用于高强度放电灯控制的改良型装置和方法制造方法及图纸

用于例如ＨＩＤ（高强度放电）灯的放电灯控制的改良型装置和方法，影响灯的全电压起动和灯在选定并可变的起动相或间隔之后在降低电压下的持续操作。该装置包括自耦变压器（２８和３０），后者具有初级绕组和次级绕组。初级绕组总是与负载串联，但可能短路以将线路电压从线路连接到负载。当初级绕组不短路时，次级绕组也连接至负载，从而下降电压提供至负载。热模拟装置（３６）模拟ＨＩＤ灯具单元的加热时间常数，从而ＨＩＤ灯具单元工作电压的降低仅在该灯具单元已经达到充分高温以在下降工作电压下持续工作之后受到影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请涉及并要求受益于2004年9月2日递交的美国临时申请60/606972并享受其优先权。
技术介绍
方法
本专利技术属于照明控制的领域。更具体而言，本专利技术属于用来控制施加于灯具单元的电压的装置和方法，例如施加于HID(高强度放电)灯具。有利地，这种HID灯具每瓦特的能耗提供很高的光输出。此外，一旦全电压起动，这种HID灯具会在大致较低的电压下持续工作而几乎没有光输出的缩减，但有着大致降低的能耗。2、相关技术本专利技术构成在现有技术-授权于1984年2月14日的美国专利4431948以及美国专利5528110、5508589和5623186-基础上的改进，它们的公开在此结合作为参考，参考的程度根据本专利技术的充分公开和理解而定。′948专利公开了一种用于HID灯的控制器，通过使用与开关串联连接的自耦变压器来影响施加电压的选择性降低。自耦变压器绕组的第一部分插在输入端和输出端之间，附加绕组部分插在输出端与交流电源的公共端子或中性端子之间。绕组的第一部分涉及自耦变压器的串联绕组，而绕组的第二部分涉及自耦变压器的公共绕组。开关(例如可作为继电器实现)与公共绕组串联，从而当继电器处于其开放状态时，公共绕组中无电流，输出电压大致相当于输入电压。另一方面，根据′948专利，当继电器的开关触点闭合，电流允许在公共绕组中流动，自耦变压器执行其正常功能，输出电压相对于输入电压降低。然而，′948专利中的专利技术具有明显的不足之处，这在上述三个较晚的专利中已被指出。在上述三个较晚的专利中，专利技术的自耦变压器具有补偿线圈，以消除自耦变压器中谐波和不期望的热影响的产生。这种专利技术的自耦变压器避免了′948专利的不足之处。然而，对控制HID灯具的技术做进一步改善是可能的。因此，需要提供一种用于控制HID灯具的改良型装置和方法，以实现较低的电力消耗。
技术实现思路
考虑到相关技术的不足之处，本专利技术的目的是减少或消除这些不足之处中的至少一个。特别是，本专利技术的目的是提供带有以全电压起动灯具单元的改良型自耦变压器电路的HID照明控制器，为了灯具单元持续操作期间所施加电压的降低，仅采用单个单刀双掷开关，并且在从全电压变为下降电压期间电流到灯具单元没有中断。本专利技术的另一目的是提供HID照明控制器，它采用HID灯具的热惯量模拟器以确定HID灯具单元足以起动和加热的时间间隔，该时间间隔将根据环境条件而变。进一步而言，HID灯具单元的加热时间间隔可依赖于环境温度而变；并且以较少的程度依赖于风速。本专利技术的另一目的是提供HID照明控制器，它仅在HID灯具单元到达在较低电压水平下持续工作的足够工作温度后降低施加于HID灯具单元的工作电压。本专利技术的这些及其它目的和益处将结合所附附图从本专利技术特别优选的示例性实施例的下列公开中进行更彻底的理解。附图说明图1图表解释了用于HID灯的改良型照明控制装置的一个实施例；图2和3分别是图1所示照明控制装置的局部横截和纵截面视图；图4提供了图1所示照明控制装置的简化局部电路示意图；图5是图1所示HID灯的热惯量模拟器的图示表达，它包括在图1的控制器中；图6是图1、2和3所示照明控制器的闭合电路的示意图；图7提供HID灯具的另一实施例和用于这种灯具的控制器的另一可选实施例的透视图； 图8和9提供图7所示HID照明控制器的可选实施例的各电路示意图，其分别提供HID灯具持续操作的下降电压第一级，或者是这种第一级压降值的两倍。图10是类似于图6所示照明控制器的闭合电路示意图，但包括用于影响一对受控放电灯具单元从起动电压到工作电压的变化的倒数计时器。图11是用于路灯的照明控制器以及插入照明控制器的用于路灯的环境光传感器的分解示意性透视图；以及图12和13分别是图7、8、9和11所示路灯照明控制器的平面图和正视图(局部剖视)。具体实施例方式参见图1，照明控制器10通过电线12接收电路电力，并通过总体由箭头数字16表示的连线控制一对HID灯14。现在相互结合观察图2和3，可以看到，照明控制器10包括大致长方形的箱体或壳体18，后者限定了内腔20。设置在内腔20中的是印刷电路板22，后者通过支架24支撑。连接器带26邻接于印刷电路板22的一个边缘被承载，以帮助实现电线到装置10的连接。该连接器带26还用于设置在印刷电路板22上的电路(以下将进行进一步的解释)的连接。更详细地观察图2和3，可以看到印刷电路板22承载了一对间隔开的变压器28和30。双变压器28和30使照明控制装置10控制一对HID灯具单元(或两排这样的灯具单元)。在这对变压器之间，印刷电路板22承载着一对间隔开的SPDT(单刀，双掷)继电器32和34。此外，在继电器32和34之间(以及变压器28、30之间)，印刷电路板22承载着热模拟装置，通常用箭头数字36表示。可以想见的是，装置36位于紧挨印刷电路板22形成并位于周围的变压器和继电器之间的受掩蔽的″座″或凹槽36′中。出于显示清楚的原因未显示在图2和3中但存在于装置10中的是凹槽36′中围绕热模拟装置36的一些绝热物质；以及跨过这对变压器28、30以及这对继电器32、34之间间距的环境盖。即，环境盖(图3中由虚线36″指示)恰好在装置36上方跨过凹槽36′，并形成装置36上方的上边界壁，印刷电路板22以相同的方式形成凹槽36′的下壁。围绕热模拟装置36并介于印刷电路板22与环境盖36″之间的空间填充着选定数量的绝热物质，例如玻璃纤维绝缘物。绕装置36的绝热物质和环境盖将在下面进行进一步描述，但现在足以理解它们的目的是提供围绕热模拟装置36的受保护及热受控环境。为了验证对照明控制器10之操作的最初理解，现在注意看图4，它提供了控制器10的一部分的简化示意图。观察图4可以看到的是AC线路电力通过电线38、40被接收；并且电线38被连接到变压器44(代表变压器28或30)的初级绕组42的一侧。这个变压器绕组42的另一侧连接于HID灯具单元14，该HID灯具单元14的另一连接端连接于另一电线40。因此，无论何时线路电压施加于电线38和40，HID灯具单元14将接收电压。然而，由HID灯具单元14接收的电压电平通过照明控制单元10的操作进行控制，具体而言是通过变压器28或30(由图4所示变压器44表示)的操作进行控制。可以看到的是图4所示电路包括SPDT开关(表示为继电器32或34，从而图4中指示为″32/34″)，它具有连接于绕组44另一侧并连接于灯具单元14的公共触点。这一继电器32或34包括连接于电线38和初级绕组42的第一端的常开(NO)触点。类似地，继电器32或34包括连接于变压器44的次级绕组46的一端的常闭(NC)触点。这一次级绕组46的另一端连接于电线40。因此，所属领域普通技术人员将意识到，当继电器28或30不受激励、NC触点闭合时，变压器44用作传统的自耦变压器并将下降电压传递到灯具单元14。不同地观察，当继电器28或30的NC触点闭合，继电器28或30从电线38向绕组46的第一端提供电力。并且，当这种继电器28或30的NO触点闭合，则继电器使初级绕组42短路，但从电线38向灯具单元14传递全电压。当继电器28或30的NC触点闭合，传递至灯具单元14的下降电压电平将是大致根据绕组46相对于绕组4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装置，用于在全ＡＣ线路电压下起动负载装置，并在降低的工作电压下所述负载装置保持持续操作，同时在电压降低期间没有线路与负载之间的连续性损失，所述控制装置特征在于自耦变压器具有包括第一和第二端的初级绕组，以及具有相应第一和第二端的次级绕组；所述初级绕组在其第一端连接到所述ＡＣ线路的一侧并且在其第二端连接于所述负载装置的一侧；ＳＰＤＴ开关具有连接于所述初级绕组的所述第一端的第一开关触点，公共触点连接于所述负载装置，从而当所述第一开关触点与所述公共触点连接时，所述初级绕组短路并且所述负载装置接收全线路电压；所述ＳＰＤＴ开关包括连接于所述次级绕组第一端的第二开关触点，所述次级绕组第二端连接于所述ＡＣ线路的另一侧以及所述负载装置的另一侧，从而当所述第二开关触点和所述公共触点连接时所述初级和次级绕组串联穿过所述ＡＣ线路并且所述负载装置接收下降电压。

【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：詹姆斯M阿奇德金，罗宾查尔斯贝纳斯，
申请(专利权)人：活动ES照明控制公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]