BRPI0709493A2 - dispositivo de controle de carga circuito condutivo e método para controlar um dispositivo condutivo controlado em um dispositivo de controle de carga - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA, CIRCUITO CONDUTIVO E MéTODO PARA CONTROLAR UM DISPOSITIVO CONDUTIVO CONTROLADO EM UM DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA. Dispositivo de controle de carga para controlar a quantidade de energia liberada à uma carga elétrica a partir de uma fonte de energia AO compreendendo um dispositivo condutivo controlado e uma de circuito condutivo de porta variável. O dispositivo condutivo controlado é acoplado em conexão serial elétrica entre a fonte e a carga elétrica para controlar a quantidade de energia liberada à carga. O circuito condutivo variável é termicamente acoplado ao dispositivo condutivo controlado provendo uma contínua impedância variável em série com a entrada de controle do dispositivo condutivo controlado. A impedância do circuito condutivo variável é operada para diminuir quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado aumenta e vice-versa. Preferivelmente, o circuito condutivo variável compreende um termistor NTC. De acordo com isso, os tempos de comutação do dispositivo condutivo controlado, ou seja, às vezes em que o dispositivo condutivo controlado se altera entre os estados condutivos e não condutivos, permanecem constantes, ou alternativamente diminuem, quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado aumenta.
Description
"DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA, CIRCUITO CONDUTIVO EMÉTODO PARA CONTROLAR UM DISPOSITIVO CONDUTIVOCONTROLADO EM UM DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA",
A presente invenção se refere a circuitos condutivos para dispositivoscondutivos controlados em dispositivos de controle de carga, e maisparticularmente, a circuitos condutores sensitivos de temperatura parainterruptores semicondutores, como transistores de efeito de campo (FETs), emreguladores de iluminação (dimmers) elétrica. Os dispositivos de controle decarga padrão, como os reguladores (dimmers) de iluminação elétrica , usam umou mais interruptores semicondutores, como tríodos ou transistores de efeito decampo (FETs), para controlar a corrente liberada a uma carga elétrica, porexemplo, para controlar a intensidade de uma carga de iluminação. O interruptorsemicondutor é tipicamente acoplado em série ente uma fonte de correntealternativa (AC) e a carga de iluminação. Usando uma técnica de redução dafase de controle, o regulador de iluminação elétrica interpreta o interruptorsemicondutor condutivo para uma parte de cada meio-ciclo para prover energia àcarga de iluminação, e interpreta o interruptor semicondutor não condutivo para aoutra parte do meio-ciclo para desconectar energia da carga. No envio dadiminuição da fase de controle, o interruptor semicondutor é condutivo naextremidade de cada meio-ciclo. Alternativamente, na diminuição da fase decontrole em reverso, o interruptor semicondutor pe condutivo no início de cadameio-ciclo. A Figura 1 é um diagrama esquemático simplificado de um reguladorde iluminação elétrica (dimmer) conhecido pelo estado da técnica 10. Oregulador de iluminação tem uma conexão quente H à uma fonte AC 12 e umaconexão quente reduzida DH para uma carga de iluminação 14. O regulador deiluminação elétrica (dimmer) 10 compreende dois FETs 16, 18. conectados emconexão anti-serial entre a fonte AC 12 e a carga de iluminação 14 para controlara quantidade de energia liberada à carga. Os FETs 16, 18, cada um tendoentradas de controle (ou portas) que são acopladas à um circuito de controle 20,como um micro-controlador. O circuito de controle 20 é operado para interpretarcada FET 16, 18, condutivo (ou não condutivo) provendo (ou não provendo) àporta uma voltagem maior do que a voltagem limiar da porta Vth do FET. Asportas dos FETs 16, 18 são freqüentemente ligadas juntamente para permitiruma simplificada operação dos FETs. A resultante operação permite para umFET 16 bloquear o fluxo da corrente para a carga 14 durante os meios-ciclospositivos e o segundo FET 18 para bloquear o fluxo de corrente da carga 14durante os meios-ciclos negativos da fonte AC. Um fornecimento de energia 22gera uma corrente direta (DCO de voltagem Vcc dos cruzamtos-zero davoltagem AC da fonte AC 12 para o circuito de controle 20. Um cruzamento-zeroé definido como o tempo no qual as transições de voltagem do suprimento AC apartir da polaridade positiva para a negativa, ou da polaridade negativa para apositiva, no início de cada meio-ciclo. O circuito de cruzamento-zero 24 recebeuma voltagem AC através de um diodo D1 nos meios-ciclos positivos e atravésde um diodo D2 nos meios-ciclos negativos. O circuito de controle 20 determinaquando ligar ou desligar os FETs 16, 18, cada meio-ciclo pelo tempo de cadacruzamento-zero da voltagem AC. A maior parte da dissipação da energia (ou"perda de energia") nos FETs 16, 18 do regulador de iluminação elétrica 10ocorre durante dois principais períodos de tempo de cada meio-ciclo: um tempode condução, tcoNDucT, e um tempo de comutação, tswrrcH· Durante o tempo decondução, uma perda de condução, Pd-conduct· ocorre e é determinadapelaem-resistência, Ros(on) dos FETs na corrente de carga, Iload, através dosFETs, ou seja,
Pd-conduct = Iload2 · fíds(on)· (Equação 1)
Durante o tempo de comutação tswucH. um dos FETs 16, 18, fará a transiçãoentre os estados não-condutivo e condutivo. A Figura 2 mostra formas de ondada corrente Id através do FET, voltagem VDs através do FET, e a instantâneadissipação de energia Pd-inst do FET durante o tempo de comutação tswitchquando o regulador de iluminação (dimmer) estiver operando com a redução docontrole de fase reversa. Como mostrado na Figura 2, o FET fará a transição deum estado condutivo para um estado não-condutivo durante o tempo decomutação. De acordo com isso, a corrente Id através do FET diminuiráenquanto a voltagem VDs através do FET aumentará durante o tempo decomutação tswucH· Por outro lado, com o envio da redução da fase de controle, oFET transitará de um estado não-condutivo para um estado condutivo durante otempo de comutação tswiTCH, e então a corrente Id através do FET aumentará e avoltagem VDs através do FET diminuirá. Uma perda de comutação, Pd-switch,ocorre durante o tempo de comutação e é dependente da queda da corrente I0e da elevação da voltagem VDs (ou da elevação da corrente I0 e da queda davoltagem VDs) durante o tempo de comutação tswiTCH· Assim, o total de energiaPdtotal dissipada pelos FETs 16, 18 é dependente da perda de conduçãodurante o tempo de condução e a perda de comutação durante o tempo decomutação, ou seja,
Pd-TOTAL = (tcONDUCT ■ Pü-CONDUCT + tswiTCH ■ Pd-switch)/Thalf-cycle·
(Equação 2) onde Thalf-cycle é o período de um meio-ciclo. A sobreposição daalteração da corrente lDs e a alteração da voltagem Vds causa a instantâneadissipação de energia Pd inst para culminar durante o tempo de comutaçãotswiTCH como mostrado na Figura 2. A perda de comutação Pd-switch étipicamente uma significante parte da total dissipação da energia Pd-total- Deacordo com isso, um pequeno aumento no tempo de comurtação tSwiTCH poderácausar uma significante elevação na total dissipação da energia Pd-total dosFETs. Os reguladores de iluminação (dimmers) são regulados por muitospadrões industriais, por exemplo, padrões de interferência eletro-magnética(EMI) que limita a magnitude do ruído EMI existente na saída da fase de controledo regulador de iluminação. Se o tempo de comutação tswiTCH, ou seja, o tempoem que o interruptor semicondutor altera do estado condutivo par o estado não-condutivo (e vice-versa), é substancialmente curto, a saída da fase de controleterá muitos componentes de alta freqüência e o ruído EMI será aumentado.Assim sendo, muitos dos reguladores de iluminação elétrica (dimmers)conhecidos pelo estado da técnica incluem uma portão resistor Rq com asportas dos FETs para vagarosamente, ou seja, aumentarem, as vezes deelevação e queda da corrente fluindo através do FET durante esses tempos decomutação. Por exemplo, se a resistência do portão resistor Rg é de 22kO , otempo de comutação tswiTCH poderá ser de aproximadamente 62 psec quando afonte de voltagem tiver uma magnitude de 240 VAc, a corrente da carga retiradapela carga de iluminação terá uma magnitude de 10 A, e a temperatura ambienteserá de 25° C. Entretanto, os aumentados tempos de comutação tswiTCH devidoao portão resistor Rq levar à um aumento na total dissipação da energia Pd-totaldo FET (como mostrado na Equação 2 acima). Além disso, como a dissipaçãode energia Pd-total do FET aumenta e a temperatura dos FETS de eleva, a em-resistência Ros(on) aumentará, e então levará à uma aumentada perda decondução Pd-conduct. Compondo esta descarga térmica revela-se o fato daelevação da temperatura causar internas características do FET para alterar demodo que a voltagem limar Vth do FET diminui. Para a transição dos FETs 16,18 do estado condutivo para o estado não-condutivo, o circuito de controle 20pressiona as entradas de controle dos FETs para o circuito comum. De acordocom isso, uma porta corrente Ig fluíra fora da porta e terá um magnitude de:
Ig = Vjh/Rq = Cm . Δν/At, (Equação 3)
onde Cm é a capacitância Miller do FET, At iguais ao tempo de comutaçãotswucH e Δν é a alteração da voltagem na porta do FET. Face à elevação davoltagem através do FET e a queda da corrente através do FET, a voltagem naporta do FET, isto é, Δν permanecerá substancialmente constante em umavoltagem limiar Vth para a duração do tempo de comutação íswitch· Assimsendo, o tempo de comutação íswitch é dependente da voltagem limiar Vth, umavez que
tswiTCH = At= (Rg . Cm . Av)/VTH. (Equação 4)
Assim, como a temperatura do FET se eleva, a voltagem limiar Vth do FETdiminui, o tempo de comutação tswucH aumenta (por exemplo, acima de 85 psec)e o tal de dissipação de energia Pd-total aumenta. Esta condição poderá levar àuma situação descontrolada térmica, que possa causar indesejáveistemperaturas dos dispositivos e, ultimamente, falha do FET (por exemplo,quando a temperatura do FET se eleva à 135° C). Alguns reguladores deiluminação (dimmers) conhecidos pelos estado da técnica diminuem o tempo decondução dos FETs de cada meio-ciclo no sentido de diminuir a perda decondução Pd-conduct quando a temperatura dos FETs aumentar. Assim, existe anecessidade para um circuito condutivo com porta que permita um aumento notempo de comutação, e o mínimo ruído EMI, quando os FETs forem operadosem ou próximo de temperatura ambiente, e que ainda provenha um decréscimodo tempo de comutação quando a temperatura dos FETs tenha sido aumentadapara prevenir o super-aquecimento dos FETs. De acordo com a presenteinvenção, um dispositivo de controle de carga, para controlar a quantidade deenergia liberada à uma carga elétrica a partir de uma fonte de energia AC,compreendendo um dispositivo condutivo controlado e um circuito condutivovariável. O dispositivo condutivo controlado é adaptado para ser controlado emconexão serial elétrica com a fonte e a carga elétrica. O dispositivo condutivocontrolado tem uma entrada de controle para interpretar o dispositivo condutivocontrolado condutivo e não condutivo. O circuito condutivo variável é acoplado àentrada de controle do dispositivo condutivo controlado para prover umacontínua impedância variável em série com a entrada de controle do dispositivocondutivo controlado. A impedância do circuito condutivo variável se altera emresposta à temperatura do dispositivo condutivo controlado, especificamente, aimpedância diminui quando a temperatura do dispositivo condutivo controladoaumentar, e a aumenta quando a temperatura do dispositivo condutivocontrolado diminuir. Preferivelmente, o circuito condutivo variável compreendeuma impedância em conexão serial elétrica com a entrada de controle dodispositivo condutivo controlado, um primeiro resistor acoplado em conexãoserial elétrica com a entrada de controle do dispositivo condutivo controlado e emconexão elétrica paralela com a impedância, e um segundo resistor em conexãoserial elétrica como a impedância de modo que a série de combinação dosegundo resistor e a impedância seja acoplada em conexão elétrica paralela como primeiro resistor. De acordo com outra incorporação da presente invenção, umdispositivo de controle de carga para controlar a quantidade de energia liberadaa uma carga elétrica a partir de uma fonte de energia AC compreende umdispositivo condutivo controlado e um circuito de controle. O dispositivocondutivo controlado é acoplado em conexão serial elétrica entre a fonte e acarga elétrica tendo uma entrada de controle para alterar o dispositivo condutivocontrolado entre um estado condutivo e um estado não condutivo. O dispositivocondutivo controlado é caracterizado por um tempo de comutação quando odispositivo condutivo controlado estiver se alterando entre o estado condutivo e oestado não-condutivo. O circuito condutivo é acoplado à entrada de controle dodispositivo condutivo controlado de modo que a duração do tempo de comutaçãoseja responsiva à uma temperatura do dispositivo condutivo controlado.Preferivelmente, o tempo de comutação permanece substancialmente constante(antes do aumento) quando a temperatura do dispositivo condutivo controladoaumentar. Em adição, a presente invenção provê um circuito condutivo para umdispositivo condutivo controlado em um dispositivo de controle de carga. Ocircuito de controle compreende um primeiro resistor acoplado em conexão serialelétrica com uma entrada de controle do dispositivo condutivo controlado, e umdispositivo sensitivo termicamente acoplado em conexão elétrica paralela com oprimeiro resistor. O dispositivo sensitivo termicamente é termicamente acopladoao dispositivo condutivo controlado de modo que o dispositivo sensitivotermicamente seja operado para prover uma impedância variável responsiva àuma temperatura do dispositivo condutivo controlado. Preferivelmente1 aimpedância variável diminui continuamente quando a temperatura do dispositivocondutivo controlado aumentar, e aumenta continuamente quando a temperaturado dispositivo condutivo controlado diminuir. O circuito condutivo compreendeainda um segundo resistor acoplado em conexão serial elétrica com o dispositivosensitivo termicamente. A presente invenção ainda provê um método paracontrolar um dispositivo condutivo controlado em um dispositivo de controle decarga. O método compreende as etapas de provimento de impedância variável em conexão serial elétrica com uma entrada de controle do dispositivo condutivocontrolado, e alterando a impedância variável em resposta à temperatura dodispositivo condutivo controlado. Preferivelmente, a impedância variável mudacontinuamente. Mais especificamente, a impedância variável diminuicontinuamente quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado aumentar, e aumenta continuamente quando a temperatura do dispositivocondutivo controlado diminuir. De acordo com outro aspecto da presenteinvenção, um método para controlar um dispositivo condutivo controlado em umdispositivo de controle de carga compreende a etapa de controle do dispositivocondutivo controlado entre um estado condutivo e um estado não-condutivo paraum tempo de comutação responsivo a uma temperatura do dispositivo condutivocontrolado. Além disso, o tempo de comutação permanece substancialmenteconstante quando a temperatura do dispositivo condutivo controladoaumentar.
Outras características, aspectos e vantagens da invenção se tornarão maisaparentes a partir da detalha descrição dos desenhos em anexo, apresentadosem caráter exemplificativo e não limitativo, nos quais:
- A Figura 1 é um diagrama esquemático simplificado de um típico regulador deiluminação elétrica (dimmer) conhecido pelo estado da técnica;- A Figura 2 é gráfico da corrente através da voltagem transversal, e ainstantânea dissipação de energia de um FET do regulador de iluminaçãoelétrica da Figura 1;
- A Figura 3 é um diagrama esquemático simplificado de um regulador deiluminação elétrica (dimmer) tendo um circuito condutivo de portão variável deacordo com a presente invenção;
- A Figura 4 mostra um gráfico de uma equivalente resistência do circuitocondutivo de portão variável da Figura 3 em resposta à temperatura de umtermistor do circuito condutivo de portão variável;
- A Figura 5 é uma diagrama esquemático simplificado de um regulador deiluminação elétrica (dimmer) tendo dois circuitos condutivos de portão variável deacordo com uma segunda incorporação da presente invenção;
- A Figura 6 é um diagrama esquemático simplificado de um regulador deiluminação elétrica (dimmer) tendo um circuito condutivo de portão variável deacordo com uma terceira incorporação da presente invenção; e
- A Figura 7 mostra um gráfico de uma resistência equivalente ao circuitocondutivo variável da Figura 6 em resposta à temperatura de um sensor detemperatura de um regulador de iluminação elétrica (dimmer).
Para finalidades de ilustração da invenção, será mostrado nos desenhos, umaincorporação que é presentemente preferida, na qual números iguaisrepresentam partes similares completamente ou em várias vistas dos desenhos,devendo ser entendido que a invenção não ficará limitada aos específicosmétodos e instrumental revelado. A Figura 3 é um diagrama esquemáticosimplificado de um regulador de iluminação elétrica (dimmer) 100 de acordo coma presente invenção. O regulador de iluminação (dimmer) tem duas conexões:uma conexão quente H para uma fonte AC 102 e uma conexão quente reduzidaDH para uma carga de iluminação 104. Para controlar a energia liberada à cargade iluminação 104, um dispositivo condutivo controlado, compreendendo, porexemplo, dois FETs 110, 112 em conexão anti-serial, são acoplados entre oterminal quente Heo terminal quente reduzido DH. Cada FET 110,112 tem umaentrada de controle, ou seja, um portão/porta, para interpretar o FET nãocondutivo e condutivo. O FET 110 conduz durante o primeiro, meio-ciclo positivoda forma de onda AC e o outro FET 112 conduz durante o segundo, meio-ciclonegativo da forma de onda AC. O dispositivo condutivo controlado poderá aindacompreender um FET ou um transistor bipolar de portão isolado (conduíteisolador) (IGBT) em uma ponte retificadora de onda plena, dois IGBTs emconexão anti-serial, ou outro qualquer adequado tipo de interruptorsemicondutor bidirecional. Preferentemente, ambos FETs 110,112 são númerosparte IRFPS43N50K, fabricado por International Rectifier. Um circuito de controle114 provê um sinal de controle para os portões dos FETs 110, 112 através deum circuito condutivo variável 116 para motivar os FETs se tornarem condutivosou não condutivos. O circuito de controle 114 poderá compreender um circuitoanálogo ou qualquer outro apropriado dispositivo processador, como umdispositivo lógico programado (PLD), um micro-controlador, um micro-processador, ou um circuito integrado de específica aplicação (ASIC). Umsuprimento de energia 118 e um circuito de cruzamento zero 120 são acopladosà fonte AC 102 através de dois diodos D1, D2. O suprimento de energia 118 gerauma corrente direta (DC) de voltagem Vcc para energizar o circuito de controle114. O circuito de cruzamento zero 120 provê uma indicação dos cruzamentoszero da voltagem AC da fonte AC 102 ao circuito de controle 114, que determinaquando ligar ou desligar os FETs 110, 112 de cada meio-ciclo pelacronometragem de cada cruzamento-zero da voltagem AC. Em outras palavras,a comutação dos FETs 110, 112, é sincronizada aos cruzamentos-zero da fontede voltagem AC. O circuito condutivo variável 116 compreende uma impedância,ou seja, um coeficiente de temperatura negativa (NTC) 122, em série com osportões dos FETs 110, 112. O circuito condutivo variável 116 ainda compreendeum primeiro resistor (ou seja, um portão resistor Rgate) em série com os portõesdos FETs 110, 112, e em paralelo com o termistor NTC 122, e um segundoresistor (ou seja, um resistor Iimitante Rlimit) em série com o termistor NTC 122.
A combinação em série do termistor NTC 122 e do resistor Iimitante Rlimit éacoplada em paralelo com o portão resistor Rgate· Um termistor NTC é umresistor sensitivo termicamente que continuamente diminui em resistênciaquando a temperatura do dispositivo diminui (e vice-versa). O termistor NTC épreferentemente localizado em proximidade aos FETs 110, 112, de modo que otermistor NTC seja termicamente acoplado aos FETs, ou seja, a resistência dotermistor NTC é responsiva à temperatura dos FETs. O circuito condutivovariável 116 tem uma equivalente resistência Req de
Req = [Rgate (Rntc + Rlimit)] / (Rgate + Rntc + Rlimit), (Equação 5)onde Rntc é a resistência do termistor NTC 122. O portão resistor Rgate e oresistor Iimitante Rlimit preferivelmente tem resistências de 33 kQ,respectivamente. O termistor Iimitante 133 é preferivelmente número parteNCP15WB473J03RC, que é fabricado por Murata Manufacturing Co., Ltd, e temuma resistência de 47 kQ à 25° C. De acordo com isso, a equivalente resistênciaReq do circuito condutivo variável 116 é de aproximadamente 20.9 kQ à 25° C,que motiva o tempo de comutação dos FETs 110, 112 ser aproximadamente 55psec. Quando as temperaturas dos FETs 110, 112 aumentam, a temperatura dotermistor NTC 122 também aumenta e então a resistência do termistor NTCdiminui. Isto motiva a equivalente resistência Req do circuito condutivo variável116 diminuir, que por sua vez, motiva as vezes de queda e elevação, ou seja, asvezes de comutação dos FETs 110, 112 para diminuir. Preferivelmente, astemperaturas dos FETs não excedem à 105° C. O resistor Iimitante Rlimitprevine a resistência equivalente Req do circuito condutivo variável 116 de umaqueda muito baixa, ou seja, não inferior que a resistência da combinaçãoparalela do resistor Iimitante Rlimit e do portão resistor Rgate, permitindoexcessivamente grandes correntes danificarem os componentes do regulador deiluminação (dimmer). Enquanto as vezes de queda e elevação dos FETs 110,112 aumentam quando a temperatura aumenta ( como previamentemencionado), a operação do termistor NTC 122 provê compensação pelodecréscimo de vezes de comutação dos FETs . Como um resultado, as vezes decomutação do regulador de iluminação 100 permanece substancialmenteconstante quando as temperaturas mudam. Preferivelmente, o tempo decomutação permanecerá entre 49.5 psec e 60.5 psec através do limite detemperatura de operação dos FTEs, assumindo um nominal tempo decomutação de aproximadamente 55 psec em temperatura ambiente de 25° C. Olimite de temperatura de operação dos FETs varia de aproximadamente 70° C à100° C com uma temperatura ambiente de aproximadamente 25° C à 40° C.Alternativamente, os componentes do circuito condutivo variável 116 poderãoser medidos para super-compensar os aumentos na temperatura, e assimpermitindo que as vezes de comutação do regulador de iluminação (dimmer) 100diminua quando a temperatura se elevar. Quando fluir à altas temperaturas, asuper-compensação permite o regulador de iluminação 100 operar em mesmomais baixas temperaturas do que nas vezes de comutação que são mantidas substancialmente constantes através do limite de temperatura de operação.Entretanto, a resistência equivalente Req não deverá cair o suficiente de modo acausar problemas EMI1 ou seja preferivelmente não inferior à 9kQ - 10kü. AFigura 4 mostra um gráfico da desejada resistência equivalente Req do circuitocondutivo variável 116 em resposta à temperatura do termistor NTC 122 para diminuir as vezes de comutação dos FETs 110, 112, quando as temperaturasdos FETs aumentarem. Face à natureza do termistor NTC, o circuito condutivovariável 116 provê uma contínua impedância variável em série com o portão dosFETs 110, 112. Enquanto os valores do portão resistor Rgate, do resistorIimitante Rljmit. e do termistor BTC 122 preferivelmente tem valores como acima descrito, outros valores poderão ser usados para esses componentes. Alémdisso, apesar do circuito condutor variável 116 da incorporação mostrada dapresente invenção compreender um termistor NTC, o circuito condutivo variávelpoderá alternativamente compreender outro tipo de dispositivo sensitivotermicamente, por exemplo, um termistor de coeficiente de temperatura positiva(PTC) acoplado de modo a prover a mesma funcionalidade como circuitocondutivo variante da presente invenção. A Figura 5 é um diagrama esquemáticosimplificado de um regulador de iluminação elétrica (dimmer) 150 tendo doiscircuitos condutivos de portões variáveis 116A, 116B, de acordo com umasegunda incorporação da presente invenção. Um circuito de controle 114A é operado para individualmente controlar cada um dos FETs 110, 112. O primeirocircuito condutivo variável 116A é provido em série entre o circuito de controle114A e o portão do primeiro FET 110 sendo termicamente acoplado ao primeiroFET 110. Similarmente, o segundo circuito condutor de portão variável 116B éprovido em série entre o circuito de controle 114A e o portão do segundo FET112 sendo termicamente acoplado ao segundo FET 112. Cada um dos circuitoscondutivos de portão variável 116A, 116B opera de maneira similar ao únicocircuito condutivo de portão variável 116 do regulador de iluminação 100mostrado na Figura 3 para prover uma contínua impedância variável em sériecom os portões de cada um dos FETs 110, 112. Preferivelmente1 o primeirocircuito condutivo variável 116A é somente responsivo à temperatura do primeiroFET 110, enquanto o segundo circuito condutivo variável 116B é somenteresponsivo à temperatura do segundo FET 112. A Figura 6 é um diagramaesquemático simplificado de um regulador de iluminação elétrica (dimmer) 200de acordo com uma terceira incorporação da presente invenção. O regulador deiluminação 200, inclui um circuito condutivo variável 216 que o operado paraprover uma pluralidade de discretas etapas de diferentes impedâncias em sérieentre um circuito de controle 214 e os portões dos FETs 110, 112. O circuitocondutivo variável 216 inclui uma pluralidade de resistores 230 - 239 emconexão elétrica paralela. Cada um dos resistores 230 - 239 é acoplado emconexão serial elétrica com um dispositivo condutivo controlado 240 - 249,respectivamente. Os dispositivos condutivos controlados 240 - 249 poderãocada um compreender um FET ou um IGBT em uma ponte retificadora de ondaplena, dois FETs ou IGBTs em conexão anti-serial, ou qualquer outro adequadotipo de interruptor bidirecional. Os dispositivos condutivos controlados 240 - 249tem cada entradas de controle, que são acopladas para o circuito de controle214 de modo que o circuito de controle seja operado para seletivamente acoplaros resistores 230 - 239 em série com os portões dos FETs 110, 112. Um sensorde temperatura 250 é termicamente acoplado aos FETs 110, 112, e é operadopara prover um sinal de controle representativo da temperatura dos FETs aocircuito de controle 214. O sensor de temperatura 250 poderá ser qualquer tipode dispositivo sensitivo termicamente que seja operado para acoplar um sinalrepresentativo das temperaturas dos FETs 110, 112 ao circuito de controle 214.
De acordo com isso, o circuito de controle é operado para seletivamente comutarum ou mais dos resistores 230 - 239 em série como os portões dos FETs 110,112, e assim controlar as vezes de comutação dos FETs, em resposta àstemperaturas dos FETs. O regulador de iluminação (dimmer) 200 é operado paraprover ao menos três separadas discretas resistências em série com os portõesdos FETs 110, 112. Preferivelmente, o regulador de iluminação 200 provê dezdiscretas etapas de resistência em série com os portões dos FETs 110, 112 nosentido de prevenir vibração perceptível na carga de iluminação 104. Comomostrado na Figura 6, o regulador de iluminação 200 provê os separadosresistores 230 - 239 para prover as dez discretas etapas de resistência.Alternativamente, o regulador de iluminação (dimmer) poderá incluir um menornúmero de resistores no sentido de prover as dez discretas etapas deresistência, por exemplo, pela comutação de dois ou mais resistores em paralelo. A Figura 7 mostra um gráfico de uma desejada resistência equivalenteReq2 do circuito condutivo variável 216 em resposta ao sinal de controle dosensor de temperatura 250, ou seja, as temperaturas dos FETs 110, 112. Ocircuito condutor variável 216 provê dez discretas resistências entre uma máximaresistência, por exemplo, aproximadamente 22 kQ, e uma mínima resistência,por exemplo 9 kQ. Alternativamente, o circuito condutivo variável 2186 poderáprover mais do que dez discretas resistências entre a máxima resistência e amínima resistência. Preferivelmente, os resistores 230 - 239 são medidos paraprover uma máxima etapa de 1.5 kQ entre duas adjacentes discretasresistências. Cada etapa de resistência motiva o tempo de comutaçãodos FETs 110, 112 a se alterar para menos de aproximadamente 20psec.
Preferenternente, a mudança entre cada discreta etapa de resistência produziráuma alteração de menos do que 10 psec nas vezes de comutação dos FETs110, 112. Apesar da palavra "dispositivo" ter sido usada para descrever oselementos do regulador de iluminação elétrica (dimmer) da presente invenção,deverá ser notado que cada "dispositivo" descrito aqui não necessitará sercompletamente contido em um único equipamento ou estrutura. Adicionalmente,os diagramas de circuito mostrados nas Figuras e descritos no texto são umexemplo da invenção e não são somente possíveis implementações. Comoapreciado por um especialista na matéria conhecedor do estado da técnica,saberá que substituições aos componentes e circuitos e alterações poderão serfeitas à presente invenção, sem limitação, exceto como identificado pelasreivindicações em anexo. Apesar da presente invenção ter sido descrita emrelação à particulares incorporações da mesma, muitas outras variações emodificações e outros usos se tornarão aparente para um especialista namatéria, conhecedor do estado da técnica. Será preferido, assim sendo, que apresente invenção seja limitada não pela específica revelação aqui mostrada,mas somente pelas reivindicações em anexo.
Claims (56)
1. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", para controlar a quantidadede energia liberada à uma carga elétrica a partir de uma fonte de energia AC, odispositivo de controle de carga compreendendo:- um dispositivo condutivo controlado adaptado para ser acoplado em conexãoserial elétrica entre a fonte e a carga elétrica, o dispositivo condutivo controladotendo uma entrada de controle para alterar o dispositivo condutivo controladoentre um estado condutivo e um estado não condutivo, assinalado por um tempode comutação quando o dispositivo condutivo controlado estiver se alterandoentre o estado condutivo e não condutivo; e- um circuito condutivo variável acoplado à entrada de controle do dispositivocondutivo controlado para prover uma impedância em série com a entrada decontrole do dispositivo condutivo controlado; caracterizado por o tempo decomutação ser responsivo ao circuito condutivo variável, de modo que a duraçãodo tempo de comutação se altere em resposta à temperatura do dispositivocondutivo controlado.
2. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 1, caracterizado por o circuito condutivo de controle ser operadopara diminuir a impedância quando a temperatura do dispositivo condutivocontrolado aumentar, e operado para aumentar quando a temperatura dodispositivo condutivo controlado aumentar.
3. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 2, caracterizado por o circuito condutivo variável ser operado paraprover uma contínua impedância variável em série com a entrada de controle dodispositivo condutivo controlado.
4. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 3, caracterizado por o circuito condutivo variável ser termicamenteacoplado ao dispositivo condutivo controlado.
5. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 4, caracterizado por o circuito condutivo variado compreender umtermistor.
6. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 5, caracterizado por o termistor compreender um termistor NTC.
7. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 6, caracterizado por o circuito condutivo variável aindacompreender um primeiro resistor acoplado em conexão serial com a entrada decontrole do dispositivo condutivo controlado e em conexão elétrica paralela como termistor NTC.
8. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 1, caracterizado por o circuito condutivo variável aindacompreender um segundo resistor acoplado em conexão serial com o termistorNTC, onde em combinação serial do segundo resistor e o termistor NTC éacoplado em conexão elétrica paralela com o primeiro resistor.
9. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 3, caracterizado por o dispositivo condutivo controladocompreender um interruptor semicondutor.
10. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 9, caracterizado por o interruptor semicondutor compreender umprimeiro FET e um segundo FET em conexão anti-serial.
11. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 10, caracterizado por o primeiro FET e o segundo FET seremindependentemente controlados.
12. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 11, caracterizado por o circuito condutivo de porta variávelcompreender um primeiro circuito condutivo de porta variável em conexão serialelétrica com o primeiro FET, e um segundo circuito de porta variável em conexãoserial elétrica com o segundo FET.
13. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 10, caracterizado por uma porta do primeiro FET ser eletricamenteconectada à porta do segundo FET.
14. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 9, caracterizado por o interruptor semicondutor compreender umFET em uma ponte retificadora.
15. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 9, caracterizado por o interruptor semicondutor compreender doisIGBTs em conexão anti-serial.
16. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 9, caracterizado por o interruptor semicondutor compreender umIGBT em uma ponte retificadora.
17. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 3 caracterizado por ainda compreender um circuito de controleacoplado ao circuito condutivo de porte variável para prover um sinal de controlepara a interpretação do dispositivo condutivo controlado condutivo e nãocondutivo.
18. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 2, caracterizado por o circuito de controle variado ser operado paraprover ao menos três discretas etapas de impedância em serie com a entrada decontrole do dispositivo condutivo controlado.
19. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 18, caracterizado por o circuito condutivo variado seroperado para prover ao menos dez discretas etapas de impedânciaem série com a entrada de controle do dispositivo condutivocontrolado.
20. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 2, caracterizado por a carga elétrica compreender uma carga deiluminação e o circuito condutivo variável ser operado para prover umapluralidade de discretas etapas de impedância em série com a entrada decontrole do dispositivo condutivo controlado de modo que a pluralidade deetapas discretas de impedância seja suficientemente grande para prevenirvibração da carga de iluminação quando as impedâncias forem alteradas de umaetapa para a próxima.
21. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", para controlar aquantidade de energia liberada a uma carga elétrica de uma fonte de energiaAC, compreendendo:- um dispositivo condutivo controlado adaptado para ser acoplado em conexãoserial elétrica entre a fonte e a carga elétrica, o dispositivo condutivo controladotendo uma entrada de controle para alterar o dispositivo condutivo controladoentre um estado condutivo e um estado não-condutivo, o dispositivo condutivocontrolado, caracterizado por permitir um tempo de comutação quando odispositivo condutivo controlado estiver sendo alterado entre o estado condutivoe o estado não condutivo;- um circuito condutivo acoplado à entrada de controle do dispositivo condutivocontrolado e operado para controlar a duração do tempo de comutação sendoresponsiva à uma temperatura do dispositivo condutivo controlado.
22. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 21, caracterizado por a duração do tempo de comutaçãopermanecer substancialmente constante quando a temperatura do dispositivocondutivo controlado aumentar.
23. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 22, caracterizado por o dispositivo condutivo controlado serassinalado por um tempo de comutação nominal e o tempo de comutação sealterar para menos de 10% do tempo de comutação nominal.
24. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 21, caracterizado por o circuito condutivo ser operado paraproduzir uma troca de etapa do tempo de comutação, a troca de etapa inferior àaproximadamente 20 psec.
25. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 24, caracterizado por a troca de etapa ser inferior àaproximadamente 10 psec.
26. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 21, caracterizado por a duração do tempo de comutaçãodiminuir quando a temperatura do dispositivo condutivo controladoaumentar.
27. "CIRCUITO CONDUTIVO", para um dispositivo condutivo controlado emum dispositivo de controle de carga, o dispositivo condutivo controlado operadopara a transição entre um estado condutivo e um estado não condutivo, odispositivo condutivo controlado assinalado por um tempo de comutação quandoo dispositivo condutivo controlado estiver sendo alterado entre o estadocondutivo e o estado não condutivo, o circuito condutivo, caracterizado porcompreender:- um primeiro resistor operado para ser acoplado em conexão serial elétrica comuma entrada de controle do dispositivo condutivo controlado; e- um dispositivo sensitivo termicamente acoplado em conexão elétrica paralelacom o primeiro resistor e termicamente acoplado ao dispositivo condutivocontrolado, o dispositivo sensitivo termicamente operado para prover umaimpedância variável responsiva a uma temperatura do dispositivo condutivocontrolado, de modo que a duração do tempo de comutação se altere emresposta à temperatura do dispositivo condutivo controlado.
28. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por a impedância variável diminuir quando a temperatura dodispositivo condutivo controlado aumentar, e aumentar quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado diminuir.
29. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 28,caracterizado por a impedância variável se alterar continuamente em respostasàs mudanças na temperatura do dispositivo condutivo controlado.
30. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o dispositivo sensitivo termicamente compreender umtermistor.
31. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 30,caracterizado por o termistor compreender um termistor NTC.
32. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por ainda compreender um segundo resistor acoplado em conexãoserial elétrica com o dispositivo sensitivo termicamente.
33. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por a impedância variável compreender ao menos três discretasetapas de impedância em conexão serial elétrica com a entrada de controle do dispositivo condutivo controlado em resposta à temperatura do dispositivocondutivo controlado.
34. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 33,caracterizado por a impedância variável compreender ao menos dez discretasetapas de impedância em conexão serial elétrica com a entrada de controle dodispositivo condutivo controlado em resposta à temperatura do dispositivocondutivo controlado.
35. "CIRCUITO CONDUTIVO", de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por o dispositivo de controle de carga ser operado para controlaruma carga de iluminação, e a impedância variável compreender uma pluralidadede discretas etapas de impedância em conexão serial elétrica com a entrada decontrole do dispositivo condutivo controlado de modo que a pluralidade dodiscretas etapas de impedância seja suficientemente grande para prevenir umavibração perceptível na carga de iluminação quando a impedância variável sealterar de uma discreta etapa para a próxima discreta etapa.
36. "MÉTODO PARA CONTROLAR UM DISPOSITIVO CONDUTIVOCONTROLADO EM UM DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA",caracterizado por o método compreender as etapas de:- prover uma impedância variável em conexão serial elétrica com uma entrada decontrole do dispositivo condutivo controlado;- prover a transição do dispositivo condutivo controlado entre um estadocondutivo e um estado não-condutivo durante um tempo de comutação; e- controlar a impedância variável em respostas à temperatura dodispositivo condutivo controlado, de modo que a duração do tempo decomutação se altere em resposta à temperatura do dispositivo condutivocontrolado.
37. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 36, caracterizado por a etapade alteração compreender a diminuição da impedância variável quando atemperatura do dispositivo condutivo controlado aumentar, e aumentar aimpedância variável quando a temperatura do dispositivo condutivo controladodiminuir.
38. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por a etapade alteração compreender a mudança da impedância variável contínua quando atemperatura do dispositivo condutivo controlado se alterar.
39. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 38, caracterizado por aimpedância variável compreender um termistor.
40. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 39, caracterizado por otermistor compreender um termistor NTC.
41. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por a etapade alteração compreender o provimento de ao menos três discretas etapas deimpedância para a impedância variável quando a temperatura do dispositivocondutivo controlado se alterar.
42. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 41, caracterizado por a etapade alteração compreender o provimento de ao menos dez discretas etapas deimpedância para a impedância variável quando a temperatura do dispositivocondutivo controlado se alterar.
43. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 37, caracterizado por odispositivo de controle de carga ser operado para controlar uma carga deiluminação, e a etapa de alteração compreender o provimento de umapluralidade de discretas etapas de impedância em conexão serial elétrica com aentrada de controle do dispositivo do dispositivo condutivo controlado de modoque a pluralidade de discretas etapas de impedância seja suficientementegrande para prevenir vibração na carga de iluminação quando a impedânciavariável é altera de uma discreta etapa de impedância para a próxima discretaetapa de impedância.
44. "MÉTODO PARA CONTROLAR UM DISPOSITIVO CONDUTIVOCONTROLADO EM UM DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA",caracterizado por o método compreender as etapas de:- prover a transição do dispositivo condutivo controlado entre um estadocondutivo e um estado não condutivo durante o tempo de comutação; e- controlar a duração do tempo de comutação em resposta à temperatura dodispositivo condutivo controlado.
45. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 44, caracterizado por o tempode comutação permanecer substancialmente constante quando a temperatura dodispositivo condutivo controlado aumentar.
46. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 45, caracterizado por odispositivo condutivo controlado ser assinalado por um tempo de comutaçãonominal e o tempo de comutação se alterar para menos de 10% do tempo decomutação nominal.
47. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 44, caracterizado por o tempode comutação se alterar nas etapas discretas para menos que aproximadamente-20 psec cada.
48. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 47, caracterizado por o tempode comutação se alterar nas discretas etapas para menos que aproximadamente-10 psec cada.
49. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 44, caracterizado por o tempode comutação diminuir quando a temperatura do dispositivo condutivo controladoaumentar.
50. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", para controlar a quantidadede energia liberada à uma carga elétrica a partir de uma fonte de energia AC,compreendendo:- um dispositivo condutivo controlado adaptado para ser acoplado em conexãoserial elétrica entre a fonte e a carga elétrica, o dispositivo condutivo elétricotendo uma entrada de controle para controlar o dispositivo condutivo controladoentre um estado condutivo e um estado não condutivo, o dispositivo condutivocontrolado assinalado por um tempo de comutação quando o dispositivocondutivo controlado estiver se alterando entre o estado condutivo e o estadonão condutivo; e- um circuito condutivo variável acoplado à entrada de controle do dispositivocondutivo controlado para prover uma contínua impedância variável em sériecom a entrada de controle do dispositivo condutivo controlado; caracterizado poro circuito condutivo variável ser termicamente acoplado ao dispositivo condutivocontrolado, de modo que a contínua impedância variável seja operada paradiminuir quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado aumentar eoperado para aumentar quando a temperatura do dispositivo condutivocontrolado diminuir; eainda o tempo de comutação do dispositivo condutivo controlado serresponsivo ao circuito condutivo variável, de modo que a duração do tempo decomutação se altere em resposta à temperatura do dispositivo condutivocontrolado.
51. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", par controlar a quantidadede energia liberada a uma carga elétrica a partir de uma carga de energia AC,compreendendo:- um primeiro dispositivo condutivo controlado operado para conduzir correnteda fonte da carga durante um meio-ciclo positivo da fonte de energia AC, oprimeiro dispositivo condutivo controlado tendo uma primeira entrada de controlepara o primeiro dispositivo condutivo controlado entre um estado condutivo e umestado não condutivo, o primeiro dispositivo condutivo controlado assinalado porum tempo de comutação quando o primeiro dispositivo condutivocontrolado estiver sendo alterado entre o estado condutivo e o estado nãocondutivo;- um segundo dispositivo condutivo controlado operado para conduzir correnteda fonte da carga durante um meio-ciclo negativo da fonte de energia AC1 osegundo dispositivo condutivo controlado tendo uma segunda entrada decontrole para controlar o segundo dispositivo condutivo controlado entre umestado condutivo e um estado não condutivo, o segundo dispositivo condutivocontrolado assinalado por u m segundo tempo de comutação quando o segundo dispositivo condutivo controlado estiver sendo alterado entre o estado condutivoe o estado não condutivo;- um circuito de controle operado para independentemente interpretar o primeiroe segundo dispositivos condutivos controlados e não condutivos;- um primeiro circuito condutivo variável acoplado em conexão serial elétrica coma primeira entrada de controle do primeiro dispositivo condutivo controlado paraprover uma primeira impedância em série com a primeira entrada de controle, oprimeiro tempo de comutação responsivo à temperatura do primeiro dispositivocondutivo controlado; e- um segundo circuito condutivo variável acoplado em conexão serial elétricacom a segunda entrada de controle do segundo dispositivo condutivo controladopara prover uma segunda impedância em série com a segunda entrada decontrole, o segundo tempo de comutação responsivo à temperatura do segundodispositivo condutivo controlado; caracterizado por a primeira impedância doprimeiro circuito variável ser operado para alterar substancialmente somente em resposta à primeira temperatura do primeiro dispositivo condutivo controlado e asegunda impedância do segundo circuito variável sendo operada para alterarsubstancialmente somente em resposta à segunda temperatura do segundodispositivo condutivo controlado;- e ainda por o primeiro e segundo tempos de comutação serem alterados emextensão em resposta às temperaturas do primeiro e do segundo dispositivoscondutivos controlados, respectivamente.
52. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 1, caracterizado por o tempo de comutação diminuir em extensãoquando a temperatura do dispositivo condutivo controlado aumentar, e aumentarem extensão quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado diminuir.
53. "CIRCUITO CONDUTOR", de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por o tempo de comutação diminuir em extensão quando atemperatura do dispositivo condutivo controlado aumentar, e aumentar emextensão quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado diminuir.
54. "MÉTODO", de acordo com a reivindicação 36, caracterizado por o tempode comutação diminuir em extensão quando a temperatura do dispositivocondutivo controlado aumentar, e aumentar em extensão quando a temperaturado dispositivo condutivo controlado diminuir.
55. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 50, caracterizado por o tempo de comutação aumentar emextensão quando a temperatura do dispositivo condutivo controlado aumentar, eaumentar em extensão quando a temperatura do dispositivo condutivocontrolado diminuir.
56. "DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CARGA", de acordo com areivindicação 51, caracterizado por o tempo de comutação diminuir em extensãoquando as temperaturas dos primeiro e segundo dispositivos condutivoscontrolados aumentarem, respectivamente, e aumentar em extensão quando astemperaturas dos primeiro e segundo dispositivos condutivos controladosdiminuírem.
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Families Citing this family (49)
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|---|---|---|---|---|
| US7570031B2 (en) * | 2006-03-17 | 2009-08-04 | Lutron Electronics Co., Inc. | Method and apparatus for preventing multiple attempted firings of a semiconductor switch in a load control device |
| US7834560B2 (en) * | 2007-07-26 | 2010-11-16 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Dimming system powered by two current sources and having an operation indicator module |
| US8207687B1 (en) | 2008-02-15 | 2012-06-26 | Cooper Technologies Company | Dimmable driver circuits for light emitting diodes |
| DE102008018236A1 (de) * | 2008-04-10 | 2009-10-15 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Schaltung zur Kompensation von thermischen Schwankungen, Leuchte, Leuchtmodul und Verfahren zu deren Betrieb |
| JP5501667B2 (ja) | 2009-06-17 | 2014-05-28 | パナソニック株式会社 | 交流・直流両用スイッチ |
| US8208235B2 (en) * | 2009-09-04 | 2012-06-26 | Lutron Electronics Co., Inc. | Method of detecting a fault condition of a load control device |
| US9160224B2 (en) | 2009-11-25 | 2015-10-13 | Lutron Electronics Co., Inc. | Load control device for high-efficiency loads |
| US8729814B2 (en) * | 2009-11-25 | 2014-05-20 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-wire analog FET-based dimmer switch |
| US8664881B2 (en) | 2009-11-25 | 2014-03-04 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-wire dimmer switch for low-power loads |
| US11870334B2 (en) | 2009-11-25 | 2024-01-09 | Lutron Technology Company Llc | Load control device for high-efficiency loads |
| US8988050B2 (en) | 2009-11-25 | 2015-03-24 | Lutron Electronics Co., Inc. | Load control device for high-efficiency loads |
| US8957662B2 (en) | 2009-11-25 | 2015-02-17 | Lutron Electronics Co., Inc. | Load control device for high-efficiency loads |
| US8698408B2 (en) | 2009-11-25 | 2014-04-15 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-wire dimmer switch for low-power loads |
| US8310796B2 (en) * | 2011-07-13 | 2012-11-13 | General Electric Company | Methods and systems for operating power converters |
| JP5881477B2 (ja) * | 2012-03-06 | 2016-03-09 | 三菱電機株式会社 | スイッチング素子駆動回路 |
| EP2832188B1 (en) | 2012-03-28 | 2019-08-07 | Lutron Technology Company LLC | Method and apparatus for phase-controlling a load |
| US9184590B2 (en) | 2012-04-19 | 2015-11-10 | Pass & Seymour, Inc. | Universal power control device |
| US10340692B2 (en) | 2012-04-19 | 2019-07-02 | Pass & Seymour, Inc. | Universal power control device |
| US9155162B2 (en) * | 2012-09-14 | 2015-10-06 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-wire dimmer with improved zero-cross detection |
| US9250669B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-02-02 | Lutron Electronics Co., Inc. | Power measurement in a two-wire load control device |
| US9118210B2 (en) * | 2012-10-15 | 2015-08-25 | GM Global Technology Operations LLC | Electrical system and method for a hybrid-electric vehicle |
| EP2941937B8 (en) * | 2013-01-03 | 2019-04-10 | Signify Holding B.V. | Detecting a presence of an operating dimmer |
| US9084324B2 (en) | 2013-02-26 | 2015-07-14 | Lutron Electronics Co., Inc. | Load control device having automatic setup for controlling capacitive and inductive loads |
| US9601907B2 (en) | 2013-04-18 | 2017-03-21 | Abl Ip Holding Llc | System and method for thermal protection for a universal load control cabinet |
| JP2014233161A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 負荷制御装置 |
| CN104254170B (zh) * | 2013-06-29 | 2017-01-18 | 赛尔富电子有限公司 | 一种调光器 |
| US20150103450A1 (en) * | 2013-10-14 | 2015-04-16 | Unico, Inc. | Thermal Protection For Electrical Device |
| US9996096B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-06-12 | Pass & Seymour, Inc. | Power control device with calibration features |
| FR3029369B1 (fr) * | 2014-12-01 | 2016-12-30 | Legrand France | Appareil electronique comprenant un transistor et procede mis en oeuvre dans un tel appareil electronique |
| JP6534102B2 (ja) * | 2015-09-04 | 2019-06-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 調光装置 |
| JP6787592B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2020-11-18 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の駆動装置 |
| EP3455938B1 (en) * | 2016-05-12 | 2023-06-28 | Intelesol, LLC | Electronic switch and dimmer |
| DE202017100974U1 (de) * | 2017-02-22 | 2018-05-24 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Spannungsversorgung mit Kleinspannungen auf unterschiedlichen Potentialen |
| WO2020006107A1 (en) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | Lutron Technology Company Llc | Load control device having a controllable filter circuit |
| US11671029B2 (en) | 2018-07-07 | 2023-06-06 | Intelesol, Llc | AC to DC converters |
| US11056981B2 (en) | 2018-07-07 | 2021-07-06 | Intelesol, Llc | Method and apparatus for signal extraction with sample and hold and release |
| US11581725B2 (en) | 2018-07-07 | 2023-02-14 | Intelesol, Llc | Solid-state power interrupters |
| US11334388B2 (en) | 2018-09-27 | 2022-05-17 | Amber Solutions, Inc. | Infrastructure support to enhance resource-constrained device capabilities |
| US11205011B2 (en) | 2018-09-27 | 2021-12-21 | Amber Solutions, Inc. | Privacy and the management of permissions |
| US10985548B2 (en) | 2018-10-01 | 2021-04-20 | Intelesol, Llc | Circuit interrupter with optical connection |
| US11349296B2 (en) | 2018-10-01 | 2022-05-31 | Intelesol, Llc | Solid-state circuit interrupters |
| JP7475351B2 (ja) | 2018-12-17 | 2024-04-26 | インテレソール エルエルシー | Ａｃ駆動型の発光ダイオードシステム |
| JP7211111B2 (ja) * | 2019-01-28 | 2023-01-24 | 株式会社リコー | 電源装置、画像形成装置及び電圧制御方法 |
| US11342151B2 (en) | 2019-05-18 | 2022-05-24 | Amber Solutions, Inc. | Intelligent circuit breakers with visual indicators to provide operational status |
| US11664741B2 (en) * | 2019-07-25 | 2023-05-30 | Susan Rhodes | System and method for AC power control |
| CN112748279A (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 肯舒摩照明（美国）有限责任公司 | 过零检测装置及方法、单火线开关 |
| CN115461629A (zh) | 2020-01-21 | 2022-12-09 | 安泊半导体公司 | 智能电路中断 |
| JP2021193784A (ja) * | 2020-06-09 | 2021-12-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| EP4197086A1 (en) | 2020-08-11 | 2023-06-21 | Amber Semiconductor, Inc. | Intelligent energy source monitoring and selection control system |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US640102A (en) * | 1898-10-10 | 1899-12-26 | Lamson Cons Store Service Co | Conveying apparatus. |
| US3289105A (en) * | 1964-01-27 | 1966-11-29 | Statham Instrument Inc | Temperature compensated transistor inverter |
| US3348167A (en) * | 1966-04-20 | 1967-10-17 | Avco Corp | Relaxation oscillator requiring low current |
| US3705316A (en) * | 1971-12-27 | 1972-12-05 | Nasa | Temperature compensated light source using a light emitting diode |
| US3898516A (en) * | 1973-05-29 | 1975-08-05 | Henry H Nakasone | Lighting control system for incandescent lamps |
| US4008416A (en) * | 1973-05-29 | 1977-02-15 | Nakasone Henry H | Circuit for producing a gradual change in conduction angle |
| CA1090493A (en) * | 1976-01-06 | 1980-11-25 | Alan W. Hoover | Temperature compensation circuit for image intensifiers |
| DE2655574A1 (de) * | 1976-12-08 | 1978-06-15 | Bosch Siemens Hausgeraete | Drehzahlveraenderbarer elektromotorischer antrieb, insbesondere fuer hausgeraete, wie teigruehrer o.dgl. |
| US4438348A (en) * | 1978-10-06 | 1984-03-20 | Harris Corporation | Temperature compensated avalanche photodiode optical receiver circuit |
| US4855647A (en) * | 1987-04-14 | 1989-08-08 | Rayovac Corporation | Flashlight with soft turn on control |
| US5089751A (en) * | 1989-05-26 | 1992-02-18 | North American Philips Corporation | Fluorescent lamp controllers with dimming control |
| BR9106976A (pt) * | 1990-10-12 | 1993-08-24 | Raychem Ltd | Arranjo de protecao de circuito |
| US5239255A (en) * | 1991-02-20 | 1993-08-24 | Bayview Technology Group | Phase-controlled power modulation system |
| JPH06203967A (ja) | 1991-06-18 | 1994-07-22 | Entertainment Technol Inc | 調光システム |
| US5600233A (en) * | 1995-08-22 | 1997-02-04 | Chicago Stage Equipment Co. | Electronic power control circuit |
| JPH09320764A (ja) | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | 調光器 |
| US5894200A (en) * | 1997-03-26 | 1999-04-13 | Goodale, Jr.; Garold Joseph | Two terminal method of and apparatus for improving electrical and light producing efficiency in low voltage direct current incandescent lamp intensity control |
| US5909108A (en) * | 1998-02-23 | 1999-06-01 | Lucent Technologies Inc. | Current-sharing circuit for parallel-coupled switches and switch-mode power converter employing the same |
| US6091279A (en) * | 1998-04-13 | 2000-07-18 | Lucent Technologies, Inc. | Temperature compensation of LDMOS devices |
| US6097240A (en) * | 1998-11-25 | 2000-08-01 | Antec Corporation | Temperature controlled attenuator and method for stabilizing a temperature-dependent voltage |
| US6324042B1 (en) * | 1999-03-12 | 2001-11-27 | Lynntech, Inc. | Electronic load for the testing of electrochemical energy conversion devices |
| US6285139B1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-09-04 | Gelcore, Llc | Non-linear light-emitting load current control |
| JP3566634B2 (ja) * | 2000-08-16 | 2004-09-15 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Ｄｃ／ｄｃコンバータ |
| US6969959B2 (en) * | 2001-07-06 | 2005-11-29 | Lutron Electronics Co., Inc. | Electronic control systems and methods |
| US7242563B2 (en) * | 2002-04-22 | 2007-07-10 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Reverse phase control power switching circuit with overload protection |
| US6707273B1 (en) * | 2002-07-18 | 2004-03-16 | Electronic Design & Sales, Inc. | Temperature/voltage controlled battery charging circuit |
| US7190124B2 (en) * | 2005-05-16 | 2007-03-13 | Lutron Electronics Co., Inc. | Two-wire dimmer with power supply and load protection circuit in the event of switch failure |
-
2006
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