用于低功率负载的智能电子开关制造技术

一种用于对从电源传送至电负载的功率进行控制的，诸如电子开关的双线智能负载控制装置，包括：继电器，用于将负载电流传导通过负载；以及内嵌电源，与继电器串联连接，用以在继电器导电时在电容上产生电源电压。电源在电容相对于电源的频率异步充电时进行控制。电容在继电器导电时传导负载电流达电源的线周期的至少一部分的时间。负载控制装置还包括双向半导体开关，其进行控制以最小化传导通过继电器的浪涌电流。双向半导体开关响应于电源的电容中的过电流情况而导电，且继电器响应于电源中的过热情况而不导电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及负载控制装置，其用于控制从交流(AC)电源传送至电负载的功率，且更具体地涉及具有控制器、闩锁继电器、以及电源的“智能”双线电子开关，其将AC电源的基本上所有的线电压都提供至负载，并以不会导致负载的不适当运行的方式使电流流过负载。
技术介绍
典型的负载控制装置可操作用于控制从交流(AC)电源传送至电负载(例如照明负载或电机负载)的功率量。壁装式负载控制装置适于安装至标准电暗线箱。调光开关包括可控导电装置(诸如三端双向可控硅开关之类的双向半导体开关)，其串联在电源和负载之间。在AC电源的半周期部分中，控制可控导电装置的导电和不导电，由此控制传送至负载的功率量(例如利用相位控制调光技术)。“智能”调光开关(即数字调光开关)包括用于控制半导体开关的微处理器(或类似控制器)，以及用于为微处理器供电的电源。此外，智能调光开关可包括全部由电源供电的存储器、通信电路、以及多个发光二极管(LED)。电子开关(即数字开关)包括可控导电装置(例如继电器或双向半导体开关)、微处理器、和电源。与智能调光开关相反，不利用相位控制调光技术来控制电子开关的可控导电装置，而是在AC电源的每半个周期期间控制其导电或不导电，由此触发电负载的导通和断开。通常，壁装式电子开关不需要AC电源的中性点侧的接头(即，电子开关是“双线”装置)。这在电子开关以改型安装方式(即，取代其中没有中性点接头的电暗线箱中的现有开关或负载控制装置)安装时特别有用。为了充电，双线电子开关的电源必须产生电源两端的电压量。因此，不是所有的AC 电源的AC线电压都适于为电负载供电，且电负载可能不会适当运行。例如，如果电负载是照明负载，则照明负载不会按最大可能强度来进行照明。此外，电源必须使电流流过受控电负载以便充电，这会使某些类型的电负载产生问题。例如，当电负载是照明负载时，电源电流的幅度不能大到致使照明负载照明或闪烁的程度。而且，对于某些负载，例如紧凑型荧光灯来说，不能传导正弦电流，且因此电流不能在AC电源的线周期的某些部分期间传导通过这些电负载。因此，需要具有用于导通和断开负载的控制器以及单电源的电子开关，该单电源以不会导致负载的不适当运行的方式操作。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，双线电子开关适于连接在AC电源和电负载之间，以用于导通和断开电负载，该双线电子开关包括可控导电装置，其适于串联连接在电源和负载之间；控制器，其可操作连接可控导电装置，用以控制可控传导；输出电容，其可操作以产生用于为控制器供电的DC电源电压；以及内嵌(in-line)电源，其在输出电容相对于AC电源的频率异步充电时进行控制，以致内嵌电源可操作用于在每半个周期期间的任意时刻开始和停止充电。可控导电装置适于在可控导电装置导电时将负载电流传导通过负载。控制器使可控导电装置导电和不导电，以分别导通和断开负载。内嵌电源与可控导电装置串联连接，且还连接至输出电容以在输出电容充电时进行控制，以便在可控导电装置导电时在输出电容上产生DC电源电压。在输出电容充电时，在内嵌电源上产生的电压的幅度基本上比 AC电源的AC线电压的峰值电压小。输出电容在可控导电装置导电时适于传导负载电流达 AC电源的线周期的至少一部分时间。电源在AC电源的每半个周期期间至少对输出电容开始和停止充电一次。此外，本文还说明了包括适于连接在AC电源和电负载之间的用以导通和断开电负载的可控导电装置的用于电子开关的电源。电子开关包括输出电容，其可操作用于产生 DC电源电压；双向半导体开关，其适于与可控导电装置串联连接且与输出电容并联连接； 以及控制电路，其连接至双向半导体开关，以使双向半导体开关导电和不导电。输出电容在双向半导体开关不导电时操作以用于充电。控制电路响应于DC电源电压的幅度，以使双向半导体开关在DC电源电压幅度达到最大DC电源电压阈值时导电，而在DC电源电压降至最小DC电源电压阈值时不导电。在输出电容充电时在电源上产生的电压基本上小于在输出电容充电时的AC电源的AC线电压的峰值电压。电源在输出电容相对于AC电源的频率异步充电时进行控制，以使得内嵌电源在每半个周期期间的任意时刻都能开始和停止充电。电源在AC电源的每半个周期期间至少对输出电容开始和停止充电一次。根据本专利技术的另一实施例，用于控制从AC电源传送至电负载的功率的双线电子开关包括闩锁继电器，其适于串联连接在电源和负载之间；控制器；输出电容，其可操作用于产生用于为控制器供电的DC电源电压；以及内嵌电源，其与继电器串连连接，并还连接至输出电容，以在继电器导电时在输出电容上产生DC电源电压。闩锁继电器在继电器导电时将负载电流传导通过负载。控制器可操作连接至继电器，以控制继电器的导电和不导电，从而分别导通和断开负载。输出电容适于在继电器导电时传导负载电流达AC电源的线周期的至少一部分时间。响应于电子开关(例如在电源中)中的过热温度情况，使继电器不导电。根据本专利技术的另一实施例，用于控制从AC电源传送至电负载的功率的双线电子开关包括闩锁继电器，其适于串联地电连接在电源和负载之间，以导通和断开负载；第一双向半导体开关，其与继电器并联连接；以及控制器，其可操作连接至继电器和第一双向半导体开关的控制输入端。控制器通过首先使第一双向半导体开关导电且随后使继电器导电而导通负载，且通过首先使继电器不导电且随后使第一双向半导体开关不导电而断开负载。电子开关还包括输出电容，其可操作用于生成为控制器供电的DC电源电压；以及内嵌电源，其与继电器串连连接，以致第一双向半导体开关与继电器和电源的串联组合并联连接。内嵌电源还连接至输出电容，以在继电器导电时在输出电容上生成DC电源电压。输出电容适于在继电器导电时传导负载电流达AC电源的线周期的至少一部分时间。第一双向半导体开关响应于电源的输出电容中的过电流情况而导电。此外，电源还包括第二双向半导体开关，其与继电器串连连接并与输出电容并联连接，以致输出电容在继电器导电且第二双向半导体开关不导电时可操作用于充电。根据本专利技术的另一实施例，用于控制从AC电源传送至电负载的功率的双线电子开关包括(1)闩锁继电器，其适于串联地电连接在电源和负载之间，以导通和断开负载；(2)第一双向半导体开关，其与继电器并联连接，第一双向半导体开关包括控制输入端；(3)控制器，其可操作地连接至继电器和第一双向半导体开关的控制输入端，控制器可操作用于通过首先使第一双向半导体开关导电且随后使继电器导电而导通负载，控制器可操作用于通过首先使继电器不导电且随后使第一双向半导体开关不导电而断开负载；(4)输出电容，其可操作用于产生DC电源电压，以为控制器供电；以及(5)内嵌电源，其与继电器串联连接，以致第一双向半导体开关与继电器和电源的串联组合并联连接。内嵌电源还连接至输出电容，用以在继电器导电时在输出电容上产生DC电源电压。电源包括第二双向半导体开关，其与继电器串联连接并与输出电容并联连接，以致输出电容在继电器导电且第二双向半导体开关不导电时可操作用于充电。第一双向半导体开关响应于电源的输出电容中的过电流情况而导电，且继电器响应于电源中的过热情况而不导电。根据本专利技术的另一方面，用于控制从AC电源传送至电负载的功率的双线电子开关包括闩锁继电器，其适于串联地电连接在电源和负载之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：杨秉锐，克里斯托弗·詹姆士·萨尔韦斯特里尼，米格尔·阿瓜多·佩莱斯，唐纳多·F·豪斯曼，
申请(专利权)人：卢特龙电子公司，
类型：发明
国别省市：