对负载控制设备的输入电容器充电制造技术

本发明专利技术涉及对负载控制设备的输入电容器充电。一种用于控制递送到电负载(1904)的电量的负载控制设备，可以包括配置为接收相位控制电压并产生整流电压(VRECT)的整流器电路(1920)。电力转换器(1930)可以被配置为在输入处接收整流电压(VRECT)并且生成总线电压(V总线)。输入电容器(CIN)可以跨电力转换器(1930)的输入被耦合。输入电容器(CIN)可以适于在相位控制电压的幅值约为0伏时充电。电力转换器(1930)可以被配置为在升压模式操作，使得总线电压(V总线)的幅值大于输入电压的峰幅值。电力转换器可以被配置为在降压模式操作，以当相位控制电压的幅值约为0伏时从总线电压(V总线)对输入电容器(CIN)充电。

Charging of input capacitors for load control devices

The invention relates to charging an input capacitor for a load control device. A load control device for controlling the amount of power delivered to the electrical load (1904) may include a rectifier circuit (1920) configured to receive a phase control voltage and generate a rectifier voltage (VRECT). The power converter (1930) can be configured to receive a rectifier voltage (VRECT) at the input and generate a bus voltage (V bus). The input capacitor (CIN) can be coupled across the input of the power converter (1930). The input capacitor (CIN) can be adapted to charge when the amplitude of the phase control voltage is about 0 volts. The power converter (1930) can be configured to operate in boost mode so that the bus voltage (V bus) is larger than the peak value of the input voltage. The power converter can be configured to operate in step-down mode to charge the input capacitor (CIN) from the bus voltage (V-bus) when the phase control voltage is about 0 volts.

【技术实现步骤摘要】
对负载控制设备的输入电容器充电本申请是于2015年10月28日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/US2014/019686、国际申请日为2014年2月28日、中国申请号为201480024127.5、专利技术名称为“对负载控制设备的输入电容器充电”的申请的分案申请。相关申请交叉引用本申请要求2013年3月14日提交的题为“CHARGINGANINPUTCAPACITOROFALOADCONTROLDEVICE”的美国专利申请No.13/829,396的优先权。
本专利技术涉及用于控制递送到电负载诸如照明负载的电量的负载控制系统。更具体地，本专利技术涉及具有负载控制设备的“双线”负载控制系统，负载控制设备在两条线上从数字控制器接收电力和通信，数字控制器在不需要计算机或高级调试流程的情况下被容易地配置。此外，本专利技术涉及具有数字控制器和多个负载控制设备的双线负载控制系统，数字控制器可以在不需要任何额外的布线的情况下被安装在预先存在的电网络中。进一步，本专利技术涉及具有控制器的双线负载控制系统，控制器响应于多个输入设备并且在不干扰电网络上的其它控制设备的控制器的情况下在两条线上向负载控制设备发射数字消息和电力。
技术介绍
为了使气体放电灯诸如荧光灯照明，灯通常由镇流器驱动。镇流器可以被安装在荧光灯所位于的照明器材中，或者被安装到邻近照明器材的接线盒。电子镇流器从AC电源接收交流电(AC)干线电压并且将AC干线电压转换为合适的电压波形以驱动灯。许多镇流器仅仅是开关(或非调光)镇流器，只能够开启和关闭所连接的荧光灯。为了控制开关镇流器，标准壁箱安装机械开关被以串联电连接简单地耦合在AC电源和镇流器之间，使得用户通过拨动机械开关而将荧光灯开启和关闭。多个开关镇流器可以耦合到单个机械开关，使得多个荧光灯可以响应于单个机械开关的致动而被一起开启和关闭。与此相反，调光镇流器允许受控荧光灯的强度从最小强度(例如约5％)到最大强度(例如约100％)的控制。典型的现有技术调光镇流器可操作用于响应从调光开关接收到的相位控制电压(即调光热电压)而控制受控荧光灯的强度。调光开关被电耦合在AC电源和镇流器之间(即控制非调光镇流器的机械开关的位置)并且通常需要到AC电源的中性侧的连接。典型地存在三个到现有技术的电调光镇流器的电连接：开关热连接、调光热连接和中性连接。开关热连接接收开关热电压，开关热电压可以由用于将受控灯和镇流器开启和关闭的调光开关的继电器生成。镇流器在调光热连接处接收相位控制电压并且可操作用于响应于相位控制电压的导通时段的长度而确定期望的照明强度。通常期望的是将非调光镇流器安装升级为具有调光镇流器由此允许用户调节荧光灯的强度。在标准的非调光安装中，通常仅有一个电线(即开关热电压)被耦合在机械开关的电壁箱和镇流器所位于的照明器材之间。而且，耦合到AC电源的中性侧的中性线连接可能不可用于机械开关所位于的壁箱中。但是，期望的是不在调光开关和调光镇流器之间布置任何额外电线(即仅使用预先存在的布线)的情况下，用调光镇流器替换机械开关并且用调光开关替换机械开关。由于额外的电气布线的成本和安装的成本，布置额外的布线会非常昂贵。通常，安装新的电气布线需要授权的电工执行工作(其中，在不布置新的布线的情况下用另一镇流器简单地替换一个镇流器可能不需要授权的电工)。此外，如果从机械开关到镇流器的预先存在的布线布置在固定的天花板或墙壁(例如包括石膏或昂贵的硬木)之后，电工可能需要破坏天花板或墙壁以安装新的电气布线，这将因此需要后续的修补。当现有天花板包含石棉时，进一步的复杂性可能出现。只要石棉没有被扰乱，其呈现最小的健康危害并且可能被原地保留。但是，如果新的布线必须被安装在调光开关和调光镇流器之间，则石棉必须被修复。这样的修复必须由特殊训练的人员来执行。而且，去除的石棉和混杂的建筑物材料必须被作为有害废物处理。这个过程昂贵并且耗时。因此，现有技术的三线调光镇流器在如上所述的改进安装中作用不佳，因为镇流器在调光开光和镇流器(即开关热电压和调光热电压)之间需要两个电连接，而不是一个，并且除了热线之外，调光开关需要到与AC电源的中性侧耦合的中性线的连接。一些现有技术调光镇流器只需要两个连接(用于接收相位控制电压的调光热连接和中性连接)，因此在调光开关和双线调光镇流器之间只需要形成一个电连接。这样的现有技术双线调光镇流器在调光开关和双线调光镇流器之间的单个电连接上接收电力(用于驱动受控灯)和相位控制电压(用于确定期望的照明强度)。期望的照明强度与相位控制电压的导通时段成比例。因此，在不布置任何额外的电气布线的情况下，这些双线镇流器可以被安装在改进安装中以替换非调光镇流器。单个调光开关可以控制多个双线调光镇流器的强度，多个双线调光镇流器被耦合以从调光开关接收相位控制电压。但是，调光开关仅能够一致地控制双线调光镇流器，因为每个镇流器都从调光开关接收相同的相位控制电压。调光开关不能单独控制耦合到调光开关的每个镇流器的强度。现有技术双线镇流器在共同转让的、于2000年8月29日授权的、题为“SYSTEMFORPREVENTINGOSCILLATIONSINAFLUORESCENTLAMPBALLAST”的美国专利No.6,111,368以及于2002年9月17日授权的、题为“ELECTRONICDIMMINGBALLAST”的美国专利No.6,452,344中被更加详细地描述，其全部公开内容通过引用被并入本文。一些负载控制系统具有数字电子调光镇流器，数字电子调光镇流器允许独立于镇流器所布线用于接收电力的电路而控制单个照明器材或照明器材的组。这样的负载控制系统典型地具有经由有线(低电压)数字通信链路(与电力布线相区别)耦合到镇流器的控制器以允许控制器和镇流器之间的数字消息的通信。例如，控制器和镇流器可以使用工业标准数字可寻址照明接口(DALI)通信协议而通信。DALI协议允许负载控制系统中的每个DALI镇流器被指派唯一的数字地址，通过配置信息(诸如预设的照明强度)来编程，并且响应经由通信链路发射的命令而控制荧光灯。典型地，需要受过训练的安装人员使用个人计算机(PC)或其它高级编程工具来执行高级调试流程以对DALI镇流器的唯一数字地址和配置信息进行编程。一些DALI控制器可能提供用户界面，用户界面允许控制负载控制系统的镇流器。此外，负载控制系统可能包括例如壁装小键盘或手持设备，诸如红外(IR)遥控器或个人数字助理(PDA)，用于控制电子调光镇流器。IR命令由发送适当的命令到受控镇流器的IR接收传感器接收。除了IR接收传感器之外，负载控制系统还可以包括日光传感器或占用传感器。日光和占用传感器监测空间的状况(例如，分别是环境光水平或占用者的运动)并且响应于感测到的空间中的状况而发送适当的命令到受控镇流器。数字电子调光镇流器的示例在共同转让的、于2009年11月17日授权、题为“MULTIPLE-INPUTELECTRONICDIMMINGBALLASTWITHPROCESSOR”的美国专利No.7,619,539和于2011年10月11日授权、题为“DISTRIBUTEDINTELLIGENCEBALLASTSYSTEM”的美国专利No.8,035,529中被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：整流器电路，所述整流器电路被配置为接收相位控制电压并在输出处产生整流电压；电力转换器，所述电力转换器被配置为在输入处接收所述整流电压；输入电容器，所述输入电容器跨所述整流器电路的所述输出和所述电力转换器的所述输入被耦合；总线电容器，所述总线电容器跨所述电力转换器的所述输出被耦合，其中所述电力转换器被配置为生成跨所述总线电容器的总线电压；和电源，所述电源被配置为接收所述总线电压并且在所述相位控制电压的不导通部分期间对所述输入电容器充电。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/829,3961.一种装置，包括：整流器电路，所述整流器电路被配置为接收相位控制电压并在输出处产生整流电压；电力转换器，所述电力转换器被配置为在输入处接收所述整流电压；输入电容器，所述输入电容器跨所述整流器电路的所述输出和所述电力转换器的所述输入被耦合；总线电容器，所述总线电容器跨所述电力转换器的所述输出被耦合，其中所述电力转换器被配置为生成跨所述总线电容器的总线电压；和电源，所述电源被配置为接收所述总线电压并且在所述相位控制电压的不导通部分期间对所述输入电容器充电。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：负载调节电路，所述负载调节电路被配置为接收所述总线电压并且控制递送到电负载的电量；和控制电路，所述控制电路被配置为控制所述负载调节电路来控制递送到所述电负载的电量。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述电源被进一步配置为对电源电容器充电以生成用于对控制电路供电的电源电压。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电源被配置为当跨所述输入电容器的所述整流电压的幅值超过预先确定的阈值时终止对所述输入电容器的充电，并且对所述电源电容器充电，直到所述相位控制电压的幅值在所述相位控制电压的当前半周期的结束处约为0伏。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述电源包括降压转换器和用于控制所述降压转换器的操作的降压控制电路。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述电源进一步包括反馈电路，所述反馈电路能够操作以向所述降压控...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·泰帕莱，马修·罗伯特·布雷克利，乔纳森·保罗·罗斯，罗素·L·麦克亚当，
申请(专利权)人：卢特龙电子公司，
类型：发明
国别省市：美国,US