本申请要求2014年7月25日提交的美国临时专利申请No.62/029,177的优先权。
背景技术:
例如,可以使用各种类型的负载控制系统来配置诸如住宅或办公楼的用户环境。可以使用照明控制系统来控制用户环境中的照明负载。可以使用机动化窗口处理控制系统来控制提供给用户环境的自然光。可以使用HVAC系统来控制用户环境中的温度。每个负载控制系统可以包括各种控制装置,包括控制源装置和控制目标装置。控制目标装置可以接收数字消息,数字消息可以包括来自控制源装置中的一个或更多个控制源装置的用于控制电负载的负载控制指令。控制目标装置可以能够直接控制电负载。控制源装置可以能够经由控制-目标装置来间接控制电负载。控制目标装置的示例可以包括照明控制装置(例如,调光开关、电子开关、镇流器或发光二极管(LED)驱动器)、机动化窗口处理、温度控制装置(例如,恒温器)、AC插入负载控制装置和/或类似物。控制源装置的示例可以包括远程控制装置、占用传感器、日光传感器、温度传感器和/或类似物。
负载调节装置(例如,诸如驱动器或镇流器)和/或电负载(例如,诸如白炽光源、LED光源、气体放电灯等)可以被配置成对各种控制技术中的一种控制技术作出响应。控制技术可以是模拟控制技术或数字控制技术。模拟控制技术可以包括0-10V控制技术、10-0V控制技术、模拟脉宽调制(PWM)控制技术和/或类似物。数字控制技术可以包括数字PWM控制技术、数字消息控制技术(例如,诸如数字可寻址照明接口(DALI)协议、ECOSYSTEM协议等)和/或类似物。然而,控制模块无法获悉负载调节装置和/或它所连接的电负载所使用的特定控制技术。如果控制模块被配置成用不正确的控制技术来控制负载调节装置和/或电负载,则负载调节装置和/或电负载可能不响应(例如,可能不正确响应)。如此,需要被配置成确定(例如,自动地确定)负载调节装置和/或电负载所响应的多种控制技术中的某种控制技术的控制模块。
技术实现要素:
本申请涉及用于控制传递到一个或更多个电负载的电力量的负载控制系统和/或控制模块,更特别地,涉及能够基于所连接的电负载(例如,驱动器和/或照明负载)被自动配置成多种控制技术中的一种控制技术的负载控制系统(例如,无线负载控制系统)。
控制模块可以包括处理器、存储器、控制单元、输出电力连接件、控制连接件和/或电力测量电路。控制模块可以被配置成控制电负载。电负载可以包括用于控制光负载的驱动器(例如,用于控制LED光源的发光二极管(LED)驱动器)。输出电力连接件可以适于与向电负载提供电力的电负载联接。例如,电负载可以例如经由控制模块从电源接收电力。电力测量电路可以与输出电力连接件联接,用于测量传递到驱动器的电力量。
控制连接件可以适于按照多种控制技术向电负载提供控制信号。这多种控制技术可以包括一种或更多种模拟控制技术和/或一种或更多种数字控制技术。一种或更多种模拟控制技术可以包括0-10V控制技术、10-0V控制技术、模拟PWM控制技术、仅切换控制技术、相位控制控制技术和/或类似物。一种或更多种数字控制技术可以包括数字PWM控制技术、数字消息控制技术(例如,诸如数字可寻址照明接口(DALI)协议、ECOSYSTEM协议等)和/或类似物。
控制电路可以被配置成例如以任何次序或组合,根据多种控制技术中的每一种控制技术在控制连接件处顺序地生成控制信号。控制电路可以被配置成例如通过监测电负载(例如,驱动器和/或照明负载)的参数来确定电负载是否对多种控制技术中的至少一种控制技术作出响应。例如,控制电路可以被配置成尝试使用控制技术中的一种控制技术将照明负载的强度调节成预定强度,并且测量在预定强度下的照明负载和/或驱动器正消耗的电力,以确定驱动器是否对控制技术作出响应。如果控制电路确定驱动器没有对控制技术作出响应,则控制电路可以尝试使用控制技术中的另一种控制技术将照明负载的强度调节成预定强度,并且确定驱动器是否作出响应。预定强度可以是高端强度和/或低端强度。例如,控制电路可以被配置成尝试使用控制技术中的一种控制技术将照明负载的强度调节成高端强度和/或低端强度,并且测量在高端强度和/或低端强度下的照明负载和/或驱动器正消耗的电力,以确定驱动器是否对所选择的控制技术作出响应。
控制电路可以被配置成按照数字控制技术经由控制连接件向驱动器发送数字消息。控制电路可以被配置成确定驱动器是否向数字消息发送响应,以确定驱动器是否对控制技术作出响应。控制电路可以被配置成根据数字控制技术来接收数字消息,数字消息指示照明负载的测量强度,并且配置成基于测量强度确定驱动器是否对控制技术作出响应。
如果控制电路确定电负载对特定控制技术作出响应,则控制电路可以被配置成在正常操作期间使用特定控制技术来控制电负载。如果控制电路确定电负载没有对除了仅切换控制技术外的控制技术作出响应,则控制电路可以被配置成在正常操作期间使用仅切换控制技术来控制电负载。
附图说明
图1是具有多个可控照明器材的负载控制系统的简单布线图,每个可控照明器材具有控制模块、负载调节装置(例如,驱动器)和照明源,用于照射空间。
图2是用于控制用于光源的驱动器的控制模块的简化框图。
图3A和图3B是被适于通过多种不同的控制方法或技术来控制负载调节装置的控制模块执行以确定要使用的适宜控制技术的示例过程的简化流程图。
具体实施方式
图1是包括用于照射空间的多个可控照明器材110的负载控制系统100的简单布线图。每个照明器材110可以包括照明负载,例如,发光二极管(LED)光源112和/或用于控制照明负载的相应负载调节装置,例如,LED驱动器114。每个照明器材110可以包括适于与电源,例如,提供线电压的交流(AC)电源联接的相应控制模块115。控制模块115可以被配置成经由电力布线118向驱动器114提供电力。控制模块115可以被配置成生成一个或更多个控制信号,该一个或更多个控制信号可以经由控制布线119提供给驱动器114用于控制LED光源112。控制模块115可以被安装于相应器材110的内表面或外表面或者与器材相邻定位的接线盒。在2012年12月13日公开的、名称为“LOAD CONTROL DEVICE HAVING AN ELECTRICALLY ISOLATED ANTENNA”的共同受让的美国专利申请公开No.2012/0313456中更详细地描述了控制模块的组件示例,该美国专利申请的全部公开内容特此以引用方式并入。
驱动器114可以被配置成响应于经由控制布线119接收的控制信号来控制传递到光源112的电力,进而控制光源112的强度。驱动器114可以被配置成打开和关闭光源112并且将光源112的强度调节成在低端(最小)强度LLE和高端(最大)强度LHE之间。驱动器114可以被配置成例如通过调节横跨光源生成的电压和/或调节被引导通过光源的电流来控制传递到光源112的电力。在2013年7月23日颁发的、名称为“LOAD CONTROL DEVICE FOR A LIGHT-EMITTING DIODE LIGHT SOURCE”的共同受让的美国专利No.8,492,987和2014年1月9日颁发的、名称为“FORWARD CONVERTER HAVING A PRIMARY-SIDE CURRENT SENSE CIRCUIT”的美国专利申请公开No.2014/0009084中更详细地描述了LED驱动器的示例,这二者的全部公开内容特此以引用方式并入。
控制模块115可以被配置成控制多种不同类型的驱动器114。控制模块115可以被配置成生成用于控制具有不同类型的控制输入(例如,控制技术)的驱动器114的适宜控制信号。与每个照明器材110中的控制模块115联接的驱动器114可以对经由控制布线119接收的控制信号的子集(例如,单种类型或不止一种控制信号)作出响应。
驱动器114可以对经由控制布线119接收的诸如0-10V控制信号、10-0V控制信号、模拟PWM控制信号和/或其它类型模拟控制信号的模拟控制信号作出响应。模拟PWM控制信号可以具有例如指示相应光源112的目标强度的占空比。例如,驱动器114可以在模拟PWM控制信号的占空比是0%时将相应光源112控制成低端强度LLE,在模拟PWM控制信号的占空比是100%时将相应光源112控制成高端强度LHE,在模拟PWM控制信号的占空比在0%和100%之间时将相应光源112控制成在低端强度LLE和高端强度LLE之间线性缩放的强度。
0-10V控制信号和10-0V控制信号可以具有范围在0伏和10伏之间并且指示相应光源112的目标强度的DC幅值。当接收到0-10V控制信号时,驱动器114可以在0-10V控制信号的幅值是1伏时将相应光源112控制成低端强度LLE,在0-10V控制信号的幅值是10伏时将相应光源112控制成高端强度LHE,在0-10V控制信号的幅值在1伏和10伏之间时将相应光源112控制成在低端强度LLE和高端强度LLE之间线性缩放的强度。当接收到10-0V控制信号时,驱动器114可以在10-0V控制信号的幅值是10伏时将相应光源112控制成低端强度LLE,在10-0V控制信号的幅值是1伏时将相应光源112控制成高端强度LHE,在10-0V控制信号的幅值在10伏和1伏之间时将相应光源112控制成在低端强度LLE和高端强度LLE之间线性缩放的强度。
驱动器114可以对数字控制技术作出响应。例如,驱动器114可以对经由控制布线119接收的诸如数字消息、数字PWM控制信号和/或其它数字控制信号的数字控制信号作出响应。数字PWM控制信号可以具有在信号的脉宽和/或频率中编码的数字信号。
控制模块115可以例如使用诸如DALI协议的标准协议或诸如ECOSYSTEM协议的专有协议经由控制布线119向驱动器114发送数字消息。DALI协议和ECOSYSTEM协议可以相关,使得如果驱动器对来自ECOSYSTEM协议的命令作出响应,则驱动器还将对来自DALI协议的命令作出响应。然而,对来自标准协议的命令作出响应的驱动器可以不对来自专有协议的命令作出响应,反之亦然。例如,对来自DALI协议的命令作出响应的驱动器可以不对来自ECOSYSTEM协议的命令作出响应。驱动器114可以对根据彼此不相关的其它协议发送的数字消息作出响应。
驱动器114可以对经由电力布线118接收的控制信号,例如,相位控制信号或电力线通信(PLC)信号作出响应。例如,驱动器114可以不对经由控制布线119接收的模拟控制信号或数字控制信号作出响应,而是可以对经由电力线118接收的控制信号作出响应。驱动器114可以不对经由电力布线118或控制布线119接收的控制信号作出响应,例如,驱动器114可以简单地对仅经由电力布线118的切换控制作出响应。
照明器材110可以包括除了LED光源(例如,荧光灯)外的不同类型的光源,并且驱动器114可以包括用于不同光源的适宜负载调节电路(例如,电子调光镇流器电路)。在2009年2月10日颁发的、名称为“ELECTRONIC BALLAST HAVING ADAPTIVE FREQUENCY SHIFTING”的共同受让的美国专利No.7,489,090和2013年11月29日颁发的名称为“ELECTRONIC DIMMING BALLAST HAVING ADVANCED BOOST CONVERTER CONTROL”的美国专利No.8,593,076中更详细描述了镇流器的示例,这二者的全部公开内容特此以引用方式并入。照明器材110可以包括光源,例如白炽或荧光灯,控制模块115可以经由电力布线118直接驱动该光源,使得不需要驱动器114。
照明器材110可以包括可以与相应控制模块115电联接的传感器装置116。传感器装置116可以被安装于照明器材110(例如,照明器材的面向下或面向外的表面上)或者在照明器材110外部(例如,在其中安装有照明器材的空间的顶棚或墙壁上)。
传感器装置116可以被配置成检测其中安装有相应照明器材110的空间中的占用和空置状况。控制模块115可以被配置成响应于传感器装置116确定空间被占用或空置来控制相应驱动器114。例如,控制模块115可以被配置成响应于确定空间被占用来打开光源112并且响应于确定空间未被占用来关闭光源(例如,如同“占用”传感器一样)。控制模块115可以被配置成只响应于空间未被占用来关闭光源,即,响应于确定空间被占用来打开光源(例如,如同“空置”传感器一样)。在2012年7月24日颁发的、名称为“BATTERY-POWERED OCCUPANCY SENSOR”的共同受让的美国专利No.8,228,184中更详细地描述了具有占用传感器和空置传感器的负载控制系统的示例,该美国专利的全部公开内容特此以引用方式并入。
控制模块115可以执行日光照明。传感器装置116可以被配置成测量其中安装有相应照明器材110的传感器处的光强度。控制模块115可以被配置成响应于传感器装置116测量的光强度来控制相应的驱动器114。在2013年4月2日颁发的、名称为“METHOD OF CALIBRATING A DAYLIGHT SENSOR”的共同受让的美国专利No.8,410,706中更详细地描述了具有日光传感器的负载控制系统的示例,该美国专利的全部公开内容特此以引用方式并入。
控制模块115可以被配置成与负载控制系统100的其它控制模块115进行无线信号例如射频(RF)信号106的通信(即,发送和接收)。控制模块115可以能进行操作,以与系统控制器120(例如,负载控制器或中央控制器)进行RF信号106的发送和接收。控制模块115可以被配置成响应于经由RF信号106接收的数字消息来控制相应的驱动器114。控制模块115可以被配置成经由RF信号106例如向系统控制器120发送包括反馈信息的数字消息。
负载控制系统100可以包括用于控制照明器材110的光源112的一个或更多个远程控制装置130(例如,由电池供电的手持远程控制器)。远程控制装置130可以被配置成响应于一个或更多个致动器132(例如,开按钮、关按钮、升高按钮、降低按钮和预设按钮中的一个或更多个)的致动向控制模块115发送RF信号。在2012年12月11日颁发的、名称为“WIRELESS BATTERY-POWERED REMOTE CONTROL HAVING MULTIPLE MOUNTING MEANS”的共同受让的美国专利No.8,330,638和2012年11月12日公布的、名称为“CONTROL DEVICE HAVING A NIGHTLIGHT”的美国专利申请公开No.2012/0286940中更详细地描述了由电池供电的远程控制装置的示例,这二者的全部公开内容特此以引用方式并入。
负载控制系统100可以包括无线占用传感器140,无线占用传感器140被配置成响应于检测到空间中的占用或空置状况来经由RF信号向控制模块115发送数字消息。控制模块115可以被配置成以与控制模块对传感器装置116作出响应类似的方式,响应于从占用传感器140接收的RF信号来控制相应的光源112。在2011年8月30日、2008年9月3日颁发的、名称为“RADIO-FREQUENCY LIGHTING CONTROL SYSTEM WITH OCCUPANCY SENSING”的共同受让的美国专利No.8,009,042和2012年6月12日颁发的、名称为“METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING A WIRELESS SENSOR”的美国专利No.8,199,010中更详细地描述了无线占用传感器和无线空置传感器的示例,这二者的全部公开内容特此以引用方式并入。
负载控制系统100可以包括无线日光传感器150,无线日光传感器150被配置成测量传感器处的光强度并且经由RF信号向控制模块115发送包括测量的光强度的数字消息。每个控制模块115可以被配置成以与控制模块对传感器装置116作出响应的类似方式,响应于从日光传感器150接收的RF信号来控制相应的光源112。在2013年5月28日颁发的、名称为“WIRELESS BATTERY-POWERED DAYLIGHT SENSOR”的共同受让的美国专利No.8,451,116中更详细地描述了无线日光传感器的示例,该美国专利的全部公开内容特此以引用方式并入。
负载控制系统100可以包括诸如例如温度传感器、湿度传感器、辐射计、阴天传感器、压力传感器、烟雾检测器、一氧化碳检测器、空气质量传感器、运动传感器、安全传感器、接近传感器、固定传感器、分离传感器、键盘、由动能或太阳能供电的遥控器、遥控钥匙、蜂窝电话、智能电话、平板、个人数字助理、个人计算机、膝上型电脑、时钟、音频-视频控制器、安全装置、电力监测装置(诸如,功率表、能量计、公用子表、公用费率计)、中央控制发送器、住宅、商业或工业控制器或者这些输入装置的任何组合的其它类型的输入装置。
每个照明器材110中的控制模块115可以被配置成确定(例如,自动地确定)用于用控制模块115控制安装在照明器材110中的驱动器114的适宜类型的控制信号。例如,控制模块115可以被配置成在首先通电时,确定用于控制驱动器114的适宜类型的控制信号。控制模块115可以被配置成通过一种或更多种可能的控制技术(例如,一种或更多种模拟控制技术和/或一种或更多种数字控制技术)分步进行,尝试使用所选择的控制技术来控制驱动器114,并且确定驱动器是否对所选择的控制技术作出响应。例如,控制模块115可以尝试通过在控制布线119上生成不同的控制信号(例如,0-10V控制信号、10-0V控制信号和/或模拟PWM控制信号)来控制驱动器114。控制模块115还可以尝试使用不同的协议(例如,DALI协议和ECOSYSTEM协议)经由控制布线119向驱动器114发送数字消息。在确定驱动器114对控制信号或数字信号中的一个作出响应时,控制模块115可以选择用于在负载控制系统100正常操作期间使用的当前控制技术。如果控制模块115确定驱动器114没有对控制信号或数字消息中的任何一个作出响应,则控制模块可以确定在正常操作期间使用仅切换控制技术(即,控制模块将只打开和关闭光源112,而没有对光源112进行调光)。
负载控制系统100可以包括诸如例如以下装置的一种或更多种其它类型的负载控制装置:包括调光器电路和白炽或卤素灯的旋入式灯具;包括镇流器和小型荧光灯的旋入式灯具;包括LED驱动器和LED光源的旋入式灯具;电子开关、可控断路器或用于将电器打开和关闭的其它开关装置;插入式负载控制装置、可控电插座或用于控制一个或更多个插入负载的可控电源插排;诸如顶棚风扇或排风扇的用于控制电机负载的电机控制单元;用于控制机动化窗口处理或投影屏幕的驱动单元;机动化的内部或外部遮光器;用于加热和/或冷却系统的恒温器;用于控制HVAC系统的设定温度的温度控制装置;空气调节器;压缩机;电基板加热器控制器;可控减震器;可变风量控制器;新鲜空气进气控制器;通风控制器;用于辐射器和辐射加热系统的液压阀;湿度控制单元;湿度计;除湿器;水加热器;锅炉控制器;池泵;冰箱、冷冻器;电视或计算机监视器;摄像机;音频系统或放大器;升降机;电源;发电机;诸如电子车辆充电器的充电器;以及替代的能量控制器。
图2是用于控制用于光源的驱动器的控制模块200的简化框图,该控制模块200可以被调配作为图1中示出的负载控制系统100中的控制模块115。控制模块200可以包括输入热端子H1和输入中性端子N1,输入中性端子N1适于与用于接收线电压的AC电源电联接。控制模块200还可以包括输出电力连接件,输出电力连接件包括输出热端子H2和输出中性端子N2,输出中性端子N2适于与用于照明负载的外部负载调节装置联接(例如,经由图1中示出的电力布线118与LED驱动器114联接)。可供选择地,输出热端子H2和输出中性端子N2可以直接与外部照明负载联接。
控制模块200可以包括可控导通装置210,可控导通装置210以串联电连接的方式联接在输入热端子H1和输出热端子H2之间,用于控制传递到外部驱动器和/或外部照明负载的电力。可控导通装置210可以包括例如继电器、双向半导体开关(例如,诸如,三端双向交流开关、整流桥中的FET、反串联连接的两个FET或者一个或更多个绝缘栅型双极性结晶体管)或任何其它合适的切换电路。可控导通装置210可以被配置成将负载电流ILOAD导向驱动器和/或照明负载。输出中性端子N1可以与输出中性端子N2直接联接。控制模块200可以另选地包括适于与AC电源和驱动器和/或照明负载联接的单个中性端子。
控制模块200可以包括控制电路220,控制电路220与可控导通装置210联接,用于致使可控导通装置导通和/或不导通,以控制传递到驱动器和/或照明负载的电力。例如,控制电路220可以包括微控制器、可编程逻辑器件(PLD)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置、控制器或控制电路。控制模块200可以包括存储器(未示出)。存储器可以被实现为外部集成电路(IC)或控制电路220的内部电路。存储器可以进行操作,以存储诸如计算机可执行指令、与控制模块200的操作关联的配置设置(例如,响应控制技术)和/或类似物的信息。存储器可以包括成任何组合的易失性和/或非易失性存储器的一个或更多个组件。
控制模块200可以包括电源222,电源222联接在输入热端子H1和输入中性端子N1之间,用于生成为控制电路220和控制模块200的其它低压电路供电的直流(DC)电源电压VCC。DC电源电压VCC可以被引至电路公共端,该电路公共端可以包括非隔离的电路公共端(例如,引至输入热端子H1和/或输入中性端子N1)或隔离的电路公共端。
控制模块200可以包括一个或更多个电力测量电路,例如,电流测量电路230和/或电压测量电路232。控制模块200可以包括电流测量电路230,电流测量电路230串联电连接在输入热端子H1和输出热端子H2之间,用于测量传导通过驱动器和/或照明负载的负载电流ILOAD的幅值。电流测量电路230可以生成指示当前正传导通过驱动器和/或照明负载的负载电流ILOAD的幅值的电流反馈信号VFB-I。例如,电流测量电路230可以包括感测电阻器(未示出),该感测电阻器用于响应于正传导通过感测电阻器的负载电流ILOAD来生成感测电压(例如,电流反馈信号VFB-I)。控制电路220可以接收用于确定正传导通过驱动器和/或照明负载的负载电流ILOAD的幅值的电流测量信号VFB-I。
控制模块200可以包括电压测量电路232,电压测量电路232联接在输入热端子H1和输入中性端子N1之间,用于测量AC电源的线电压的幅值。电压测量电路232可以生成指示AC电源的线电压的当前幅值的电压反馈信号VFB-V。例如,电压测量电路232可以包括用于生成缩放电压(例如,电压反馈信号VFB-V)的电阻分压器。控制电路220可以接收电压测量信号VFB-V并且可以使用线电压的当前幅值和电流测量电路230测量的负载电流ILOAD的当前幅值来计算驱动器和/或照明负载当前正消耗的电力量。控制电路220可以采用线电压的当前幅值(例如,120V),以使用负载电流ILOAD的当前幅值来计算驱动器和/或照明负载当前正消耗的电力量,并且例如可以不接收电压测量信号VFB-V。
控制模块200可以包括控制连接件,该控制连接件包括适于(例如,经由图1中示出的控制布线119)与驱动器联接的第一控制端子C1和第二控制端子C2。控制电路220可以包括通过驱动器通信电路240与控制端子C1、C2联接的控制输出端224。驱动器通信电路240可以包括联接在控制电路的控制输出端224和第一控制端子C1之间的缓冲器电路242和电流限制电路244。第二控制端子C2可以与电路公共端(例如,隔离的电路公共端)联接。驱动器通信电路240可以包括可以串联联接在控制电路220的控制输出端224和电路公共端之间的电容器246和可控切换电路246。可控切换电路248可以包括例如双极结型晶体管(BJT)、场效应晶体管(FET)或其它合适的可控开关。控制电路220可以生成用于致使可控切换电路248导通和/或不导通的平均使能控制信号VEN。控制电路220可以被配置成在控制输出端224处生成模拟控制信号(例如,0-10V控制信号、10-0V控制信号或模拟PWM控制信号)和/或数字控制信号(例如,数字消息),用于控制与控制端子C1、C2联接的驱动器。第一控制端子C1可以与控制电路220联接,使得控制电路可以被配置成从驱动器接收模拟反馈(例如,在控制端子C1、C2处错接的情况下)以及数字消息。
控制模块200还可以包括适于与外部传感器装置(例如,图1中示出的传感器装置116)电联接的传感器端口250。例如,传感器端口250可以包括四引脚连接器。传感器端口250可以包括两个引脚S1、S4,引脚S1、S4用于将电源电压VCC和电路公共端联接到外部传感器装置,用于为外部传感器装置供电。传感器端口250可以包括用于从传感器装置接收占用控制信号VOCC的占用控制信号引脚S2,占用控制信号VOCC可以指示外部传感器装置检测到的占用或空置状况。控制电路220可以接收占用控制信号VOCC并且可以响应于检测占用状况或空置状况的外部传感器装置来控制驱动器和/或照明负载。传感器端口250可以包括用于从传感器装置接收日光控制信号VDAY的日光控制信号引脚S3,日光控制信号VDAY例如可以指示外部传感器装置测量的光强度。控制电路220可以接收日光控制信号VDAY并且响应于外部传感器装置测量的光强度来控制驱动器和/或照明负载。虽然未示出,但传感器端口250可以包括两引脚连接器。如果传感器端口250包括两引脚连接器,则两引脚可以用于将电源电压VCC和电路公共端联接到外部传感器装置以为外部传感器装置供电,并且从传感器装置接收占用控制信号VOCC和/或从传感器装置接收日光控制信号VDAY。
控制模块200可以包括无线通信电路,无线通信电路例如包括与天线626联接的用于发送和接收RF信号(例如,图1中示出的RF信号106)的RF收发器260。控制电路220可以与RF收发器260联接,用于从无线控制装置(例如,图1中示出的系统控制器120、远程控制装置130、占用传感器140和/或日光传感器150)经由RF信号106接收数字消息。控制电路220可以被配置成响应于接收到的数字消息来控制驱动器和/或照明负载。控制电路220可以被配置成例如经由RF信号106来发送数字消息,以向系统控制器120提供反馈信息。例如,反馈信息可以包括控制模块220、驱动器和/或照明负载的状态、驱动器和/或照明负载正消耗的电力量、照明负载的当前强度、外部感测装置所检测的占用或空置状况、外部传感器装置测量的光强度、和/或类似物。
控制电路220可以被配置成在控制输出端224处生成多种不同类型的控制信号,用于控制可能需要不同类型的控制信号(例如,使用不同的控制技术或方法)的外部驱动器和/或外部照明负载。控制电路220可以被配置成在控制输出端224处,生成不同类型的模拟控制信号(例如,0-10V控制信号、10-0V控制信号、模拟PWM控制信号或其它类型的调光控制信号)。由于0-10V控制信号和10-0V控制信号是DC电压,因此控制电路220可以在生成0-10V控制信号或10-0V控制信号时致使可控切换电路248导通,以将电容器246联接在控制输出端224和电路公共端之间。控制电路220可以被配置成生成PWM信号,该PWM信号被电容器246滤波以在控制输出端224处生成适宜的DC电压。缓冲器电路242可以进行操作,以在生成0-10V控制信号和10-0V控制信号时防止电容器246通过电流限制电路244或驱动器进行充电。当控制电路220在控制输出端224处正在生成模拟PWM控制信号时,控制电路220可以被配置成使用平均使能控制信号VEN致使可控切换电路248不导通,使得在控制输出端224和电路公共端之间没有联接电容器244。
控制电路220可以被配置成例如使用诸如DALI协议的标准协议和/或诸如ECOSYSTEM协议的专有协议,在控制输出端224处生成诸如数字消息的数字控制信号。当经由控制输出端224向与控制端子C1、C2联接的驱动器发送数字消息时,控制电路220可以致使可控切换电路248不导通,使得在控制输出端224和电路公共端之间不联接电容器246。为了根据DALI协议或ECOSYSTEM协议来发送数字消息,控制电路220可以被配置成将控制端子C1、C2短接在一起以发送逻辑“1”位,并且不将控制端子C1、C2短接在一起以发送逻辑“0”位。例如,控制电路220可以使用曼彻斯特编码(Manchester encoding)根据DALI协议或ECOSYSTEM协议来发送数字消息。以类似方式,驱动器可以将控制端子C1、C2短接在一起,以根据DALI协议或ECOSYSTEM协议将数字消息发送到控制模块200。电流限制电路244可以进行操作,以在驱动器将控制端子C1、C2短接在一起时保护控制模块200的电路。另外,电流限制电路244可以进行操作,倘若安装有错误,例如,如果有过多驱动器联接到控制端子C1、C2,则保护控制模块200的电路。
因此,控制电路220可以通过在控制输出端224处生成适宜的模拟或数字控制信号来控制与控制端子C1、C2联接的驱动器。另外,控制电路220可以控制可控导通装置210,以致使可控导通装置导通和不导通,从而打开和关闭驱动器和照明负载。
控制电路220可以被配置成控制可控导通装置210以在输出热端子H2处生成相位控制信号(例如,如果可控导通装置包括双向半导体开关,诸如三端双向交流开关、整流桥中的FET、反串联连接的两个FET或者一个或更多个绝缘栅型双极性结晶体管)。在这种情况下,驱动器可以不与控制端子C1、C2联接,而是可以对相位控制信号作出响应,以响应于相位控制信号的触发角度(firing angle)来调节照明负载的强度。另外,控制电路220可以被配置成控制可控导通装置210,以致使可控导通装置导通和不导通,从而打开和关闭外部驱动器和照明负载。此驱动器可以不与控制端子C1、C2联接。控制电路220可以被配置成使用诸如正向或反向相位控制调光的标准相位控制调光技术来生成相位控制信号。
照明负载(例如,白炽灯)可以与输出热端子H2和输出中性端子N2直接联接。控制电路220可以控制可控导通装置210,以在输出热端子H2处生成相位控制信号,并且可以调节相位控制信号的触发角度,以调节照明负载的强度。另外,控制电路220可以被配置成控制可控导通装置210,以致使可控导通装置导通和不导通,从而打开和关闭外部照明负载。
控制电路220可以被配置成例如当控制模块200首先通电时,当被布置成高级编程模式时等,确定(例如,自动地确定)用于控制与输出热端子H2和输出中性端子N2联接的驱动器的适宜类型的控制信号。控制电路220可以被配置成通过多种控制技术中的每一种控制技术分步进行,并且尝试使用所选择的控制技术来控制驱动器。例如,这多种控制技术可以包括至少一种模拟控制技术和至少一种数字控制技术。控制电路220可以例如尝试通过在控制端子C1、C2处生成不同的控制信号(例如,0-10V控制信号、10-0V控制信号或模拟PWM控制信号)来控制驱动器。控制模块115还可以尝试使用不同的协议(例如,DALI协议或ECOSYSTEM协议)经由控制端子C1、C2向驱动器发送数字消息。
然后,控制电路220可以例如通过监测外部驱动器和/或照明负载的参数来确定驱动器是否对所选择的控制技术(例如,模拟控制技术和/或数字控制技术)作出响应。控制电路220可以监测例如负载电流ILOAD和/或驱动器和/或照明负载正消耗的电力的幅值(例如,使用电流反馈信号VFB-I和/或电压反馈信号VFB-V),以确定驱动器是否对当前控制信号作出适宜的响应。例如,控制电路220可以使用单种控制技术将驱动器和/或照明负载控制成高端强度LHE和低端强度LLE。控制电路220可以测量在高端强度LHE和低端强度LLE下的照明负载和/或驱动器正消耗的电力,并且确定这些值是否处于确定驱动器是否对所选择的控制技术作出响应的适宜范围内。控制电路220可以被配置成测量一个或更多个强度下的照明负载的光强度(例如,经由传感器装置116和/或无线日光传感器150),以确定驱动器是否对所选择的控制技术作出响应。另外,控制电路220可以被配置成经由控制端子C1、C2从驱动器接收回数字消息,以确定驱动器对发送到驱动器的数字消息作出响应。另外,驱动器可以被配置成监测和/或测量参数并且经由控制端子C1、C2将包括该参数的数字消息发送到控制模块200。
在确定驱动器对控制信号或数字消息中的一个作出响应时,控制电路220可以选择当前控制技术用于在正常操作期间使用。如果控制电路220确定驱动器不对控制信号或数字消息中的任何一种作出响应,则控制电路可以决定在正常操作期间使用切换控制。例如,控制电路220可以控制可控导通装置210,以打开和关闭驱动器和/或照明负载,而没有对驱动器和/或照明负载进行调光。
图3A和图3B是适于通过多种不同的控制方法或技术来控制负载调节装置的控制模块(例如,用于控制图1的驱动器114的控制模块115和/或图2的控制模块200)所执行的示例过程300的简化流程图。当在310中控制模块首先通电并且控制电路启动时,控制电路(例如,图2的控制电路220)可以执行过程300。可以在除了控制模块首先通电并且控制电路启动的时间外的时间,例如,当控制模块进入高级编程模式并且被初始化以由用户执行过程300时来执行过程300。
控制电路可以通过多种控制技术来分步进行,并且确定负载调节装置是否对多种控制技术中的任何一种作出响应。这多种控制技术可以包括例如成任何次序和组合的一种或更多种模拟控制技术和一种或更多种数字控制技术。控制电路可以在过程300期间使用变量n来跟踪当前控制技术。例如,控制模块可以配置成使用NCT种控制技术,例如,如下的六种控制技术:
在312中,控制电路可以将变量n设置成例如1,使得控制技术初始地被设置成0-10V控制。在314中,控制电路可以致使可控导通装置(CCD)导通,以向驱动器(例如,图2的可控导通装置210)供电。
在316中,控制电路可以尝试使用当前控制技术将驱动器控制成高端强度LHE。在318中,控制电路可以对指示驱动器和/或照明负载正消耗的电力的一个或更多个反馈信号(例如,图2中示出的电流反馈信号VFB-I和/或电压反馈信号VFB-V)进行取样。在320中,控制电路可以响应于反馈信号的取样值,将高端功率测量值PHE存储在存储器中。控制电路可以尝试在322中使用当前控制技术将驱动器控制成低端强度LLE,在324中对反馈信号进行取样,并且在326中将低端功率测量值PLE存储在存储器中。
如果在328中高端功率测量值PHE大于低端功率测量值PLE并且在330中变量n不等于3,则控制电路可以在退出过程300之前在332中选择当前控制技术。例如,当在328中高端功率测量值PHE大于低端功率测量值PLE并且在330中变量n等于1时,控制电路可以决定在正常操作期间使用0-10V控制技术。如果在328中高端功率测量值PHE不大于低端功率测量值PLE并且在334中变量n不等于1,则在336中控制电路可以将变量n递增1并且在338中确定高端功率测量值PHE是否小于低端功率测量值PLE。如果高端功率测量值PHE小于低端功率测量值PLE,则控制电路可以在退出过程300之前在340中选择当前控制技术(即,10-0V控制)。如果在338中高端功率测量值PHE不小于低端功率测量值PLE,则在342中控制电路可以将变量n递增1并且在316中控制电路可以尝试使用下一种控制技术来控制所连接的驱动器和/或照明控制。
如果在328中高端功率测量值PHE大于低端功率测量值PLE并且在330中变量n等于3,则在334中控制电路可以尝试使用专有协议(例如,ECOSYSTEM协议)向驱动器发送数字消息。例如,数字消息可以是ECOSYSTEM协议特有的查询命令(例如,未包括在DALI协议中)。如果在346中驱动器对数字消息作出响应,则在332中控制电路可以选择当前控制技术(即,ECOSYSTEM协议),并且退出过程300。如果在346中驱动器没有对使用ECOSYSTEM协议发送的数字消息作出响应,则在348中控制电路可以将变量n递增1并且在350中尝试使用标准协议(例如,DALI协议)向驱动器发送数字消息。如果在352中驱动器对数字消息作出响应,则在332中控制电路可以选择当前控制技术(即,DALI协议),并且退出过程300。如果在352中驱动器没有对使用DALI协议发送的数字消息作出响应,则在354中控制电路可以将变量n递增1并且在316中控制电路可以尝试使用下一种控制协议来控制所连接的驱动器和/或照明控制。
如果在328中高端功率测量值PHE不大于低端功率测量值PLE并且在334中变量n不等于1,则在356中控制电路可以确定变量n是否大于或等于控制技术的数量NCT。如果变量n小于控制技术的数量NCT,则在358中控制电路将变量n递增1并且在316中控制电路可以尝试使用下一种控制技术来控制所连接的驱动器和/或照明控制。如果在356中变量n大于或等于控制技术的数量NCT,则在360中控制电路可以选择仅切换控制,并且退出过程300。
控制电路可以使用高端或低端的负载电流ILOAD的幅值来确定驱动器是否对当前控制技术作出正确响应,例如,而非计算和使用图3A和图3B的过程300中的功率测量值PHE、PLE。
虽然在图3A和图3B中未示出,但控制模块可以尝试使用相位控制信号来控制驱动器和/或照明负载并且确定驱动器和/或照明负载是否正确作出响应。例如,控制模块可以测量传导通过驱动器和/或照明负载的负载电流的峰值和均方根(RMS)值以确定电流波峰因数(CCF),并且如果电流波峰因数太大,则停止生成相位控制信号。可以迫使控制模块成为使控制模块生成相位控制信号的模式。例如,控制模块的安装方可以(例如,用布线)将控制端子C1、C2短接在一起,并且控制模块可以确定如果控制模块确定控制终端被持续短接在一起则使用相位控制技术。控制模块可以尝试使用相位控制信号来控制驱动器和/或照明负载,并且在尝试多种控制技术之前、期间或之后确定驱动器和/或照明负载是否作出正确响应。
另外,控制模块可以包括编程输入端,例如,双列直插封装(DIP)开关,该编程输入端用于设置供控制模块使用的适宜控制技术(例如,可以被称为高级编程模式)。DIP开关可以包括足够的单独机械开关或位置,以用于提供控制模块能够生成的多种控制技术中的每一种控制技术的特有的开关设置。例如,控制模块的安装方可以将DIP开关调节成用于在安装控制模块期间所期望的控制技术的特有开关设置。在启动时,控制电路可以读取该特有开关设置,以确定在正常操作期间要使用哪种控制技术。另外,DIP开关的特有开关设置中的一种开关设置可以选择自动控制确定过程,在该自动控制确定过程中,控制模块可以执行图3A和图3B的过程300,以确定要使用的适宜控制技术。
在使用DIP开关选择了控制技术并且控制模块通电之后,控制模块可以执行图3A和图3B的过程300,以确认选择该适宜控制技术。如果DIP开关所选择的控制技术与过程300所确定的控制技术不匹配,则控制模块可以将控制技术改变成通过过程300所选择的技术和/或可以将错误状况通知用户(例如,通过使控制模块上的可视指示器闪烁和/或使照明负载的强度闪烁或者调节该强度)。