的一个或多个:随机存取存储器(RAM)、独立磁盘冗余阵列(RAID)、软盘驱动器、⑶、DVD、磁盘、内部硬盘驱动器、外部硬盘驱动器、存储棒或能够由如此处所提供的处理器访问的其它存储设备，其中这种前述示例不是穷举的并且是用于说明而不是限制的。
[0039]可以使用一种或多种高级程序或面向对象的编程语言来实施所述(一个或多个)计算机程序以与计算机系统通信；然而，如果期望，可以以汇编或机器语言来实施所述(一个或多个)程序。所述语言可以被编译或翻译。
[0040]如此处所规定的，所述(一个或多个)处理器因而可以嵌入在可以在联网环境中被独立或一起操作的一个或多个设备中，其中所述网络可以包括例如局域网(LAN)、广域网(WAN)和/或可以包括内联网和/或互联网和/或另外的网络。所述(一个或多个)网络可以是有线的或无线的或其组合，并且可以使用一个或多个通信协议以便利在不同处理器之间的通信。所述处理器可以被配置用于分布式处理并且在一些实施例中可以利用如所需要的客户机-服务器模型。因此，所述方法和系统可以利用多重处理器和/或处理器设备，并且所述处理器指令可以在这种单一或多重处理器/设备中间被划分。
[0041]与(一个或多个)处理器相集成的(一个或多个)设备或计算机系统可以包括例如(一个或多个)个人计算机、(一个或多个)工作站(例如，Sun、HP)、(一个或多个)个人数字助理((一个或多个)PDA)、(一个或多个)手提设备诸如(一个或多个)蜂窝式电话或(一个或多个)智能蜂窝电话、(一个或多个)膝上型电脑、(一个或多个)手提计算机或能够与可以如此处所规定的那样操作的(一个或多个)处理器相集成的(一个或多个)另外的设备。因此，此处所提供的设备不是穷举的并且被提供用于说明而不是限制。
[0042]弓丨用“微处理器”和“处理器”，或“所述微处理器”和“所述处理器”可以被理解为包括一个或多个微处理器，所述一个或多个微处理器可以在(一个或多个)孤立型和/或分布式环境中通信，并且因而可以被配置以经由有线或无线通信与其它处理器通信，其中这种一个或多个处理器可以被配置以在一个或多个处理器控制的设备上操作，所述一个或多个处理器控制的设备可以是相似或不同的设备。使用这种“微处理器”或“处理器”术语因而也可以被理解为包括中央处理单元、算术逻辑单元、专用集成电路(IC)和/或任务引擎，其中这种示例被提供用于说明而不是限制。
[0043]此外，除非另外指定，引用处理器(references to memory)可以包括一个或多个处理器可读取和可访问的存储元件和/或部件，其可以在处理器控制的设备内部、处理器控制的设备外部和/或可以经由使用各种通信协议的有线或无线网络被访问，并且除非另外指定，可以被布置以包括外部和内部存储设备的组合，其中基于应用，这种存储器可以是相连的和/或分区的。因此，引用数据库可以被理解为包括一个或多个存储器关联(memoryassociation),其中这种引用可以包括商业上可得到的数据库产品(例如，SQL、Informix、Oracle)以及还有专有数据库，并且也可以包括用于关联存储器的其它结构，诸如链接、队列、图形、树，其中这种结构被提供用于说明而不是限制。
[0044]除非另外规定，引用网络可以包括一个或多个内联网和/或互联网。根据以上，此处引用微处理器指令或微处理器可执行指令可以被理解为包括可编程硬件。
[0045]除非另外声明，使用词语“基本上”可以被解释为包括准确关系、条件、布置、定向和/或其它特征，并且如由本领域普通技术人员所理解的其偏离到以下程度:这种偏离本质上不影响所公开的方法和系统。
[0046]贯穿本公开的全部，除非另外特别声明，用以修饰名词的冠词“一”和/或“一个”和/或“所述”的使用可以被理解为用于方便和包括一个或多于一个的所修饰名词。术语“包含”、“包括”和“具有”意旨为包括在内的并且意思是除了所列元件之外可以有附加元件。
[0047]除非此处另外约定，所描述和/或通过图另外所描绘的用以与他物通信、关联和/或基于他物的元件、部件、模块和/或其部分可以被理解为以直接和/或间接的方式这样通
信、关联和/或基于。
[0048]尽管所述方法和系统已经关于其特定实施例被描述，但它们不被如此限制。明显地，鉴于以上教导，许多更改和变化可以变得显而易见。可以由本领域技术人员做出对此处所描述和说明的在细节、材料和构件布置方面的许多附加改变。
【权利要求】
1.一种以从多个灯照明级所选择的照明级来为灯供给能量的镇流器，所述镇流器包括: 整流器，用以从AC电源接收交流(AC)电压信号并且从中产生直流(DC)电压信号； 被连接到整流器用以接收DC电压信号的降压变换器电路，其中DC电压信号具有基本上恒定的量值，所述降压变换器电路具有用以从DC电压信号生成灯电压输出信号的工作循环，所述灯电压输出信号被施加到灯用以为灯供给能量，其中所述灯电压输出信号具有由工作循环变更的量值用来以多个灯照明级为灯供给能量；和 被连接到降压变换器电路的控制器，所述控制器被配置以接收调光输入信号，所述调光输入信号指示所选择的灯照明级，所述控制器被配置以根据所述调光输入信号来向降压变换器电路提供控制信号，所述控制信号指示用于降压变换器电路的特定工作循环，所述特定工作循环对应于具有以所选择的灯照明级来为灯供给能量的量值的灯电压输出信号; 其中响应于降压变换器接收控制信号，降压变换器电路根据所述控制信号来调整工作循环，用以产生具有以所选择的灯照明级来为灯供给能量的量值的灯电压输出信号。
2.根据权利要求1所述的镇流器，此外包括被连接到控制器的调光接口，所述调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入。
3.根据权利要求2所述的镇流器，其中所述调光接口是阶梯调光接口，所述阶梯调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从多个灯照明级选择的。
4.根据权利要求3所述的镇流器，其中所述阶梯调光接口包括被连接在AC电源和控制器之间的开关，所述开关被配置`以在第一状态和第二状态之间操作，其中当开关在第一状态中操作时，所述阶梯调光接口被配置以生成指示所选择的灯照明级是第一灯照明级的调光输入信号，并且其中当开关在第二状态中操作时，所述阶梯调光接口被配置以生成指示所选择的灯照明级是第二灯照明级的调光输入信号。
5.根据权利要求2所述的镇流器，其中所述调光接口是连续调光接口，所述连续调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从连续系列的灯照明级选择的。
6.根据权利要求1所述的镇流器，此外包括被连接到控制器的阶梯调光接口和被连接到控制器的连续调光接口，所述阶梯调光接口提供多个可选择的灯照明级，所述连续调光接口提供连续系列的可选择灯照明级，其中控制器被配置以从所述阶梯调光接口和所述连续调光接口之一接收所选择的灯照明级。
7.根据权利要求1所述的镇流器，此外包括功率调节电路，用以调节由降压变换器电路所生成的功率。
8.根据权利要求7所述的镇流器，其中所述功率调节电路包括用以感测由降压变压器电路所生成的电流的电流反馈电路，和用以感测由降压变换器电路所生成的电压的电压反馈电路，所述电流反馈电路和电压反馈电路被连接到控制器。
9.根据权利要求8所述的镇流器，其中所述控制器被配置以从电流反馈电路接收电流反馈信号，所述电流反馈信号指示由降压变换器电路所生成的电流，并且其中所述控制器被配置以从电压反馈电路接收电压反馈信号，其中所述控制器被配置以根据所述电流反馈信号和所述电压反馈信号来确定由降压变换器电路所生成的功率，并且所述控制器被配置以根据被确定是由降压变换器电路所生成的功率来调整降压变换器电路的工作循环。
10.根据权利要求1所述的镇流器，其中所述降压变换器电路在临界导电模式中操作。
11.根据权利要求1所述的镇流器，此外包括被连接在整流器和降压变换器电路之间的功率因数校正电路。
12.根据权利要求1所述的镇流器，此外包括被连接在降压变换器电路和灯之间的逆变器。
13.—种以从多个灯照明级所选择的照明级来为灯供给能量的镇流器，所述镇流器包括: 整流器，用以从AC电源接收交流(AC)电压信号并且从中产生直流(DC)电压信号； 被连接到整流器的功率因数校正电路，用以升压由整流器所产生的DC电压信号； 被连接到功率因数校正电路的降压变换器电路，用以从功率因数校正电路接收被升压的DC电压信号，其中所述被升压的DC电压信号具有基本上恒定的量值，所述降压变换器电路具有用以从所述被升压的DC电压信号生成DC灯电压输出信号的工作循环，其中所述DC灯电压输出信号具有由工作循环变更的量值，以便以多个灯照明级来为灯供给能量； 被连接到降压变换器电路的控制器，所述控制器被配置以接收调光输入信号，所述调光输入信号指示所选择的灯照明级，所述控制器被配置以根据所述调光输入信号来向降压变换器电路提供控制信号，所述控制信号指示用于降压变换器电路的特定工作循环，所述特定工作循环对应于具有以所选 择的灯照明级来为灯供给能量的量值的灯电压输出信号；和 被连接到降压变换器电路的逆变器，用以将DC灯电压输出信号变换成AC灯电压输出信号，用来以所选择的灯照明级为灯供给能量；其中响应于降压变换器接收控制信号，所述降压变换器电路根据所述控制信号来调整工作循环，用以产生具有以所选择的灯照明级来为灯供给能量的量值的灯电压输出信号。
14.根据权利要求13所述的镇流器，此外包括被连接到控制器的调光接口，所述调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入。
15.根据权利要求14所述的镇流器，其中所述调光接口是阶梯调光接口，所述阶梯调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从多个灯照明级选择的。
16.根据权利要求14所述的镇流器，其中所述调光接口是连续调光接口，所述连续调光接口被配置以接收指示所选择的灯照明级的用户输入，其中所选择的灯照明级是从连续系列的灯照明级选择的。
17.根据权利要求13所述的镇流器，此外包括被连接到控制器的阶梯调光接口和被连接到控制器的连续调光接口，所述阶梯调光接口提供有限数目的可选择灯照明级，所述连续调光接口提供连续系列的可选择灯照明级，其中所述控制器被配置以从所述阶梯调光接口和所述连续调光接口之一接收所选择的灯照明级。
18.根据权利要求13所述的镇流器，此外包括功率调节电路，用以调节由降压变换器电路所生成的功率。
19.根据权利要求18所述的镇流器，其中所述功率调节电路包括用以感测由降压变换器电路所生成的电流的电流反馈电路，和用以感测由降压变换器电路所生成的电压的电压反馈电路，所述电流反馈电路和电压反馈电路被连接到控制器。
20.根据权利要求19所述的镇流器，其中所述控制器被配置以从电流反馈电路接收电流反馈信号，所述电流反馈信号指示由降压变换器电路所生成的电流，并且其中所述控制器被配置以从电压反馈电路接收电压反馈信号，其中所述控制器被配置以根据所述电流反馈信号和所述电压反馈信号来确定由降压变换器电路所生成的功率，并且所述控制器被配置以根据被确定是由降 压变换器电路所生成的功率来调整降压变换器电路的工作循环。
【文档编号】H05B41/288GK103563489SQ201280027639
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月8日 优先权日:2011年6月7日
【发明者】N.库马, M.齐格勒, S.巴克雷 申请人:奥斯兰姆施尔凡尼亚公司