Способ и устройство регулирования диапазона вывода света твердотельного освещения на основании максимальной и минимальной настроек регулятора освещенности

Способ и устройство регулирования диапазона вывода света твердотельного освещения на основании максимальной и минимальной настроек регулятора освещенности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение направлено в целом на управление приборами твердотельного освещения. Более конкретно, различные заявленные способы и устройства, раскрытые в настоящем документе, относятся к регулированию диапазона вывода света системы твердотельного освещения для компенсации переключающих диапазонов различных регуляторов освещенности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Цифровые или твердотельные технологии освещения, то есть освещение на основании полупроводниковых источников света, такие как светоизлучающие диоды (LED), предлагают конкурентную альтернативу традиционным лампам дневного света, газоразрядным лампам высокой интенсивности (ГВИ) и лампам накаливания. Функциональные преимущества и выгоды LED включают в себя высокое преобразование мощности и оптическую эффективность, продолжительность срока службы, низкие операционные издержки и многие другие. Последние достижения в технологии LED обеспечили эффективные и надежные источники света полного спектра, которые позволяют различные световые эффекты во многих применениях.

Некоторые из приборов, осуществляющие эти источники, характеризуются модулем освещения, включающим в себя один или более LED, способных производить белый и/или другие цвета света, например, красный, зеленый и синий, а также устройство управления или устройство обработки для независимого управления выводом LED, чтобы генерировать различные цвета и цветоизменяющие световые эффекты, например, как описано в патенте США № 6016038 и 6211626. Технология LED включает в себя устройства освещения, снабжаемые мощностью линейного напряжения, такие как серия ESSENTIALWHITE, производимая Philips Color Kinetics. Такие устройства освещения могут быть регулируемыми с помощью технологии регулятора освещенности заднего фронта, такой как регуляторы освещенности типа низкого электрического напряжения (НЭН) для линейного напряжения 120ВАХ (или введенного сетевого напряжения).

Многие световые приборы используют регуляторы освещенности. Обычные регуляторы освещенности работают хорошо с лампами накаливания (электрическими и галогенными лампами). Однако проблемы случаются с другими типами электрических ламп, включающими в себя компактную флуоресцентную лампу (КФЛ), галогенные лампы низкого напряжения с использованием электронных устройств переключения и лампы твердотельного освещения (ТТО), такие как LED и OLED. Галогенные лампы низкого напряжения с использованием электронных устройств переключения, в частности, могут быть переключены с помощью специальных регуляторов освещенности, таких как регуляторы освещенности типа КФЛ или резистивно-емкостные (РЕ) регуляторы освещенности, которые работают надлежащим образом с нагрузкой, имеющей на входе схему коррекции (ККМ) коэффициента мощности.

Традиционные регуляторы освещенности обычно отсекают часть каждой формы волны введенного сигнала сетевого напряжения и передают оставшуюся часть формы волны на световой прибор. Регулятор освещенности переднего фронта или передней фазы отсекает передний фронт формы волны сигнала напряжения. Регулятор освещенности заднего фронта или обратной фазы отсекает задний фронт формы волны сигнала напряжения. Электронные нагрузки, такие как возбуждающие сигналы LED, обычно работают лучше с регуляторами освещенности заднего фронта.

В отличие от устройств с лампами накаливания и других резистивных устройств освещения, которые отвечают естественным образом без ошибки на прерывистую синусоидальную волну, формируемую «фазообрезающим» регулятором освещенности, LED и другие нагрузки твердотельного освещения могут вызывать ряд таких проблем, как пропадание разрядов нижнего края, перебой триака, проблемы с минимальной нагрузкой, мерцание верхнего края, и большие шаги при выводе света, если разместить их на прерывающих фазу регуляторах освещенности.

Дополнительно, диапазоны регулирования освещенности (то есть, диапазон между минимальными и максимальными углами фаз регулятора освещенности) могут отличаться у разных регуляторов освещенности, в зависимости от различных факторов, таких как модель и/или тип регулятора освещенности. Например, среди обычных регуляторов освещенности, среднеквадратичное значение (СКЗ) напряжения, выведенное регулятором и наблюдаемое на входе преобразователя мощности, может разниться от 45 процентов до 20 процентов полностью непрерываемых электрических сетей при минимальных настройках регулятора освещенности (соответствующих минимальным углам фаз регулятора освещенности и самым нижним уровням вывода света), и от 75 процентов до 95 процентов полностью непрерываемых электрических сетей при максимальных настройках регулятора освещенности (соответствующих максимальным углам фаз регулятора освещенности и самым высоким уровням вывода света). Эти различия приводят к различным уровням переключения и диапазонам переключения, в зависимости от устройства переключения.

Фиг. 1А и 1В изображают иллюстративные прерывистые формы волн выпрямленного входного сетевого напряжения, принятого преобразователем мощности от различных типов регуляторов освещенности (регулятора А освещенности и регулятора В освещенности), соответственно настроенных на их минимальные настройки регулятора освещенности. Как изображено на Фиг. 1А и 1В, угол фазы регулятора А освещенности на его минимальной настройке регулятора освещенности больше, чем угол фазы регулятора В освещенности на его минимальной настройке регулятора освещенности. Например, регулятор А освещенности может быть регулятором освещенности 6615-POW, а регулятор В освещенности может быть регулятором освещенности DVELV-303P, которые производит Leviton Manufacturing Co, причем регулятор А освещенности постепенно снижает уровень освещения до 17 процентов, а регулятор В освещенности постепенно снижает уровень освещения до 6 процентов. Угол фазы каждого регулятора освещенности соответствует «рабочему времени», что является такой продолжительностью времени, когда каждая форма волны прерывистого сигнала выпрямленного ввода сетевого напряжения не равна нулю. «Рабочее время» может быть определено, например, продолжительностью времени, когда электронное переключение соответствующего регулятора освещенности включено (то есть, позволяет току протекать к преобразователю мощности). Со ссылкой на Фиг. 1А и 1В, рабочее время Ton_a регулятора А освещенности больше, чем рабочее время Ton_b регулятора В освещенности.

Соответственно, регулятор А освещенности обеспечивает большее среднеквадратичное напряжение на входе преобразователя мощности, чем регулятор В освещенности, что приводит к большему выводу света от нагрузки твердотельного освещения, когда регулятор А освещенности настроен на его минимальной настройке регулятора освещенности, а не когда регулятор В освещенности настроен на его минимальной настройке регулятора освещенности. Из-за нелинейной природы реакции человеческого глаза на интенсивность света, разница между двумя самыми низкими настройками интенсивности регулятора освещенности будет огромной. Подобная ситуация существует в отношении к максимальным настройкам регулятора А освещенности и регулятора В освещенности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие направлено на соответствующие изобретению способы и устройства определения минимального и максимального угла фазы регулятора освещенности и регулирования вывода мощности на нагрузку твердотельного освещения на основании максимального и минимального углов фазы регулятора освещенности для управления количеством света, выведенного нагрузкой твердотельного освещения в ответ на максимальный и минимальный углы фазы регулятора освещенности.

В общем, в одном аспекте, обеспечен способ для управления преобразователем мощности, чтобы обеспечить равномерный диапазон регулирования освещенности на нагрузку твердотельного освещения, в независимости от типа регулятора освещенности. Способ включает в себя определение минимального и максимального угла фазы регулятора освещенности, связанного с преобразователем мощности в течение работы нагрузки твердотельного освещения, и динамическое регулирование выходной мощности преобразователя мощности на основании обнаруженных минимального и максимального угла фазы регулятора освещенности. Отрегулированная выходная мощность преобразователя мощности регулирует уровень света верхнего края, выводимого нагрузкой твердотельного освещения при максимальном угле фазы, чтобы соответствовать заранее заданному значению верхнего края, и регулирует уровень света нижнего края, выводимого нагрузкой твердотельного освещения при минимальном угле фазы, чтобы соответствовать заранее заданному значению нижнего края.

При другом аспекте, способ обеспечивает равномерный диапазон регулирования освещенности нагрузки твердотельного освещения для множества различных типов регуляторов освещенности. Способ включает в себя первоначальную настройку минимального угла фазы, соответствующую минимальной настройке регулятора освещенности, и максимального угла фазы, соответствующую максимальной настройке регулятора освещенности; обнаружение угла фазы регулятора освещенности на основании выпрямленного входного сетевого напряжения; определение того, является ли обнаруженный угол фазы меньшим, чем первоначальный минимальный угол фазы; и настройку обнаруженного угла фазы в качестве минимального угла фазы, когда обнаруженный угол фазы меньше, чем первоначальный минимальный угол фазы. Способ дополнительно включает в себя определение того, является ли обнаруженный угол фазы большим, чем первоначальный максимальный угол фазы; и настройку обнаруженного угла фазы в качестве максимального угла фазы, когда обнаруженный угол фазы больше, чем первоначальный максимальный угол фазы. Функция диапазона вывода света определяется из минимального угла фазы и максимального угла фазы для определения значения сигнала управления мощностью. Сигнал управления мощностью управляет выходной мощностью, доставляемой преобразователем мощности на нагрузку твердотельного освещения, так что нагрузка твердотельного освещения выводит заранее заданный минимальный уровень света в ответ на минимальный угол фазы и выводит заранее заданный максимальный уровень света в ответ на максимальный угол фазы.

В другом аспекте, обеспечена система управления мощностью, доставляемой на нагрузку твердотельного освещения. Система включает в себя преобразователь мощности и схему обнаружения угла фазы регулятора освещенности. Преобразователь мощности выполнен с возможностью доставлять заранее заданную номинальную мощность на нагрузку твердотельного освещения в ответ на выпрямленное входное напряжение, исходящего от сети напряжения. Схема обнаружения угла фазы регулятора освещенности выполнена с возможностью определять, подключен ли регулятор освещенности между сетью напряжения и преобразователем мощности, генерировать сигнал управления мощностью, имеющий первое значение, когда регулятор освещенности присутствует, и имеющий второе значение, когда регулятор освещенности отсутствует, и обеспечивать сигнал управления мощностью на преобразователь мощности. Преобразователь мощности увеличивает выходную мощность на величину компенсации в ответ на первое значение сигнала управления мощностью, причем увеличенная выходная мощность равна номинальной мощности.

Как используется в настоящем документе для целей раскрытия настоящего изобретения, термин «LED» следует понимать как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или другой тип системы, основанной на инжекции/переходе носителей заряда, который способен генерировать излучение в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин LED включает в себя, без ограничения указанным, различные полупроводниковые структуры, которые излучают свет в ответ на ток, светоизлучающие полимеры, органические светоизлучающие диоды (OLED), электролюминесцентные полоски и тому подобное. В частности, термин LED относится к светоизлучающим диодам всех типов (включая полупроводниковые и органические светоизлучающие диоды), которые могут быть выполнены с возможностью генерировать излучение в одном или более из инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных частях видимого спектра (обычно включая длину волны излучения от примерно 400 нанометров до примерно 700 нанометров). Некоторые примеры LED включают в себя, но не ограничиваются, различными типами инфракрасных LED, ультрафиолетовых LED, красных LED, синих LED, зеленых LED, желтых LED, янтарных LED, оранжевых LED и белых LED (описаны дополнительно ниже). Также следует понять, что LED можно выполнить с возможностью и/или управлять ими для генерирования излучения, имеющего различные ширины полосы (например, полная ширина на половине максимума или FWHM) для данного спектра (например, узкая ширина полосы, широкая ширина полосы) и множество доминирующих длин волны в пределах заданной общей категоризации цвета.

Например, одна реализация LED, выполненная с возможностью генерировать преимущественно белый свет (например, прибор белого освещения LED), может включать в себя ряд кристаллов, которые соответственно излучают различные спектры электролюминесцентного света, которые, в сочетании, смешиваются и формируют преимущественно белый свет. В другой реализации, прибор белого освещения LED может быть ассоциирован с фосфорным материалом, который преобразует электролюминесцентный свет, имеющий первый спектр, в другой второй спектр. В одном примере этой реализации, электролюминесцентный свет, имеющий относительно короткую длину волны и спектр с узкой полосой пропускания, «накачивает» фосфорный материал, который, в свою очередь, излучает более длинные волны, имеющие более широкую полосу.

Также, необходимо понимать, что термин LED не ограничивается физическим и/или электрическим типом LED. Например, как описано выше, LED может относиться к одному устройству излучения света, имеющему множество кристаллов, которые выполнены с возможностью соответственно излучать различные спектры излучения (например, которые могут быть управляемы индивидуально или нет). Также, LED можно ассоциировать с фосфором, который считается неотъемлемой частью LED (например, некоторые типы LED белого света). В общем, термин LED может относиться к пакетным LED, непакетным LED, LED с поверхностным монтажом, LED с монтажом кристаллов на печатной плате, LED с монтажом Т-пакета, LED с радиальным пакетом, LED с энергетическим пакетом, LED, включающие в себя тип защитной оболочки и/или оптический элемент (например, рассеивающие линзы) и т.д.

Термин «источник света» следует понимать как относящийся к любому одному или более различным источникам излучения, включающих в себя, без ограничения указанным, источники на основании LED (включая один или более LED, определенных выше), источники, светящиеся от нагрева (например, лампы накаливания, галогенные лампы), флуоресцентные источники, фосфоресцентные источники, источники высокой интенсивности разряда (например, натриевая лампа, ртутная лампа и металлогалогенные лампы), лазеры, другие типы электролюминесцентных источников, пиролюминесцентные источники (например, факелы), источники, светящиеся от газовых горелок (например, газокалильные сетки, источники излучения от угольной дуги), фотолюминесцентные источники (например, источники газового электрического разряда), катодолюминесцентные источники с использованием электронного насыщения, гальванолюминесцентные источники, кристаллолюминесцентные источники, кинелюминесцентные источники, термолюминесцентные источники, триболюминесцентные источники, сонолюминесцентные источники, радиолюминесцентные источники и люминесцентные полимеры.

Термин «прибор освещения» или «осветительное устройство» используется в настоящем документе для ссылки на осуществление или расположение одного или более элементов освещения в конкретной форме, комплексе или пакете. Термин «элемент освещения» используется в настоящем документе для ссылки на устройство, включающее в себя один или более источников света одинакового или различных типов. Данный элемент освещения может иметь любое из различных монтажных приспособлений для источника(ов) света, огораживающих/корпусных приспособлений и форм, и/или электрических и механических соединительных конфигураций. Дополнительно, данный элемент освещения опционально может быть ассоциирован с (например, включать в себя, быть соединенным с/или входить в состав пакета с) различными другими компонентами (например, управляющей схемой), относящимися к работе источника(ов) света. «Элемент освещения на основании LED» относится к элементу освещения, который включает в себя один или более источников света LED, описанных выше, один или в комбинации с другими источниками света, не основанными на LED. «Многоканальный» элемент освещения относится к элементу освещения на основании LED, или не основанному на LED, который включает в себя по меньшей мере два источника света, выполненных с возможностью соответственно генерировать различные спектры излучения, причем каждый различный спектр источника можно называть «каналом» многоканального элемента освещения.

Термин «устройство управления» используется в настоящем документе в основном для описания различных устройств, относящихся к работе одного или более источников света. Устройство управления может быть осуществлено различными способами (например, в виде закрепленных технических средств) для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе. «Устройство обработки» является одним примером устройства управления, которое использует один или более микропроцессоров, которые можно запрограммировать с помощью программного обеспечения (например, микрокода) для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе. Устройство управления может быть осуществлено с использованием или без устройства обработки и также может быть осуществлено как комбинация закрепленных технических средств для выполнения некоторых функций и устройства обработки (например, один или более запрограммированный микропроцессор и ассоциированная электронная схема) для выполнения других функций. Примеры компонентов устройства управления, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, включают в себя, но не ограничены, обычные микропроцессоры, микроконтроллеры, специализированные интегральные микросхемы (СИМС) и программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ).

Следует понимать, что все комбинации предыдущих концепций и дополнительных концепций, описанных более подробно ниже (при условии, что такие концепции не являются взаимно несостоятельными), рассматриваются в качестве части объекта изобретения, раскрытого в настоящем изобретении. Более конкретно, все комбинации заявленного объекта изобретения, представленные в конце настоящего раскрытия, рассматриваются в качестве части объекта изобретения, раскрытого в настоящем изобретении. Также следует понимать, что терминологии, явно использованной в настоящем документе, которая также может быть в любом раскрытии изобретения, включенном посредством ссылки, следует придавать значение, наиболее связанное с конкретными концепциями, раскрытыми в настоящем документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах сходные ссылочные позиции обычно относятся к одним и тем же или сходным элементам во всех различных проекциях. Также, чертежи не обязательно соответствуют масштабу, напротив, основной акцент делается на иллюстрирование принципов настоящего изобретения.

Фиг. 1А-1В изображают формы волны различных обычных регуляторов освещенности на соответственных минимальных настройках регулятора освещенности.

Фиг. 2 является структурной схемой, изображающей регулируемую систему освещения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций, изображающей процесс управления величиной мощности, доставляемой преобразователем мощности на нагрузку твердотельного освещения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций, изображающей процесс определения максимального и минимального углов фазы регулятора освещенности, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Фиг. 5А-5В являются графиками, изображающими углы фазы регулятора освещенности, меняющиеся от нижней до верхней точек сигнала управления мощностью, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Фиг. 6 является диаграммой схемы, изображающей управляющую схему системы освещения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Фиг. 7А-7С изображают примеры форм волны и соответствующие цифровые импульсы регулятора освещенности, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций, изображающей процесс обнаружения углов фазы, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В последующем раскрытии изобретения, с целью объяснения, но не ограничения, изложены иллюстративные варианты осуществления, раскрывающие конкретные детали, чтобы обеспечить четкое понимание настоящего изобретения. Однако, специалистам в данной области техники будет очевидно, что другие варианты осуществления в соответствии с настоящим раскрытием, которые отклоняются от конкретных деталей, раскрытых в настоящем документе, включены в объем приложенной формулы изобретения. Более того, описания хорошо известных устройств и способов могут быть пропущены, чтобы не затруднить понимание настоящих вариантов осуществления. Такие способы и устройства очевидно находятся в рамках объема настоящих идей.

Заявителями установлено, что было бы выгодным обеспечить схему, способную регулировать выходную мощность от преобразователя мощности на нагрузку твердотельного освещения, для компенсации различий между максимальным и минимальным уровнем регулирования, обеспеченными различными регуляторами освещенности, таким образом, обеспечивающую равномерные уровни верхнего и нижнего вывода света нагрузкой твердотельного освещения.

Обычно, желательно иметь одинаковую величину вывода света от нагрузки твердотельного освещения на максимальной и минимальной настройках регулятора освещенности, соответственно, в независимости от типа регулятора освещенности (например, модели и производителя), с которым соединена нагрузка твердотельного освещения. В различных вариантах осуществления, максимальный и минимальный углы фазы конкретного регулятора освещенности обнаруживаются во время работы нагрузки твердотельного освещения. Выходная мощность преобразователя мощности, запускающая работу нагрузки твердотельного освещения, регулируется автоматически, на основании обнаруженных максимального и минимального углов фазы регулятора освещенности, так что уровень вывода света нагрузкой твердотельного освещения при максимальном угле фазы регулятора освещенности является заранее заданным значением верхнего края, а уровень вывода света нагрузкой твердотельного освещения при минимальном угле фазы регулятора освещенности является заранее заданным значением нижнего края.

Фиг. 2 является структурной схемой, изображающей регулируемую систему освещения, включающую в себя регулятор освещенности, электрическую схему обнаружения угла фазы регулятора освещенности, преобразователь мощности и прибор твердотельного освещения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Со ссылкой на Фиг. 2, система 200 освещения включает в себя регулятор 204 освещенности и схему 205 выпрямления, которые обеспечивают (отрегулированное) выпрямленное напряжение Urect от сетевого напряжения 201. Сетевое напряжение 201 может обеспечивать различные невыпрямленные вводы сетевого напряжения, такие как 100ВАХ, 120ВАХ, 230ВАХ и 277ВАХ, в соответствии с различными воплощениями. Регулятор 204 освещенности является прерывающим фазу регулятором освещенности, например, который обеспечивает регулирующую способность путем отсечения заднего фронта (регулятор освещенности заднего фронта) или переднего фронта (регулятор освещенности переднего фронта) форм волны сигнала напряжения от сетевого напряжения 201 в ответ на вертикальную работу его устройства 204а сдвига. В целях обсуждения, предположим, что регулятор 204 освещенности является регулятором освещенности заднего фронта.

В общем, абсолютное значение выпрямленного напряжения Urect пропорционально углу фазы или уровню регулирования, настроенному регулятором 204 освещенности, так что угол фазы, соответствующий более низким настройкам регулятора освещенности, приводит к более низкому выпрямленному напряжению Urect. В изображенном примере, предполагается, что устройство 204а сдвига передвигается вниз к более низкому углу фазы, сокращая величину вывода света от нагрузки 240 твердотельного освещения, и передвигается вверх, чтобы увеличить угол фазы, увеличивая величину вывода света от нагрузки 240 твердотельного освещения. Следовательно, наименьшее регулирование происходит, когда устройство 204а сдвига находится в самом верхнем положении (как изображено на Фиг. 2), и наибольшее регулирование происходит, когда устройство 204а сдвига находится в самом нижнем положении.

Система 200 освещения дополнительно включает в себя схему 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности и преобразователь 220 мощности. Схема 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности выполнена с возможностью определять угол фазы (уровень регулирования) соответственного регулятора 204 освещенности на основании выпрямленного напряжения Urect, и динамически устанавливать рабочую точку преобразователя 220 мощности на основании, частично, определенного угла фазы, с помощью сигнала управления мощностью. Преобразователь 220 мощности принимает выпрямленное напряжение Urect от схемы 205 выпрямления и сигнал управления мощностью, посредством линии 229 управления, и выводит соответствующее напряжение постоянного тока для подачи мощности на нагрузку 240 твердотельного освещения. Преобразователь 220 мощности преобразует выпрямленное напряжение Urect и напряжение постоянного тока на основании по меньшей мере абсолютного значения выпрямленного напряжения Urect и значения сигнала управления мощностью, принятого от схемы 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности. Напряжение постоянного тока, выведенное преобразователем 220 мощности, таким образом, отражает выпрямленное напряжение Urect и угол фазы регулятора освещенности, применяемый регулятором 204 освещенности. В различных вариантах осуществления, преобразователь 220 мощности работает по типу разомкнутого контура или прямой связи, как описано в патенте США № 7256554 на имя Lys, включенного в настоящий документ посредством ссылки.

В различных вариантах осуществления, сигнал управления мощностью может быть сигналом широтно-импульсной модуляции (PWM), например, который меняет высокий и низкий уровни в соответствии с выбранным коэффициентом заполнения. Например, сигнал управления мощностью может иметь высокий коэффициент заполнения (например, 76 процентов), соответствующий высокому рабочему времени регулятора 204 освещенности, и низкий коэффициент заполнения (например, 12 процентов), соответствующий низкому рабочему времени регулятора 204 освещенности. Когда регулятор 204 освещенности настроен между максимальным и минимальным углами фазы, схема 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности дополнительно определяет скважность сигнала управления мощностью, который конкретно соответствует обнаруженному углу фазы регулятора освещенности, определенному в соответствии с функцией, настроенной для максимального и минимального углов фазы, как описано ниже.

Регулятор 204 освещенности может быть одним из различных типов прерывающих фазу регуляторов освещенности, совместимых с нагрузкой 240 твердотельного освещения, например, доступным от различных производителей. В общем, каждый из различных типов регуляторов освещенности обеспечивает различные заранее заданные максимальные и минимальные углы фазы, соответствующие самой высокой и самой низкой настройке регулятора освещенности. Другими словами, различные типы регуляторов освещенности имеют различные значения для высокого рабочего времени при максимальных настройках регулятора освещенности и для низкого рабочего времени при минимальных настройках регулятора освещенности, соответственно, прерывистых синусоидальных волн, где «рабочее время» является величиной времени, когда каждая прерывистая форма волны сигнала выпрямленного ввода сетевого напряжения не равна нулю, как описано выше. Таким образом, каждый угол фазы регулятора освещенности имеет соответствующее рабочее время и наоборот. В обычной системе освещения, различные значения рабочего времени различных типов регуляторов освещенности переводят в различные уровни света и различные диапазоны регулирования освещенности, выведенные нагрузкой 240 твердотельного освещения в ответ на то, что иначе является одинаковыми настройками регулятора освещенности.

Однако, в соответствии с различными вариантами осуществления, схема 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности выполняет алгоритм для обнаружения максимального угла фазы (соответствующего высокому рабочему времени) и минимального максимального угла фазы (соответствующего низкому рабочему времени) конкретного регулятора 204 освещенности, и для регулирования сигнала управления мощностью, так чтобы выходная мощность верхнего и нижнего края, доставляемая преобразователем 220 мощности на нагрузку 240 твердотельного освещения в ответ на максимальный и минимальный углы фазы регулятора 204 освещенности, была такой же, независимо от типа регулятора освещенности. Соответственно, уровни вывода света нагрузкой 240 твердотельного освещения, подобным образом, являются такими же при максимальном и минимальном углах фазы регулятора 204 освещенности, независимо от типа регулятора освещенности. Следовательно, верхний и нижний уровни вывода света настраиваются независимо от типа регулятора освещенности и текущих максимального и минимального углов фазы регулятора освещенности.

Например, когда один тип регулятора освещенности имеет более длинное рабочее время, чем другой тип регулятора освещенности, то схема 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности настроит сигнал управления мощностью так, что вывод света нагрузкой 240 твердотельного освещения при максимальной настройке обоих регуляторов освещенности является одинаковым. Подобным образом, когда один тип регулятора освещенности имеет более короткое рабочее время, чем другой тип регулятора освещенности, то схема 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности настроит сигнал управления мощностью так, что вывод света нагрузкой 240 твердотельного освещения при минимальной настройке обоих регуляторов освещенности является одним и тем же.

Фиг. 3 является блок-схемой последовательности операций, изображающей процесс управления величиной мощности, доставляемой преобразователем мощности на нагрузку твердотельного освещения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления. Процесс может быть осуществлен, например, аппаратно-программным обеспечением и/или программным обеспечением, выполненным электрической схемой 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности, изображенной на Фиг. 2, или микроконтроллером 615 на Фиг. 6, описанным ниже.

На этапе S310 первоначально определяются соотношения между различными углами фаз (рабочее время регулятора освещенности) и значениями сигнала управления мощностью для обеспечения желаемых верхнего и нижнего уровней вывода света нагрузкой 240 твердотельного освещения, когда регулятор 204 освещенности настроен на максимальную и минимальную настройки регулятора освещенности, соответственно. Соотношения сохраняются для будущего доступа к ним схемы 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности, чтобы схема 210 обнаружения угла фазы регулятора освещенности определяла правильную функцию, определяющую диапазон вывода света нагрузкой 240 твердотельного освещения на основании максимального и минимального углов фазы регулятора освещенности и ассоциированных значений сигнала управления мощностью, и вычисляла значения сигнала управления мощностью, соответствующие средним углам фазы регулятора освещенности на основании этой функции, как описано ниже. Например, рабочее время регулятора освещенности и ассоциированные значения сигнала управления мощностью могут быть использованы для заполнения таблиц, соответствующих максимальной и минимальной настройкам регулятора освещенности, либо могут быть сохранены в базе данных соотношений, хотя другие средства хранения рабочего времени регулятора освещенности и значений сигнала управления мощностью могут быть включены в настоящий документ, без отклонения от объема настоящего изобретения.

Первоначально, желаемые верхний и нижний уровни вывода света (например, указанные в люменах) выбираются для вывода нагрузкой 240 твердотельного освещения при максимальной и минимальной настройках регулятора освещенности, соответственно. Например, уровень вывода света в 500 люмен может быть выбран в качестве верхнего уровня вывода света, а уровень вывода света в 25 люмен может быть выбран в качестве нижнего уровня вывода света. Для выбранного верхнего и нижнего уровня вывода света, значение сигнала управления мощностью определяется для каждого из множества возможных верхних значений рабочего времени (максимальные углы фазы), соответствующих различным типам регуляторов освещенности, где каждое значение сигнала управления мощностью настраивает рабочую точку преобразователя 220 мощности, чтобы обеспечить вывод нагрузкой 240 твердотельного освещения 500 люмен в ответ на верхнее значение рабочего времени. Подобным образом, для выбранного минимального уровня вывода света, значение сигнала управления мощностью определяется для каждого из множества возможных нижних значений рабочего времени (минимальные углы фазы), соответствующих различным типам регуляторов освещенности, где каждое значение сигнала управления мощностью настраивает рабочую точку преобразователя 220 мощности для вывода нагрузкой 240 твердотельного освещения 25 люмен в ответ на нижние значение рабочего времени.

В соответствии с различными вариантами осуществления, значения сигнала управления мощностью могут быть определены в соответствии с различными средствами, без отклонения от объема настоящего изобретения, определенное значение может быть процентом максимально возможного значения сигнала управления мощностью. Также, сигнал управления мощностью может иметь процентный коэффициент заполнения, как описано ниже, который варьируется от 100 процентов до нуля процентов, причем определенное значение сигнала управления мощностью может быть определено опытным путем, например, на этапе проектирования, производства и/или установки. Например, рабочее время и сигнал управления мощностью конкретного регулятора освещенности может различаться, чтобы найти значения сигнала управления мощностью при максимальном и минимальном углах фазы регулятора освещенности, необходимые для того, чтобы нагрузку 240 твердотельного освещения выводило желаемые люмен. Альтернативно, значения сигнала управления мощностью могут быть определены теоретически, что будет очевидно специалистам в данной области техники, без отклонения от объема настоящего изобретения.

В различных вариантах осуществления, рабочее время регулятора освещенности и соответствующие значения сигнала управления мощностью для генерирования верхнего уровня вывода света могут заполнять первую таблицу соответствия, а рабочее время регулятора освещенности и соответствующие значения сигнала управления мощностью для генерирования нижнего уровня вывода св