Система и способ управления яркостью твердотельного осветительного устройства

Система и способ управления яркостью твердотельного осветительного устройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом направлено на управление твердотельными осветительными устройствами. В частности, различные раскрытые здесь способы и устройство изобретения имеют отношение к управлению яркостью твердотельного осветительного модуля.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Цифровые технологии освещения, то есть, освещения на основе полупроводниковых источников света, таких как светодиоды (LED), предлагают конкурентоспособную альтернативу традиционным флуоресцентным лампам, газоразрядным (HID) лампам и лампам накаливания. Функциональные преимущества и выгоды светодиодов включают в себя преобразование высокой энергии и оптическую эффективность, долговечность, более низкие эксплуатационные расходы и многое другое. Недавние усовершенствования в технологии светодиодов обеспечили эффективные и устойчивые источники освещения полного спектра, которые обеспечивают возможность для множества эффектов освещения во многих применениях. Некоторые из приборов, воплощающих эти источники, представляют осветительный модуль, включающий в себя один или несколько светодиодов, способных производить разные цвета, например, красный, зеленый и синий, а также процессор для независимого управления отдачей светодиодов, чтобы формировать множество цветов и эффектов изменения цвета освещения, например, как подробно описано в патентах США № 6016038 и № 6211626, которые включены в настоящий документ по ссылке.

Имеется потребность в твердотельных осветительных (SSL) устройствах с регулируемой яркостью, таких как модернизированные лампы SSL, в том числе светодиодные лампы. Лампы SSL должны быть совместимы с широким диапазоном существующих регуляторов освещенности. Однако большинство существующих регуляторов освещенности было разработано для работы с лампами накаливания. Входные характеристики лампы SSL обычно отличаются от ламп накаливания, поэтому для корректной работы требуется интерфейсная схема.

Много методов было предложено для конфигурации ламп SSL для обеспечения возможности "нормальной" регулировки освещенности. Другими словами, методы стремятся эмулировать поведение лампы накаливания, например, посредством обеспечения пути тока с низким импедансом во время пересечения нуля. Это позволяет вспомогательному питанию регулятора освещенности и схеме синхронизации регулятора освещенности работать аналогично традиционной нагрузке. Однако управляющая информация относительно регулировки освещенности ("информация регулирования освещенности") принимается лампой SSL через сигнал мощности с фазовой отсечкой, таким образом, управляющая информация и энергия заключены в одном и том же сигнале. В соответствии с этим, сигнал мощности должен быть разделен на часть управляющей информации и часть мощности. Необходимы компромиссы в эффективности приема и обработке сигнала мощности (например, упомянутый выше путь с низким импедансом, часто реализуемый посредством делителей напряжения с потерями), чтобы получать устойчивую и непрерывно доступную информацию регулировки освещенности.

Дешевые регуляторы освещенности часто основаны на простой резистивно-емкостной (RC) схеме синхронизации, в которой переменный резистор (потенциометр) заряжает постоянный конденсатор. Когда конденсаторное напряжение достигает порогового значения, переключатель мощности активируется или деактивируется. Продолжительность, в течение которой переключатель мощности остается включенным, определяется типом переключателя мощности, нагрузкой и/или другими схемами синхронизации. "Эмуляция" лампы накаливания пытается обеспечить "нормальную" работу RC-схемы синхронизации. Как упомянуто выше, регулятор освещенности обеспечит для лампы электрический сигнал с фазовой отсечкой, содержащий информацию мощности и регулировки освещенности. Таким образом, электрический сигнал, подаваемый на лампу, может изменяться от одного до следующего (полу)цикла, препятствуя непрерывной, устойчивой работе схемы синхронизации. Кроме того, требуемый уровень освещенности, который должен быть выдан лампой SSL, указанный традиционной установкой регулятора освещенности, не может быть должным образом предан лампе SSL, что приводит к тому, что уровень светоотдачи отличается от ожидаемого требуемого уровня светоотдачи.

Таким образом, в уровне техники имеется потребность в устройстве SSL, способном обеспечивать непрерывную, устойчивую работу во время операций регулировки освещенности и выдавать уровень освещенности, соответствующий настройке регулятора освещенности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие направлено на соответствующие изобретению устройство и способ для управления светоотдачей посредством твердотельного осветительного (SSL) устройства, соединенного с регулятором освещенности, включающие в себя определение настройки регулятора освещенности во время режима считывания посредством анализа сигнала мощности от регулятора освещенности и корректировку мощности на входах устройства SSL во время режима приема мощности, по меньшей мере, частично на основе определенной настройки регулятора освещенности, чтобы заставить устройство SSL выдавать требуемый уровень освещенности.

В общих чертах, в одном аспекте обеспечен способ определения величины светоотдачи от твердотельного осветительного (SSL) устройства на основе настройки регулятора освещенности. Способ содержит этапы, на которых определяют настройку регулятора освещенности во время режима считывания посредством анализа сигнала мощности, принятого от регулятора освещенности, настройка регулятора освещенности указывает требуемый уровень освещенности; определяют мощность, необходимую на входах устройства SSL, чтобы нагрузка SSL выдавала требуемый уровень светоотдачи, и определяют значение корректирующего сигнала для корректировки мощности на входах устройства SSL во время режима приема мощности, по меньшей мере, частично на основе определенной настройки регулятора освещенности, заставляющее устройство SSL выдавать требуемый уровень освещенности.

В другом аспекте обеспечен способ управления светоотдачей посредством твердотельного осветительного (SSL) устройства, соединенного с регулятором освещенности. Способ содержит этапы, на которых принимают сигнал мощности от регулятора освещенности; определяют настройку регулятора освещенности на основе сигнала мощности; определяют требуемый уровень светоотдачи от устройства SSL, соответствующий определенной настройке регулятора освещенности; определяют требуемое входное напряжения на входе устройства SSL, которое заставит устройство SSL выдавать требуемый уровень светоотдачи; и определяют значение корректирующего сигнала, необходимого для корректировки входного напряжение на входе, чтобы оно было равным определенному требуемому входному напряжению.

В еще одном аспекте устройство SSL выполнено с возможностью соединяться с регулятором освещенности в схеме регулятора освещенности, устройство SSL содержит модуль светодиода (LED), по меньшей мере, один входной вывод, схему обработки, модуль формирования сигнала и модуль приема мощности. Входной вывод выполнен с возможностью принимать входную мощность от регулятора освещенности, входная мощность соответствует напряжению регулятора освещенности на регуляторе освещенности. Схема обработки выполнена с возможностью определять настройку регулятора освещенности во время режима считывания посредством анализа входной мощности, настройка регулятора освещенности указывает требуемый уровень светоотдачи от модуля светодиода. Модуль формирования сигнала выполнен с возможностью формировать корректирующий сигнал, по меньшей мере, частично на основе определенной настройки регулятора освещенности. Модуль приема мощности выполнен с возможностью корректировать входную мощность, по меньшей мере, на одном входном выводе во время режима приема мощности с использованием корректирующего сигнала, чтобы заставить модуль светодиода выдавать требуемый уровень освещенности.

Используемый здесь в целях настоящего раскрытия термин "светодиод (LED)" следует понимать как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или систему другого типа на основе инжекции/перехода носителей заряда, которые способны генерировать излучение в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин светодиод включает в себя, но без ограничения, различные основанные на полупроводниках структуры, которые излучают свет в ответ на электрический ток, излучающие свет полимеры, органические светодиоды (OLED), электролюминесцентные полоски и т.п. В частности, термин "светодиод" относится к светодиодам всех типов (в том числе к полупроводниковым и органическим светодиодам), которые могут быть выполнены с возможностью генерировать излучение в одном или нескольких диапазонах спектра из группы, состоящей из инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных участков видимого спектра (обычно включающих в себя длины волн излучения приблизительно от 400 нанометров приблизительно до 700 нанометров). Некоторые примеры светодиодов включают в себя, но без ограничения, различные типы инфракрасных светодиодов, ультрафиолетовых светодиодов, красных светодиодов, синих светодиодов, зеленых светодиодов, желтых светодиодов, янтарных светодиодов, оранжевых светодиодов и белых светодиодов (рассматриваемых далее). Также следует понимать, что светодиоды могут быть выполнены с возможностью и/или управляться для того, чтобы формировать излучение, имеющее различные диапазоны (например, полная ширина на половине максимума, или FWHM) для данного спектра (например, узкий диапазон, широкий диапазон) и множество разнообразных доминирующих длин волн в пределах заданной общей цветовой классификации.

Например, одна реализация светодиода, выполненного с возможностью генерировать в значительной мере белый свет (например, белого светодиода), может включать в себя несколько кристаллов, которые соответственно испускают разные спектры электролюминесценции, которые в совокупности формируют в значительной мере белый свет. В другой реализации белый светодиод может соответствовать материалу люминофора, который преобразует электролюминесценцию, имеющую первый спектр, в другой второй спектр. В одном примере этой реализации электролюминесценция, имеющая относительно короткую длину волны и спектр с узким диапазоном, "накачивает" материал люминофора, который в свою очередь испускает излучение с более длинной волной, имеющее несколько более широкий спектр.

Также следует понимать, что термин "светодиод" не ограничивает физический и/или электрический тип корпуса светодиода. Например, как обсуждено выше, светодиодом может называться отдельное светоизлучающее устройство, имеющее несколько кристаллов, которые выполнены с возможностью соответственно испускать разные спектры излучения (которые, например, могут являться или не могут являться индивидуально управляемыми). Кроме того, светодиод может соответствовать люминофору, который рассматривается как неотъемлемая часть светодиода (например, некоторые типы белых светодиодов). Вообще говоря, термин "светодиод" может иметь отношение к светодиодам в корпусном исполнении, светодиодам в бескорпусном исполнении, светодиодам поверхностного монтажа, светодиодам бескорпусного монтажа на плате, светодиодам монтажа в T-образном корпусе, светодиодам в радиальном корпусе, светодиодам силовых модулей, светодиодам, включающим в себя некоторый тип кожуха и/или оптический элемент (например, рассеивающую линзу), и т.д.

Термин "источник света" следует понимать как относящийся к любому одному или более из множества источников излучения, включающих в себя, но без ограничения, источники на основе светодиодов (в том числе один или более определенных выше светодиодов), температурные источники (например, лампы накаливания, галогенные лампы), флуоресцентные источники, газоразрядные источники высокой интенсивности (например, натриевые, ртутные и металлогалогенные лампы), лазеры, электролюминесцентные источники других типов, пиролюминесцентные источники (например, факелы), источники по принципу свечей (например, калильные сетки газовых фонарей, источники излучения с дугами между угольными электродами), фотолюминесцентные источники (например, газоразрядные источники), источники с катодной люминесценцией, использующие электронное насыщение, гальванолюминесцентные источники, кристаллолюминесцентные источники, источники с экранной люминесценцией, термолюминесцентные источники, триболюминесцентные источники, сонолюминесцентные источники, радиолюминесцентные источники и люминесцентные полимеры.

Заданный источник света может быть выполнен с возможностью генерировать электромагнитное излучение в пределах видимого спектра, вне видимого спектра или для обоих этих случаев. Таким образом, термины "свет" и "излучение" используются здесь взаимозаменяемо. Кроме того, источник света может включать в себя в качестве неотъемлемого компонента один или более фильтров (например, цветовые фильтры), линзы или другие оптические компоненты. Кроме того, следует понимать, что источники света могут быть сконфигурированы для множества применений, в том числе, но без ограничения, для индикации, отображения и/или освещения. "Источником освещения" является источник света, который специально сконфигурирован для генерации излучения, имеющего достаточную интенсивность, чтобы эффективно освещать внутреннее или внешнее пространство. В этом контексте "достаточная интенсивность" относится к достаточной мощности излучения в видимом спектре, генерируемой в пространстве или среде (для представления полной светоотдачи от источника света во всех направлениях с точки зрения мощности излучения или "светового потока" часто используется единица измерения "люмен"), чтобы обеспечить окружающее освещение (то есть, свет, который может восприниматься как ненаправленный и может быть, например, отражен от одной или более из множества находящихся на его пути поверхностей, прежде чем он будет воспринят полностью или частично).

Термин "осветительный прибор" используется здесь для обозначения реализации или структуры одного или нескольких осветительных устройств с конкретными конструктивными параметрами в сборке или в корпусе. Термин "осветительное устройство" используется здесь для обозначения устройства, такого как лампа SSL или светодиодная лампа, включающего в себя один или несколько источников света одного или разных типов. Заданное осветительное устройство может иметь любую из множества схем расположения для источника (источников) света, структур и форм кожуха/корпуса и/или конфигураций электрических и механических соединений. Кроме того, заданное осветительное устройство, при необходимости, может быть связано (например, включать в себя, быть соединенным и/или быть помещенным в один корпус) с различными другими компонентами (например, схемой управления), имеющими отношение к работе источника (источников) света. "Осветительным устройством на основе светодиодов" называется осветительное устройство, которое включает в себя один или более источников света на основе светодиодов, как описано выше, отдельно или в комбинации с другим не основанными на светодиодах источниками света. "Многоканальным" осветительным устройством называется устройство на основе светодиодов или не на основе светодиодов, которое включает в себя, по меньшей мере, два источника света, выполненный с возможностью соответственно генерировать разные спектры излучения, причем каждый отличающийся спектр источника может называться "каналом" многоканального осветительного устройства.

Термин "контроллер" используется здесь в общем случае для описания различных устройств, имеющих отношение к работе одного или нескольких источников света. Контроллер может быть реализован многочисленными способами (например, с помощью специализированных аппаратных средств) для выполнения различных описанных здесь функций. "Процессор" представляет собой один пример контроллера, который использует один или несколько микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с использованием программного обеспечения (например, микрокода) для выполнения различных описанных здесь функций. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть реализован как комбинация специализированных аппаратных средств для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и соответствующих схем) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут использоваться в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия, включают в себя, но без ограничения, традиционные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (ASIC) и программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA).

В различных реализациях процессор или контроллер могут быть связаны с одним или несколькими носителями информации (в обобщенном виде упоминаемыми здесь как "запоминающее устройство", например, энергозависимое и энергонезависимое компьютерное запоминающее устройство, такое как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ; RAM), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ; PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ; EPROM) и электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ; EEPROM), гибкие диски, компакт-диски, оптические диски, магнитная лента и т.д.). В некоторых реализациях носители информации могут быть закодированы с помощью одной или более программ, которые при их исполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах выполняют, по меньшей мере, некоторые из описанных здесь функций. Различные носители информации могут быть фиксированы внутри процессора или контроллера, либо могут быть транспортируемыми таким образом, что одна или более программ, сохраненных на них, могут быть загружены в процессор или контроллер для реализации различных описанных здесь аспектов настоящего изобретения. Термины "программа" или "компьютерная программа" используются здесь в качестве родового названия для компьютерного кода любого типа (например, программного обеспечения или микрокода), который может использоваться для программирования одного или нескольких процессоров или контроллеров.

Используемый здесь термин "сеть" относится к любому соединению двух или более устройств (в том числе контроллеров или процессоров), которое обеспечивает возможность переноса информации (например, для управления устройством, хранения данных, обмена данными и т.д.) между любыми двумя или более устройствами и/или среди нескольких устройств, соединенных с сетью. Как должно быть понятно, различные реализации сетей, подходящих для нескольких взаимосвязанных устройств, могут включать в себя любое множество разнообразных сетевых топологий и использовать любое множество разнообразных протоколов связи. Кроме того, в различных сетях в соответствии с настоящим раскрытием любое одно соединение между двумя устройствами может представлять специально выделенное соединение между этими двумя системами или, в качестве альтернативы, не специально выделенное соединение. В дополнение к переносу информации, предназначенной для этих двух устройств, такое не специально выделенное соединение может переносить информацию, не обязательно предназначенную для любого из этих двух устройств (например, открытое сетевое соединение). Кроме того, должно быть понятно, что различные обсуждаемые здесь сети устройств могут использовать одну или более беспроводных, проводных/кабельных и/или волоконно-оптических линий связи для обеспечения возможности передачи информации через сеть.

Используемый здесь термин "пользовательский интерфейс" относится к интерфейсу между пользователем или оператором и одним или более устройствами, который обеспечивает возможность взаимосвязи между пользователем и устройством (устройствами). Примеры пользовательских интерфейсов, которые могут использоваться в различных реализациях настоящего раскрытия, включают в себя, но без ограничения, переключатели, потенциометры, кнопки, диски для набора, ползунки, мышь, клавиатуру, кнопочную панель, игровые контроллеры различных типов (например, джойстики), шаровые манипуляторы, экраны дисплея, графические пользовательские интерфейсы (GUI) различных типов, сенсорные экраны, микрофоны и датчики других типов, которые могут принимать в некотором виде формируемое человеком стимулирующее воздействие и формировать сигнал в ответ на него.

Следует понимать, что все комбинации изложенных выше понятий и дополнительных понятий, рассматриваемых более подробно ниже (если такие понятия не являются взаимно несовместимыми), рассматриваются как составляющие часть раскрытого здесь предмета изобретения. В частности, все комбинации заявленного предмета, приведенного в конце этого раскрытия, рассматриваются как составляющие часть раскрытого здесь предмета изобретения. Также следует понимать, что явно используемая здесь терминология, которая также может присутствовать в любом раскрытии, включенном в настоящий документ по ссылке, должна следовать значениям, которые наиболее соответствуют конкретным раскрытым здесь понятиям.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах одинаковые символы для ссылок обычно относятся к одинаковым частям на всех других видах. Кроме того, чертежи не обязательно должны соблюдать масштаб, вместо этого обычно акцент делается на иллюстрировании принципов изобретения.

Фиг. 1 - блок-схема последовательности операций, показывающая процесс управления напряжением, принятым твердотельным осветительным устройством, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 2 - упрощенная блок-схема, показывающая схему регулятора освещенности, включающую в себя твердотельное осветительное устройство, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 3 - упрощенная блок-схема, показывающая схему регулятора освещенности, включающую в себя твердотельное осветительное устройство, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 4 - упрощенная принципиальная схема, показывающая регулятор освещенности, используемый для регулировки яркости твердотельного осветительного устройства, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 5 - упрощенная принципиальная схема, показывающая систему твердотельного освещения, включающую в себя регулятор освещенности и электрическое представление твердотельного осветительного устройства в некотором режиме, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 6 - график, показывающий кривые напряжения регулятора освещенности, соответствующие разным настройкам задающего резистора, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 7 - график, показывающий кривые напряжения регулятора освещенности, соответствующие разным настройкам задающего резистора, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 8 - упрощенная принципиальная схема, показывающая систему твердотельного освещения, включающую в себя регулятор освещенности и электрическое представление твердотельного осветительного устройства в некотором режиме, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 9 - график, показывающий кривую напряжения твердотельного осветительного устройства, соответствующую напряжению регулятора освещенности, от регулятора освещенности в традиционном осветительном устройстве.

Фиг. 10A и 10B - графики, показывающие кривые напряжений твердотельного осветительного устройства, соответствующие напряжениям регулятора освещенности от регулятора освещенности в традиционном и твердотельном осветительных устройствах, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 11A и 11B - графики, показывающие кривые напряжений твердотельного осветительного устройства, соответствующие напряжениям регулятора освещенности от регулятора освещенности в традиционном и твердотельном осветительном устройствах, в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 12 - упрощенная принципиальная схема, показывающая твердотельное осветительное устройство в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Фиг. 13 - упрощенная принципиальная схема, показывающая твердотельное осветительное устройство в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В последующем подробном описании в целях разъяснения, но не ограничения, изложены репрезентативные варианты осуществления, раскрывающие конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание идеи настоящего изобретения. Однако специалисту в области техники благодаря настоящему раскрытию будет понятно, что другие варианты осуществления в соответствии с идеей настоящего изобретения, которые отступают от раскрытых здесь конкретных подробностей, остаются в рамках объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, описания известных устройств и способов могут быть опущены, чтобы не затруднять понимание описания репрезентативных вариантов осуществления. Такие способы и устройства явно находятся в рамках объема идеи настоящего изобретения.

Заявители обнаружили и поняли, что было бы полезным обеспечить схему, способную корректировать светоотдачу твердотельного осветительного (SSL) устройства, чтобы более точно отражать фактическую настройку регулятора освещенности, в частности, в схемах регулятора освещенности, разработанных для традиционных источников света или ламп накаливания.

Таким образом, в соответствии с различными вариантами осуществления информация освещенности захватывается, например, от типичного двухпроводного регулятора освещенности посредством устройства SSL, такого как лампа SSL (например, светодиодная лампа), приспособленного для включения в традиционные схемы регулятора освещенности. Устройство SSL может включать в себя, например, один или более светодиодных источников света. В различных вариантах осуществления устройство SSL обнаруживает настройку регулятора освещенности (например, настройку задающего резистора или потенциометра) на основе входного напряжения, принятого его входных выводах, и формирует корректирующий сигнал для корректировки входного напряжение на его входных выводах на основе обнаруженной настройки регулятора освещенности. Скорректированное входное напряжение заставляет устройство SSL производить свет, который более точно отражает требуемую светоотдачу, указанную обнаруженной настройкой регулятора освещенности. В других вариантах осуществления устройство SSL обнаруживает настройку регулятора освещенности и воздействует на напряжение регулятора освещенности, выдаваемое регулятором освещенности, на основе обнаруженной настройки регулятора освещенности. Например, устройство SSL может управлять углом срабатывания симистора регулятора освещенности, чтобы вызвать срабатывание в другое время (раньше или позже) для получения требуемого напряжения регулятора освещенности. Следовательно, обычно фиксированное (например, рассчитанное на лампы накаливания) отношение между настройкой регулятора освещенности и напряжением, подаваемым на устройство SSL, находится под влиянием самого устройства SSL.

Устройство SSL, включающее в себя преобразователь мощности, или реконфигурируемая светодиодная цепочка или матрица имеют некоторую возможность управлять величиной мощности, например, потребляемой от заданного сигнала входного напряжения. Эта функциональность отличается от пассивных свойств лампы накаливания. Различные описанные здесь варианты осуществления добавляют присутствующие напряжения на входные выводы устройства SSL, обеспечивая возможность первого и второго режимов работы, описанных ниже.

Например, фиг. 1 является блок-схемой последовательности операций, показывающей способ управления яркостью устройства SSL в соответствии с репрезентативным вариантом осуществления.

Обычно устройство SSL (например, светодиодная лампа) функционирует в первом и втором режимах работы во время цикла корректировки мощности, соответственно называемого режимом считывания (цикл обнаружения) и режимом приема мощности (цикл потребления мощности). При запуске устройство SSL первоначально принимает мощность и входит в режим считывания на этапе S120, на котором устройство SSL считывает или иным образом определяет настройку регулятора освещенности из принятого сигнала мощности, такого как сигнал мощности с фазовой отсечкой. Например, настройка регулятора освещенности может быть определена посредством вычисления сопротивления задающего резистора или потенциометра в регуляторе освещенности, используемом для установки уровня освещенности, как описано ниже. Сопротивление может быть вычислено, например, посредством измерения кривой напряжения Vdim регулятора освещенности, как описано ниже со ссылкой на фиг. 5-7. Таким образом, определение настройки регулятора освещенности может включать в себя приведение регулятора освещенности в непроводящее состояние с известными начальными условиями и измерение наклона напряжения Vdim регулятора освещенности на основе измерения входного напряжения Vin на входах устройства SSL и оценки сетевого напряжения Vm, как показано на фиг. 6. В качестве альтернативы, определение настройки регулятора освещенности может включать в себя измерение времени до срабатывания переключателя или симистора (описано ниже) в регуляторе освещенности на основе измерения входного напряжения Vin и оценки сетевого напряжения и выявление настройки регулятора освещенности из измеренного времени, как показано на фиг. 7. Настройка регулятора освещенности указывает уровень светоотдачи (относительно номинальной отдачи устройства SSL), требуемый пользователем. Однако в отсутствие раскрытых вариантов осуществления этот уровень светоотдачи не может быть точно преобразован в уровень освещенности, фактически выдаваемый устройством SLL, например, вследствие несовместимости между регулятором освещенности и устройством SSL, как описано выше.

Устройство SSL выполняет вычисления на этапах S130-S150 для корректировки величины принятой мощности. Устройство SSL принимает и обрабатывает мощность, подаваемую посредством того же самого принятого сигнала мощности, чтобы заставить устройство SSL выдавать требуемый уровень светоотдачи в режиме приема мощности этапа S160, как указано настройкой регулятора освещенности, определенной на этапе S120. Другими словами, величина мощности для нагрузки SSL (например, светодиодной цепочки) определяется отчасти на основе ранее определенной настройки регулятора освещенности. Более подробно, на этапе S130 устройство SSL определяет требуемый уровень светоотдачи, соответствующей настройке регулятора освещенности, на основе настройки регулятора освещенности. Например, устройство SSL может включать в себя поисковую таблицу, которая устанавливает взаимосвязь между настройками регулятора освещенности с предопределенными уровнями светоотдачи.

Затем устройство SSL может определить требуемую входную мощность на этапе S140, которая достигнет требуемого уровня светоотдачи при ее подаче на входы устройства SSL. Определение требуемой входной мощности может принимать во внимание внутреннюю информацию, такую как температура или возраст (время работы) лампы. На этапе S150 устройство SSL определяет значение корректирующего сигнала, необходимого для корректировки фактической входной мощности для достижения требуемого входной мощности, причем устройство SSL соответствующим образом формирует корректирующий сигнал. На этапе S160 устройство SSL входит в режим приема мощности, чтобы скорректировать входную мощность с использованием корректирующего сигнала, определенного на этапе S150, тем самым включая устройство SSL для обеспечения светоотдачи на требуемом уровне. Устройство SSL также формирует возбуждающий ток для возбуждения нагрузки SSL в ответ на скорректированную величину мощности.

В варианте осуществления корректирующий сигнал может представлять собой внутреннюю команду для корректировки возбуждающего тока для возбуждения нагрузки SSL устройства SSL, например, посредством корректировки уставки SSL. В другом варианте осуществления корректирующий сигнал может быть одним параметром из группы, состоящей из сигнала напряжения, сигнала тока или импеданса, формируемым устройством SSL для того, чтобы изменить или управлять входным напряжением Vin на входных выводах устройства SSL. Например, величина мощности для возбуждения нагрузки SSL может быть скорректирована посредством изменения напряжения Vdim регулятора освещенности непосредственно через регулятор освещенности, который в свою очередь корректирует входное напряжение Vin. Входное напряжение Vin используется для определения и формирования возбуждающего напряжение для возбуждения нагрузки SSL.

Процесс периодически возвращается к режиму считывания на этапе S120 в соответствии с предопределенным расписанием или циклом корректировки мощности, чтобы обновить определенную настройку регулятора освещенности и/или соответствующую величину мощности, как обозначено стрелкой, возвращающейся на этап S120. В соответствии с этим устройство SSL может корректировать изменения в настройке регулятора освещенности и/или реакцию регулятора освещенности на предыдущую корректировку устройства SSL в пределах приемлемого периода времени. Для прямого взаимодействия с пользователем желательно короткое время реакции, составляющее менее одной секунды (например, порядка приблизительно 100 мс). Например, на основе системы с частотой 50 Гц может иметься два полуцикла, используемые для определения настройки регулятора освещенности во время режима считывания на этапе S120, за которыми следуют десять полуциклов приема мощности в режиме приема мощности на этапе S160 на основе определенной настройки регулятора освещенности. Когда новая настройка регулятора освещенности значительно отличается от ранее считанной настройки регулятора освещенности, и/или во время предыдущего режима приема мощности были замечены существенные изменения, переход может включать в себя несколько циклов в режиме считывания, и/или может быть реализована передаточная функция для обеспечения более плавного отклика светоотдачи.

Хотя не показано на фиг. 1, определение величины мощности может также учитывать другие факторы, такие как обратная связь от нагрузки SSL, с тем чтобы могли быть внесены дополнительные корректировки для соответствия требуемому уровню освещенности. Например, обратная связь может указывать фактическую уставку нагрузки SSL, причем фактическая уставка сравнивается с требуемой уставкой, соответствующей требуемому уровню освещенности, и команда уставки корректируется в ответ на сравнение для соответствующей корректировки фактической уставки. Цикл корректировки мощности может быть привязан к циклу сигнала напряжения сети переменного тока, чтобы режим считывания проходил во время первого предопределенного количества полуциклов, и за ним следовал режим приема мощности, проходящий во время второго предопределенного количества полуциклов, как описано ниже.

Процессы режима считывания на этапе S120 и режима приема мощности на этапах S130-S150 выполняются под управлением схемы обработки в устройстве SSL, такой как схема 240, 340 обработки. Схема обработки также может обрабатывать все другие действия в устройстве SSL, такие как управление возбуждением, обратная связь, режим ожидания, обработка сигналов дистанционного управления, температурная защита и т.п. В различных вариантах осуществления схема обработки может быть реализована, например, как контроллер или микроконтроллер, содержащий процессор или центральный процессор (ЦП), специализированные интегральные схемы (ASIC), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) или их комбинации, использующие программное обеспечение, встроенно