具有电隔离天线的负载控制装置制造方法及图纸

技术编号:9722049 阅读:123 留言:0更新日期:2014-02-27 18:06
一种用于控制从电源传送到电力负载的功率的负载控制装置(120)包括天线(124)和通信电路(222),以经由射频(RF)信号接收和发送消息。通信电路(222)被耦合至电源,但是被电容性地耦合至天线(124)。电容性耦合(240)通过印刷电路板(PCB)的多个层来形成,其中,每层包括导电迹线,该导电迹线邻近相邻层上的另一条导电迹线。电容性耦合(240)提供天线(124)与通信电路(222)的电隔离,从而提供天线(124)与电源的电隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电隔离天线的负载控制装置相关申请的交叉参考本申请要求于2012年5月10日提交的名称为LOAD C0NTR0LDEVICE HAVING ANISOLATED ANTENNA的美国专利申请US13/468,914的优先权,该美国专利申请要求于2011年 5 月 13 日提交的名称为 LOAD CONTROL DEVICE HAVING AN ISOLATEDANTENNA 的临时美国申请US61/485,962的优先权的权益。
本专利技术涉及用于控制从交流(AC)电源传送到电力负载的功率的量的负载控制装置,并且更特别地,涉及具有接收RF消息的射频(RF)通信电路的负载控制装置,其中,通信电路包括与AC电源电隔离的天线。
技术介绍
典型的负载控制装置在操作中控制从交流(AC)电源传送到诸如照明负载或电动机负载的电力负载的功率的量。这些负载控制装置中的很多都包括用于经由通信链路接收或发送数字消息的通信电路。这样的通信链路可以是有线的或者无线的(例如,射频、红外线等)。为了经由无线射频(RF)通信链路接收或发送数字消息,负载控制装置需要天线。一些天线可以完全存在于负载控制装置的外壳内,然而其他天线可以完全或部分地延伸到外壳外部。因为负载控制装置被耦合到AC电源,为了安全原因,延伸到负载控制装置的外壳外部的天线应该与AC电源电隔离。隔离变压器或光耦合器的使用是可以用于将AC电源与负载控制装置的其他元件电隔离的熟知技术,然而这样的现有隔离技术可能很昂贵。从而,存在对于具有与AC电源一以低成本方式一电隔离的天线的负载控制装置的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例,负载控制装置在操作中控制从AC电源传送到负载的功率的量。负载控制装置包括:印刷电路板,具有包括第一迹线的第一层和包括第二迹线的第二层。第一和第二迹线被设置成相互平行。负载控制装置还包括:天线,与第一迹线电隔离;以及通信电路,与第二迹线电隔离。第一迹线被定向为相对于第二迹线形成电容性耦合,使得天线电容性地耦合至通信电路。根据本专利技术的另一个实施例,消息接收结构可以用在负载控制装置中。消息接收结构包括:印刷电路板,具有包括第一迹线的第一层、包括第二迹线的第二层、包括第三迹线的第三层、以及包括第四迹线的第四层。第一、第二、第三、和第四迹线被设置成相互平行。第二迹线位于第一和第三迹线之间,并且第三迹线位于第二和第四迹线之间。消息接收结构包括:天线,电耦合至第一和第三迹线;以及通信电路,电耦合至第二和第四迹线。第一和第三迹线被定向为相对于第二和第四迹线形成电容性耦合,使得天线被电耦合至通信电路。本专利技术的其他特征和优点将从参考附图的本专利技术的以下说明变得明显。【附图说明】图1是根据本专利技术的实施例的包括负载控制装置的射频(RF)照明控制系统的简化图;图2A是图1的负载控制装置的透视图;图2B是图1的负载控制装置的分解图;图3是图1的负载控制装置的简化示意图;以及图4是图1的负载控制装置的印刷电路板(PCB)的简化截面图。【具体实施方式】当结合附图阅读时,优选实施例的以上概括以及以下详细说明被更好地理解。出于说明本专利技术的目的,在图中示出当前优选的实施例,其中,在多个附图中,相同数字表示相同部件,然而,将理解,本专利技术不限于所公开的特定方法和手段。图1是可以安装在诸如住处或商业空间的建筑物中的负载控制系统100的简化框图。负载控制系统100包括:负载控制装置120,经由火线(H)和零线(N)端子耦合至交流(AC)电源102,并且在操作中控制经由开关火线(SH)端子传送至照明负载104的功率。负载控制装置120被操作以切换(即,开启和关闭)传送至照明负载104的功率。可替换地,负载控制装置120可操作以使用相位控制调光技术来调节照明负载104的亮度。而且,负载控制装置120可以包括多个开关火线端子,使得其可以独立地控制多个照明负载。负载控制装置120可操作以至少经由例如射频(RF)信号106 (S卩,RF通信链路)的无线信号来接收数字消息。特别是,负载控制装置120可操作以响应于经由RF信号106接收的数字消息来控制照明负载104。负载控制装置120还可操作以经由RF消息106发送数字消息。负载控制系统100进一步包括无线占用传感器112、无线日光传感器114、以及遥控器116。无线占用传感器112可操作以检测安装有占用传感器的空间中的占用情况(存在占用)或空闲情况(不存在占用)。占用传感器112可操作以响应于检测空间中的占用情况或空闲情况,经由RF信号106将数字消息无线地发送至负载控制装置120。例如,响应于检测空间中的占用情况,占用传感器112可以将数字消息发送至负载控制装置120以使负载控制装置接通照明负载104,并且响应于检测空间中的空闲情况,将数字消息发送至负载控制装置以使负载控制装置关闭照明装置。日光传感器114可操作以测量安装有日光传感器的空间中的环境光强度。日光传感器114经由RF信号106将数字消息无线地发送至负载控制装置120。例如,如果由日光传感器114检测的环境光强度小于设定点光强度,则日光传感器114可以将数字消息发送至负载控制装置120以使负载控制装置接通照明负载104,并且如果环境光强度大于设定点光强度,则关闭照明负载。遥控器116包括多个执行器,以提供用于由遥远位置的用户对照明负载104的控制。响应于执行器之一的启动,遥控器116经由RF信号106将数字消息无线地发送至负载控制装置120。例如,遥控器116可以分别响应于用户按压或不按压执行器,将数字消息发送至负载控制装置120,以接通或关闭照明负载104。RF照明控制系统100的操作在于2008年9月3日提交的名称为RADIO-FREQUENCYLIGHTING CONTROL SYSTEM WITHOCCUPANCY SENSING 的美国专利申请 US12/203, 518 和于2010 年 3 月 19 日提交的名称为 WIRELESS BATTERY-POWERED DAYLIGHTSENSOR 的美国专利申请US12/727,956 (其全部公开结合于此作为参考)中更详细地描述。可替换地,负载控制装置120可操作以响应于经由来自诸如其他调光器、键盘和/或控制器的其他RF装置106的RF信号106接收的数字消息来控制照明负载104,如在1999年5月18日授权公告的名称为METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLINGAND DETERMINING THE STATUS OF ELECTRICALDEVICESFROM REMOTE LOCATIONS的美国专利US5, 905,442(其全部公开结合于此作为参考)中描述的。图2A是负载控制装置120的透视图,并且图2B是负载控制装置120的分解图。负载控制装置120被设计成被远程安装到例如电气接线盒或安装在电气柜中或任何其他合适的布线位置。负载控制装置120包括由包围印刷电路板(PCB)300的前外壳部分152A和后外壳部分152B形成的外壳152。负载控制装置120进一步包括前盖150 (例如,标签),其附着到前外壳部分152A上。负载控制装置120进一步包括执行器126和可视指示器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载控制装置,用于在操作中控制从AC电源传送至负载的功率的量,所述负载控制装置包括:印刷电路板,该印刷电路板包括第一层和第二层,所述第一层包括第一迹线,所述第二层包括第二迹线,所述第一迹线和第二迹线被设置成相互平行;天线,该天线电耦合至所述第一迹线;以及通信电路,该通信电路电耦合至所述第二迹线;其中,所述第一迹线被定向以使得相对于所述第二迹线形成电容性耦合,从而使所述天线电容性地耦合至所述通信电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.13 US 61/485,962;2012.05.10 US 13/468,9141.一种负载控制装置,用于在操作中控制从AC电源传送至负载的功率的量,所述负载控制装置包括: 印刷电路板,该印刷电路板包括第一层和第二层,所述第一层包括第一迹线,所述第二层包括第二迹线,所述第一迹线和第二迹线被设置成相互平行; 天线,该天线电稱合至所述第一迹线;以及 通信电路,该通信电路电耦合至所述第二迹线; 其中,所述第一迹线被定向以使得相对于所述第二迹线形成电容性耦合,从而使所述天线电容性地耦合至所述通信电路。2.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述电容性耦合提供所述天线和所述AC电源之间的电隔离。3.根据权利要求2所述的负载控制装置,进一步包括: 电源,该电源在操作中提供DC电源电压以供电给所述通信电路,所述DC电源电压是从所述AC电源获得的; 其中,所述电容性耦合提供所述天线和所述电源之间的电隔离。4.根据权利要求3所述的负载控制装置,其中,所述通信电路包括至少一个射频接收器。5.根据权利要求4所述的负载控制装置,还包括: 外壳,用于收纳所述印刷电路板; 其中,所述天线至少部分地位于所述外壳外部。6.根据权利要求5所述的负载控制装置,其中,所述天线包括线天线。7.根据权利要求6所述的负载控制装置,其中,所述外壳还包括:适于容纳所述天线的机械通道。8.根据权利要求7所述的负载控制装置,其中,所述天线从所述外壳的所述机械通道可移出,使得所述天线从所述外壳可自由延伸。9.根据权利要求2所述的负载控制装置,还包括: 可控导电装置,在操作中控制被传送到所述负载的AC功率的量; 其中,所述天线与所述可控导电装置电隔离。10.根据权利要求2所述的负载控制装置,其中,所述电容性耦合具有在约10皮法拉和100皮法拉之间的电容。11.根据权利要求2所述的负载控制装置,其中,所述印刷电路板还包括非导电层,该非导电层设置在所述印刷电路板的所述第一层的迹线和所述第二层的迹线之间。12.根据权利要求11所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·巴拉格纳马修·罗伯特·布雷克利小罗伯特·博林杰奥贝·通贾伊
申请(专利权)人:卢特龙电子公司
类型:
国别省市:

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