用于双线负载控制装置的电源为微处理器供电，该微处理器转而控制所述电源。所述电源包括储能元件，例如电容，用于产生为所述微处理器供电的ＤＣ电压。所述电源包括高阻抗电路，以用于允许储能元件在产生ＤＣ电压并且微处理器已被供电之前以第一速率接收能量。所述电源进一步包括低阻抗电路，即与可控导电装置串联电连接的电阻，以用于允许储能元件以大于第一速率的第二速率接收能量。在启动之后，所述微处理器分别通过使可控导电装置导通和不导通来选择性地启用和禁用第二能量接收电路。所述微处理器用于监控电源并响应于对电源的监控而对输送到与负载控制装置连接的电力负载的能量值进行控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双线负载控制装置，特别是一种具有微处理器和电源的双线 智能调光器，所述电源用于产生直流(DC)电压以为所述微处理器供电。
技术介绍
传统的双线调光器具有两个接线端到交流(AC)电源的"热(hot)" 接线端以及到照明负载的"调光热(dimmed hot)"接线端。标准的调光器 使用一个或者多个半导体开关来控制输送到照明负载的电流并且因此来控 制亮度，所述半导体开关例如为三端双向可控硅开关或者场效应晶体管 (FET)。所述半导体开关通常耦合在调光器的热接线端和调光热接线端之 间。智能壁挂式调光器可以包括用户界面以及多个用于给用户提供反馈的 状态指示器，所述用户界面通常具有多个用于接收用户输入的按钮。这样的 智能调光器通常包括微处理器或者其他用于给终端用户提供先进的控制部 件和反馈选项的处理装置。于1993年9月28日公开的名为"LIGHTING CONTROL DEVICE"的共同转让的美国专利N0.5,248,919中公开了一种智 能调光器的实例，所述专利的全部内容结合于此作为参考。图1中显示了现有技术的双线调光器100的简化框图。所述调光器100具有连接到AC电压源104的热端102以及连接到照明负载108的调光热端 106。所述调光器100使用耦合在热端102和调光热端106之间的半导体开 关110来控制通过的电流，并且因此而控制照明负载108的亮度。半导体幵 关110具有被连接到门驱动电路112的控制输入(或者门电路)。所述门电 路的输入会使得半导体开关IIO导通或者不导通，所述半导体开关110转而 控制提供给照明负载108的电能。所述门驱动电路112响应于来自微处理器 114的指令信号来提供控制输入到半导体开关110。微处理器114从多个按钮116接收用户输入并且产生指令信号来驱动多 个发光二极管(LED) 118以为调光器110的用户提供视觉反馈。零交叉检 测电路120确定所述AC电源104的AC电源电压的零交叉点。零交叉被定 义为AC电源电压在每半个周期开始时从正极转换到负极或者从负极转换到 正极时的时间。零交叉信息被作为输入提供给微处理器114。微处理器114 产生门控制信号来操作半导体开关110，从而在相对于AC波形的零交叉点 的预定时间将电压从AC电源104提供到照明负载108。为了提供DC电压Vcc以为微处理器114和其他低压电路供电，调光器 100包括猫耳电源122。猫耳电源仅在AC电源电压的零交叉附近提取电流 并且根据其从AC电压源提取的电流波形形状而得名。由于调光器100仅具 有两个端102， 106 (即为双线调光器)，电源122必须通过所连接的照明负 载108提取电流。为了使电源122能够提取足够的电流，半导体开关110必 须不导通，从而电源两端可获得足够的电压。因此，即使当照明负载108两 端需要最大电压时，半导体110也不能在整个半周期长度的时间内都开启。图2中显示了现有技术的猫耳电源122的简化框图。所述猫耳电源被设 置在包括二极管D202、 D204、 D206、 D208的桥式整流器的DC侧，从而猫 耳电源能够产生DC电压V〔c。该DC电压Vcc产生在储能电容C210的两端 并且其大小适于为微处理器114以及其他低压电路供电(例如，大约5VDC)。储能电容C210的被连接到电路公共端(即负极)的一侧还被连接到NPN晶体管的Q212和PNP晶体管Q214。稳压二极管Z216和二极管D218被串联 在DC电压Vcc和晶体管Q214的基极之间。二极管D218的前向压降与晶 体管Q214的发射极-基极电压大致相同。因此，产生在储能电容C210两端 的DC电压Vcc的大小被限制到与稳压二极管Z216的击穿电压大致相同， 例如，5.1伏特。储能电容C210的初次充电或能量接收电路贯穿所述晶体管Q212和限 流电阻R220。当晶体管Q214导通时，在电阻R222的两端以及晶体管Q212 的基极-发射极结产生促使晶体管Q212导通的电压。电阻R224维持保持晶 体管Q214导通所需的基极电流。当电源122两端的电压达到特定大小时，PNP晶体管Q226开始导通， 促使晶体管Q214以及晶体管Q212停止导通。稳压二极管Z228和电阻R230 被串联在晶体管Q226的基极与晶体管Q212的发射极之间。电阻R232被连 接在晶体管226的基极-发射极结的两端。当晶体管Q226基极处的电压超过 稳压二极管的击穿电压(大约12V)时，稳压管Z228将开始导通。当电阻 R232两端的电压超过晶体管Q226所需要的发射极-基极电压时，晶体管 Q226将开始导通。因此，当在电源122两端产生适当的电压(例如，大约 16V)时，晶体管Q226将开始导通，促使晶体管Q212、 Q214停止导通， 从而中断储能电容C210的充电。电容C234耦合在电阻R232的两端以提供 储能电容C210的充电关闭中的延时。当电源122两端的电压降到适当水平 (例如，大约16V)以下，晶体管Q226停止导通，并且储能电容C210能 够再次充电。现有技术的猫耳电源122具有一些缺点。第一，每半个周期中储能电容 C210能够充电的时段由电源122中所选部件的数值设定。如果电源122在 电容C210不充电时连接到AC电压源，该电源易于在AC电压的峰值处提 取初始充电电流，在AC电压的峰值处提取初始充电电流可能在电源122的 充电电路中产生非常大的电流，特别是流过晶体管Q212和电阻R220的电 流。为了防止这些部件在此种情况下被损坏，相比于仅仅在正常情况下运行 时所需的部件，晶体管Q212和电阻R220必须为实体上更大、成本更高的 部件。为了确保电源122能够提取足够的电流以一直保持其输出电压，半导体 开关110在每半个周期被关闭至少最小间隙时间。大量最坏情况运行条件 (worst-case operating condition)限制了调光器100的正常运行，例如低压 电路提取高电流、最坏情况线电压输入(即当AC电源电压较正常情况低)、 以及最坏情况负载条件(例如，灯的数量和瓦数、灯的类型、以及灯的工作 特性变化)。由于AC电压源104耦合在串联的电源122和照明负载的两端， 并且因此，照明负载的阻抗直接影响到电源两端产生的电压以及对电源充电 所需要的时间，因此照明负载108的瓦数特别重要。随着额定瓦数的增大， 照明负载的阻抗将减小，反之亦然。因此，当低瓦数的灯被连接到调光器100 时，由于在此种负载下，负载的阻抗将相当高而所述电源两端的电压将相当 低，因此产生对电源122充电所需的最坏情况时间。当考虑到最坏情况条件， 40W的灯便通常被用作有可能碰到的最小负载。通过考虑所述最坏情况条件，所述最小间隙时间通过计算保证电源122 即使在最坏情况条件下也能充满电的间隙时间来确定。最终的间隙时间通常 结束为每半个周期的相当大部分并且限制了所连接的照明负载108的最大亮 度级别。然而，在现实中通常不会碰到所述最坏情况条件。在通常情况下， 半导体开关可以被置为在每半个周期期间的一端较长的时间导通，从而将电 流传导到负载一段较长的时间。因此，照明负载108将达到较高的亮度，该 亮度接近于当全部的线电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于控制从交流电压源输送到电力负载的电能的双线负载控制装置，该负载控制装置包括： 第一可控导电装置，该第一可控导电装置适于可操作地耦合到所述交流电压源和所述电力负载，以用于对输送到负载的电能进行控制； 微处理器，该微处理器耦合到所述第一可控导电装置，以用于对所述第一可控导电装置进行控制；以及 电源，该电源适于耦合到所述交流电压源以及耦合到所述微处理器，以用于产生直流电压为所述微处理器供电，所述电源包括储能元件以及用于可控地将能量存储到所述储能元件的第二可控导电装置； 其中所述微处理器可操作地耦合到所述第二可控导电装置以控制所述第二可控导电装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：RC小纽曼，
申请(专利权)人：路创电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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