CN101904221A - 用于控制电负载的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制至少一个电负载的装置，其具有：至少一个按键；连接在负载和电源之间的受控开关；和用于与所述负载通信的通信接口，其中所述负载由所述至少一个按键通过通信接口来接通和关断，其中如果所有负载通过通信接口被关断，则受控开关将电源与所述负载分离。本发明还涉及一种用于控制至少一个电负载的方法，具有：至少一个按键；受控开关，其连接在所述负载和电源之间；以及用于与所述负载通信的通信接口，其中所述负载由所述至少一个按键通过通信接口来接通和关断，该方法包括如下步骤：识别单按键按压；在接通所述负载的情况下通过通信接口关断所述负载；切换受控开关；在事先关断所述负载的情况下通过通信接口接通所述负载。

Description

用于控制电负载的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制至少一个电负载的装置，其具有至少一个按键和用于与负载通信的通信接口，其中负载由所述至少一个按键通过通信接口来接通和关断。
背景技术
本发明基于根据独立权利要求所述类型的用于控制至少一个电负载的装置。
图10示出了一种传统的负载的设备，在该情况下为现有技术中的用于发光装置的电子驱动装置。电子驱动装置连接到电源(N，PE)上，并且通过通信接口(DA)接通和关断。在该领域中常用的协议是DALI(数字可寻址照明接口)协议。在小型设备中，通信接口的一个优选的功能是所谓的触摸-调光(Touch-Dim)功能，其也被带有DALI接口的许多设备所具备。对此，使用了按键。如果按键仅仅被短按，则驱动设备接通或者关断发光装置。如果在接通发光装置的情况下按键被较长地按压，则发光装置被向上或者向下调光。在短按压按键的情况下以及在长按压按键的情况下都执行相应地对之前的功能互补的功能。当发光装置处于运行中时，其通过短按压按键被关断。如果发光装置被关断，则其通过短按压按键被接通，等等。如果发光装置被接通并且按键被较长按压，则发光装置被向下调光。在下一次较长的按键按压的情况下，该发光装置又被向上调光。当前的调光状态可以通过“双击”、即对按键的两次快速相继的按键按压被存储在装置中。
接通和关断也可以如其他DALI/触摸-调光指令那样在任意时刻进行，这需要电子驱动装置的持续的通信待机。电子驱动装置因此必须持续地被供给能量。这尤其是当通过DALI/触摸-调光指令已关断电子驱动装置的发光装置并且该发光装置处于待机模式时也是适用的。
前面所描述的电子驱动装置的持续的供电尤其是在大型照明设备的情况下导致在待机模式中的不希望的高能耗。
为了降低待机模式中的能耗，当确认不需要较大型的照明设备(例如夜间)时，手动地或者通过定时开关将该较大型的照明设备与电网分离。然而在该设备的通常的使用时间期间，所有设备部分都被供给来自电网的能量。于是未被使用的设备部分处于待机运行中并且由此造成不希望的额外的能耗。
如目前所实际使用的那样为了节约能量手动或者通过定时开关控制的照明设备与电网的分离还具有如下缺点：如果在例外情况下在该时间期间需要照明设备，则只能通过附加的工作步骤来激活该照明设备。
任务
本发明的任务是提供一种装置，其控制负载使得降低待机损耗。
根据本发明借助权利要求1的特征来解决该任务。
同样，本发明的任务是提出一种方法，借助该方法控制一个或多个负载，使得降低负载的待机损耗。
根据本发明借助方法权利要求10的特征来解决该任务。
发明内容
根据本发明的用于控制电负载的装置的其他有利的改进方案和扩展方案从从属权利要求和以下的说明中得到。
根据本发明，控制负载的按键被扩展有控制逻辑电路和第一受控开关。第一受控开关连接在电源和负载之间。该第一受控开关优选切换电源的相。第二受控开关用于将按键生成的脉冲序列通过该装置的输出端转发给负载。控制逻辑电路识别负载的开关状态并且识别确定的开关活动。如果负载被接通，并且按键被短按，则负载通过通信接口被关断，并且受控开关随后快速断开，以便将电源与负载以及受控开关的控制逻辑电路分离。如果按键被重新按压，则受控开关闭合并且电源施加到控制逻辑电路和负载上。短时之后，由按键生成的接通信号通过第二受控开关被转发，以便接通负载。所有其他涉及触摸-调光功能的动作都通过第二受控开关直接由按键转送给负载。
附图说明
以下参照实施例进一步阐述了本发明。其中：
图1示出了具有第一实施形式的根据本发明的用于对负载供给能量的装置的设备。
图2示出了根据本发明的装置的一些相关的信号。
图3示出了具有第二实施形式的根据本发明的用于对负载供给能量的装置的设备。
图4示出了第二实施形式的根据本发明的装置的端子配置。
图5示出了根据本发明的装置的功率部分的电路装置。
图6示出了根据本发明的装置的、带有微控制器的数字控制逻辑电路的示意图。
图7a示出了根据本发明的装置的模拟控制逻辑电路的布线视图。
图7b示出了根据本发明的装置的模拟控制逻辑电路的状态表。
图8示出了对根据本发明的装置的受控开关进行激励的示意图。
图9示出了在根据本发明的装置的另一变形方案中的功率部分的电路装置。
图10示出了根据现有技术的用于控制负载的设备。
图11示出了用于阐明在根据图6的数字控制逻辑电路的情况下的内部过程的流程图。
图12示出了具有多个动作的示例图和相关信号的程序表。
具体实施方式
在图1中可看到根据本发明的装置的第一实施形式31。负载1.1、1.2、…、1.n都连接到电源网络上，该电源网络具有接通回路的零导体N以及接通回路的地PE。相55通过第一受控开关23来开关。第一受控开关通过控制逻辑电路21来激励。根据本发明的装置具有用于一个或者多个按键T1-Tn的输入端，所述按键分别并联连接。按键T1-Tn生成输入信号511。通过T1-Tn来控制负载1.1、1.2、…、1.n，优选通过开头所提及的触摸-调光方法来控制。
在图2中示出了涉及根据本发明的装置的一些信号。信号511是由按键T1-Tn生成的输入信号。控制逻辑电路识别对按键的单次按压并且接通第一受控开关23，以便将通过信号55所表示的能量供给施加到负载上。在接通电源之后不久(大约200ms)，在控制输出端上再产生接通信号(信号53)。只要负载被接通，则所有由按键T1-Tn之一产生的动作接通回路或者被延迟地再现。仅仅单个的按键按压被控制逻辑电路识别并且于是关断负载并且然后通过断开第一受控开关23来分离电源。
在根据图3的第二实施形式中，根据本发明的装置作为集成的解决方案33设计用于例如安装在暗线插座中。按键T集成在装置中，该装置具有在图4中所示的端子配置。该装置包含电网相L和零导体N作为输入端。可替选地，可以设置输入端来连接另外的按键。零导体N接通回路并且与被开关的相55一起形成开关输出端。信号53与零导体N一起形成用于控制负载的通信接口的输出端。
在图5中示出了根据本发明的装置的功率部分的电路装置。按键T连接到相L上，该按键形成信号511。该信号通过分压器27和去干扰级29转换成低电压信号51用于在控制逻辑电路21中进行进一步处理。在按键T之后设置有第一受控开关23，其在此实施为继电器。信号55作为开关信号处于开关23的输出端。通过桥式整流器和降压转换器，由信号55生成低压信号来供给控制逻辑电路。通过受控制逻辑电路控制的第二开关25，生成用于通信接口的控制信号53。
图6示出了具有根据本发明的装置的微控制器41的数字控制逻辑电路21的示意图。微控制器处理输入信号51并且根据输入信号51提供两个输出信号550和530用于激励第一受控开关和第二受控开关。逻辑电路本身以相应的软件来实现。图11示出了关于软件的基本功能的概况。实质上，查询两个继电器23和25的状态并且在对按键T的单按压或者“双击”之间进行区分。在单按压按键的情况下，只要负载1.1、1.2、…、1.n被接通，则该信号被转送给第二受控开关25并且被作为信号53输出。随后，负载1.1、1.2、...、1.n借助第一受控开关23被关断。如果负载被关断，则这些负载首先借助第一受控开关23被接通，并且随后将该信号与接通脉冲一起作为信号53输出。
“继电器23/25断开/闭合”在此始终意味着在数字电路的输出端上输出相应的信号550/530。第一和第二受控开关的激励通过晶体管63或61来实现并且示出在图8a和8b中。控制信号530和550输入到晶体管61或者63中，该晶体管于是相应地对受控开关25或者23进行切换。
图7a示出了模拟的控制逻辑电路21的示意图，其由不同的逻辑门或者触发器构建。逻辑电路的相关的状态表在图7b中给出。该表原则上也适于根据图6的数字控制逻辑电路。模拟控制逻辑电路的方法如下：按键的输入信号51在脉冲形成单元211中转换成时间离散的脉冲序列，随后在检测单元213中对单按键按压进行采样，并且然后根据该信息在逻辑开关单元215中生成两个控制信号530和550。
在图12中说明了一些相关的信号的示例性过程。说明了通过按键T产生的输入信号51以及时间离散的信号a、b、c、d和e。作为中间信号说明了与门710的输出信号α，以及信号f和g。最后说明了信号530和550。
图12示出了在不同的示例性按键按压的情况下的模拟控制逻辑电路的62个循环的时间离散的过程。在第一列中说明了循环数。在循环1-8中说明了功能“接通”，即单个的按键按压。循环9-18示例性地说明了功能“调光”，即较长的按键按压，借助其对负载1.1、1.2、...、1.n进行调光。在循环19-27中可以看到用于存储调光等级的功能“双击”。在循环28-34中说明了之后的对负载1.1、1.2、...、1.n的关断。在循环35-45中可以看到触摸-调光功能“带有立即调光的接通”，即在关断负载1.1、1.2、...、1.n的情况下的长按键按压。循环46-54又描述了调光等级的存储，即双按压按键。最后循环55-62又关断了负载1.1、1.2、...、1.n。
在该表中可以看到在单按键按压导致负载1.1、1.2、...、1.n的接通或者关断期间，如何捕获“双击”并且在信号53中进行转送，其中在硬件侧的对负载的接通或者关断相应地事先或者事后地实现。
图9示出了具有被照明的按键的附加特征的第二实施形式的一个变形方案，只有当所有负载被关断时该按键被照明。对此，使用第一受控开关的开关接触部，当负载与电源分离时该开关接触部将按键照明装置L切换到电源。
图10示出了开头所描述的根据现有技术的用于控制负载的设备。
借助根据本发明的方法和根据本发明的装置，可以节约在例如从小型到中型照明设备的运行中的许多能量，其方式是在关断发光装置的情况下，驱动设备和根据本发明的装置本身与电源网络分离。在需要时才将驱动装置和根据本发明的装置又连接到电源网络并且于是有其完全的功能可供使用。
附图标记表
1.1、1.2、...、1.n    负载1、…、n
21             控制逻辑电路
211            脉冲形成单元
213            检测单元
215            逻辑开关单元
23             第一受控开关
25             第二受控开关
27             分压器
29             去干扰电路
31             根据本发明的用于控制电负载的电源的装置
41             微控制器
51             低电压输入开关信号
511            输入开关信号
53             用于通信接口的控制信号
55             用于电源的开关信号
530            用于第二受控开关的控制信号
550            用于第一受控开关的控制信号
61             用于第二受控开关的激励晶体管
63             用于第一受控开关的激励晶体管
710            与门
T，T1、、、Tn  用于激励负载的按键
L              电源的相
N              电源的零导体
PE             电源的地
VCC        控制逻辑电路的低压供给
GND        控制逻辑电路的接地
Clk        时钟信号

Claims (10)

1.一种用于控制至少一个电负载(1.1、...、1.n)的装置(31)，具有至少一个按键(T)和用于与所述负载通信的通信接口，其中所述负载(1.1、...、1.n)由所述至少一个按键通过通信接口来接通和关断，其特征在于，该装置此外具有带有控制逻辑电路(21)的第一受控开关(23)，该第一受控开关(23)连接在所述负载(1.1、...、1.n)和电源之间，并且如果所有负载(1.1、...、1.n)通过通信接口被关断，则第一受控开关将电源与所述负载(1.1、...、1.n)分离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一受控开关构建为用于将电源与该装置(31)本身分离。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电负载(1.1、...、1.n)是光源的电子驱动装置。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，通信接口具有触摸-调光功能。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，通信接口对应于具有触摸-调光功能的数字可寻址照明接口。
6.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，控制逻辑电路(21)具有模拟电路。
7.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，控制逻辑电路(21)具有带有微控制器(41)的数字电路。
8.根据上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，该装置具有第二受控开关(25)，该第二受控开关由控制逻辑电路(21)激励。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，第二受控开关(25)部分延迟地再现由按键(T)生成的信号。
10.一种用于控制至少一个电负载(1.1、...、1.n)的方法，具有：至少一个按键(T)；受控开关(23)，其连接在所述负载(1.1、...、1.n)和电源之间；以及用于与所述负载(1.1、...、1.n)通信的通信接口，其中所述负载(1.1、...、1.n)由所述至少一个按键(T)通过通信接口来接通和关断，其特征在于包括以下步骤：
-识别单按键按压，
-在接通所述负载(1.1、...、1.n)的情况下通过通信接口关断所述负载(1.1、...、1.n)，
-切换受控开关(23)，
-在事先关断所述负载(1.1、...、1.n)的情况下通过通信接口接通所述负载(1.1、...、1.n)。
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