具有过电流保护电路的负载控制装置制造方法及图纸

一种用于控制从交流电源递送到电力负载的电力的负载控制装置可以包括：可控导电装置；控制电路；以及过电流保护电路，所述过电流保护电路被配置成在所述可控导电装置为非导电时被停用。所述控制电路可以被配置成在所述AC电源的每个半周期开始时将所述可控导电装置控制为非导电的并且在每个半周期期间在触发时间使所述可控导电装置为导电的(例如，使用正向相位控制调光技术)。所述过电流保护电路可以被配置成在所述可控导电装置中出现过电流条件时使所述可控导电装置为非导电的。所述过电流保护电路在所述可控导电装置为非导电时可以停用并且在每个半周期期间在使所述可控导电装置为导电的所述触发时间之后启用。

Load control device with over-current protection circuit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有过电流保护电路的负载控制装置相关申请的交叉引用本申请要求2017年6月9日提交的美国临时专利申请No.62/517,484的优先权，该申请的全部公开通过引用并入本文中。
技术介绍
现有技术的负载控制装置(诸如调光器开关)可以按串联电连接联接在交流(AC)电源与照明负载之间以控制从所述AC电源递送到所述照明负载的电力的量。标准的调光器开关通常可以包括双向半导体开关，例如，可控硅(例如，诸如双向可控硅)或成反串联连接的两个场效应晶体管(FET)。所述双向半导体开关可以串联地联接在所述AC电源与负载之间并且被控制而在所述AC电源的半个周期的部分内为导电和非导电的，因此控制递送给电力负载的电力的量。大体上，调光器开关可以使用正向相位控制调光技术或反向相位控制调光技术以便控制何时使双向半导体开关为导电和非导电的以因此控制递送给所述负载的电力。所述调光器开关可以包括用于将照明负载开启和关闭的拨转致动器以及用于调整所述照明负载的强度的强度调整致动器。在以下各案中更详细地描述了现有技术的调光器开关的实例：在1993年9月29日颁布的标题为“LIGHTINGCONTROLDEVICE”的共同受让的美国专利No.5,248,919；以及在2005年11月29日颁布的标题为“ELECTRONICCONTROLSYSTEMSANDMETHODS”的美国专利No.6,969,959；以上各案的全部公开通过引用并入本文中。为了节省能量，正使用高效率的照明负载(诸如，例如发光二极管(LED)光源)来替代或替换常规的白炽灯或卤素灯。与白炽灯和卤素灯相比，高效率光源通常消耗较少电力并且提供较长的操作寿命。为了恰当地照明，负载调节电路(例如，诸如电子调光镇流器或LED驱动器)可以联接在AC电源与相应的高效率光源(例如，紧凑型荧光灯或LED光源)之间以调节供应给所述高效率光源的电力。一些高效率照明负载可以与负载调节电路一起一体地容纳在单个壳体中。这种壳体可以具有旋入式灯头，所述旋入式灯头允许机械地附接到标准螺口插座并且提供与AC电源的不带电侧以及AC电源的带电侧或调光器开关的调光带电端子的电连接(例如，用于接收相位控制电压)。一种用于控制高效率光源的调光器开关可以串联地联接在AC电源与用于所述高效率光源的负载调节电路之间。所述负载调节电路可以响应于所述调光器开关的双向半导体开关的导电时间而将所述高效率光源的强度控制为所要强度。用于所述高效率光源的负载调节电路可以具有高的输入阻抗或量值在半周期内变动的输入阻抗。当现有技术的正向相位控制调光器开关联接在所述AC电源与用于所述高效率光源的负载调节电路之间时，所述负载调节电路可能无法传导足以超过可控硅的额定锁存电流和/或保持电流的电流。
技术实现思路
如本文中所描述，一种用于控制从交流(AC)电源递送到电力负载的电力的负载控制装置可以包括：可控导电装置；控制电路；以及过电流保护电路，所述过电流保护电路被配置成在所述可控导电装置为非导电时被停用。所述可控导电装置可以适于联接在所述AC电源与所述电力负载之间以控制递送到所述电力负载的电力。举例来说，所述可控导电装置可以包括按反串联连接联接的两个场效应晶体管(FET)。所述控制电路可以被配置成使用正向相位控制调光技术来控制所述可控导电装置。所述控制电路可以在所述AC电源的每个半周期开始时将所述可控导电装置控制为非导电的并且在每个半周期期间在触发时间时使所述可控导电装置为导电的。所述过电流保护电路可以联接到所述可控导电装置并且可以在所述可控导电装置中出现过电流条件时使所述可控导电装置为非导电的。所述过电流保护电路在所述可控导电装置为非导电时可以停用，并且在每个半周期期间在使所述可控导电装置为导电的所述触发时间之后启用。另外，在本文中还公开了一种控制从交流(AC)电源递送到电力负载的电力的方法。所述方法可以包括：(1)使用正向相位控制技术来控制可控导电装置以使负载电流传导通过所述电力负载而控制递送到所述电力负载的所述电力；(2)在所述AC电源的每个半周期开始时将所述可控导电装置控制为非导电的；(3)在每个半周期期间在所述可控导电装置为非导电时停用过电流保护电路，所述过电流保护电路联接到所述可控导电装置并且对所述负载电流的量值作出响应；(4)在每个半周期期间在触发时间时使所述可控导电装置为导电的；以及(5)在每个半周期期间在使所述可控导电装置为导电的所述触发时间之后启用所述过电流保护电路以允许所述过电流保护电路在所述可控导电装置中出现过电流条件时使所述可控导电装置为非导电的。附图说明图1是用于控制递送给电力负载(诸如，照明负载)的电力的量的示例性负载控制装置(例如，调光器开关)的简化框图。图2是另一个示例性负载控制装置的简化示意图，所述示意图展示了过电流保护电路和超控电路。图3展示了说明图2的负载控制装置的操作的简化波形。具体实施方式图1是用于控制递送给电力负载(诸如，照明负载102)的电力的量的示例性负载控制装置100(例如，调光器开关)的简化框图。负载控制装置100可以具有联接到交流(AC)电源104以接收AC干线电压VAC的带电端子H以及联接到照明负载102的调光带电端子DH。负载控制装置100可以包括可控导电装置110，诸如可以按反串联连接联接在所述带电端子与所述调光带电端子DH之间的两个场效应晶体管(FET)Q112、Q114。所述FET的结可以联接到电路的公共端。负载控制装置100可以包括用于控制FETQ112、Q114以使负载电流I负载传导通过照明负载102的控制电路115，例如数字控制电路。控制电路115可以包括以下一者或多者：处理器(例如，微处理器)、微控制器、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或任何合适的控制器或处理装置。控制电路115可以产生第一驱动信号VDR1和第二驱动信号VDR2，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号可以分别经由第一栅极驱动电路116和第二栅极驱动电路118耦合到相应的FETQ112、Q114的栅极以在所述FET的栅极处产生栅极电压VG1、VG2。举例来说，第一栅极电压VG1和第二栅极电压VG2可以是相应的驱动信号VDR1、VDR2的反相。当在AC电源104的正半周期期间使可控导电装置110为导电时，可以使负载电流I负载传导通过第一FETQ112的漏极-源极通道以及第二FETQ114的体二极管。当在AC电源104的负半周期期间使可控导电装置110为导电时，可以使负载电流I负载传导通过第二FETQ114的漏极-源极通道以及第一FETQ112的体二极管。控制电路115可以从零交叉检测电路120接收表示AC电源104的AC干线电压的零交叉点的零交叉控制信号VZC。控制电路115可以被配置成使用相位控制调光技术(例如，正向相位控制调光技术和/或反向相位控制调光技术)相对于AC波形的零交叉点在预定时间(例如，在触发时间或触发角度时)使FETQ112、Q114为导电和/或非导电的以产生相位控制电压VPC。在以下各案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制从交流(AC)电源递送到电力负载的电力的负载控制装置，所述负载控制装置包括：/n可控导电装置，所述可控导电装置适于联接在所述AC电源与所述电力负载之间以使负载电流传导通过所述电力负载而控制递送到所述电力负载的所述电力；/n控制电路，所述控制电路被配置成使用正向相位控制调光技术来控制所述可控导电装置，所述控制电路被配置成在所述AC电源的每个半周期开始时将所述可控导电装置控制为非导电的并且在每个半周期期间在触发时间时使所述可控导电装置为导电的；以及/n过电流保护电路，所述过电流保护电路联接到所述可控导电装置并且被配置成在所述可控导电装置中出现过电流条件时使所述可控导电装置为非导电的；/n其中所述过电流保护电路在所述可控导电装置为非导电时停用并且在每个半周期期间在使所述可控导电装置为导电的所述触发时间之后启用。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170609 US 62/517,4841.一种用于控制从交流(AC)电源递送到电力负载的电力的负载控制装置，所述负载控制装置包括：
可控导电装置，所述可控导电装置适于联接在所述AC电源与所述电力负载之间以使负载电流传导通过所述电力负载而控制递送到所述电力负载的所述电力；
控制电路，所述控制电路被配置成使用正向相位控制调光技术来控制所述可控导电装置，所述控制电路被配置成在所述AC电源的每个半周期开始时将所述可控导电装置控制为非导电的并且在每个半周期期间在触发时间时使所述可控导电装置为导电的；以及
过电流保护电路，所述过电流保护电路联接到所述可控导电装置并且被配置成在所述可控导电装置中出现过电流条件时使所述可控导电装置为非导电的；
其中所述过电流保护电路在所述可控导电装置为非导电时停用并且在每个半周期期间在使所述可控导电装置为导电的所述触发时间之后启用。


2.如权利要求1所述的负载控制装置，其中所述可控导电装置包括按反串联连接电联接的第一和第二场效应晶体管(FET)。


3.如权利要求2所述的负载控制装置，所述负载控制装置还包括：
第一栅极驱动电路，所述第一栅极驱动电路被联接以从所述控制电路接收第一驱动信号并且在所述第一FET的栅极处产生第一栅极电压；以及
第二栅极驱动电路，所述第二栅极驱动电路被联接以从所述控制电路接收第二驱动信号并且在所述第二FET的栅极处产生第二栅极电压。


4.如权利要求3所述的负载控制装置，所述负载控制装置还包括：
超控电路，所述超控电路被配置成产生启用控制信号，所述启用控制信号被所述过电流保护电路接收以用于启用和停用所述过电流保护电路。


5.如权利要求4所述的负载控制装置，其中所述超控电路被配置成从所述控制电路接收所述驱动信号并且在所述FET中的至少一者被控制为非导电的以使所述可控导电装置为非导电时停用所述过电流保护电路。


6.如权利要求5所述的负载控制装置，其中所述超控电路被配置成在每个半周期期间在从所述FET中的至少一者被控制为导电的以使所述可控导电装置为导电的所述触发时间开始的第一延迟时段之后启用所述过电流保护电路。


7.如权利要求6所述的负载控制装置，其中所述超控电路被配置成在每个半周期期间在从所述FET中的所述至少一者被控制为非导电的以使所述可控导电装置为非导电的时间开始的第二延迟时段之后停用所述过电流保护电路。


8.如权利要求3所述的负载控制装置，其中所述过电流保护电路联接到所述第一FET和所述第二FET的栅极以在出现所述过电流条件时将相应的栅极电压的量值控制为约零伏而使所述FET为非导电的。


9.如权利要求2所述的负载控制装置，其中所述过电流保护电路联接在所述可控导电装置的两端并且被配置成响应于所述FET中的每一者的相应导通电阻而检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·莫尔西，J·P·斯坦纳，
申请(专利权)人：路创技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US