CN102342181B - 具有低功率模式的负载控制装置的多级电源 - Google Patents

具有低功率模式的负载控制装置的多级电源 Download PDF

Info

Publication number
CN102342181B
CN102342181B CN201080010863.7A CN201080010863A CN102342181B CN 102342181 B CN102342181 B CN 102342181B CN 201080010863 A CN201080010863 A CN 201080010863A CN 102342181 B CN102342181 B CN 102342181B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
load control
circuit
power supply
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080010863.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102342181A (zh
Inventor
托马斯·M·希勒
穆罕默德·奥兹别克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lutron Electronics Co Inc
Original Assignee
Lutron Electronics Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lutron Electronics Co Inc filed Critical Lutron Electronics Co Inc
Publication of CN102342181A publication Critical patent/CN102342181A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102342181B publication Critical patent/CN102342181B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/185—Controlling the light source by remote control via power line carrier transmission

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

提供一种用于负载控制装置的多级电源，其能以低功率模式操作，其中，该电源在由负载控制装置控制的电负载关闭时具有降低的功耗。该负载控制装置包括负载控制电路和控制器，其操作用于控制传送至负载的功率量。该电源包括第一高效电源(例如开关电源)，其可操作用于产生第一DC电源电压。该电源还包括第二低效电源(例如线性电源)，其可操作用于接收第一DC电源电压并产生第二DC电源电压以用于为控制器供电。该控制器在电负载关闭时控制多级电源进入低功率模式，以便第一DC电源电压的值降至降低的值且低效电源继续产生第二DC电源电压。

Description

具有低功率模式的负载控制装置的多级电源
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年2月22日提交的共同转让美国申请No.12/708,754的优先权，该美国申请No.12/708,754要求2009年3月6日提交的名为“具有低功率模式的负载控制装置的多级电源”的共同转让美国临时申请61/158,165的优先权。
技术领域
本发明涉及用于负载控制装置的电源，具体来说，涉及用于电子调光镇流器或发光二极管驱动器的多级电源，其中该电源能够以低功率模式操作，该电源在低功率模式下具有降低的功耗。
背景技术
典型的负载控制装置可操作用于控制从交流(AC)电源传送至电负载(例如照明负载或电机负载)的功率量。典型的负载控制装置的一个实例是标准调光器开关，其包括在电源和负载之间串联的诸如三端双向可控硅开关之类的双向半导体开关。在AC电源的半周期部分控制半导体开关导通和不导通，从而控制传送至负载的功率量。“智能”调光器开关包括控制半导体开关的微处理器(或者相似的控制器)以及用于为微处理器供电的电源。此外，调光器开关例如可包括都由电源供电的存储器、通信电路以及多个发光二极管(LED)。
典型的负载控制装置的另一实例是电子调光镇流器，其可操作用于控制气体放电灯(例如荧光灯)的亮度。电子调光镇流器通常包括逆变器电路，其具有一个或多个诸如场效应晶体管(FET)之类的半导体开关，其被可控地导通以控制灯的亮度。逆变器电路的半导体开关通常受集成电路或微处理器控制。因此，典型的电子调光镇流器还包括用于为集成电路或微处理器供电的电源。
通过降低传送至电负载的功率量，负载控制装置可操作用于降低负载的功耗量，且因此节约能源。但是，负载控制装置的内部电路(例如微处理器和其他低压电路)也消耗功率，且在电负载断电时依然消耗能源(即，负载控制装置操作为“吸血鬼”负载)。因此，需要降低负载控制装置的功耗量，且具体地，当没有给电负载供电时由负载控制装置消耗的待机功率量。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供一种用于控制从电源传送至电负载的功率量的负载控制装置，其包括负载控制电路、控制器以及多级电源，该多级电源可以低功率模式操作并具有降低的功耗。负载控制电路适于在电源和负载之间连接，以用于控制传送至负载的功率。控制器可操作地连接至负载控制电路且可操作用于控制负载控制电路以关闭电负载。多级电源包括第一高效电源，其可操作用于产生在正常操作模式下具有正常值的第一DC(直流)电源电压，以及第二低效电源，其可操作用于接收第一DC电源电压并产生用于为控制器供电的第二DC电源电压。该控制器连接到多级电源以控制该多级电源在电负载断电时进入低功率模式，以便将第一DC电源电压的值降低至小于正常值并大于第二DC电源电压值的降低的值。低效电源在电负载断电以及第一DC电源电压的值已经降至该降低的值时在低功率模式下继续产生第二DC电源电压。
根据本发明另一实施例，提供一种用于负载控制装置的多级电源，其用于控制传送至电负载的功率量，包括(1)第一高效电源，其可操作用于产生在正常操作模式下具有正常值的第一DC电源电压；(2)第二低效电源，其可操作用于接收第一DC电源电压并产生用于为控制器供电的第二DC电源电压；以及(3)低功率模式调整电路，其连接至高效电源，用于在电负载断电时控制高效电源，以便第一DC电源电压的值在低功率模式下降低至小于正常值且大于第二DC电源电压的降低的值，且低效电源在低功率模式下继续产生第二DC电源电压。
根据参考附图对本发明的以下说明，将使本发明的其他特征和优点变得显而易见。
附图说明
现在将参考附图在以下详细说明中更详细地说明本发明，其中：
图1是根据本发明的第一实施例的负载控制系统的简化框图，该负载控制系统具有多个镇流器，用于控制多个荧光灯的亮度；
图2是根据本发明的第一实施例的图1的负载控制系统的数字电子调光镇流器的一个的简化框图；
图3是图2的数字电子调光镇流器的两级电源；
图4是由图2的数字电子调光镇流器的控制器执行的控制流程的简化流程图；
图5是根据本发明第二实施例的发光二极管(LED)驱动器的简化框图，该发光二极管(LED)驱动器用于控制LED光源的亮度；以及
图6是根据本发明第三实施例的调光器开关的简化框图，该调光器开关用于控制传送至照明负载的功率量。
具体实施方式
当结合附图阅读上述发明内容以及优选实施例的以下详细说明时将得以更好的理解。出于说明本发明的目的，附图中示出的实施例是目前所优选的，其中纵观全部附图，相同的附图标记代表类似部件，但是理解的是，本发明并不限于所公开的具体方法和手段。
图1是根据本发明第一实施例的荧光照明控制系统100的简化框图，其用于控制多个荧光灯105的亮度。荧光照明控制系统100包括连接至数字镇流器通信线路120的两个数字电子调光镇流器110。镇流器110都连接至交流(AC)干线电压并控制传送至灯105的功率量，从而控制灯的亮度。控制系统100还包括连接至数字镇流器通信线路120的线路电源130。线路电源130接收AC干线电压并产生用于数字镇流器通信线路120的DC线路电压。镇流器110通过利用例如数字可寻址照明接口协议(DALI)借由通信线路发送和接收数字消息而操作以彼此通信。数字镇流器通信线路120可连接到更多的镇流器110，例如多达64个镇流器。各个镇流器110可进一步接收例如来自占用传感器140、红外(IR)接收器142以及小键盘144的多个输入，并根据响应进一步控制灯105的亮度。
图2是根据本发明第一实施例的数字电子调光镇流器110的一个的简化框图。电子镇流器110包括负载控制电路200，其连接在AC干线电压和灯105之间，用于控制灯的亮度。负载控制电路200包括前端电路210和后端电路220。前端电路210包括EMI(电磁干扰)滤波器和整流器电路230，用于最小化AC干线上产生的噪声且用于从AC干线电压产生整流电压。前端电路210还包括用于在总线电容CBUS上产生直流(DC)总线电压VBUS的升压转换器240。DC总线电压VBUS的值(例如465V)通常大于AC干线电压的峰值电压VPK(例如170V)。升压转换器240还操作用作功率因数校正(PFC)电路，该电路用于提高镇流器110的功率因数。例如，前端电路210可包括半导体开关(未示出)、变压器(未示出)以及PFC集成电路(未示出)，该PFC集成电路例如是由Infineon Technologies AG制造的型号为TDA4863的电路。PFC集成电路控制半导体开关导通和不导通，以选择性地将电流传导通过变压器，从而产生总线电压VBUS。
后端电路220包括逆变器电路250，其用于将DC总线电压VBUS转换为高频AC电压。逆变器电路250包括一个或多个半导体开关(例如两个FET(未示出))以及用于控制FET的镇流器控制集成电路(未示出)。镇流器控制集成电路可操作用于选择性地使FET导通，从而控制灯105的亮度。镇流器控制集成电路例如可包括由OnSemiconductor制造的型号为NCP5111的电路。后端电路220还包括输出电路260，该输出电路260包括将由逆变器电路250产生的高频AC电压耦合至灯105的灯丝的谐振储能电路。
控制器270连接至逆变器电路250，以用于控制FET的切换，从而控制灯105的开启和关闭以及在最小亮度(例如1％)和最大亮度(例如100％)之间控制灯105的亮度(即调光)。控制器270例如可包括微控制器、可编程逻辑器件(PLD)、微处理器、专用集成电路(ASIC)或任何合适类型的控制器或控制电路。通信电路272连接至控制器270并使镇流器110与数字镇流器通信线路120上的其他镇流器通信(即，发送和接收数字信息)。镇流器110还可包括连接至控制器270的输入电路274，以便控制器可响应于从占用传感器140、IR接收器142以及小键盘144接收的输入。镇流器的实例详细公开于2006年2月13日提交的名为“具有自适应频移的电子镇流器”的共同转让美国专利11/352,962、2007年5月11日提交的名为“具有改进的输出功率范围的升压转换器的电子镇流器”的美国专利11/801,860以及2007年4月18日提交的名为“用于数字电子调光镇流器的通信电路”的美国专利申请11/787,934中，在此并入上述文献的所有内容作为参考。
镇流器110还包括多级电源280，其在灯105关闭时具有低功率模式。电源280包括两级：第一高效电源(例如开关电源282)以及第二低效电源(例如线性电源284)。开关电源282接收DC总线电压VBUS并产生第一DC电源电压Vcc1(例如具有约15V的正常值VNORM)。或者，开关电源282可接收由前端电路210的EMI滤波器和整流器电路230产生的整流电压。升压转换器240的PFC集成电路以及逆变器电路250的镇流器控制集成电路由第一DC电源电压Vcc1供电，线性电源284接收第一DC电源电压Vcc1并产生第二DC电源电压Vcc2(例如约5V)，以用于为控制器270供电。第一和第二电源电压Vcc1、Vcc2参考镇流器110的电路公共端。或者，开关电源282可直接连接至AC干线电压或连接至EMI滤波器和整流器电路230的输出。
当灯105开启时(即，灯的亮度范围从1％的最小亮度至100％的最大亮度)，电源280以正常操作模式操作。具体而言，开关电源282将DC总线电压VBUS(即，约465伏)转换为第一DC电源电压Vcc1(即，约15伏的正常值VNORM)，以便在开关电源282上形成约450伏的电压降。而且，线性电源284将第一DC电源电压Vcc1降至第二DC电源电压Vcc2，以便在线性电源上形成约10伏的电压降。因此，在开关电源282中产生例如约20mW的功率损失且在线性电源284中产生约360mW的功率损失，以致在正常操作模式下，两级电源的总功率损失约为380mW。
电源280还包括低功率模式调整电路286，其从控制器270接收低功率模式控制信号VLOW-PWR。低功率模式调整电路286连接至开关电源282，以便控制器270可操作用于控制电源280的操作。当灯105关闭时(即，亮度为0％)，控制器270将低功率模式控制信号VLOW-PWR驱动为高(例如近似达到第二DC电源电压Vcc2)，以便电源280以低功率模式操作。同时，由开关电源282产生的第一DC电源电压Vcc1的值降至降低的值VDEC，该降低的值VDEC小于正常值VNORM并大于第二DC电源电压Vcc2的值，例如，该降低的值VDEC可约为8伏特。线性电源284在电源280以低功率模式操作时继续产生第二DC电源电压Vcc2。因此，控制器270仍被供电并操作用于接收来自输入电路274的输入，且在灯105关闭且电源280以低功率模式操作时通过通信电路272发送和接收数字消息。
在低功率模式中，线性电源284的电压降降至约3伏特。线性电源284的平均功率损失约等于线性电源的电压降乘以由第二DC电源电压Vcc2供电的控制器270和其他低压电路引出的平均电流。因此，当线性电源284上的电压降在低功率模式下降低时，线性电源的功率损失也随之降低。
降低的值VDEC小于升压转换器240的PFC集成电路以及逆变器电路250的镇流器控制集成电路的额定电源电压。因此，当第一DC电源电压Vcc1的值在低功率模式下从正常值VNORM降至降低的值VDEC时，升压转换器240的PFC集成电路和逆变器电路250的镇流器控制集成电路停止操作。例如，镇流器控制集成电路可包括欠压锁定(UVLO)结构，该结构确保在低功率模式下，在第一DC电源电压Vcc1降至降低的值VDEC时，镇流器控制集成电路不会使受控的半导体开关导通。因为升压转换器240和逆变器电路250在低功率模式下不操作，所以逆变器电路和升压转换器的变压器和半导体开关具有最小功耗，且第一DC电源电压Vcc1引出的电流得以降低，以便镇流器110消耗更少的功率。此外，总线电压VBUS的值降至约等于AC干线电压的峰值电压VPK(即，约170V)，这是因为升压转换器240在低功率模式下不操作。因此，开关电源282上的电压降在低功率模式下降至约162V。因此，在低功率模式下，开关电源282中例如产生约7mW的功率损失，且线性电源284中产生约120mW的功率损失，以致两级电源280中的总功率损失约为127mW。因此，两级电源280在低功率模式下的操作比正常模式下的操作更高效。
图3是两级电源280的简化示意图。如上所述，开关电源282接收由升压转换器240产生的总线电压VBUS。开关电源282包括控制集成电路(IC)U1，其包括半导体开关(例如场效应晶体管(FET))，该开关连接在漏极端子D和源极端子S之间。控制IC U1例如可包括由Power Integrations生产的型号为LNK304的电路。第一DC电源电压Vcc1在储能电容C1(例如具有约22μF的电容值)上产生。电感L1连接在电容C1和控制IC U1的源极端子之间，并例如具有约1500μH的电感值。二极管D1连接在电路公共端和控制IC U1的源极端子之间。如图3中所示，控制IC U1的FET、电感L1、电容C1以及二极管D1形成标准降压转换器。或者，不同的开关电源布局可用于从总线电压VBUS产生第一DC电源电压Vcc1。
开关电源282还包括反馈电路，其包括两个二极管D2、D3、齐纳二极管Z1、电容C2以及两个电阻R1、R2。反馈电路连接在DC电源电压Vcc1和控制IC U1的反馈端子FB之间。控制IC U1使FET导通和不导通，以选择性为电容C1充电，以便反馈端子FB处的反馈电压保持在例如约1.65伏特的特定值。例如，齐纳二极管Z1具有约6.2V的转折电压VBO，电阻R1具有约5.11kΩ的电阻值且电阻R2具有约2.00kΩ的电阻值，以便由开关电源282产生的DC电源电压Vcc1在正常操作模式下具有约15伏特的正常值VNORM。电容C2例如具有约1.0μF的电容值。
开关电源282还包括控制IC U1的内部电源使用的旁路电容C3。旁路电容C3连接在旁路端子BP和控制IC U1的源极端子S之间，并例如具有约0.1μF的电容值。旁路电容C3可操作用于从控制IC U1通过旁路端子BP充电。但是，为了提供更高效的操作，旁路电容C3还操作用于从DC总线电压Vcc1通过齐纳二极管Z1、二极管D3、电阻R3(例如具有约2.32kΩ的电阻值)以及另一二极管D4充电。
线性电源284接收第一DC电源电压Vcc1并产生第二DC电源电压Vcc2。线性电源284包括线性调节器U2，其操作用于在电容C4(例如具有约10μF的电容值)上产生第二DC电源电压Vcc2。线性调节器U2例如可包括由On Semiconductor制造的型号为MC78L05A的线性调节器。降低的值VDEC(即约8V)大于线性调节器U2的额定跌落电压(例如约6.7V)，线性调节器U2在低于该额定跌落电压下将停止产生第二DC电源电压Vcc2。因此，线性电源284在电源280以低功率模式操作时继续产生第二DC电源电压Vcc2。
低功率模式调整电路286连接至开关电源282并从控制器270接收低功率模式控制信号VLOW-PWR。控制器270在灯105开启时，将低功率模式控制信号VLOW-PWR驱动为低(即，驱动为约等于电路公共端)，从而以正常模式操作电源280，且在灯关闭时，将低功率模式控制信号VLOW-PWR驱动为高(即，驱动为约等于第二DC电源电压Vcc2)，从而以低功率模式操作电源。低功率模式调整电路286包括连接在开关电源282的齐纳二极管Z1两端的PNP双极结晶体管(BJT)Q1。电阻R4连接在晶体管Q1的发射极和基极之间并具有例如约10kΩ的电阻值。低功率模式控制信号VLOW-PWR通过电阻R5(例如具有约4.99kΩ的电阻值)连接至NPN双极结晶体管Q2的基极。电阻R6连接在晶体管Q2的基极和发射极之间并具有约10kΩ的电阻值。
当低功率模式控制信号VLOW-PWR处于低电平时，晶体管Q1、Q2均不导通，且因此开关电源282操作以在如上所述的约15V的正常值VNORM的情况下产生第一DC电源电压Vcc1。但是，当低功率模式控制信号VLOW-PWR通过控制器270被驱动为高时，晶体管Q2导通且晶体管Q1的基极通过电阻R7(例如具有约6.81kΩ的电阻值)向电路公共端拉低。因此，晶体管Q1导通，由此使开关电源282的齐纳二极管Z1“短路”。因为齐纳二极管Z1基本上从开关电源282的反馈电路中移除，所以开始操作控制IC U1以将第一DC电源电压Vcc1的值保持在降低的值VDEC。换言之，第一DC电源电压Vcc1的值不再取决于齐纳二极管Z1的转折电压VBO。降低的值VDEC约等于第一DC电源电压Vcc1的正常值VNORM和齐纳二极管Z1的转折电压VBO之间的差值。
图4是由镇流器110的控制器270响应于在步骤310接收改变灯105的亮度的指令而执行的控制过程300的简化流程图，例如，响应于通过通信电路272接收的数字消息，或响应于经由输入电路274从占用传感器140、IR接收器142以及小键盘144接收的输入。如果在步骤312，接收的指令是关闭灯105，则在步骤314，控制器270控制逆变器电路250，从而将灯的亮度控制为0％，并在控制过程300结束之前，在步骤316，将低功率模式控制信号VLOW-PWR驱动为高，从而以低功率模式操作电源280。如果在步骤312，接收的指令不是关闭灯105，则控制器270在步骤318根据接收的指令调整灯的亮度(例如至特定亮度)，并在控制过程300结束之前，在步骤320，将低功率模式控制信号VLOW-PWR驱动为低，从而以正常模式操作电源280。
图5是根据本发明第二实施例的用于控制LED光源405的亮度的LED驱动器400的简化框图。LED驱动器400包括前端电路410，其包括EMI滤波器和整流器电路430以及用于产生具有小于AC干线电压的峰值电压VPK的电压值的直流(DC)总线电压VBUS(例如约为60V)的降压转换器440。或者，降压转换器440可由升压转换器、降压/升压转换器或反激式转换器(flyback converter)取代。LED驱动器400还包括后端电路420，其包括LED负载控制电路450以及用于控制LED负载控制电路450的操作的控制器470。如在第一实施例中那样，多级电源280包括开关电源282、线性电源284以及低功率模式调整电路286。在LED光源405关闭时，控制器470可操作以控制多级电源280进入低功率模式(如本发明第一实施例中那样)。
LED负载控制电路450接收总线电压VBUS并响应于控制器470而(通过控制LED输出电流ILED的频率和占空比)调节通过LED光源405传导的LED输出电流ILED的值，从而控制LED光源的亮度。例如，LED负载控制电路450可包括LED驱动器集成电路(未示出)，该集成电路例如为Maxim Integrated Products制造的型号为MAX1 6831的电路。为了控制LED光源405的亮度，LED负载控制电路450可操作以调整LED输出电流ILED的值或操作以脉冲宽度调制(PWM)LED输出电流。LED驱动器的一个实例详细公开于2009年10月7日提交的名为“发光二极管光源的负载控制装置”的共同未决共同转让美国临时专利申请61/249,477中，在此并入其全部内容作为参考。
图6是根据本发明第三实施例的调光器开关500的简化框图，该调光器开关500用于控制从AC电源502传送至诸如白炽灯这样的照明负载505的功率量。调光器开关500包括负载控制电路530(例如调光器电路)，其串联连接在AC电源502和照明负载505之间，以及控制器570，其用于控制负载控制电路的操作，且由此控制照明负载的亮度。
调光器开关500可适于安装到标准电气壁盒(electrical wallbox)(即，取代标准照明开关)，且可包括一个或多个致动器以接收用户输入。控制器570可操作以触发(即，开启和关闭)照明负载505并响应于从致动器572接收的输入调整传送至照明负载的功率量。
控制器570还可通过通信线路(例如有线通信线路或无线通信线路(例如射频(RF)通信线路或红外(IR)通信线路))连接至通信电路574以用于发送和接收数字消息。控制器570可操作以响应于通过通信电路574接收的数字消息而控制可控传导装置574。RF负载控制系统的实例详细公开于2007年3月5日提交的名为“利用射频远程控制编程照明预调的方法”的美国专利申请11/713,854以及2008年2月19日提交的名为“射频负载控制系统的通信协议”的美国专利申请12/033,223中。IR负载控制系统的一个实例详细公开于2003年4月8日公布的名为“多态预调照明控制器”的美国专利6,545,434中。通过引用将上述三个专利的全部内容并入本文。
负载控制电路530包括适于传导通过照明负载505的负载电流的可控传导装置(例如双向半导体开关550)，以及连接至双向半导体开关的控制输入(例如栅极)的驱动电路552，以用于响应于控制器570产生的控制信号使双向半导体开关导通和不导通。双向半导体开关550可包括任何合适类型的可控开关装置，例如三端双向可控硅开关、整流器电桥中的场效应晶体管(FET)、反串联的两个FET或两个或更多个绝缘栅双极结晶体管(IGBT)。过零检测器576连接在双向半导体开关550两端，且确定AC电源502的AC干线电压的过零，即，在每个半周期的开始，AC干线电压从正极性转变为负极性或从负极性转变为正极性的次数。利用标准相位控制技术，控制器576选择性地使双向半导体开关550相对于AC干线电压的过零点在预定时刻导通，以便双向半导体开关的导通时间为AC干线电压的每个半周期的一部分。常用的调光器电路详细公开于1993年9月29日公布的名为“照明控制装置”的美国专利5,248,919以及2007年7月10日公布的名为“具有电源监视电路的调光器”的美国专利7,242,150中。通过引用将上述两个专利的全部内容并入本文作为参考。
调光器开关500包括多级电源580，该多级电源580在照明负载505关闭时以低功率模式操作(如本发明第一和第二实施例中所述那样)。电源580包括第一高效电源(例如开关电源582)以及第二低效电源(例如线性电源584)。电源580还包括整流器电桥588以及用于产生整流电压的电容CR，将该整流电压提供给开关电源582。如第一和第二实施例中所述，低功率模式调整电路586响应于从控制器570接收的低功率模式控制信号VLOW-PWR而控制电源进入低功率模式。具体而言，控制器570在照明负载505关闭时控制电源580进入低功率模式。
虽然已经参考镇流器110、LED驱动器400以及调光器开关500说明了本发明，但本发明的多级电源280、480可用于负载控制系统的任何类型的控制装置，例如远程控制、小键盘装置、视觉显示装置、电子开关、包括了继电器的开关电路、适于插入电插座的可控插入式模块、适于拧入灯具的电插座(例如螺口插座)的可控拧入式模块、电机速度控制装置、电动窗帘、温度控制装置、音频/视觉控制装置或用于其他类型照明负载的调光器电路，其他类型照明负载例如是磁性低压照明负载、电子低压照明负载和拧入式紧凑型荧光灯。
虽然已经相对于本发明的具体实施例说明了本发明，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明还具有许多其他变型和改进以及其他应用。因此，优选的是，本发明并不受本文具体公开内容的限制，而仅受权利要求的限制。

Claims (23)

1.一种用于控制从电源传送至电负载的功率量的负载控制装置，所述负载控制装置包括：
负载控制电路，适于连接在所述电源和所述电负载之间以用于控制传送至所述电负载的功率；
控制器，可操作地连接至所述负载控制电路并可操作用于控制所述负载控制电路以将所述电负载关闭；以及
多级电源，包括第一高效电源，所述第一高效电源可操作用于产生第一DC电源电压输出，以及第二低效电源，所述第二低效电源可操作用于接收所述第一DC电源电压输出并产生第二DC电源电压输出以为所述控制器供电，所述第一DC电源电压输出在正常操作模式下具有正常值；
其中所述控制器连接至所述多级电源，以控制所述多级电源在所述电负载关闭时进入低功率模式，以便所述第一DC电源电压输出的值降至降低的值，所述降低的值小于所述正常值且大于所述第二DC电源电压输出的值，且所述第二低效电源在所述电负载关闭且所述第一DC电源电压输出的值已经降至所述降低的值时在所述低功率模式下继续产生所述第二DC电源电压输出。
2.根据权利要求1所述的负载控制装置，其中所述第一高效电源包括开关电源且所述第二低效电源包括线性调节器。
3.根据权利要求2所述的负载控制装置，其中所述电负载包括气体放电灯，且所述负载控制装置包括电子调光镇流器，所述电子调光镇流器可操作用于控制传送至灯的功率量以由此控制灯的亮度。
4.根据权利要求3所述的负载控制装置，其中所述负载控制电路包括前端电路，所述前端电路用于在总线电容器上产生DC总线电压，以及后端电路，所述后端电路用于产生高频AC电压以用于驱动灯。
5.根据权利要求4所述的负载控制装置，其中所述后端电路包括：逆变器电路，所述逆变器电路具有至少一个半导体开关；以及镇流器控制集成电路，所述镇流器控制集成电路用于驱动所述半导体开关，所述镇流器控制集成电路由所述第一DC电源电压输出供电，所述镇流器控制集成电路在所述低功率模式下断电，以便所述逆变器电路在所述低功率模式下不操作。
6.根据权利要求5所述的负载控制装置，其中所述前端电路包括：PFC电路，所述PFC电路具有至少一个半导体开关；以及PFC集成电路，所述PFC集成电路用于驱动所述半导体开关，所述PFC集成电路由所述第一DC电源电压输出供电，所述PFC集成电路在所述低功率模式下断电，以便所述PFC电路在所述低功率模式下不操作。
7.根据权利要求4所述的负载控制装置，其中所述开关电源可操作用于接收所述DC总线电压。
8.根据权利要求4所述的负载控制装置，其中所述前端电路包括整流器电路，所述整流器电路用于产生整流电压，所述开关电源可操作用于接收所述整流电压。
9.根据权利要求2所述的负载控制装置，其中所述电负载包括发光二极管LED光源，且所述负载控制装置包括LED驱动器，所述LED驱动器可操作用于调整流过所述发光二极管LED光源的负载电流的值，从而控制所述发光二极管LED光源的亮度。
10.根据权利要求9所述的负载控制装置，其中所述负载控制电路可操作用于调整流过所述发光二极管LED光源的所述负载电流的值。
11.根据权利要求9所述的负载控制装置，其中所述负载控制电路可操作用于脉冲宽度调制流过所述发光二极管LED光源的负载电流。
12.根据权利要求2所述的负载控制装置，其中所述电负载包括照明负载且所述负载控制装置包括调光器开关。
13.根据权利要求12所述的负载控制装置，其中所述负载控制电路包括双向半导体开关，所述双向半导体开关适于串联电连接在所述电源和所述照明负载之间以用于控制传送至所述照明负载的功率量。
14.根据权利要求13所述的负载控制装置，其中所述控制器可操作用于利用相位控制技术使所述双向半导体开关的导通时间为AC电源的每个半周期的一部分，以便控制传送至所述照明负载的功率量并由此控制所述照明负载的亮度。
15.根据权利要求2所述的负载控制装置，其中所述多级电源包括低功率模式调整电路，所述低功率模式调整电路连接至所述控制器和所述开关电源，以便所述控制器可操作用于在所述正常操作模式和所述低功率模式之间调整所述多级电源。
16.根据权利要求15所述的负载控制装置，其中所述开关电源包括降压转换器以及具有齐纳二极管的反馈电路，以便所述第一DC电源电压输出的正常值由所述齐纳二极管的转折电压决定。
17.根据权利要求16所述的负载控制装置，其中所述低功率模式调整电路包括连接在所述开关电源的所述齐纳二极管两端的晶体管，所述晶体管在所述低功率模式下导通，以便所述第一DC电源电压输出的值不再由所述齐纳二极管的转折电压决定。
18.根据权利要求2所述的负载控制装置，其中所述线性调节器在所述低功率模式下的电压降小于所述线性调节器在所述正常操作模式下的电压降。
19.根据权利要求2所述的负载控制装置，还包括：
由所述第一DC电源电压输出供电的至少一个集成电路；
其中所述集成电路在所述低功率模式下断电。
20.一种多级电源，所述多级电源将功率提供到负载控制装置，所述多级电源具有正常操作模式和低功率操作模式，所述负载控制装置用于控制从电源传送至电负载的功率量，所述负载控制装置具有集成电路和控制器，所述多级电源包括：
第一高效电源，所述第一高效电源可操作用于产生第一DC电源电压输出，所述第一DC电源电压输出可操作用于向所述负载控制装置的所述集成电路供电，所述第一DC电源电压输出在所述正常操作模式下具有正常值；
第二低效电源，所述第二低效电源可操作用于接收所述第一DC电源电压输出并产生第二DC电源电压输出，所述第二DC电源电压输出可操作用于向所述负载控制装置的所述控制器供电；以及
低功率模式调整电路，所述低功率模式调整电路连接至所述第一高效电源，所述低功率模式调整电路用于在低功率操作模式控制所述第一高效电源，以致第一DC电源电压输出值下降至降低的值，所述降低的值小于所述正常值且大于所述第二DC电源电压输出的值，且所述第二低效电源产生所述第二DC电源电压输出。
21.根据权利要求20所述的电源，其中所述第一高效电源包括开关电源且所述第二低效电源包括线性调节器。
22.根据权利要求21所述的电源，其中所述开关电源包括降压转换器以及具有齐纳二极管的反馈电路，以便所述第一DC电源电压输出的所述正常值由所述齐纳二极管的转折电压决定。
23.根据权利要求22所述的电源，其中所述低功率模式调整电路包括连接在所述开关电源的齐纳二极管两端的晶体管，所述晶体管在所述低功率模式下导通，以便所述第一DC电源电压输出的值独立于所述齐纳二极管的转折电压。
CN201080010863.7A 2009-03-06 2010-03-02 具有低功率模式的负载控制装置的多级电源 Active CN102342181B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15816509P 2009-03-06 2009-03-06
US61/158,165 2009-03-06
US12/708,754 US8866401B2 (en) 2009-03-06 2010-02-19 Multi-stage power supply for a load control device having a low-power mode
US12/708,754 2010-02-19
PCT/US2010/025894 WO2010101900A1 (en) 2009-03-06 2010-03-02 Multi-stage power supply for a load control device having a low-power mode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102342181A CN102342181A (zh) 2012-02-01
CN102342181B true CN102342181B (zh) 2015-06-17

Family

ID=42677616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080010863.7A Active CN102342181B (zh) 2009-03-06 2010-03-02 具有低功率模式的负载控制装置的多级电源

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8866401B2 (zh)
EP (2) EP2404484B1 (zh)
CN (1) CN102342181B (zh)
CA (1) CA2754022C (zh)
MX (1) MX2011009209A (zh)
WO (1) WO2010101900A1 (zh)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8143811B2 (en) 2008-06-25 2012-03-27 Lumetric, Inc. Lighting control system and method
DE102010003834A1 (de) * 2010-04-09 2011-10-13 Tridonic Gmbh & Co. Kg Betriebsgerät für Leuchtmittel zum Ermitteln eines Energie- oder Leistungsverbrauchs und Verfahren zum Erfassen desselbigen
BR112013006907A2 (pt) * 2010-09-27 2016-07-12 Gauzy Ltd sistema de ajuste de transparência e método de ajuste de transparência
CN102457193B (zh) * 2010-10-27 2015-08-19 台达电子工业股份有限公司 具有单级转换器的电源供应器
US9810020B2 (en) 2011-03-11 2017-11-07 Lutron Electronics Co., Inc. Motorized window treatment
WO2012125420A1 (en) 2011-03-11 2012-09-20 Lutron Electronics Co., Inc. Battery-powered motorized window treatment having a service position
US10655386B2 (en) 2011-03-11 2020-05-19 Lutron Technology Company Llc Motorized window treatment
US8461774B2 (en) * 2011-03-15 2013-06-11 General Electric Company Lighting power circuit with peak current limiter for EMI filter
KR101348526B1 (ko) * 2011-04-27 2014-01-06 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전원회로 및 이 전원회로를 이용한 누전 차단기
EP2533612A1 (de) 2011-06-10 2012-12-12 Exscitron GmbH LED-Netzteilvorrichtung für nicht-aktivierten Ansteuerzustand
US9247597B2 (en) * 2011-12-02 2016-01-26 Lynk Labs, Inc. Color temperature controlled and low THD LED lighting devices and systems and methods of driving the same
US8823346B2 (en) * 2011-12-09 2014-09-02 Intersil Americas LLC System and method of feed forward for boost converters with improved power factor and reduced energy storage
US9031109B2 (en) * 2012-03-02 2015-05-12 Koninklijke Philips N.V. Light source, use of a driver and method for driving
US9192033B2 (en) * 2012-05-31 2015-11-17 Zilog, Inc. Remote control of a legacy fluorescent lamp fixture
US10033181B2 (en) 2012-08-14 2018-07-24 Philips Lighting Holding B.V. DC power distribution system
US9460907B2 (en) 2012-11-26 2016-10-04 Lucidity Lights, Inc. Induction RF fluorescent lamp with load control for external dimming device
US9129791B2 (en) 2012-11-26 2015-09-08 Lucidity Lights, Inc. RF coupler stabilization in an induction RF fluorescent light bulb
US9209008B2 (en) 2012-11-26 2015-12-08 Lucidity Lights, Inc. Fast start induction RF fluorescent light bulb
US9245734B2 (en) 2012-11-26 2016-01-26 Lucidity Lights, Inc. Fast start induction RF fluorescent lamp with burst-mode dimming
US9524861B2 (en) 2012-11-26 2016-12-20 Lucidity Lights, Inc. Fast start RF induction lamp
US9161422B2 (en) 2012-11-26 2015-10-13 Lucidity Lights, Inc. Electronic ballast having improved power factor and total harmonic distortion
US10141179B2 (en) 2012-11-26 2018-11-27 Lucidity Lights, Inc. Fast start RF induction lamp with metallic structure
US8872426B2 (en) * 2012-11-26 2014-10-28 Lucidity Lights, Inc. Arrangements and methods for triac dimming of gas discharge lamps powered by electronic ballasts
US10128101B2 (en) 2012-11-26 2018-11-13 Lucidity Lights, Inc. Dimmable induction RF fluorescent lamp with reduced electromagnetic interference
US9129792B2 (en) 2012-11-26 2015-09-08 Lucidity Lights, Inc. Fast start induction RF fluorescent lamp with reduced electromagnetic interference
US8941304B2 (en) 2012-11-26 2015-01-27 Lucidity Lights, Inc. Fast start dimmable induction RF fluorescent light bulb
US20140375203A1 (en) 2012-11-26 2014-12-25 Lucidity Lights, Inc. Induction rf fluorescent lamp with helix mount
US10529551B2 (en) 2012-11-26 2020-01-07 Lucidity Lights, Inc. Fast start fluorescent light bulb
US9305765B2 (en) 2012-11-26 2016-04-05 Lucidity Lights, Inc. High frequency induction lighting
USD746490S1 (en) 2013-07-19 2015-12-29 Lucidity Lights, Inc. Inductive lamp
USD745981S1 (en) 2013-07-19 2015-12-22 Lucidity Lights, Inc. Inductive lamp
USD745982S1 (en) 2013-07-19 2015-12-22 Lucidity Lights, Inc. Inductive lamp
USD747507S1 (en) 2013-08-02 2016-01-12 Lucidity Lights, Inc. Inductive lamp
USD747009S1 (en) 2013-08-02 2016-01-05 Lucidity Lights, Inc. Inductive lamp
JP6482544B2 (ja) 2013-10-15 2019-03-13 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 照明要素用の駆動ユニットとその動作方法
MX358377B (es) * 2013-11-08 2018-08-16 Abl Ip Holding Llc Dispositivo de control multimodal.
US9686840B2 (en) 2013-11-08 2017-06-20 Abl Ip Holding Llc Multi-mode control device
CN106471869B (zh) 2014-06-30 2019-12-10 飞利浦照明控股有限公司 设备管理
US9686834B2 (en) * 2014-09-15 2017-06-20 Dialog Semiconductor Inc. Powering internal components of LED lamps using dissipative sources
US9743474B2 (en) * 2014-11-14 2017-08-22 General Electric Company Method and system for lighting interface messaging with reduced power consumption
GB2535808B (en) * 2015-02-25 2021-08-25 Tridonic Gmbh & Co Kg Voltage supply unit and method for operating a light source
US10348210B2 (en) * 2015-06-09 2019-07-09 Sanken Electric Co., Ltd. Power control module with improved start requirements
WO2016205761A1 (en) 2015-06-19 2016-12-22 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US10251225B2 (en) 2015-12-28 2019-04-02 Eaton Intelligent Power Limited Multi-mode power supply for an LED illumination device
CA3022128C (en) 2016-04-25 2021-04-06 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US9674932B1 (en) * 2016-07-01 2017-06-06 EPtronics, Inc. Dual sensor lighting controller with 1-button remote control
US10548202B2 (en) 2016-07-22 2020-01-28 Lutron Technology Company Llc Modular lighting panel
US10009973B1 (en) * 2017-03-06 2018-06-26 Usai, Llc Redundant power for lighting system
JP6389937B1 (ja) * 2017-08-29 2018-09-12 力晶科技股▲ふん▼有限公司 電源制御回路及び電源制御回路を備えた論理回路装置
USD854198S1 (en) 2017-12-28 2019-07-16 Lucidity Lights, Inc. Inductive lamp
US10236174B1 (en) 2017-12-28 2019-03-19 Lucidity Lights, Inc. Lumen maintenance in fluorescent lamps
CN110830536B (zh) * 2018-08-13 2022-02-15 中兴通讯股份有限公司 一种实现远程控制的方法、装置、设备以及存储介质
WO2020109068A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Signify Holding B.V. Power supply for an led lighting unit
US11095206B2 (en) * 2019-09-27 2021-08-17 Apple Inc. AC-DC converter with boost front end having flat current and active blanking control
US10750601B1 (en) * 2019-10-01 2020-08-18 Abl Ip Holding Llc Lighting fixture commissioning based on powerline signaling techniques
US11380419B1 (en) * 2020-12-17 2022-07-05 Micron Technology, Inc. Methods to limit power during stress test and other limited supplies environment
US11881770B2 (en) * 2021-12-28 2024-01-23 Texas Instruments Incorporated Voltage converter with average input current control and input-to-output isolation
US20230341099A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 Electronic Theatre Controls, Inc. Low power standby mode for luminaire

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1524333A (zh) * 2001-07-06 2004-08-25 �¬ 电子控制系统及方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3322308A (en) 1966-05-24 1967-05-30 Clark Mfg Co J L Plastic container cover with hinged closures
US4717863A (en) 1986-02-18 1988-01-05 Zeiler Kenneth T Frequency modulation ballast circuit
US5248919A (en) 1992-03-31 1993-09-28 Lutron Electronics Co., Inc. Lighting control device
US5627434A (en) 1993-10-26 1997-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for operating a fluorescent lamp of an image forming apparatus
US6380696B1 (en) 1998-12-24 2002-04-30 Lutron Electronics Co., Inc. Multi-scene preset lighting controller
US6441590B1 (en) 1999-03-26 2002-08-27 Sarnoff Corporation Two stage architecture for a monitor power supply
DE10106438A1 (de) 2001-02-09 2002-08-14 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Vorschaltgerät zum Betrieb von elektrischen Lampen
DE60207396T2 (de) 2001-04-06 2006-08-03 Microchip Technology Inc., Chandler Einrichtung zur verminderung des energieverbrauchs im zustand der betriebsbereitschaft in dali
US6762570B1 (en) * 2001-04-10 2004-07-13 Microchip Technology Incorporated Minimizing standby power in a digital addressable lighting interface
US7285919B2 (en) 2001-06-22 2007-10-23 Lutron Electronics Co., Inc. Electronic ballast having improved power factor and total harmonic distortion
US6674248B2 (en) 2001-06-22 2004-01-06 Lutron Electronics Co., Inc. Electronic ballast
US6720739B2 (en) 2001-09-17 2004-04-13 Osram Sylvania, Inc. Ballast with protection circuit for quickly responding to electrical disturbances
WO2003060619A1 (en) 2001-12-21 2003-07-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic ballast with ignition and operation control
JP2005515609A (ja) 2002-01-15 2005-05-26 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 放電ランプ点灯用装置及び方法
JP2003257692A (ja) 2002-03-06 2003-09-12 Koito Mfg Co Ltd 放電灯点灯回路
US7091672B2 (en) 2003-06-10 2006-08-15 Lutron Electronics Co., Inc. High efficiency off-line linear power supply
TWI337408B (en) * 2004-07-09 2011-02-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd System and method for controlling led indicator
US7369060B2 (en) 2004-12-14 2008-05-06 Lutron Electronics Co., Inc. Distributed intelligence ballast system and extended lighting control protocol
US7075254B2 (en) 2004-12-14 2006-07-11 Lutron Electronics Co., Inc. Lighting ballast having boost converter with on/off control and method of ballast operation
US7432661B2 (en) 2005-05-02 2008-10-07 Lutron Electronics Co., Inc. Electronic ballast having a flyback cat-ear power supply
US7242150B2 (en) 2005-05-12 2007-07-10 Lutron Electronics Co., Inc. Dimmer having a power supply monitoring circuit
US20080088180A1 (en) 2006-10-13 2008-04-17 Cash Audwin W Method of load shedding to reduce the total power consumption of a load control system
US7880405B2 (en) 2007-04-09 2011-02-01 Lutron Electronics Co., Inc. System and method for providing adjustable ballast factor
US7764479B2 (en) 2007-04-18 2010-07-27 Lutron Electronics Co., Inc. Communication circuit for a digital electronic dimming ballast
US7528554B2 (en) * 2007-05-11 2009-05-05 Lutron Electronics Co., Inc. Electronic ballast having a boost converter with an improved range of output power
US7911153B2 (en) 2007-07-02 2011-03-22 Empower Electronics, Inc. Electronic ballasts for lighting systems
US8067926B2 (en) 2007-12-21 2011-11-29 Lutron Electronics Co., Inc. Power supply for a load control device
EP2274813B1 (en) * 2008-03-25 2016-08-03 Delta Electronics, Inc. A power converter system that operates efficiently over a range of load conditions
US7889526B2 (en) * 2008-05-02 2011-02-15 Lutron Electronics Co., Inc. Cat-ear power supply having a latch reset circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1524333A (zh) * 2001-07-06 2004-08-25 �¬ 电子控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102342181A (zh) 2012-02-01
EP2404484B1 (en) 2013-12-04
WO2010101900A8 (en) 2011-04-28
US8866401B2 (en) 2014-10-21
MX2011009209A (es) 2012-02-28
CA2754022A1 (en) 2010-09-10
EP2477460A1 (en) 2012-07-18
EP2477460B1 (en) 2016-06-29
WO2010101900A1 (en) 2010-09-10
EP2404484A1 (en) 2012-01-11
US20100225240A1 (en) 2010-09-09
CA2754022C (en) 2015-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102342181B (zh) 具有低功率模式的负载控制装置的多级电源
CN102714896B (zh) 用于负载控制装置的可控负载电路
CN109691230A (zh) 模块化照明面板
CN101682972B (zh) 具有改善的输出功率范围的升压转换器的电子镇流器
CN103493348B (zh) 具有用于emi滤波器的峰值电流限制器的照明电源电路
CN101326861B (zh) 用来在电子调光镇流器中控制灯丝电压的设备和方法
US20100295478A1 (en) Led driving circuit
CN105430816A (zh) 一种发光控制装置、及使用该发光控制装置的发光系统和控制方法
CN103959915B (zh) 用于降压转换器的起动电路
EP3845035A1 (en) Drive circuit for a light-emitting diode light source
CN104883799A (zh) 用于led驱动的控制方法、控制电路、系统及led灯具
CN107787089A (zh) 一种led灯具调控系统
US9648689B2 (en) Drive unit for a lighting element and operating method therefor
KR20100132840A (ko) Ｌｅｄ용 ｐｗｍ 디밍 구동 회로
CN101331810B (zh) 使用脉动波的照明控制装置
CN105637979B (zh) 用于照明元件的驱动单元及其操作方法
CN114678961A (zh) 一种供电控制系统和供电控制方法
CN206061209U (zh) 发光二极管驱动器
CN109640438A (zh) 一种无线控制led照明驱动系统
US8547029B2 (en) Dimmable instant start ballast
KR101014619B1 (ko) 다수의 ｌｅｄ 램프 구동을 위한 집단조도제어용 전원공급장치
CN202679718U (zh) 墙上非隔离led调光电源开关
CN207427533U (zh) 一种开关调光的led驱动电源电路
US11064595B2 (en) Lighting dimmer module and method of calibration
US20230029021A1 (en) Lighting apparatus driver

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant