Способ и устройство для обнаружения и коррекции неправильной работы светорегулятора

Способ и устройство для обнаружения и коррекции неправильной работы светорегулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[0001] Настоящее изобретение относится, в общем случае, к управлению твердотельными осветительными приборами. В частности, различные раскрытые здесь способы и устройства, отвечающие изобретению, относятся к обнаружению и коррекции неправильной работы светорегулятора в осветительной системе, включающей в себя твердотельную осветительную нагрузку.

Уровень техники

[0002] Цифровые или твердотельные осветительные технологии, т.е. освещение на основе полупроводниковых источников света, например светоизлучающих диодов (СИД), обеспечивают перспективную альтернативу традиционным люминесцентным лампам, газоразрядным лампам высокой интенсивности (HID) и лампам накаливания. Функциональные преимущества и достоинства СИД включают в себя высокую энергопреобразовательную и оптическую эффективность, долговечность, низкие эксплуатационные затраты и многое другое. Последние достижения в светодиодной технологии обеспечили эффективные и надежные источники освещения полного спектра, которые позволяют добиться различных осветительных эффектов во многих областях применения.

[0003] Некоторые приборы, содержащие эти источники, отличаются тем, что содержат осветительный модуль, включающий в себя один или более СИД, способных вырабатывать белый свет и/или свет других цветов, например, красного, зеленого и синего, а также контроллер или процессор для независимого управления выходом СИД для генерации различных цветов и эффектов освещения с изменяющимся цветом, например, как подробно рассмотрено в патентах США №№ 6,016,038 и 6,211,626. Светодиодная технология включает в себя светильники с питанием напряжением от сети, например, серии ESSENTIALWHITE, производства Philips Color Kinetics. Такие осветительные приборы могут обладать возможностью уменьшения силы света с использованием технологии светорегуляторов с отсечкой фазы по заднему фронту, например, электрических низковольтных (ELV) светорегуляторов для напряжений в сети переменного тока (или входных напряжений сети) 120 В или 220 В.

[0004] Светорегуляторы применяются во многих осветительных установках. Традиционные светорегуляторы хорошо работают с лампами накаливания (обычными и галогенными). Однако проблемы возникают с другими типами электронных ламп, в том числе компактными люминесцентными лампами (CFL), низковольтными галогенными лампами, снабженными электронными трансформаторами, и твердотельными осветительными (SSL) лампами, например, СИД и ОСИД. Яркость низковольтных галогенных ламп, снабженных электронными трансформаторами, в частности, можно ослаблять с использованием особых светорегуляторов, например, светорегуляторов типа ELV или резистивно-емкостных (RC) светорегуляторов, которые адекватно работают с нагрузками, на входе которых имеется цепь коррекции коэффициента мощности (PFC).

[0005] Традиционные светорегуляторы обычно срезают часть каждой формы волны входного сигнала напряжения сети и пропускают оставшуюся часть формы волны на осветительный прибор. Светорегулятор с отсечкой фазы по переднему фронту срезает передний фронт формы волны сигнала напряжения. Светорегулятор с отсечкой фазы по заднему фронту срезает задние фронты форм волны сигнала напряжения. Электронные нагрузки, например возбудители СИД, обычно лучше работают с светорегуляторами с отсечкой фазы по заднему фронту.

[0006] В отличие от ламп накаливания и других резистивных осветительных устройств, которые, естественно, безошибочно реагируют на обрезанную синусоидальную волну, генерируемую светорегулятором с отсечкой фазы, СИД и другие твердотельные осветительные нагрузки могут создавать ряд проблем при компоновке с такими светорегуляторами с отсечкой фазы, например, отключение вблизи нижнего предела, ложное срабатывание симистора, проблемы минимальной нагрузки, мерцание вблизи верхнего предела, и большие ступени изменения светового выхода. Некоторые проблемы связаны с совместимостью компонентов осветительной системы, например, светорегуляторов с отсечкой фазы и возбудителей твердотельной осветительной нагрузки (например, преобразователей мощности), и демонстрируют соответствующие симптомы, которые приводят к нежелательному мерцанию излучаемого света. Причиной мерцания обычно является недостаточная однородность обрезанных синусоидальных волн выпрямленного входного сигнала напряжения сети, где формы волны асимметричны.

[0007] Например, на фиг. 1A показаны формы волны невыпрямленного входного сигнала напряжения сети, поступающие на светорегулятор с отсечкой фазы, где невыпрямленный входной сигнал напряжения сети имеет периодически возникающие положительные и отрицательные полупериоды. На Фиг. 1B показаны обрезанные формы волны выпрямленного входного сигнала напряжения сети, выводимые из светорегулятора, где уровень уменьшения силы света составляет около 50 процентов, что указано относительной позицией ползунка светорегулятора. В частности, на фиг. 1B показан сценарий, в котором светорегулятор и возбудитель твердотельной осветительной нагрузки функционируют правильно и, таким образом, обеспечивают, по существу, однородные выпрямленные обрезанные синусоидальные волны, соответствующие положительным и отрицательным полупериодам. Таким образом, выпрямленный входной сигнал напряжения сети, подвергнутый обработке уменьшения силы света, имеет симметричную обрезку обоих положительных и отрицательных полупериодов невыпрямленного входного напряжения сети.

[0008] Напротив, на фиг. 1C показаны обрезанные формы волны выпрямленного входного сигнала напряжения сети, выводимые из светорегулятора, где светорегулятор и возбудитель твердотельной осветительной нагрузки функционируют неправильно и, таким образом, обеспечивают неоднородные выпрямленные обрезанные синусоидальные волны. Таким образом, выпрямленный входной сигнал напряжения сети, подвергнутый обработке уменьшения силы света, имеет асимметричную обрезку положительных и отрицательных полупериодов невыпрямленного входного напряжения сети. Это асимметричное представление в обрезанных формах волны выпрямленного входного сигнала напряжения сети приводит к мерцанию света, излучаемого на твердотельной осветительной нагрузке.

[0009] Причиной неправильной работы может быть целый ряд возможных проблем. Одна проблема состоит в недостаточном токе нагрузки, проходящем через внутренний переключатель светорегулятора. Светорегулятор обеспечивает свои внутренние синхросигналы на основании тока, текущего через твердотельную осветительную нагрузку. Поскольку твердотельная осветительная нагрузка может составлять малую долю нагрузки накаливания, ток, потребляемый светорегулятором, может оказаться недостаточным для обеспечения правильной работы внутренних синхросигналов. Другая проблема состоит в том, что светорегулятор может обеспечивать свое внутреннее питание для поддержания работы своих внутренних цепей из тока, потребляемого нагрузкой. При недостаточной нагрузке, внутреннее питание светорегулятора может отключаться, приводя к асимметриям в формах волны.

[0010] Таким образом, в уровне техники существует необходимость в обнаружении неправильной работы компонентов осветительной системы, например, светорегулятора и/или возбудителя твердотельной осветительной нагрузки, и в идентификации и реализации корректирующего действия для коррекции неправильной работы и/или отключения питания твердотельной осветительной нагрузки, для устранения нежелательных эффектов, например, мерцания света.

Сущность изобретения

[0011] Настоящее раскрытие относится к способам и устройствам, отвечающим изобретению, для обнаружения неправильной работы твердотельной осветительной системы, признаками которой являются асимметрии в положительных и отрицательных полупериодах входного сигнала напряжения сети, и выборочного осуществления корректирующих действий.

[0012] В общем случае, в одном аспекте, изобретение предусматривает способ обнаружения и коррекции неправильной работы осветительной системы, включающей в себя твердотельную осветительную нагрузку. Способ включает в себя регистрацию первого и второго измерений фазового угла светорегулятора, подключенного к преобразователю мощности, возбуждающему твердотельную осветительную нагрузку, причем первое и второе измерения соответствуют последовательным полупериодам входного сигнала напряжения сети, и определение разности между первым и вторым измерениями. Когда разность превышает пороговую разность, указывая асимметричные формы волны входного сигнала напряжения сети, осуществляется выбранное корректирующее действие.

[0013] В другом аспекте, в целом, изобретение предусматривает систему для управления мощностью, подаваемой на твердотельную осветительную нагрузку, которая включает в себя светорегулятор, преобразователь мощности и цепь регистрации фазового угла. Светорегулятор подключен к сетевому источнику напряжения и сконфигурирован для регулируемого уменьшения светового выхода твердотельной осветительной нагрузки. Преобразователь мощности сконфигурирован для возбуждения твердотельной осветительной нагрузки в ответ на выпрямленный входной сигнал напряжения, поступающий из сетевого источника напряжения. Цепь регистрации фазового угла сконфигурирована для регистрации фазового угла светорегулятора, имеющего последовательные полупериоды входного сигнала напряжения, для определения разности между последовательными полупериодами, и для осуществления корректирующего действия, когда разность превышает пороговую разность, указывая асимметричные формы волны входного сигнала напряжения.

[0014] В еще одном аспекте, изобретение предусматривает способ устранения мерцания света, излучаемого светодиодным источником света, возбуждаемым преобразователем мощности в ответ на светорегулятор с отсечкой фазы. Способ включает в себя регистрацию фазового угла светорегулятора путем измерения полупериодов входного сигнала напряжения, сравнение последовательных полупериодов для определения разности полупериодов, и сравнение разности полупериодов с заранее определенной пороговой разностью, причем тот факт, что разность полупериодов меньше пороговой разности, указывает, что формы волны входного сигнала напряжения симметричны, и тот факт, что разность полупериодов больше пороговой разности, указывает, что формы волны входного сигнала напряжения асимметричны. Корректирующее действие осуществляется, когда разность полупериодов превышает пороговую разность.

[0015] Используемый здесь в целях настоящего раскрытия, термин "СИД" следует понимать в смысле, охватывающем любой электролюминесцентный диод или другой тип системы на основе инжекции носителей/перехода, которая способна генерировать излучение в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин СИД включает в себя, но без ограничения, различные полупроводниковые структуры, которые излучают свет в ответ на ток, светоизлучающие полимеры, органические светодиоды (ОСИД), электролюминесцентные полоски и пр. В частности, термин СИД охватывает светодиоды всех типов (включая полупроводниковые и органические светодиоды), которые могут быть сконфигурированы для генерации излучения в одном или более из инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных частей видимого спектра (в общем случае, включающего в себя длины волны излучения от приблизительно 400 нанометров до приблизительно 700 нанометров). Некоторые примеры СИД включают в себя, но без ограничения, различные типы СИД инфракрасного излучения, СИД ультрафиолетового излучения, СИД красного свечения, СИД синего свечения, СИД зеленого свечения, СИД желтого свечения, СИД янтарного свечения, СИД оранжевого свечения и СИД белого свечения (рассмотренных далее). Также очевидно, что СИД могут конфигурироваться и/или управляться для генерации излучения, имеющего различную ширину полосы (например, полную ширину на полумаксимуме или FWHM) для данного спектра (например, узкую полосу, широкую полосу), и различные преобладающие длины волны в данной общей классификации цветов.

[0016] Например, одна реализация СИД, сконфигурированная для генерации, по существу, белого света (например, осветительный прибор на основе СИД белого свечения) может включать в себя несколько кристаллов, которые, соответственно, излучают разные электролюминесцентные спектры, которые, при смешивании друг с другом, образуют, по существу, белый свет. В другой реализации, осветительный прибор на основе СИД белого свечения может быть связан с люминофорным материалом, который преобразует первый, электролюминесцентный спектр в отличный от него второй спектр. В одном примере этой реализации, электролюминесцентное излучение, имеющее сравнительно малую длину волны и узкополосный спектр, "накачивает" люминофорный материал, который, в свою очередь, испускает более длинноволновое излучение, имеющее несколько более широкий спектр.

[0017] Также следует понимать, что термин СИД не ограничивает тип физической и/или электрической компоновки СИД. Например, как рассмотрено выше, СИД может означать единое светоизлучающее устройство, имеющее множественные кристаллы, которые сконфигурированы для излучения, соответственно, разных спектров излучения (например, подлежащие или не подлежащие индивидуальному управлению). Кроме того, СИД может быть связан с люминофором, который рассматривается как внутренняя часть СИД (например, некоторые типы СИД белого света). В целом, термин СИД может означать СИД в корпусе, СИД без корпуса, СИД для поверхностного монтажа, СИД для монтажа методом перевернутого кристалла, СИД для монтажа в Т-компоновке, СИД в радиальном корпусе, СИД в рассеивающем мощность корпусе, СИД, включающие в себя тот или иной тип rjhgecf и/или оптического элемента (например, рассеивающую линзу), и т.д.

[0018] Термин "источник света" следует понимать в отношении любого одного или более различных источников излучения, включающих в себя, но без ограничения, светодиодные источники (включающие в себя один или более вышеописанных СИД), источники накаливания (например, нитевые лампы, галогенные лампы), люминесцентные источники, фосфоресцентные источники, газоразрядные источники высокой интенсивности (например, лампы на основе паров натрия, паров ртути и галогенида металла), лазеры, другие типы источников электролюминесцентного излучения, пиролюминесцентные источники (например, пламя), свечелюминесцентные источники (например, газовые светильники, угольно-дуговые источники излучения), фотолюминесцентные источники (например, газоразрядные источники), катодолюминесцентные источники, где используется электронное насыщение, гальванолюминесцентные источники, кристаллолюминесцентные источники, кинелюминесцентные источники, термолюминесцентные источники, триболюминесцентные источники, сонолюминесцентные источники, радиолюминесцентные источники и люминесцентные полимеры.

[0019] Термин "осветительный прибор" употребляется здесь в отношении реализации или конфигурации одного или более осветительных устройств, в частности, формфактора, сборки или компоновки. Термин "осветительное устройство" употребляется здесь в отношении устройства, включающего в себя один или более источников света одного или разных типов. Данное осветительное устройство может иметь любую из различных монтажных конфигураций для источника(ов) света, конфигураций и форм корпуса/кожуха и/или конфигураций электрических и механических соединений. Дополнительно, данное осветительное устройство, в необязательном порядке, может быть связано с (например, включать в себя, быть подключено к и/или помещено в корпус вместе с) различными другими компонентами (например, схемой управления) относящимися к работе источника(ов) света. "Светодиодное осветительное устройство" означает осветительное устройство, которое включает в себя один или более рассмотренных выше светодиодных источников света, отдельно или совместно с другими несветодиодными источниками света. "Многоканальное" осветительное устройство означает светодиодное или несветодиодное осветительное устройство, которое включает в себя, по меньшей мере, два источника света, сконфигурированных, соответственно, для генерации различных спектров излучения, в котором каждый отдельный спектр источника может именоваться "каналом" многоканального осветительного устройства.

[0020] Термин "контроллер" употребляется здесь, в общем случае, для описания отдельного устройства, относящегося к работе одного или более источников света. Контроллер можно реализовать по-разному (например, в виде специализированного оборудования) для осуществления различных рассмотренных здесь функций. "Процессор" является одним примером контроллера, где используется один или более микропроцессоров, которые можно программировать с использованием программного обеспечения (например, микрокода) для осуществления различных рассмотренных здесь функций. Контроллер можно реализовать с использованием или без использования процессора, и также можно реализовать в виде комбинации специализированного оборудования для осуществления некоторых функций и процессора (например, одного или более программируемых микропроцессоров и соответствующих схем) для осуществления других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут быть реализованы в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия, включают в себя, но без ограничения, традиционные микропроцессоры, микроконтроллеры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и вентильные матрицы, программируемые пользователем (FPGA).

[0021] В различных реализациях, процессор и/или контроллер может быть связан с одним или более носителями данных (в целом, именуемыми здесь "памятью", например, энергозависимой и энергонезависимой памятью компьютера, например, оперативной памятью (ОЗУ), постоянной памятью (ПЗУ), программируемой постоянной памятью (ППЗУ), электрически программируемой постоянной памятью (ЭППЗУ), электрически стираемой и программируемой постоянной памятью (ЭСППЗУ), ЗУ с интерфейсом универсальной последовательной шины (USB), флоппи-дисками, компакт-дисками, оптическими дисками, магнитной лентой и т.д.). В некоторых реализациях, носители данных можно кодировать одной или более программами, которые, при выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах, осуществляют, по меньшей мере, некоторые из рассмотренных здесь функций. Различные носители данных могут составлять неотъемлемую часть процессора или контроллера или могут быть переносными, чтобы одну или более хранящихся на них программ можно было загружать в процессор или контроллер для реализации рассмотренных здесь различных аспектов настоящего изобретения. Термины "программа" или "компьютерная программа" употребляются здесь в общем смысле в отношении любого типа компьютерного кода (например, программного обеспечения или микрокода) который можно использовать для программирования одного или более процессоров или контроллеров.

[0022] Очевидно, что все комбинации вышеизложенных концепций и дополнительных концепций, более подробно рассмотренных ниже (при условии, что такие концепции не противоречат друг другу) следует рассматривать как часть раскрытого здесь объекта патентования. В частности, все комбинации заявленного объекта патентования, представленные в конце этого раскрытия, следует рассматривать как часть раскрытого здесь объекта патентования. Также очевидно, что терминология, в явном виде употребляемая здесь, которая также может присутствовать в любом раскрытии, включенном посредством ссылки, должна соответствовать смысловому значению, наиболее согласованному с раскрытыми здесь конкретными концепциями.

Краткое описание чертежей

[0023] На чертежах аналогичные ссылочные позиции, в общем случае, обозначают одинаковые или аналогичные части в разных видах. Кроме того, чертежи не обязательно выполнены в масштабе, напротив, упор в них, в общем случае, сделан на иллюстрации принципов изобретения.

[0024] Фиг. 1A-1C демонстрируют невыпрямленные формы волны и обрезанные выпрямленные формы волны, имеющие симметричные и асимметричные полупериоды.

[0025] Фиг. 2 - блок-схема, демонстрирующая осветительную систему с возможностью уменьшения силы света, согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0026] Фиг. 3A и 3B демонстрируют формы волны дискрет и соответствующие цифровые импульсы из асимметричных полупериодов светорегулятора, согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0027] Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая процесс обнаружения и коррекции неправильной работы осветительной системы с возможностью уменьшения силы света, согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0028] Фиг. 5 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая процесс идентификации и осуществления корректирующих действий, согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0029] Фиг. 6 - принципиальная схема, демонстрирующая схему управления для осветительной системы, согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0030] Фиг. 7A-7C демонстрируют формы волны дискрет и соответствующие цифровые импульсы светорегулятора, согласно иллюстративному варианту осуществления.

[0031] Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, демонстрирующая процесс регистрации фазовых углов, согласно иллюстративному варианту осуществления.

Подробное описание

[0032] В нижеследующем подробном описании, в целях объяснения, но не ограничения, иллюстративные варианты осуществления, раскрывающие конкретные детали изложены для обеспечения полного понимания принципов настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области техники, ознакомившемуся с настоящим раскрытием, будет очевидно, что другие варианты осуществления согласно принципам настоящего изобретения, которые отличаются от раскрытых здесь конкретных деталей, остаются в рамках объема нижеследующей формулы изобретения. Кроме того, описания общеизвестных устройств и способов могут быть опущены, чтобы не делать неясным описание иллюстративных вариантов осуществления. Такие способы и устройства очевидно, соответствуют объему принципов настоящего изобретения.

[0033] В общем случае, желательно иметь устойчивый световой выход из твердотельной осветительной нагрузки, например, светодиодного источника света, например, без мерцания или неуправляемой флуктуации выходных уровней света, вне зависимости от настроек светорегулятора. Заявитель установил и понял, что было бы желательно обеспечить схему, способную обнаруживать и корректировать различные проблемы, вызванные светорегулятором и твердотельной осветительной нагрузкой и соответствующим преобразователем мощности, возбуждающим твердотельную осветительную нагрузку. В различных вариантах осуществления, проблемы можно выявлять путем идентификации асимметрий в положительных и отрицательных полупериодах питающей сети, например, вследствие взаимодействия между электронным трансформатором или преобразователем мощности и светорегулятором с отсечкой фазы.

[0034] Ввиду вышеизложенного, различные варианты осуществления и реализации настоящего изобретения относятся к схеме и способу обнаружения и коррекции неправильной работы твердотельных осветительных приборов, вызванной асимметриями в положительных и отрицательных полупериодах питающей сети, путем цифровой регистрации и измерения фазового угла светорегулятора, и осуществления корректирующего действия, когда разность между последовательными измерениями (например, соответственно, соответствующими положительным и отрицательным полупериодам) превышает заранее определенный порог, указывая асимметричную отсечку фазы.

[0035] На фиг. 2 показана блок-схема, демонстрирующая осветительную систему с возможностью уменьшения силы света, согласно иллюстративному варианту осуществления. Согласно фиг. 2, осветительная система 200 включает в себя светорегулятор 204 и выпрямительную цепь 205, которые обеспечивают выпрямленное напряжение Urect ( подвергнутое обработке уменьшения силы света) от сетевого источника 201 напряжения. Сетевой источник 201 напряжения может обеспечивать различные невыпрямленные входные напряжения сети, например, 100 В, 120 В, 230 В и 277 В переменного тока, согласно различным реализациям. Светорегулятор 204 представляет собой светорегулятор с отсечкой фазы, например, который обеспечивает возможность уменьшения силы света за счет обрезания задних фронтов (светорегулятор с отсечкой фазы по заднему фронту) или передних фронтов (светорегулятор с отсечкой фазы по переднему фронту) форм волны сигнала напряжения из сетевого источника 201 напряжения в ответ на вертикальное перемещение его ползунка 204a. В целях рассмотрения, предполагается, что светорегулятор 204 является светорегулятором с отсечкой фазы по заднему фронту.

[0036] В общем случае, величина выпрямленного напряжения Urect пропорциональна фазовому углу или уровню уменьшения силы света, установленному светорегулятором 204, так что фазовый угол, соответствующий более низкой настройке светорегулятора, дает более низкое выпрямленное напряжение Urect и наоборот. В показанном примере, можно предположить, что ползунок 204a перемещается вниз для уменьшения фазового угла, что приводит к снижению величины светового выхода твердотельной осветительной нагрузки 240, и перемещается вверх для увеличения фазового угла, что приводит к увеличению величины светового выхода твердотельной осветительной нагрузки 240. Таким образом, наименьшее уменьшение силы света имеет место, когда ползунок 204a находится в верхней позиции (как показано на фиг. 2), и наибольшее уменьшение силы света имеет место, когда ползунок 204a находится в нижней позиции.

[0037] Осветительная система 200 дополнительно включает в себя цепь 210 регистрации фазового угла светорегулятора и преобразователь 220 мощности. Цепь 210 регистрации фазового угла включает в себя микроконтроллер или другой контроллер, рассмотренный ниже, и сконфигурирован для определения или измерения значений фазового угла (уровня уменьшения силы света) иллюстративного светорегулятора 204 на основании выпрямленного напряжения Urect. Цепь 210 регистрации фазового угла также сравнивает зарегистрированные значения фазового угла, соответствующие положительным и отрицательным полупериодам выпрямленного напряжения Urect, и осуществляет корректирующее действие, если сравнение положительных и отрицательных полупериодов указывает, что осветительная система 200 работает неправильно. Например, зарегистрированный фазовый угол можно использовать как входное значение для программно реализованного алгоритма для определения, получены ли обрезанные формы волны выпрямленного напряжения Urect симметричным (например, как показано на фиг. 1B) или асимметричным (как показано на фиг. 1C) обрезанием. Другими словами, производится определение, симметричны ли обрезанные формы волны, или асимметричны. Асимметричное обрезание свидетельствует о наличии проблемы в системе светорегулятора-возбудителя, например, включающей в себя светорегулятор 204 и преобразователь 220 мощности. В различных вариантах осуществления, цепь 210 регистрации фазового угла может быть дополнительно сконфигурирована для динамической регулировки рабочей точки преобразователя 220 мощности в ходе нормальной эксплуатации на основании, отчасти, зарегистрированных фазовых углов, с использованием сигнала управления мощностью по линии 229 управления.

[0038] В общем случае, асимметрии в обрезанных формах волны можно регистрировать путем выявления больших разностей длин импульсов регистрации фазового угла, генерируемых цепью 210 регистрации фазового угла, от положительных полупериодов к отрицательным полупериодам. Например, фиг. 3A и 3B демонстрируют обрезанные формы волны из светорегулятора 204 и выпрямительной цепи 205, соответствующие положительным и отрицательным полупериодам выпрямленного напряжения Urect, и соответствующие цифровые импульсы, генерируемые цепью 210 регистрации фазового угла, согласно иллюстративному варианту осуществления. Как показано на фиг. 3B, длина второго цифрового импульса 332b значительно меньше длины первого цифрового импульса 331b, и это говорит о том, что форма волны 332a отрицательного полупериода обрезана сильнее, форма волны 331a непосредственно предшествующего положительного полупериода, как показано на фиг. 3A.

[0039] Обычно, когда пользователь вручную оперирует светорегулятором 204, перемещая ползунок 204a, это оказывает очень медленное и постепенное воздействие на разности между положительными и отрицательными полупериодами. Таким образом, более резкий переход от одного периода к другому периоду, показанный, например, на фиг. 3A и 3B, распознается как неправильная работа. Согласно варианту осуществления, можно установить пороговую разность, например, на основании эмпирических измерений, которая указывает верхний предел допустимых разностей между положительными и отрицательными полупериодами. Например, пороговая разность может быть точкой, в которой возникает мерцание вследствие асимметричных форм волны. Как рассмотрено ниже со ссылкой на фиг. 4, цепь 210 регистрации фазового угла (например, с использованием микроконтроллера или другого контроллера) может сравнивать разности между цифровыми импульсами положительных и отрицательных полупериодов с пороговой разностью, и идентифицировать случаи неправильной работы, когда разности превышают пороговую разность.

[0040] Поскольку асимметричная форма волны свидетельствует о наличии множественных возможных проблем, каждая из которых приводит к нежелательному мерцанию света, излучаемого твердотельной осветительной нагрузкой 240, для решения проблемы можно использовать различные корректирующие действия или способы под управлением цепи 210 регистрации фазового угла. Например, цепь 210 регистрации фазового угла может включать резистивную цепь делителя напряжения (не показана на фиг. 2), соединенную параллельно с твердотельной осветительной нагрузкой 240, для увеличения потребления тока твердотельной осветительной нагрузкой 240, таким образом, повышая нагрузку до достаточного минимума, необходимого для работы светорегулятора 204. Если это действие не исправляет мерцание или не устраняет его причины можно предпринимать другие корректирующие действия. Корректирующие действия можно предпринимать в заранее определенном порядке приоритетов, например, начиная с того, которое приводит к успеху с наибольшей вероятностью, и, заканчивая тем, которое приводит к успеху с наименьшей вероятностью, пока одно из корректирующих действий не сработает. Однако если ни одно из корректирующих действий не приводит к успеху, то цепь 210 регистрации фазового угла может просто отключить преобразователь 220 мощности с использованием сигнала управления мощностью, передаваемого по линии 229 управления, поскольку отсутствие света может быть более желательным, чем мерцающий свет. Например, цепь 210 регистрации фазового угла может управлять преобразователем 220 мощности таким образом, чтобы он не подавал ток на твердотельную осветительную нагрузку 240, или может подавать на преобразователь 220 мощности команду отключения.

[0041] Преобразователь 220 мощности принимает выпрямленное напряжение Urect из выпрямительной цепи 205 и сигнал управления мощностью по линии 229 управления и выводит соответствующее напряжение постоянного тока для обеспечения питания твердотельной осветительной нагрузки 240. В общем случае, преобразователь 220 мощности осуществляет преобразование между выпрямленным напряжением Urect и напряжением постоянного тока на основании, по меньшей мере, величины выпрямленного напряжения Urect и значения сигнала управления мощностью, принятого из цепи 210 регистрации фазового угла. Напряжение постоянного тока, выдаваемое преобразователем 220 мощности, таким образом, отражает выпрямленное напряжение Urect и фазовый угол светорегулятора, применяемый светорегулятором 204. В различных вариантах осуществления, преобразователь 220 мощности работает в разомкнутом цикле или в режиме подачи в прямом направлении, как описано, например, в патенте США № 7,256,554, выданном Lys, который включен сюда посредством ссылки.

[0042] В различных вариантах осуществления, сигнал управления мощностью может быть сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), например, который переходит между высоким и низким уровнями в соответствии с выбранным коэффициентом заполнения. Например, сигнал управления мощностью может иметь высокий коэффициент заполнения (например, 100 процентов), соответствующий максимальному времени включения (большому фазовому углу) светорегулятора 204, и низкий коэффициент заполнения (например, 0 процентов) соответствующий минимальному времени включения (малому фазовому углу) светорегулятора 204. Когда светорегулятор 204 установлен между максимальным и минимальным фазовыми углами, цепь 210 регистрации фазового угла определяет коэффициент заполнения сигнала управления мощностью, который, конкретно соответствует зарегистрированному фазовому углу.

[0043] На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций, демонстрирующая процесс обнаружения неправильной работы осветительной системы с возможностью уменьшения силы света, согласно иллюстративному варианту осуществления. Процесс можно реализовать, например, посредством программно-аппаратного обеспечения и/или программного обеспечения, выполняемого цепью 210 регистрации фазового угла, показанной на фиг. 2 (или микроконтроллером 615, показанным на фиг. 6, рассмотренном ниже).

[0044] В целях объяснения можно предположить, что фиг. 4 начинается с этапа S410, когда включается питание осветительной системы 200. На этапе S410, существует задержка, пока выпрямленное входное напряжение Urect сети не достигнет устойчивого состояния. По истечении времени задержки, начальное значение фазового угла определяется и сохраняется как уровень предыдущего полупериода на этапе S420. Например, начальное значение фазового угла можно определять, просто регистрируя фазовый угол, согласно процессу, рассмотренному ниже со ссылкой на этап S430. Альтернативно, начальное значение фазового угла можно определять согласно другим процессам или можно извлекать из памяти, где хранится ранее определенный фазовый угол, например, из предыдущего сеанса работы осветительной системы 200, без отклонения от объема настоящего изобретения.

[0045] В процессе, указанном этапом S430, цепь 210 регистрации фазового угла регистрирует фазовый угол, для определения или измерения другого значения фазового угла. В различных вариантах осуществления, фазовый угол регистрируется путем получения цифрового импульса, соответствующего каждой обрезанной форме волны выпрямленного входного напряжения Urect сети, например, согласно алгоритму, рассмотренному ниже со ссылкой на фиг. 6-8. Таким образом, для каждого положительного полупериода и каждого отрицательного полупериода генерируется цифровой импульс, как показано на фиг. 3A и 3B. Конечно, значение фазового угла можно определять согласно другим процессам, без отклонения от объема принципов настоящего изобретения.

[0046] Зарегистрированный фазовый угол сохраняется как уровень текущего полупериода на этапе S440. Уровень предыдущего полупериода и уровень текущего полупериода могут храниться в памяти. Например, память может представлять собой внешнюю память или память, внутреннюю по отношению к цепи 210 регистрации фазового угла и/или микроконтроллеру или другому контроллеру, входящему в состав цепи 210 регистрации фазового угла, как рассмотрено ниже со ссылкой на фиг. 6. В различных вариантах осуществления, значения уровня предыдущего полупериода и уровня текущего полупериода можно использовать для заполнения таблиц или можно сохранять в реляционной базе данных для сравнения, хотя можно использовать другое средство хранения уровня предыдущего полупериода и уровня текущего полупериода без отклонения от объема настоящего изобретения. Кроме того, в различных вариантах осуществления, значение фазового угла, зарегистрированное на этапе S430, можно использовать цепью 210 регистрации