照明系统通信设备和方法技术方案

提出用于通过照明系统电力连接与镇流器或驱动器通信的通信设备和技术，其中用低水平电力使电力连接通电以在光源关闭时对镇流器/驱动器中的通信组件供电并且低频AC通信信号通过电力连接来传送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本公开涉及照明系统并且更具体而言涉及用于通过照明系统中的电力连接与镇 流器或驱动器通信的通信设备和技术。远程照明控制是可期望的，并且具体而言，经由电力 线连接的电子镇流器和/或LED驱动器的控制允许改善的功能性而没有额外的控制线路。 电力线通信(PLC)电路已经存在很多年，其中调制的载波信号通过电力布线传送，照明系统 镇流器连接到该电力布线。然而，这些现有的电路通常需要滤波器捕集(trapping)来使信 号局限于目标镇流器或可控装置，并且镇流器必须具有接收器来解释叠加在电力线上的信 号。因此，常规的电力线通信系统不灵活且昂贵。也已经讨论通过相位角调制的电力线电 压的三端双向可控硅开关调制，但这可能具有严重的与镇流器(其不能吸收来自三端双向 可控硅开关的脉冲电流)兼容问题。从而，仍需要改善的通信系统来减轻或避免电力线通信 滤波器和三端双向可控硅开关不兼容性的这些问题。
技术实现思路
本公开提供用于通过照明系统中的电力连接与镇流器或驱动器通信的设备。该设 备包括与AC电源耦合的第一端、与第一电力连接(一个或多个照明镇流器或驱动器连接到 该第一电力连接)I禹合的第二端，以及与该AC电源的第二输出I禹合的第三端。第一开关装 置耦合于该第一和第二端之间并且根据第一开关控制信号操作以在第一状态中使该第一 端选择性地耦合于该第二端并且在第二状态中使该第一和第二端互相去耦合。该设备还包 括通信系统，其具有与第二端操作地耦合的二次电力输出；二次电力电路，其使来自第一 和第三端的电力转换以选择性地提供二次电力给二次电力输出；和收发器电路，以选择性 地提供通信信号给二次电力输出。双模式控制电路在第一模式中提供开关控制信号以通过 第一开关装置将来自AC电源的电力提供给镇流器或驱动器。在第二模式中，控制电路使第 一开关装置处于第二状态并且促使通信系统通过第二端向镇流器或驱动器提供二次电力 和通信信号。采用该方式，在关闭到镇流器或驱动器的电力时使用现有的电力线将数据传 送到电子镇流器或可控驱动器而不需要广泛的滤波器电路并且没有先前与三端双向可控 硅开关调制通信技术关联的镇流器损坏的风险。在某些实施例中，通信系统在低于照明镇流器或驱动器阈值的水平向镇流器或驱 动器提供二次电力和通信信号。这便于通信而没有激活镇流器或驱动器中的主电力电路。在某些实施例中，在二次电力输出和第二端之间提供第二开关装置。经由来自控 制电路的第二开关控制信号操作该第二开关以在第一状态中使二次电力输出从第二端选 择性地去耦合并且在第二状态中使二次电力输出耦合于第二端。这些实施例中的控制电路 操作以使第一和第二开关装置处于它们相应的第一状态以通过第一开关装置将来自AC电 源的电力提供给镇流器或驱动器并且在第二模式中操作以通过第二端将二次电力和通信 信号提供给镇流器或驱动器。在某些实施例中提供双向通信，其中收发器电路操作以通过第二端接收来自照明 镇流器或驱动器的通信信号。收发器可采用多种通信机制结合二次电力到电力线的施加。在某些实施例中，二 次电力提供DC信号并且收发器电路提供通信信号作为该DC信号上的脉冲信号。在某些实 施例中，通信使用低频信令，其中收发器电路在小于500Hz的频率提供脉冲信号。在其他实 施例中，DC电压是零并且使用例如FSK、FM、AM等的任何适合的调制方法经由第二端将正弦 波或其他低幅度AC信号提供给照明镇流器或驱动器。在某些实现中，收发器电路例如使用 小于500Hz的频率提供通信信号作为频移键控(FSK)信号。在其他实现中，收发器提供通 信信号作为低频(例如，小于500Hz)调幅(AM)信号。某些实施例中的设备具有与控制电路耦合的通信接口以在控制电路与外部装置 之间提供有线或无线通信。此外，在某些实施例中，第四端与控制电路的控制输入操作地耦 合，从而允许用户开关感测来控制主照明电力的施加或去除。提供用于通过照明系统中的电力连接与镇流器或驱动器通信的方法。该方法包括 在第一模式中通过多个照明系统电力连接使AC电源选择性地耦合于至少一个照明镇流器 或驱动器用于对至少一个光源供电，以及在第二模式中使AC电源与电力连接中的一个或 多个选择性地去耦合并且通过一个或多个电力连接向镇流器或驱动器提供二次电力和通 信信号。在某些实施例中，通信信号提供作为FSK信号。在某些实施例中，通信信号提供作 为AM信号。在某些实施例中，二次电力提供作为DC信号并且通信信号提供作为该DC信号 上的脉冲信号。在某些实施例中，在低于镇流器或驱动器的光输出接通阈值的水平提供二 次电力和通信信号。提供照明系统镇流器或驱动器设备，其包括与多个照明系统电力连接操作地耦合 的主电力转换系统。该主电力转换系统包括一个或多个电力转换器组件以如果从照明系统 电力连接接收的电力高于光输出接通阈值则使从电力连接接收的电力选择性地转换从而 向光源提供电力，以及否则制止向光源提供电力。主电力转换系统还包括操作以控制一个 或多个电力转换组件的操作的镇流器或驱动器控制器。镇流器或驱动器设备还包括与主电 力转换系统和照明系统电力连接中的一个或多个操作地耦合的通信系统。通信系统包括通信电力系统，其使来自照明系统电力连接或来自主电力转换系统 的电力转换以在通信电力输出处提供通信电力。通信系统还包括从通信电力输出供电的收 发器和通信控制器。收发器电路直接或间接从照明系统电力连接接收通信信令并且至少部 分基于通信信号提供数据输出。通信控制器接收该数据输出并且与镇流器或驱动器控制器 通信。采用该方式，设备可以在关闭主照明电力时通过电力线连接与另一个装置通信，例如 以接收编程信息、调光水平设置点、控制简档(profile)和/或向连接到电力线的另一个装 置提供状态、诊断和/或故障数据。在某些实施例中，收发器电路直接或间接将通信信号传送到照明系统电力连接用 于双向通信。在某些实施例中，设备是镇流器并且主电力转换系统包括逆变器，其如果从照 明系统电力连接接收的电力高于光输出接通阈值则向一个或多个灯提供AC电力。在其他 实施例中，设备是照明系统驱动器并且主电力转换系统包括DC到DC转换器，其如果接收的 电力高于阈值则向一个或多个LED阵列提供DC电力。附图说明一个或多个示范性实施例在下列详细描述和图中阐述，其中图1是图示根据本公开的一个或多个方面的具有改善的电力和通信电路用于在关闭 主照明电力时与镇流器或驱动器通信的示范性照明系统的示意系统图；图2是图示具有主电力转换器和用于在主电力关闭时经由电力线通信的通信系统的 示范性照明镇流器或驱动器的示意图；图3是示出图1的电力和通信电路操作的两个模式和对应的控制开关状态的表；图4提供图示图2的镇流器或驱动器中的示范性波形的曲线图；以及 图5-7图示在图1和2的电力线通信系统中使用的示范性FSK、AM和脉冲通信信号。具体实施方式现在参照图(其中类似的标号用于指示所有类似的元件，并且其中各种特征不必 按比例绘制)，本公开涉及通信技术和设备，用于使用电力线与照明系统驱动器或镇流器通 信，同时避免或减轻上文提到的具有电力线通信滤波器和三端双向可控硅开关不兼容性的 问题。图1图示配备有电力和通信设备110和具有通信和控制电路128和129的若干镇 流器或驱动器120的照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.03 US 12/849,4001.一种设备，用于通过照明系统中的电力连接与镇流器或驱动器通信，包括 第一端，其与AC电源的第一输出I禹合； 第二端，其与第一电力连接耦合，所述第一电力连接与至少一个照明镇流器或驱动器耦合； 第三端，其与所述AC电源的第二输出耦合； 第一开关装置，其耦合在所述第一端和所述第二端之间，所述第一开关装置根据第一开关控制信号可操作以在第一状态中将所述第一端选择性地耦合到所述第二端并且在第二状态中使所述第一端从所述第二端去耦合； 通信系统，其与所述第一端和所述第三端耦合，所述通信系统包括二次电力输出，其与所述第二端操作地耦合；二次电力电路，其操作以使来自所述第一和第三端的电力转换从而选择性地提供二次电力给所述二次电力输出；和收发器电路，其操作以选择性地提供通信信号给所述二次电力输出；以及 控制电路，其在第一模式中操作以提供所述第一开关控制信号以使所述第一开关装置处于所述第一状态从而通过所述第一开关装置将来自所述AC电源的电力提供给所述至少一个照明镇流器或驱动器，所述控制电路在第二模式中操作以提供所述第一开关控制信号以使所述第一开关装置处于第二状态并且促使所述通信系统通过所述第二端向至少一个照明镇流器或驱动器提供所述二次电力和所述通信信号。2.如权利要求1所述的设备，包括 第二开关装置，其耦合在所述二次电力输出和所述第二端之间，所述第二开关装置根据第二开关控制信号可操作以在第一状态中使所述二次电力输出从所述第二端选择性地去耦合并且在第二状态中将所述二次电力输出耦合到所述第二端； 其中所述控制电路在所述第一模式中操作以提供所述第一和第二开关控制信号以使所述第一和第二开关装置处于它们相应的第一状态从而通过所述第一开关装置将来自所述AC电源的电力提供给至少一个照明镇流器或驱动器并且在第二模式中操作以提供所述第一和第二开关控制信号以使所述第一和第二开关装置处于它们相应的第二状态从而通过所述第二端将所述二次电力和所述通信信号提供给所述至少一个照明镇流器或驱动器。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述收发器电路操作以通过所述第二端从至少一个照明镇流器或驱动器接收通信信号。4.如权利要求1所述的设备，其中，所述收发器电路操作以选择性地提供所述通信信号作为频移键控(FSK)信号。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述收发器电路操作以使用小于500Hz的频率来选择性地提供所述通信信号。6.如权利要求1所述的设备，其中，所述收发器电路操作以选择性地提供所述通信信号作为调幅(AM)信号。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述收发器电路操作以使用小于500Hz的载波频率来选择性地提供所述通信信号。8.如权利要求1所述的设备，其中，所述二次电力电路操作以选择性地提供所述二次电力作为DC信号并且所述收发器电路操作以选择性地提供所述通信信号作为所述DC信号上的脉冲信号。9.如权利要求8所述的设备，其中，所述收发器电路操作以在小于500Hz的频率选择性地提供所述脉冲信号。10.如权利要求1所述的设备，还包括通信接口，所述通信接口与所述控制电路操作地耦合以在所述控制电路与外部装置之间提供通信。11.如权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：LR内罗涅，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：
国别省市：