專利名稱：用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈具，且具體來(lái)說(shuō)涉及用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
基本上自從引入電作為建筑物和其它環(huán)境中的電力源，就一直在使用燈具?，F(xiàn)代燈 具通常包含至少一個(gè)光源(例如燈泡或燈)和外殼，所述外殼支撐且/或封閉所述光源并 將其連接到電功率源(例如，通過(guò)燈插座和布線)。燈具可附接到建筑物結(jié)構(gòu)的天花板、 墻壁或其它部分，且也可與其它組件組合。舉例來(lái)說(shuō)，燈具與風(fēng)扇器具(例如，吊扇) 的組合常用于(例如)提供風(fēng)扇/燈組合器具。
通常，燈具關(guān)于其在正常、安全和/或其它方面需要的操作條件下可承受的電流和/ 或溫度的量具有一些限制(例如，由于其結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì))。舉例來(lái)說(shuō)，許多燈具經(jīng)設(shè)計(jì)以 安全地承受在連接到120伏功率源的一個(gè)或一個(gè)以上60瓦燈泡的操作期間通常產(chǎn)生的 電流和溫度。此類安全操作限制(也描述為額定值)通常標(biāo)記在燈具上以告知用戶。
然而，無(wú)論是有意的(例如，為了獲得更多的光)還是由于疏忽而意外發(fā)生的，通 ?？赡馨惭b操作可能會(huì)導(dǎo)致在燈具中發(fā)生比額定電流和/或溫度高的電流和/或溫度的光 源(例如，對(duì)于60瓦額定值的75瓦燈泡)。具有比其額定處理的光源大的光源的燈具 的此操作可能會(huì)導(dǎo)致異常、不安全或其它方面不合宜的條件，這可能引起操作損失以及 例如由于過(guò)量的熱、煙和/或火而帶來(lái)的對(duì)燈具和周圍環(huán)境的顯著損害。
因此，可見需要一種控制燈具的電流和/或溫度的系統(tǒng)和方法，以避免當(dāng)結(jié)合燈具使 用比額定光源大的光源時(shí)可能發(fā)生的操作損失和/或損壞。因此本發(fā)明主要是針對(duì)提供此 種系統(tǒng)和方法。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本文描述的示范性實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于燈具的電流和/或溫度控制的系 統(tǒng)和方法。本發(fā)明的示范性系統(tǒng)可包含傳感器，其經(jīng)構(gòu)造以與燈具連通，感測(cè)所述燈 具的電流流動(dòng)或溫度，且傳送關(guān)于所述電流流動(dòng)或溫度的輸入信號(hào)；可變開關(guān)，其經(jīng)構(gòu) 造以與所述燈具連通且響應(yīng)于控制信號(hào)而調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)；以及控制器， 其與所述傳感器和所述可變開關(guān)連通，且經(jīng)構(gòu)造以監(jiān)視所述傳感器傳送的所述輸入信 號(hào)，將所述輸入信號(hào)與一條件進(jìn)行比較，且將所述控制信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)以控制 其操作。本發(fā)明的示范性方法可包含提供上述用于燈具的電流和/或溫度控制的示范性系 統(tǒng)；經(jīng)由將所述輸入信號(hào)從所述傳感器傳送到所述控制器來(lái)監(jiān)視所述燈具的電流流動(dòng)或 溫度；以及響應(yīng)于所述控制器確定所述輸入信號(hào)滿足所述條件，經(jīng)由所述控制器將所述 控制信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)。


圖l是用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)的方框圖。圖2是圖l所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)的第一示范性電路的圖。 圖3是圖l所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)的第二示范性電路的圖。 圖4是圖1所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)的第三示范性電路的圖。 圖5是用于燈具的電流和/或溫度控制的方法的流程圖。圖6是圖5所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的方法的第一子方法的流程圖。 圖7是圖5所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的方法的第二子方法的流程圖。 圖8是圖5所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的方法的第三子方法的流程圖。 圖9是用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)的第四示范性的方框圖。 圖IO是圖9所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)的圖。
具體實(shí)施方式
接下來(lái)參看圖式，圖l展示用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)100的方框圖。系 統(tǒng)100可與燈具電路150連通和/或集成在其中。系統(tǒng)100包含傳感器110，其通常經(jīng)配 置(經(jīng)構(gòu)造、經(jīng)設(shè)計(jì)等)以感測(cè)(測(cè)量、監(jiān)視、檢測(cè)等)燈具電路150和/或燈具(未繪 示)的一個(gè)或一個(gè)以上特性(條件、參數(shù)等)，且將關(guān)于感測(cè)到的特性的信息(例如， 量值、頻率等)傳送到其它裝置或元件。舉例來(lái)說(shuō)，傳感器110可經(jīng)構(gòu)造以感測(cè)穿過(guò)燈 具電路150的一個(gè)或一個(gè)以上部分或其周圍的電流流動(dòng)，例如所描繪的電流流動(dòng)155，并將關(guān)于電流流動(dòng)的信息(例如，量值、量等)傳送到系統(tǒng)100的另一裝置或元件。作 為另一實(shí)例，傳感器110可經(jīng)構(gòu)造以感測(cè)燈具電路150和/或燈具的一個(gè)或一個(gè)以上部分 的溫度或其周圍的溫度，例如所描繪的在負(fù)載160附近的溫度165，并且將關(guān)于所述溫 度的信息傳送到系統(tǒng)100的另一裝置或元件。傳感器110可經(jīng)配置以感測(cè)燈具電路150 或燈具的其它特性，并傳送其相關(guān)信息，這通過(guò)本文中的揭示將顯而易見。
系統(tǒng)100還包含可變開關(guān)120,其經(jīng)配置以切換(例如，接通和/或斷開)燈具電路 150的一個(gè)或一個(gè)以上操作特性。舉例來(lái)說(shuō)，可變開關(guān)120可經(jīng)配置以接通或斷開穿過(guò) 燈具電路150的電流流動(dòng)155。此外，可變開關(guān)120可經(jīng)配置以用某一循環(huán)和/或頻率接 通和斷開電流流動(dòng)155或其它操作特性，以便影響操作特性的整體性質(zhì)并有效地調(diào)節(jié)操 作特性。舉例來(lái)說(shuō)，關(guān)于電流流動(dòng)155，可變開關(guān)120可經(jīng)構(gòu)造以用一循環(huán)頻率來(lái)將其 接通和斷開，所述循環(huán)頻率有效地修改(例如，減少、增加等)穿過(guò)燈具電流150的一 個(gè)或一個(gè)以上部分(例如穿過(guò)負(fù)載160)的所得電流流動(dòng)155。例如，將關(guān)于修改交流 (AC)操作特性的量值來(lái)理解這一特征。此外，基于本文中的揭示將明白，可變開關(guān)120 可經(jīng)構(gòu)造以切換燈具電路150的其它操作特性，并用其它方式切換(即，除了接通/斷開、 循環(huán)頻率等之外)。
系統(tǒng)IOO進(jìn)一步包含控制器130,其通常與傳感器IIO及可變開關(guān)120連通，如圖 1中所描繪?？刂破?30通常經(jīng)配置以監(jiān)視和/或控制與控制器130連通的一個(gè)或一個(gè)以 上組件的操作，例如傳感器IIO和可變開關(guān)120的操作。舉例來(lái)說(shuō)，控制器130可監(jiān)視 從傳感器110接收的一個(gè)或一個(gè)以上輸入(例如信號(hào)，如電流、電壓等)。作為另一實(shí) 例，控制器130可通過(guò)發(fā)送到可變開關(guān)120的一個(gè)或一個(gè)以上輸出(例如信號(hào)，如電流、 電壓等)來(lái)控制可變開關(guān)120的操作。將明白，控制器130可經(jīng)配置以監(jiān)視或控制其它 組件(裝置、系統(tǒng)等)，例如燈具電路150的其它組件。
系統(tǒng)100的前述元件，即傳感器110、可變開關(guān)120和控制器130，可通過(guò)許多方 法或工藝中的一者或一者以上由許多材料和/或組件中的一者或一者以上制成(形成、制 造等)，這將通過(guò)本文中的揭示顯而易見。舉例來(lái)說(shuō)，傳感器110、可變開關(guān)120和/或 控制器130可包含一個(gè)或一個(gè)以上電組件(例如，導(dǎo)體、電阻器、電容器、變壓器等)、 電子組件(例如，晶體管、半導(dǎo)體、集成電路、芯片、電路板等)、計(jì)算組件(例如， 電子邏輯、可編程邏輯、微處理器、計(jì)算處理器等)等。下文將相對(duì)于圖2到圖4論述 傳感器IIO、可變開關(guān)120和/或控制器130可包含的此類組件的若干實(shí)例。此外，下文 中將相對(duì)于圖5到圖8論述系統(tǒng)100的這些元件中的一者或一者以上的操作的一些實(shí)例。 還應(yīng)注意，系統(tǒng)100的元件，例如傳感器110、可變開關(guān)120和控制器130可為單獨(dú)的
7組件或用各種組合形式集成，這將通過(guò)本文中的揭示顯而易見。
如上所述，系統(tǒng)100可與燈具電路150連通和/或集成在其中。燈具電路150可包含 各種組件，但通常包含至少一個(gè)負(fù)載160，且可進(jìn)一步包含圖1中描繪的調(diào)節(jié)器170。 負(fù)載160通常包含一光源，例如燈或燈泡，其可用來(lái)從所安裝的燈具提供光。調(diào)節(jié)器170 通常包含電感器、電容器和/或其它此類組件或其等效物，其可提供對(duì)燈具電路150中存 在的各種特性(例如，不合宜的特性)的過(guò)濾或其它調(diào)節(jié)。舉例來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)器170可過(guò) 濾或以其它方式調(diào)節(jié)因負(fù)載160或系統(tǒng)100的一個(gè)或一個(gè)以上組件(例如可變開關(guān)120) 的操作而引起的干擾或其它不合宜的特性。在燈具電路150內(nèi)包含和使用負(fù)載160、調(diào) 節(jié)器170和/或其它組件將通過(guò)本文中的揭示顯而易見，此類組件的可能的組成部分和制 造此類組件的方法或過(guò)程也將如此。
圖2展示圖1中展示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)100的第一示范性電路 200的圖。與圖1的系統(tǒng)100相似，示范性電路200可與燈具電路250連通和/或集成在 其中。電路200可包含電流傳感器212，其經(jīng)配置以感測(cè)穿過(guò)燈具電路250的電流流動(dòng) 255。通過(guò)本文中的揭示將明白，電流傳感器212可包含許多元件(組件、裝置等)中 的一者或一者以上。舉例來(lái)說(shuō)，電流傳感器212可包含一變流器，其與燈具電路250以 及控制器230連通(例如，與其連接、與其靠近等)，使得電流傳感器212可感測(cè)電流 流動(dòng)255，且將其特性(例如，量值、極性等)傳送到控制器230 (例如，經(jīng)由一信號(hào)， 如電流、電壓等)。作為另一實(shí)例，電流傳感器212可包含換能器，其經(jīng)配置以感測(cè)電 流流動(dòng)255并將其特性傳送到控制器230。
電路200還可包含溫度傳感器216，其經(jīng)配置以感測(cè)燈具電路250或燈具的一個(gè)或 一個(gè)以上部分的溫度或其周圍的溫度，例如光源260 (下文論述)的溫度或其附近的溫 度。通過(guò)本文中的揭示將明白，溫度傳感器216也可包含許多元件中的一者或一者以上。 舉例來(lái)說(shuō)，溫度傳感器216可包含熱阻裝置(或熱敏電阻，如圖2中描繪)，其與燈具 電路250和/或燈具以及控制器230連通，使得溫度傳感器216可感測(cè)溫度并將其特性(例 如，量值、變化等)傳送到控制器230 (例如，經(jīng)由一信號(hào)，如電流、電壓等)。作為另 一實(shí)例，溫度傳感器216可包含一換能器，其經(jīng)配置以感測(cè)燈具電路250和/或燈具的一 個(gè)或一個(gè)以上部分的溫度或其周圍的溫度，并將其特性傳送到控制器230。
電流傳感器212和溫度傳感器216是上文針對(duì)圖1論述的傳感器110的實(shí)例?；?本文中的揭示應(yīng)了解且將明白，電路200中可包含和/或利用電流傳感器212、溫度傳感 器216或傳感器212、 216兩者。因此，本發(fā)明的一些實(shí)施例可包含電流傳感器212，其 它實(shí)施例可包含溫度傳感器216，且另外其它實(shí)施例可包含電流傳感器212和溫度傳感
8器216兩者，如針對(duì)圖2中的實(shí)例所描繪。
電流200還包含三端雙向可控硅開關(guān)(triac) 222,其是上文針對(duì)圖1論述的可變開 關(guān)120的實(shí)例，且經(jīng)配置以用一循環(huán)頻率接通和斷開電流流動(dòng)255，以便修改經(jīng)過(guò)光源 260和/或燈具電路250的其它元件的電流流動(dòng)255。三端雙向可控硅開關(guān)是此項(xiàng)技術(shù)中 已知的，包含關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例如何制造和使用三端雙向可控硅開關(guān)。因此，如此項(xiàng) 技術(shù)中已知，三端雙向可控硅開關(guān)222包含兩個(gè)主控端子，其連接到燈具電路250且可 允許電流流動(dòng)255從中經(jīng)過(guò)，并包含一柵極端子，其連接到控制器230以接收相對(duì)于電 流流動(dòng)255來(lái)影響三端雙向可控硅開關(guān)222的操作的信號(hào)。
如上所述，電路200還包含控制器230，其與電流傳感器212和/或溫度傳感器216 (如上所述，這取決于電路200中是包含其一者還是兩者)以及三端雙向可控硅開關(guān)222 連通。如下所述，在一些實(shí)施例中，控制器230也可與遠(yuǎn)程控制件235連通?？刂破?30 是上文針對(duì)圖l論述的控制器130的一實(shí)例?？刂破?30經(jīng)配置以從電流傳感器212和 /或溫度傳感器216接收信號(hào)，且根據(jù)這些輸入信號(hào)的性質(zhì)(例如，量值、頻率、變化等) 通過(guò)將輸出信號(hào)發(fā)送到三端雙向可控硅開關(guān)222的柵極端子來(lái)控制三端雙向可控硅開關(guān) 222的操作。因此，可稱控制器230根據(jù)從電流傳感器212和/或溫度傳感器216接收的 輸入來(lái)觸發(fā)三端雙向可控硅開關(guān)222 (如此項(xiàng)技術(shù)中己知)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中， 控制器230也可控制其它影響燈具電路250的特性，例如接通或斷開從功率源(未繪示) 對(duì)燈具電路250的饋送，或者修改光源260的亮度(例如，作為調(diào)光器控制件)。基于 本文中的揭示將明白，控制器230 (類似于控制器130)可包含許多提供此類配置和功 能的組件中的一者或一者以上，例如一個(gè)或一個(gè)以上電組件、電子組件、計(jì)算組件等(上 文關(guān)于圖1呈現(xiàn)了其一些實(shí)例)。在此方面，下文中將關(guān)于圖5到圖8進(jìn)一步論述控制 器230的操作(功能、處理等)的一些實(shí)例?？刂破?30的組件的一些具體實(shí)例可包含 三星S3C9454 8位通用控制器或OKI MSM64164C 4位微控制器單元。將明白，控制器 230的一個(gè)或一個(gè)以上組件連同三端雙向可控硅開關(guān)222的組合可形成一系統(tǒng)，其類似 于燈的調(diào)光器控制件或調(diào)光器開關(guān)。此外，三端雙向可控硅開關(guān)222可替代地為另一類 型的半傳導(dǎo)開關(guān)裝置，此是此項(xiàng)技術(shù)中已知的。
如先前所述，也可存在與控制器230連通的遠(yuǎn)程控制件235。如此項(xiàng)技術(shù)中已知， 遠(yuǎn)程控制件235可允許用戶遠(yuǎn)程地將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?30 (例如，經(jīng)由射頻信號(hào)無(wú)線 地傳輸)，所述信號(hào)可影響控制器230的操作，且因此影響電路200的其它組件(例如 三端雙向可控硅開關(guān)222)的操作。在此方面，可例如通過(guò)控制器230的操作，使用遠(yuǎn) 程控制件235來(lái)接通或斷開光源260或修改光源260的亮度(例如，作為調(diào)光器)。通過(guò)本文中的揭示將明白，可使用遠(yuǎn)程控制件235來(lái)控制其它操作。
也如上所述，電路200可與燈具電路250連通和/或集成在其中。此燈具電路250 可包含光源260，其是針對(duì)圖l論述的負(fù)載160的一實(shí)例。如此項(xiàng)技術(shù)中已知，光源260 可為一燈泡、燈，或其它在電流流動(dòng)255從中經(jīng)過(guò)時(shí)輸出某種形式的能量(例如，可見 光)的元件。燈具電路250還可包含電感器或RF線圈270，其是針對(duì)圖1論述的調(diào)節(jié) 器170的一實(shí)例。如此項(xiàng)技術(shù)中己知，RF線圈270可過(guò)濾掉電流流動(dòng)255、電壓(未繪 示)或燈具電路250內(nèi)的其它信號(hào)的不合宜的特性。也已知，此類不合宜的特性可包含 由與燈具電路250連通的一個(gè)或一個(gè)以上元件(例如三端雙向可控硅開關(guān)222)引起的 干擾(例如，無(wú)線電干擾、諧波干擾等)，其可能會(huì)引起光源260的不合宜的操作(例 如，閃爍、無(wú)意的變暗等)。
圖3展示圖1展示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)100的第二示范性電路 300的圖。類似于圖1的系統(tǒng)100，示范性電路300可與燈具電路350連通和/或集成在 其中。類似于圖2的電路200，電路300可包含電流傳感器212，且替代或另外包含溫 度傳感器216,其已在上文中相對(duì)于圖2論述。電路300還包含三端雙向可控硅開關(guān)222， 其也在上文中相對(duì)于圖2論述。
電路300進(jìn)一步包含控制器330，其類似于上文針對(duì)圖2論述的控制器230，但還 包含繼電器332，其可與控制器330集成或與其分離(如所描繪的)。如圖3中描繪，控 制器330可與電流傳感器212和/或溫度傳感器216連通，且還與三端雙向可控硅開關(guān) 222、繼電器332連通，且在一些實(shí)施例中，與遠(yuǎn)程控制件235連通，上文也已針對(duì)圖2 論述了遠(yuǎn)程控制件235。如也描繪的，繼電器332可包含開關(guān)(觸點(diǎn)、端子等)，其可在 繼電器操作時(shí)引導(dǎo)電流流動(dòng)355穿過(guò)至少兩個(gè)路徑1、 2中的一者。繼電器在此項(xiàng)技術(shù) 中是已知的，包含相對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例如何制造和使用繼電器。
對(duì)控制器330添加繼電器332允許通過(guò)額外電路380來(lái)繞過(guò)三端雙向可控硅開關(guān) 222,所述額外電路380可包含在燈具電路350內(nèi)。此額外電路380可包含到達(dá)光源260 或另一可影響光源的操作的電路(裝置、系統(tǒng)等)(例如，調(diào)光器電路，未繪示)的直 接路徑(例如，短路)。通過(guò)提供三端雙向可控硅開關(guān)222的旁路，繼電器允許在避免 干擾或其它不合宜的特性的同時(shí)使用此額外電路380，在三端雙向可控硅開關(guān)222和額 外電路380連接在一起或以其它方式一起操作的情況下，可能會(huì)發(fā)生所述干擾或其它不 合宜的特性。舉例來(lái)說(shuō)，如果額外電路380是也包含三端雙向可控硅開關(guān)和RF線圈的 調(diào)光器，則在此項(xiàng)技術(shù)中已知，此額外電路380結(jié)合三端雙向可控硅開關(guān)222以及RF 線圈270的操作可能會(huì)引起光源260和/或電路300或燈具電路350的其它組件的不合宜操作。下文中將相對(duì)于圖5到圖8進(jìn)一步論述控制器330和繼電器332的操作的一些實(shí) 例。
燈具電路350(電路300可與其連通和/或集成在其中)可類似于圖2的燈具電路250 而包含光源260和RF線圈270。上文已關(guān)于圖2論述了光源260和RF線圈270的細(xì)節(jié)。 如圖3中描繪，如上所述，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可通過(guò)繼電器332將RF線圈270 (例如，連同三端雙向可控硅開關(guān)222)從燈具電路350中切斷(例如，繞過(guò))。
圖4展示圖1展示的用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)100的第三示范性電路 400的圖。類似于圖1的系統(tǒng)100，示范性電路400可與燈具電路450連通和/或集成在 其中。電路400類似于圖3的電路300，且包含電流傳感器212和/或溫度傳感器216及 繼電器332，其已在上文中針對(duì)圖3描述。電路400還包含控制器430,其類似于上述 控制器330，只不過(guò)其不與三端雙向可控硅開關(guān)連通。下文中將相對(duì)于圖5到圖8進(jìn)一 步論述控制器430和繼電器332的操作的一些實(shí)例。
替代于三端雙向可控硅開關(guān)，電路400包含二極管422，其是圖1的可變開關(guān)120 的另一實(shí)例。二極管在此項(xiàng)技術(shù)中是已知的，包含相對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例如何制造和使 用二極管。因此，通過(guò)本文中的揭示將明白，當(dāng)二極管422被繼電器332切換為處于操 作中，從而導(dǎo)致穿過(guò)光源260的電流流動(dòng)455 (其例如大約是燈具電路450中的原始電 流流動(dòng)455的一半)時(shí)，二極管422可改變電流流動(dòng)455 (例如，在完全流動(dòng)與不流動(dòng) 之間)。
類似于圖3的燈具電路350，燈具電路450可包含光源260和RF線圈270。此外， 繼電器332的一條路徑1可與所描繪的額外電路380連通，所述額外電路380可包含在 燈具電路450中。上文已例如相對(duì)于圖3描述了光源260、 RF線圈270和額外電路380。
關(guān)于對(duì)圖1到圖4的前述論述應(yīng)注意，已描述了包含相對(duì)于彼此處于各種位置的元 件的各種系統(tǒng)和/或電路。然而，通過(guò)本文中的揭示應(yīng)理解和明白，此類所述元件(以及 其它元件)可替代地用本發(fā)明范圍內(nèi)的許多變化形式定位。也應(yīng)了解，本文中使用的術(shù) 語(yǔ)燈具可指代一包含燈具電路的系統(tǒng)(結(jié)構(gòu)、裝置等>，或者這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)可互換地使用，
以指代整個(gè)系統(tǒng)或其若干部分，例如一個(gè)電路部分。
以下相對(duì)于圖5到圖8對(duì)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的描述可包含對(duì)上文相對(duì)于圖1到 圖5論述的元件的示范性引用，其適于便于進(jìn)行描述。然而，應(yīng)了解的是，此類引用是 示范性的，且并不相對(duì)于本發(fā)明的示范性實(shí)施例的范圍進(jìn)行限制。此外應(yīng)了解，在不偏 離本發(fā)明的示范性實(shí)施例的范圍的情況下，下文描述的示范性方法(子方法、過(guò)程等) 的一些步驟可(分別)在所述方法的其它步驟之前或之后執(zhí)行，或者與其它步驟并行或組合地執(zhí)行。
圖5展示用于燈具的電流和/或溫度控制的方法500的流程圖。此方法可通過(guò)控制器 130和/或系統(tǒng)100的其它元件(其已在上文中針對(duì)圖l論述)來(lái)執(zhí)行。方法500從步驟 502開始，其中控制器130經(jīng)由來(lái)自傳感器IIO的一個(gè)或一個(gè)以上輸入而監(jiān)視燈具電路 150和/或燈具的一個(gè)或一個(gè)以上特性。所述方法前進(jìn)到步驟504,其中控制器130確定 所監(jiān)視的特性中的一者或一者以上是否滿足對(duì)應(yīng)條件。舉例來(lái)說(shuō)，控制器130可經(jīng)配置 以將來(lái)自傳感器IIO的輸入與一個(gè)或一個(gè)以上預(yù)定值比較，以確定所述輸入是否滿足預(yù) 定比較條件(例如，小于、等于、大于等)。
如果在步驟504中未滿足對(duì)應(yīng)條件，則方法前進(jìn)到步驟506，其中控制器130通過(guò) 將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送到可變開關(guān)120以引起其準(zhǔn)許正常和/或現(xiàn)有電流流動(dòng)155 到達(dá)負(fù)載160來(lái)作響應(yīng)。所述方法接著從步驟506前進(jìn)回到步驟502。然而，如果在步 驟504中滿足了對(duì)應(yīng)條件，則所述方法前進(jìn)到步驟508,其中控制器130通過(guò)將一個(gè)或 一個(gè)以上輸出發(fā)送到可變開關(guān)120以引起其修改(例如，減少、增加等)到達(dá)負(fù)載160 的電流流動(dòng)155來(lái)作響應(yīng)。如下所述，可根據(jù)所需的程序來(lái)執(zhí)行對(duì)電流流動(dòng)155的修改。 所述方法接著從步驟508前進(jìn)回到歩驟502。
圖6展示圖5所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的方法500的第一子方法600 的流程圖。此子方法600可例如由上文針對(duì)圖2論述的控制器230和/或電路200的其它 元件執(zhí)行。子方法600以步驟602開始，其中控制器230經(jīng)由來(lái)自電流傳感器212的一 個(gè)或一個(gè)以上輸入監(jiān)視電流流動(dòng)255,且/或經(jīng)由來(lái)自溫度傳感器216的一個(gè)或一個(gè)以上 輸入監(jiān)視溫度(例如，燈具電路250或燈具的一個(gè)或一個(gè)以上部分的溫度或其周圍的溫 度)，這取決于電路200中包含一個(gè)傳感器還是所述兩個(gè)傳感器。
子方法600前進(jìn)到步驟604，其中控制器230確定所監(jiān)視到的電流是否大于所需(例 如，預(yù)定、預(yù)設(shè)等)水平，或確定所監(jiān)視到的溫度是否大于所需水平。如果在步驟604 中所監(jiān)視到的電流不大于所需水平或所監(jiān)視到的溫度不大于所需水平，則子方法600前 進(jìn)到步驟606，其中控制器230將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送到三端雙向可控硅開關(guān)222 以保持三端雙向可控硅開關(guān)222 "接通"，且準(zhǔn)許正常(現(xiàn)有、所需等)電流流動(dòng)255到 達(dá)光源260。舉例來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)技術(shù)中已知三端雙向可控硅開關(guān)將在充足的(例如，偏置) 電壓施加于其柵極端子時(shí)傳導(dǎo)電流，直到電流下降到閾值以下為止。因此在步驟606中， 控制器230可盡可能頻繁地循環(huán)地(例如以典型交流功率源的每秒60循環(huán)的頻率或大 約以所述頻率)將此偏置電壓施加于三端雙向可控硅開關(guān)222的柵極端子，使得三端雙 向可控硅開關(guān)222如同其本質(zhì)上是閉合開關(guān)或短路那樣傳導(dǎo)電流流動(dòng)255 (例如，在改
12變極性時(shí)電流下降到閾值以下時(shí)可能存在流動(dòng)的某種中斷)。子方法600隨后從步驟606 前進(jìn)回到步驟602。
然而，如果在步驟604中所監(jiān)視到的電流大于所需水平或所監(jiān)視到的溫度大于所需 水平，則子方法600前進(jìn)到步驟608，其中控制器230將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送到三 端雙向可控硅開關(guān)222以將三端雙向可控硅開關(guān)222循環(huán)"接通"和"斷開"，以根據(jù) 所需程序(下文論述其實(shí)例)降低(減小、減少等)到達(dá)光源260的電流流動(dòng)255。舉 例來(lái)說(shuō)，根據(jù)如上所述的三端雙向可控硅開關(guān)222的操作的相同原理，控制器230可以 較低頻率循環(huán)地將偏置電壓施加于三端雙向可控硅開關(guān)222的柵極端子，使得三端雙向 可控硅開關(guān)222在傳導(dǎo)電流與不傳導(dǎo)電流之間循環(huán)，借此有效減小行進(jìn)到光源260的電 流流動(dòng)255。子方法600隨后從步驟608前進(jìn)回到步驟602。
控制器230可取決于經(jīng)包含以配置控制器230的元件(將基于本文的揭示顯而易見) 通過(guò)許多方法(過(guò)程、步驟等)執(zhí)行上文針對(duì)步驟602、 604、 606、 608所述的此控制 (操作、功能等)。舉例來(lái)說(shuō)，如果控制器230經(jīng)配置以包含可編程邏輯，則其可經(jīng)編程 以相應(yīng)執(zhí)行此類操作。
如上文提到，控制器230可引起三端雙向可控硅開關(guān)222根據(jù)所需程序(例行程序、 協(xié)議等)操作以降低電流流動(dòng)255。此所需程序的一個(gè)實(shí)例是控制器230引起三端雙向 可控硅開關(guān)222將電流流動(dòng)255減小預(yù)定(預(yù)設(shè)、預(yù)先計(jì)算、固定等)量(例如，25%、 50%、 75%等百分比)。此所需程序的另一實(shí)例是控制器230引起三端雙向可控硅開關(guān) 222將電流流動(dòng)255減小到預(yù)定量(例如，l安培、2安培等)。此所需程序的又一實(shí)例 是控制器230引起三端雙向可控硅開關(guān)222減小電流流動(dòng)255,以便將溫度(例如，燈 具電路250或燈具的一個(gè)或一個(gè)以上部分的溫度或其周圍的溫度)維持在某一最大值以 下(例如，小于90攝氏度)。如上所述的此類程序可包含控制器取決于由電流傳感器212 感測(cè)的所得電流流動(dòng)255和/或取決于由溫度傳感器216感測(cè)的所得溫度而維持和/或修 改三端雙向可控硅開關(guān)222的操作。此外，用以減小電流流動(dòng)255的其它此類所需程序 可由控制器執(zhí)行，其基于本文的揭示將顯而易見。
圖7展示圖5所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的方法500的第二子方法700 的流程圖。此子方法700可例如由上文針對(duì)圖3論述的控制器330和/或電路300的其它 元件執(zhí)行。子方法700的步驟702、 704本質(zhì)上與上述子方法600的步驟602、 604相同。 在子方法700的步驟706中(如果在步驟704中所監(jiān)視到的電流不大于所需水平或所監(jiān) 視到的溫度不大于所需水平，則到達(dá)此步驟)，控制器330將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送 到繼電器332以引起其經(jīng)由額外電路380切換電流流動(dòng)355通過(guò)路徑1到達(dá)光源260。在此步驟706期間，控制器330也可以或可以不將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送到三端雙向 可控硅開關(guān)222，因?yàn)槠浣?jīng)由繼電器332和額外電路380而被從燈具電路350繞過(guò)。子 方法700隨后從步驟706前進(jìn)回到步驟702。
在子方法700的步驟708中(如果在步驟704中所監(jiān)視到的電流大于所需水平或所 監(jiān)視到的溫度大于所需水平，則到達(dá)此步驟)，控制器330將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送 到繼電器332以引起其經(jīng)由三端雙向可控硅開關(guān)222切換電流流動(dòng)355通過(guò)路徑2到達(dá) 光源260。而且在此步驟706期間，控制器330將一個(gè)或一個(gè)以上輸出發(fā)送到三端雙向 可控硅開關(guān)222以循環(huán)"接通"和"斷開"三端雙向可控硅開關(guān)222，以根據(jù)類似于上 文針對(duì)步驟608所述的所需程序降低到達(dá)光源260的電流流動(dòng)355。子方法700隨后從 步驟708前進(jìn)回到步驟702。
圖8展示圖5所示的用于燈具的電流和/或溫度控制的方法500的第三子方法800 的流程圖。此子方法800可例如由上文針對(duì)圖4論述的控制器430和/或電路400的其它 元件執(zhí)行。子方法800的步驟802、 804、 806本質(zhì)上與上述子方法700的步驟702、 704、 706相同。在子方法800的步驟808中(如果在步驟804中所監(jiān)視到的電流大于所需水 平或所監(jiān)視到的溫度大于所需水平，則到達(dá)此步驟)，控制器330將一個(gè)或一個(gè)以上輸 出發(fā)送到繼電器332以引起其經(jīng)由二極管422切換電流流動(dòng)455通過(guò)路徑2到達(dá)光源 260。如上論述，二極管422可將電流流動(dòng)455例如減小到燈具電路450中先前電流流 動(dòng)455的大約一半。子方法800隨后從步驟808前進(jìn)回到步驟802。
圖9和圖10展示用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)100的第四示范性電路900 的圖。類似于圖1的系統(tǒng)100，示范性電路900可與燈具電路350連通和/或集成在其中。 類似于圖2的電路200，電路卯0可包含電流傳感器或電流感測(cè)電路912，且替代地或 另外包含上文相對(duì)于圖2論述的溫度傳感器。電路900還包含旁路驅(qū)動(dòng)器電路或旁路 920，其用于在限制控制器電路故障時(shí)切換成正常的燈控制操作，其中正常操作包含燈 處于完全功率耗散，如下文中更詳細(xì)描述。
為了確保燈限制器控制器功能將不會(huì)由于支電路故障而防止在特定環(huán)境中發(fā)光，使 用故障一安全機(jī)構(gòu)或支電路。如果發(fā)生限制控制器支電路故障，則環(huán)境負(fù)載或燈正常操 作，即，在電路不減小電流的情況下將燈照明到完全強(qiáng)度。
圖IO展示包含旁路920的電路900的細(xì)節(jié)圖。在使用中，在用來(lái)自常規(guī)功率源的 有效中性和線電路向電路900供能時(shí)，控制器930提供控制命令信號(hào)(OV)以"接通" PNP型晶體管932和NPN型晶體管933。晶體管933的集電極處于由齊納二極管935 供應(yīng)的24VDC的較低電壓電位。機(jī)電繼電器937的線圈經(jīng)供能("接通")以允許機(jī)電
14繼電器937的電觸點(diǎn)從NC (正常閉合)切換成NO (正常斷開)，借此將燈泡960連接 到三端雙向可控硅開關(guān)燈泡驅(qū)動(dòng)器陽(yáng)極引腳938。
并聯(lián)電容器941提供對(duì)來(lái)自通過(guò)電容器944、變阻器945、電容器946、 二極管947 以及二極管948附接到控制器功率供應(yīng)的線和中性電路導(dǎo)線的60 Hz低頻率線電壓的瞬 態(tài)抑制。齊納二極管935提供用于晶體管932正確操作的6 V DC的適當(dāng)電壓軌。
在建立了此電連接的情況下，控制器930電學(xué)上監(jiān)視并調(diào)節(jié)流經(jīng)各種瓦數(shù)額定白熾 燈泡的燈絲的電流量。如果感測(cè)支電路感測(cè)到2.5 (.190 W)(舉例來(lái)說(shuō))的最大電流， 則通過(guò)繼電器937切換觸點(diǎn)建立的電連接提供由三端雙向可控硅開關(guān)燈泡驅(qū)動(dòng)器支電路 驅(qū)動(dòng)的適當(dāng)調(diào)光控制信號(hào)。在此時(shí)，將命令經(jīng)連線的白熾燈泡強(qiáng)度達(dá)到完全明亮。如果 存在因老化或故障的電子組件和/或電路板跡線惡化而帶來(lái)的開路或短路條件，則控制器 向電阻器950提供+ 5 V信號(hào)或HiZ (阻抗)負(fù)載，借此命令晶體管932和933斷開。 繼電器937/晶體管933集電極電路的下側(cè)處的電壓電位將等效于由齊納二極管935提供 的24VDC功率供應(yīng)源，借此將機(jī)電中繼器的線圈去能("斷開")。單極單擲電觸點(diǎn)隨 后從NO切換成NC。經(jīng)電連線的白熾燈泡960負(fù)載隨后將從三端雙向可控硅開關(guān)燈泡 驅(qū)動(dòng)器支電路斷開。電接地隨后連接到燈泡，借此建立以正常電流以完全強(qiáng)度"接通" 燈泡的閉合電路。術(shù)語(yǔ)正常電流希望表示未經(jīng)改動(dòng)、減小、修改或以其它方式改變以大 體上減小電流(例如出于調(diào)光目的)的電流。當(dāng)然，可能發(fā)生某一內(nèi)部電阻，以及由于 電路中(尤其在旁路電路中)利用的電組件的原因而引起的其它電流改變。然而，這些 電流的微小改變并不會(huì)實(shí)質(zhì)上改變電流，且由此電流仍既定等效于正常電流或沒有調(diào)節(jié) 性減小的電流。
應(yīng)了解，可結(jié)合本文所示的實(shí)施例中的任一者以及等效電路而利用所述旁路電路或 其它旁路電路。
因此可見現(xiàn)在提供一種用以控制燈具的電流和/或溫度的系統(tǒng)和方法，以避免當(dāng)結(jié)合 燈具使用比額定光源大的光源時(shí)可能發(fā)生的操作損失和/或損壞，但其也在發(fā)生故障的情 況下繞過(guò)電路的調(diào)光操作。應(yīng)了解，上述描述僅涉及本發(fā)明的示范性、說(shuō)明性實(shí)施例。 此外，所描述的示范性實(shí)施例的各種元件可以是此項(xiàng)技術(shù)中已知的或所屬領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員基于本文的揭示而可認(rèn)識(shí)到的。因此應(yīng)了解，可對(duì)本文所述的示范性實(shí)施例進(jìn)行 屬于所附權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)，其包括傳感器，其經(jīng)構(gòu)造以與燈具連通，感測(cè)所述燈具的電流流動(dòng)或溫度，且傳送關(guān)于所述電流流動(dòng)或溫度的輸入信號(hào)；可變開關(guān)，其經(jīng)構(gòu)造以與所述燈具連通且響應(yīng)于控制信號(hào)而調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)；控制器，其與所述傳感器和所述可變開關(guān)連通，且經(jīng)構(gòu)造以監(jiān)視所述傳感器傳送的所述輸入信號(hào)，將所述輸入信號(hào)與一條件進(jìn)行比較，且將所述控制信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)以控制其操作；以及旁路電路，其經(jīng)構(gòu)造以在所述傳感器、所述可變開關(guān)或所述控制器發(fā)生故障的情況下向所述燈具施加正常電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括變流器、熱敏電阻或換能器中的 至少一者。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述條件是預(yù)定電流參數(shù)或預(yù)定溫度參數(shù)中的一 者。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可變開關(guān)包括三端雙向可控硅開關(guān)、二極管 或半傳導(dǎo)開關(guān)裝置中的至少一者。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述可變開關(guān)和所述控制器的至少一部分包括調(diào) 光器電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器包括導(dǎo)體、電阻器、電容器、變壓器、 晶體管、半導(dǎo)體、集成電路、芯片、電路板、電子邏輯、可編程邏輯、微處理器或計(jì)算處理器中的至少一者。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)構(gòu)造以與遠(yuǎn)程控制件連通且 至少部分地經(jīng)由所述遠(yuǎn)程控制件而操作。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步經(jīng)構(gòu)造以與所述燈具連通且在 至少兩個(gè)路徑之間切換所述燈具電路內(nèi)的所述電流流動(dòng)，其中一個(gè)路徑與所述可變 開關(guān)連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括繼電器，所述繼電器與所述控制器連通， 且經(jīng)構(gòu)造以與所述燈具連通，并響應(yīng)于從所述控制器傳送的信號(hào)而在至少兩個(gè)路徑 之間切換所述燈具電路內(nèi)的所述電流流動(dòng)，其中所述路徑中的一者與所述可變開關(guān)連通。
10. —種用于燈具的電流和/或溫度控制的方法，其包括提供傳感器，所述傳感器經(jīng)構(gòu)造以與燈具連通，感測(cè)所述燈具的電流流動(dòng)或溫度， 且傳送關(guān)于所述感測(cè)到的電流流動(dòng)或溫度的輸入信號(hào)；提供可變開關(guān)，所述可變開關(guān)經(jīng)構(gòu)造以與所述燈具連通且響應(yīng)于控制信號(hào)而調(diào)節(jié) 所述燈具的所述電流流動(dòng)；提供控制器，所述控制器與所述傳感器和所述可變開關(guān)連通，且經(jīng)構(gòu)造以監(jiān)視所 述傳感器傳送的所述輸入信號(hào)，將所述輸入信號(hào)與一條件進(jìn)行比較，且將所述控制 信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)以控制其操作；經(jīng)由將所述輸入信號(hào)從所述傳感器傳送到所述控制器來(lái)監(jiān)視所述燈具的所述電 流流動(dòng)或所述溫度；響應(yīng)于所述控制器確定所述輸入信號(hào)滿足所述條件，經(jīng)由所述控制器將所述控制 信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)，所述調(diào)節(jié)在所述傳感 器、控制器或?qū)λ鲭娏髁鲃?dòng)的監(jiān)視發(fā)生故障的情況下包含旁路模式，所述旁路模 式向所述燈具施加正常電流而不會(huì)調(diào)節(jié)性減小所述電流。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述電流流動(dòng)包括響應(yīng)于所述控制器確定 所述輸入信號(hào)滿足等于或超過(guò)預(yù)定電流參數(shù)的條件或者等于或超過(guò)預(yù)定溫度參數(shù) 的條件中的一者而調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述電流流動(dòng)包括經(jīng)由所述控制器將所述 控制信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)而維持或減小所述燈具的所述電流流動(dòng)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述電流流動(dòng)包括根據(jù)預(yù)定程序減小所述 電流流動(dòng)，所述程序包括將所述電流流動(dòng)減小預(yù)定量或?qū)⑺鲭娏髀穭?dòng)減小到預(yù)定 量中的一者。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中調(diào)節(jié)所述電流流動(dòng)包括將所述控制信號(hào)傳送到 由所述可變開關(guān)和所述控制器的至少一部分組成的調(diào)光器電路。
15. —種用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)，其包括傳感器構(gòu)件，其用于感測(cè)燈具的電流流動(dòng)或溫度，且傳送關(guān)于所述電流流動(dòng)或溫 度的輸入信號(hào)；控制器構(gòu)件，其用于響應(yīng)于從所述傳感器構(gòu)件接收的所述輸入信號(hào)而控制所述電 流流動(dòng)，所述控制器構(gòu)件響應(yīng)于過(guò)載輸入信號(hào)而減小所述電流，所述控制器構(gòu)件還 包含旁路，所述旁路用于在所述控制器構(gòu)件發(fā)生故障的情況下將正常電流引導(dǎo)到所述燈具。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述控制器構(gòu)件包含可變開關(guān)，所述可變開關(guān) 經(jīng)構(gòu)造以與所述燈具連通且響應(yīng)于控制信號(hào)而調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述控制器構(gòu)件包含控制器，所述控制器與所 述傳感器和所述可變開關(guān)連通，且經(jīng)構(gòu)造以監(jiān)視所述傳感器傳送的所述輸入信號(hào)， 將所述輸入信號(hào)與一條件進(jìn)行比較，且將所述控制信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)以控制 其操作。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述旁路經(jīng)構(gòu)造以在所述傳感器、所述可變開 關(guān)或所述控制器發(fā)生故障的情況下向所述燈具施加正常電流。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器包括變流器、熱敏電阻或換能器中 的至少一者。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述可變開關(guān)包括三端雙向可控硅開關(guān)、二極 管或半傳導(dǎo)開關(guān)裝置中的至少一者。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述可變開關(guān)和所述控制器的至少一部分包括 調(diào)光器電路。
全文摘要
一種用于燈具的電流和/或溫度控制的系統(tǒng)包含傳感器，其與燈具連通，感測(cè)所述燈具的電流流動(dòng)或溫度，且傳送關(guān)于所述電流流動(dòng)或溫度的輸入信號(hào)；可變開關(guān)，其與所述燈具連通以響應(yīng)于控制信號(hào)而調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)；以及控制器，其與所述傳感器和所述可變開關(guān)連通，以監(jiān)視所述輸入信號(hào)，將所述輸入信號(hào)與一條件進(jìn)行比較，且將所述控制信號(hào)傳送到所述可變開關(guān)以控制其操作。旁路電路在所述傳感器、所述可變開關(guān)或所述控制器發(fā)生故障的情況下直接向所述燈具施加正常電流。一種用于燈具的電流和/或溫度控制的方法包含提供所述系統(tǒng)；監(jiān)視所述燈具的電流流動(dòng)或溫度；調(diào)節(jié)所述燈具的所述電流流動(dòng)；以及在所述電路中發(fā)生故障的情況下繞過(guò)所述監(jiān)視和調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H05B39/04GK101505572SQ20091000621
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者布朗東·伯恩, 維奈·梅赫塔 申請(qǐng)人:亨特風(fēng)扇公司