用于调光器电路的控制信号发生器制造技术

公开了一种用于相位控制调光器电路（100）中的控制信号发生器（140）。控制信号发生器（140）在用户输入信号（6）大于或等于导通阈值的情况下生成用户输入信号（6）作为输出（7），或者在用户输入信号（6）小于导通阈值的情况下生成升压信号（145）作为输出（7）。输出（7）用于控制相位控制调光器电路（100）的触发角并且可以用于控制诸如紧凑型荧光灯（CFL）的负载（10）。还公开了用于生成控制信号的方法和相位控制调光器电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于控制诸如紧凑型荧光灯(CFL)的负载的调光器电路。优先权声明本申请要求于2010年2月18日提交的申请号为2010900685、标题为“ControlSignal Generator For A Dimmer Circuit”的澳大利亚临时专利申请的优先权。通过引用将该文献的全部内容合并到本文中。援引加入 本申请中参考了以下文献标题为“Improved Dimmer Circuit Arrangement” 的 PCT/AU03/00365 ;标题为“Dimmer Circuit with Improved Inductive Load” 的 PCT/AU03/00366 ;标题为“Dimmer Circuit with Improved Ripple Control ” 的 PCT/AU03/00364 ;标题为“Current Zero Crossing Detector in A Dimmer Circuit” 的 PCT/AU2006/001883 ；标题为“Load Detector For A Dimmer，，的 PCT/AU2006/001^2 ；标题为“A Universal Dimmer” 的 PCT/AU2006/001881 ;标题为“Improved Start-Up Detection in a Dimmer Circuit” 的 PCT/AU2008/001398 ；标题为“DimmerCircuit With Overcurrent Detection”的PCT/AU2008/001399 ；以及标题为“OvercurrentProtection in a Dimmer Circuit，，的PCT/AU2008/001400。通过引用将这些文献中的每个文献的全部内容合并到本文中。
技术介绍
相位控制调光器电路(也称为调光电路或者简称为调光器)用于控制从例如市电的电源提供至例如灯或电动机的负载的功率。这种电路通常使用被称为相位控制调光的技 术。这允许通过改变用于将负载连接至电源的开关在给定周期内导通的时间量，来控制提供至负载的功率。例如，如果电源提供的电压可以由正弦波表示，则在用于将负载连接至电源的开关一直接通时，对负载提供最大功率。以此方式，电源的全部能量被传输至负载。如果在每个周期(正周期和负周期)的一部分断开开关，则一定比例量的正弦波有效地与负载隔离，从而降低了提供给负载的平均能量。例如，如果开关在每个周期内接通和断开一半周期，则仅有一半的功率会被传输给负载。例如在灯的情况下，整体效果将是产生灯的亮度控制的平滑调光动作。现代相位控制调光电路通常以前沿或后沿这两种方式之一工作。在前沿技术中，调光器电路在每半个周期的前部(因此称“前沿”)内“切断”或阻 断负载的导电。在后沿技术中，调光器电路在每半个周期的后部内“切断”或阻断负载的导电。图IA示出前沿调光器的功能的表示，其中示出通过负载的电流Iy而图IB示出后沿调光器的功能。图2A示出典型的现有技术的相位控制调光器电路(或调光器电路)1，其包括开关4 (例如，诸如双向可控硅开关的固态开关)，如本领域的技术人员应理解的，该开关4根据定时控制电路3提供的定时信号将电流切换到负载10。定时控制电路3确定开关4触发导通的角度(触发角)，以允许电流流入负载10。定时控制电路3的输出5’(被提供为驱动信号)由定时控制电路3的、为控制电压的输入5来控制。该控制电压5的值可以通过用户操作用户可设置接口 2 (诸如电位计或数字开关)来改变。用户将用户可设置接口 2设置得越高，施加给定时控制电路3的控制电压5就越高，驱动信号5就越高，从而导通角就越大。较大的导通角导致灯的较高亮度。图2B示出用户控制信号/控制信号/控制电压/驱动信号关于导通角的典型传递函数。 可以使用的一种类型的负载为紧凑型荧光灯(CFL)。紧凑型荧光灯(CFL)正逐渐被用作比传统白炽灯更节能的照明源。CFL的一个缺点在于由于CFL在低导通角时可能非常不稳定，因而更难通过相位控制照明调光器控制CFL。具体地，当调光器控制设置被设置为低水平(或低导通角)时，利用标准调光器，这些负载类型的启动会不可靠或者在某些情况下不可能。目前，为了实现CFL负载的可靠启动，用户通常必须确保在CFL变热后能够调到较低亮度水平之前，调光器控制设置被设置为超过最大导通时段的约50%的水平。附图说明现在将参照以下附图来描述本专利技术的各个方面，其中图IA示出前沿相位控制调光器的功能的表示；图IB示出后沿相位控制调光器的功能的表示；图2A示出典型的现有技术的相位控制调光器布置；图2B示出控制电压关于导通角的典型传递函数；图3示出根据本专利技术的一个方面的相位控制调光器电路的布置的一个示例；图4A不出具有低用户设置的图3的布置；图4B示出针对图4A的所选择的用户设置的负载电流^ ;图4C示出“激励”或启动时段内的负载电流Il ;图5A不出具有闻用户设置的图3的布置；图5B示出针对图5A的所选择的用户设置的负载电流込；图5C不出从控制信号发生器输出的负载电流Ilj ；图6A示出在“激励”或启动时段内和“激励”或启动时段后驱动信号关于时间的曲线图。图6B示出具有倾斜上升和倾斜下降时段的图6A的曲线图的修改版本；图6C示出倾斜上升时段长于倾斜下降时段；图6D示出倾斜上升时段短于倾斜下降时段；图6E示出不存在倾斜上升时段但存在倾斜下降时段；图6F示出存在倾斜上升时段但不存在倾斜下降时段；图6G示出使用和缓倾斜的倾斜上升时段和倾斜下降时段；图7示出根据图6B的驱动信号改变的负载电流Il ;图8示出图3的相位控制调光器电路的不同布置；图9示出图3的相位控制调光器电路的又一布置；图IOA示出控制信号发生器的一个实施例的总体框图；图IOB示出控制信号发生器的另一个实施例的框图；图11示出控制信号发生器的一个实施例的电路布置； 图12示出图3的相位控制调光器电路的数字实现；图13示出由图12所示的微控制器执行的步骤的流程图；图14示出根据一个实施例的用于生成控制信号的概括性方法的流程图；以及图15示出根据本文中描述的实施例的相位控制调光器电路的概括性实施例的框图。
技术实现思路
在概括性方面上，提供了一种用于相位控制调光器电路中的控制信号发生器。控制信号发生器在用户输入大于或等于导通阈值的情况下生成用户输入作为输出，或者在用户输入小于导通阈值的情况下生成升压信号作为输出。该输出用于控制调光器电路的触发角并且可以用于控制诸如紧凑型荧光灯(CFL)的负载。在一个方面，提供了一种用于相位控制调光器电路中的控制信号发生器，所述控制信号发生器包括输入端，用于接收表不用户控制信号的输入信号；升压信号发生器，用于在所述用户控制信号小于导通阈值的情况下在启动时段内生成等于或大于所述导通阈值的升压信号；以及输出端，用于在生成了升压信号的情况下输出所述升压信号。在一个实施例中,在没有生成升压信号的情况下，输出端输出输入信号。在一个实施例中,输入信号为用户控制信号。在一个实施例中，输入信号为由相位控制调光器电路的定时控制电路生成的驱动信号。在一个实施例中，启动时段在约0. 5秒到约5秒之间。在一个实施例中，启动时段为约2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】2010.02.18 AU 20109006851.一种用于相位控制调光器电路中的控制信号发生器，所述控制信号发生器包括 输入端，用于接收表示用户控制信号的输入信号。升压信号发生器，用于在所述用户控制信号小于导通阈值的情况下在启动时段内生成等于或大于所述导通阈值的升压信号；以及 输出端，用于在生成了所述升压信号的情况下输出所述升压信号；2.根据权利要求I所述的控制信号发生器，其中，所述输出端在没有生成升压信号的情况下输出所述输入信号。3.根据权利要求I或2所述的控制信号发生器，其中，所述输入信号为所述用户控制信号。4.根据权利要求I或2所述的控制信号发生器，其中，所述输入信号为由所述相位控制调光器电路的定时控制电路生成的驱动信号。5.根据权利要求I至4中任一项所述的控制信号发生器，其中，所述启动时段在约O.5秒到约5秒之间。6.根据权利要求5所述的控制信号发生器，其中，所述启动时段为约2秒。7.根据权利要求5所述的控制信号发生器，其中，所述启动时段为约4秒。8.根据权利要求5至7中任一项所述的控制信号发生器，其中，所述启动时段开始于倾斜上升时段。9.根据权利要求5至8中任一项所述的控制信号发生器，其中，所述启动时段结束于倾斜下降时段。10.根据权利要求I至9中任一项所述的控制信号发生器，其中，所述导通阈值由两个电阻器的分压器确定。11.根据权利要求I至10中任一项所述的控制信号发生器，其中，所述启动时段由RC网络确定。12.根据权利要求I至9中任一项所述的控制信号发生器，其中，所述控制信号发生器由微控制器提供。13.根据权利要求I所述的控制信号发生器，其中，所述输出被提供为用于输入至所述相位控制调光器电路的定时控制电路的控制信号。14.根据权利要求I所述的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·罗伯特·万德宗，亚历山大·施特尔马赫，
申请(专利权)人：澳大利亚克林普斯有限公司，
类型：发明
国别省市：