CN102860129A - 用于基于最大和最小调光器设置来调整固态照明负载的光输出范围的方法和装置 - Google Patents

用于基于最大和最小调光器设置来调整固态照明负载的光输出范围的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于控制功率转换器(220)以独立于调光器类型向固态照明负载(240)提供统一调光范围的方法。该方法包括：检测连接到功率转换器(220)的调光器(204)在固态照明负载(240)的操作期间的最大相位角和最小相位角；以及基于检测到的调光器的最大相位角和最小相位角来动态调整功率转换器的输出功率。功率转换器的调整的输出功率调整固态照明负载在最大相位角输出的高端光水平以与预定高端值匹配并且调整固态照明负载在最小相位角输出的低端光水平以与预定低端值匹配。

Description

用于基于最大和最小调光器设置来调整固态照明负载的光输出范围的方法和装置
技术领域
本发明通常地涉及固态照明灯具的控制。更具体地，这里公开的各种发明方法和装置涉及调整固态照明系统的光输出范围以补偿不同调光器的调光范围。
背景技术
数字照明技术或者固态照明技术、即基于半导体光源如发光二极管(LED)的照射赋予一种对传统荧光、高强度放电(HID)和白炽灯的可行替代。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐用性、更低操作成本以及许多其它优点和益处。LED技术的近来发展已经提供在许多应用中实现多种照明效果的高效和稳健全谱照明源。
例如，如在第6,016,038和6,211,626号美国专利中详细讨论的那样，体现这些源的一些灯具以照明模块为特征，该照明模块包括能够产生白光和/或不同颜色如红色、绿色和蓝色的光的一个或者多个LED以及用于独立控制LED的输出以便生成多种颜色和变色照明效果的控制器或者处理器。LED技术包括线路电压供电的发光体、比如可从Philips Color Kinetics获得的ESSENTIALWHITE系列。这些发光体可以使用后沿调光器技术、比如用于120VAC线路电压(或者输入市电电压)的电气低电压(ELV)型调光器来可调。
许多照明应用利用调光器。常规调光器与白炽(灯泡和卤素)灯一起良好工作。然而，与其它类型的电子灯出现问题，这些电子灯包括紧凑荧光灯(CFL)、使用电子变压器的低电压卤素灯和固态照明(SSL)灯、比如LED和OLED。具体而言，可以使用与在输入具有功率因子校正(PFC)电路的负载一起充分工作的特殊调光器、比如ELV型调光器或者电阻-电容(RC)调光器对使用电子变压器的低电压卤素灯调光。
常规调光器通常对输入市电电压信号的每个波形的部分斩波并且向照明灯具传递波形的其余部分。前沿或者前向相位调光器对电压信号波形的前沿斩波。后沿或者反向相位调光器对电压信号波形的后沿斩波。电子负载(比如LED驱动器)通常与后沿调光器一起工作更好。
与对相位切割调光器产生的斩波正弦波自然地响应而无误差的白炽灯和其它电阻照明设备不同，LED和其它固态照明负载可能在放置于这样的相位斩波调光器上时引起大量问题、比如低端漏接、三端双向可控硅开关元件误激发、最小负载问题、高端闪烁和光输出的大阶跃。
此外，调光范围(即在调光器的最大相位角与最小相位角之间的范围)可以根据各种因素、比如调光器型号和/或类型随着调光器变化而不同。例如，在常规调光器之中，调光器输出的并且在功率转换器的输入所见的均方根(RMS)电压可以在最小调光器设置(对应于最小调光器相位角和最低光输出水平)的全未斩波市电的约45％至约20％之间变化而在最大调光器设置(对应于最大调光器相位角和最高光输出水平)的全未斩波市电的约75％至约95％之间变化。这些差异根据调光器造成各种调光水平和调光范围。
图1A和图1B描绘功率转换器从分别在最小调光器设置的不同类型的调光器(调光器A和调光器B)处接收的整流输入市电电压的代表性的载波波形。如图1A和图1B中所示，调光器A在其最小调光器设置的相位角大于调光器B在其最小调光器设置的相位角。例如，调光器A可以是6615-POW调光器而调光器B可以是DVELV-303P调光器，二者可从Leviton Manufacturing Co.获得，在该情况下，调光器A将仅下调光至约17％，而调光器B将下调光至约6％。每个调光器的相位角对应于“接通时间”，该接通时间是整流输入市电电压的每个斩波信号波形为非零的时间量。接通时间可以例如由相应调光器的电子开关为“接通”(即让电流能够流向功率转换器)的时间量确定。参照图1A和图1B，调光器A的接通时间Tona大于调光器B的接通时间Tonb。
因而，调光器A向功率转换器的输入提供比调光器B更大的RMS电压，从而在调光器A设置于其最低调光器设置时比在调光器B设置于其最低调光器设置时造成来自固态照明负载的更多光输出。由于人眼对光强度的响应的非线性性质，两个最低调光器设置强度之差将是巨大的。类似的情形存在于调光器A和调光器B的最大调光器设置情况中
发明内容
本公开内容涉及用于确定最小调光器相位角和最大调光器相位角，并且基于最大调光器相位角和最小调光器相位角来调整向固态照明负载的功率输出以响应于最大和最小调光器相位角来控制固态照明负载的光输出量的方法和设备。
一般而言，在一个方面，提供一种用于控制功率转换器以独立于调光器类型向固态照明负载提供统一调光范围的方法。该方法包括：确定连接到功率转换器的调光器在固态照明负载的操作期间的最大相位角和最小相位角；以及基于调光器的检测到的最大相位角和最小相位角来动态调整功率转换器的输出功率。功率转换器的调整的输出功率调整固态照明负载在最大相位角输出的高端光水平以与预定高端值匹配并且调整固态照明负载在最小相位角输出的低端光水平以与预定低端值匹配。
在另一方面中，一种方法为多个不同类型的调光器提供固态照明负载的统一调光范围。该方法包括：初始设置与最小调光器设置对应的最小相位角和与最大调光器设置对应的最大相位角；基于整流输入市电电压来检测调光器相位角；确定检测到的相位角是否小于初始最小相位角；以及当检测到的相位角小于初始最小相位角时设置检测到的相位角作为最小相位角。该方法还包括：确定检测到的相位角是否大于初始最大相位角；以及当检测到的相位角大于初始最大相位角时设置检测到的相位角作为最大相位角。根据最小相位角和最大相位角确定用于确定功率控制信号的值的光输出范围函数。功率控制信号控制功率转换器向固态照明负载递送的输出功率，从而固态照明负载响应于最小相位角来输出预定最小光水平并且响应于最大相位角来输出预定最大光水平。
在另一方面中，提供一种用于控制向固态照明负载递送的功率的系统。该系统包括功率转换器和调光器相位角检测电路。功率转换器被配置成响应于源于市电电压的整流输入电压向固态照明负载递送预定标称功率。调光器相位角检测电路被配置成确定调光器是否连接于市电电压与功率转换器之间、生成在调光器存在时具有第一值并且在调光器不存在时具有第二值的功率控制信号、以及向功率转换器提供功率控制信号。功率转换器响应于功率控制信号的第一值将输出功率增加补偿量，增加的输出功率等于标称功率。
如这里出于本公开内容的目的而使用的那样，术语“LED”应当理解为包括能够响应于电信号来生成辐射的任何电致发光二极管或者其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但不限于响应于电流来发射光的各种基于半导体的结构、发光聚合物、有机发光二极管(OLED)、电致发光带等。具体而言，术语LED指代可以配置成在红外线光谱、紫外线光谱和可见光谱的各种部分(一般包括从近似400纳米至近似700纳米的辐射波长)中的一个或者多个光谱中生成辐射的所有类型的发光二极管(包括半导体和有机发光二极管)。LED的一些例子包括但不限于各种类型的红外线LED、紫外线LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(下文进一步讨论)。也应当理解，LED可以被配置和/或控制成生成针对给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)具有各种带宽(例如，半高全宽或者FWHM)，并且在给定通用色分类内具有多种主导波长的辐射。
例如，配置成生成实质上白光的LED(例如LED白色照明灯具)的一个实施方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个管芯，这些电致发光光谱组合混合以形成实质上白光。在另一实施方式中，LED白色照明灯具可以与将具有第一光谱的电致发光转换成不同第二光谱的磷光体材料关联。在这一实施方式的一个例子中，具有相对短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，该磷光体材料继而辐射具有有些更宽光谱的更长波长辐射。
也应当理解，术语LED未限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上文讨论的那样，LED可以指代具有多个管芯的单个发光设备，这些管芯被配置成分别发射不同辐射光谱(例如，可以个别可控或者不可控)。LED也可以与被视为LED(例如，一些类型的白光LED)的整体部分的磷光体关联。一般而言，术语LED可以指代封装LED、非封装LED、表面装配LED、板上芯片LED、T封装装配LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某一类型的装箱和/或光学元件(例如，扩散透镜)的LED等。
术语“光源”应当理解为指代多种辐射源中的任何一个或者多个辐射源，这些辐射源包括但不限于基于LED的源(包括如上文定义的一个或者多个LED)、白炽源(例如灯丝灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸气和金属卤素灯)、激光器、其它类型的电致发光源、火致发光源(例如，火焰)、烛致发光源(例如，汽灯罩、碳电弧辐射源)、光致发光源(例如，气态放电源)、使用电子饱和的阴极发光源、化学电流发光源、晶体发光源、动致发光源、热致发光源、摩擦发光源、声纳发光源、放射发光源和发光聚合物。
术语“照明灯具”或者“发光体”这里用来指代一个或者多个照明单元在具体外型规格、组件或者封装中的实施方式或者布置。术语“照明单元”这里用来指代包括相同或者不同类型的一个或者多个光源的装置。给定的照明单元可以具有多种用于光源的装配布置、罩/壳布置以及形状和/或电气和机械连接配置中的任一项。此外，给定的照明单元可选地可以与各种与光源的操作有关的其它部件(例如控制电路)关联(例如包括和/或耦合到这些部件和/或与这些部件一起封装)。“基于LED的照明单元”指代包括单独的或者与其它非基于LED的光源组合的如上文讨论的一个或者多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指代包括至少两个光源的基于LED或者非基于LED的照明单元，这些光源被配置成分别生成不同辐射光谱，其中每个不同源光谱可以称为多通道照明单元的“通道”。
术语“控制器”这里一般用来描述与一个或者多个光源的操作有关的各种装置。可以用多种方式(例如，利用专用硬件)实施控制器以执行这里讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个例子，该控制器运用可以使用软件(例如，微代码)来编程以执行这里讨论的各种功能的一个或者多个微处理器。控制器可以运用或者不用处理器来实施并且也可以实施为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其它功能的处理器(例如，一个或者多个编程的微处理器和关联电路)的组合。可以在本公开内容的各种实施例中运用的控制器部件的例子包括但不限于常规微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
应当理解，设想下文更详细讨论的前述概念和附加概念的所有组合(假设这样的概念未互不一致)作为这里公开的发明主题内容的部分。具体而言，设想在本公开内容的末尾出现的要求保护的主题内容的所有组合作为这里公开的发明主题内容的部分。也应当理解，应当向也可以在通过引用而结合的任何公开内容中出现的这里明确运用的术语赋予与这里公开的具体概念最一致的含义。
附图说明
在附图中，相似标号一般指代贯穿不同图的相同或者相似部分。附图也未必按比例、代之以一般着重于图示本发明的原理。
图1A至图1B示出不同常规调光器在相应最小调光器设置的波形。
图2是示出根据一个代表性的实施例的可调光照明系统的框图。
图3是示出根据一个代表性的实施例的、控制功率转换器向固态照明负载递送的功率量的过程的流程图。
图4是示出根据一个代表性的实施例的、确定调光器的最大和最小相位角的过程的流程图。
图5A至图5B是示出根据一个代表性的实施例的、在高端点与低端点之间的调光器相位角比对功率控制信号值的图形。
图6是示出根据一个代表性的实施例的用于照明系统的控制电路的电路图。
图7A至图7C示出根据一个代表性的实施例的调光器的采样波形和对应数字脉冲。
图8是示出根据一个代表性的实施例的、检测相位角的过程的流程图。
具体实施方式
在下文具体描述中，出于说明而非限制的目的，阐述公开具体细节的代表性的实施例以便提供对本教导的透彻理解。然而，已经受益于本公开内容的本领域普通技术人员将清楚，脱离这里公开的具体细节的、根据本教导的其它实施例仍然在所附权利要求的范围内。另外可以省略对公知装置和方法的描述以免模糊对代表性的实施例的描述。这样的方法和装置清楚地在本教导的范围内。
申请人已经认识和理解，提供如下电路将是有益的，该电路能够调整功率转换器向固态照明负载输出的功率以补偿不同调光器提供的最大和最小调光水平的差异、因此提供固态照明负载的高端和低端光输出的统一水平。
一般而言，希望无论固态照明负载连接到的调光器类型(例如，型号和制造商)如何都分别在最大调光器设置和最小调光器设置具有来自固态照明负载的相同光输出量。在各种实施例中，在固态照明负载的操作期间检测特定调光器的最大相位角和最小相位角。然后，基于检测到的最大调光器相位角和最小调光器相位角来动态调整驱动固态照明负载的功率转换器的输出功率，从而固态照明负载在最大调光器相位角的光输出水平是预定高端值并且固态照明负载在最小调光器相位角的光输出水平是预定低端值。
图2是示出根据一个代表性的实施例的、包括调光器、调光器相位角检测电路、功率转换器和固态照明灯具的可调光照明系统的框图。
参照图2，照明系统200包括根据市电电压201提供(调光)整流电压Urect的调光器204和整流电路205。根据各种实施方式，市电电压201可以提供不同未整流输入市电电压，比如100VAC、120VAC、230VAC和277VAC。调光器204例如是相位斩波调光器，该相位斩波调光器通过响应于对其滑块204a的竖直操作对来自市电电压201的电压信号波形的后沿(后沿调光器)或者前沿(前沿调光器)斩波来提供调光能力。出于讨论的目的，假设调光器204是后沿调光器。
一般而言，整流电压Urect的量值与调光器204设置的相位角或者调光水平平成比例，从而与更低调光器设置对应的相位角造成更低整流电压Urect。在描绘的例子中，可以假设滑块204a下移以降低相位角从而减少固态照明负载240的光输出量而上移以增加相位角，从而增加固态照明负载240的光输出量。因此，最少调光出现于滑块204a在顶部位置时(如图2中所示)，并且最多调光出现于滑块204a在其底部位置时。
照明系统200还包括调光器相位角检测电路210和功率转换器220。调光器相位角检测电路210被配置成基于整流电压Urect来确定代表性的调光器204的相位角(调光水平)，并且使用功率控制信号至少部分基于确定的相位角来动态调整功率转换器220的操作点。功率转换器220从整流电路205接收整流电压Urect而经由控制线路229接收功率控制信号，并且输出用于向固态照明负载240供电的对应DC电压。功率转换器220至少基于整流电压Urect的量值和从调光器相位角检测电路210接收的功率控制信号的值在整流电压Urect与DC电压之间转换。功率转换器220输出的DC电压因此反应整流电压Urect和调光器204应用的调光器相位角。在各种实施例中，功率转换器220如例如在通过引用而结合于此、Lys的第7,256,554号美国专利中描述的那样以开路或者前馈方式操作。
在各种实施例中，功率控制信号可以是例如根据所选占空比在高水平与低水平之间交替的脉宽调制(PWM)信号。例如，功率控制信号可以具有与调光器204的高端接通时间对应的高占空比(例如，76％)和与调光器24的低端接通时间对应的低占空比(例如，12％)。当在最大相位角与最小相位角之间设置调光器204时，如下文讨论的那样，调光器相位角检测电路210还确定功率控制信号的根据针对最大相位角和最小相位角而调整的函数来确定的与检测到的调光器相位角具体对应的占空比。
调光器204可以是例如可从各种制造商获得的与固态照明负载240兼容的多种类型的相位斩波调光器之一。一般而言，每个不同类型的调光器提供与最高调光器设置和最低调光器设置对应的不同预定最大相位角和最小相位角。换而言之，不同类型的调光器具有用于斩波正弦波分别在最大调光器设置的高端接通时间和在最小调光器设置的低端接通时间的不同值，其中如上文讨论的那样，“接通时间”是整流输入市电电压的每个斩波信号波形为非零的时间量。因此，每个调光器相位角具有对应接通时间，并且反之亦然。在常规照明系统中，不同类型的调光器的不同接通时间值响应于原本表现为相同调光器设置的调光器设置来转变成固态照明负载240输出的不同光水平和不同调光范围。
然而根据各种实施例，调光器相位角检测电路210执行用于检测特定调光器204的最大相位角(对应于高端接通时间)和最小相位角(对应于低端接通时间)并且调整功率控制信号，从而功率转换器220响应于调光器204的最大相位角和最小相位角向固态照明负载240递送的高端输出功率和低端输出功率无论调光器类型如何都相同。因而，固态照明负载240的光输出水平类似地无论调光器类型如何都在调光器204的最大相位角和最小相位角相同。因此，与调光器类型以及调光器的实际最大相位角和最小相位角无关地设置高端光输出水平和低端光输出水平。
例如，当一个类型的调光器具有比另一类型的调光器更长的高端接通时间时，调光器相位角检测电路210将调节功率控制信号，从而固态照明负载240在两个调光器的最大设置的光输出相同。类似地，当一个类型的调光器具有比另一类型的调光器更短的低端接通时间时，调光器相位角检测电路210将调节功率控制信号，从而固态照明负载240在两个调光器的最小设置的光输出相同。
图3是示出根据一个代表性的实施例的、控制功率转换器向固态照明负载递送的功率量的过程的流程图。例如，图2中所示调光器相位角检测电路210执行的固件和/或软件或者下文讨论的图6的微控制器615可以实施该过程。
在块310中，当调光器204分别设置成最大调光器设置和最小调光器设置时，初始地确定在用于提供固态照明负载240的所需高端光输出水平和低端光输出水平的各种相位角(调光器接通时间)与功率控制信号值之间的关系。存储关系用于由调光器相位角检测电路210将来访问以便调光器相位角检测电路210如下文讨论的那样基于最大调光器相位角和最小调光器相位角以及关联功率控制信号值来确定适当函数并且基于该函数来计算与中间调光器相位角对应的功率控制信号值，该函数限定与固态照明负载240的光输出范围对应的曲线。例如，调光器接通时间和关联功率控制信号值可以用来填充与最大调光器设置和最小调光器设置对应的表或者可以保存于关系数据库中，但是可以并入存储调光器接通时间和关联功率控制信号值的其它手段而未脱离本教导的范围。
初始地，选择固态照明负载240分别在最大调光器设置和最小调光器设置输出的所需高端光输出水平和低端光输出水平(例如，以流明为单位指示)。可以例如选择500流明的光输出水平作为高端水平并且可以选择25流明的光输出水平作为低端光水平。针对所选高端光水平，针对与各种类型的调光器对应的多个可能高端接通时间(最大相位角)中的每个高端接通时间(最大相位角)确定功率控制信号的值，其中每个功率控制信号值设置功率转换器220的操作点以驱动固态照明负载240以响应于高端接通时间来输出500流明。类似地，针对所选低端光水平，针对与各种类型的调光器对应的多个可能低端接通时间(最小相位角)中的每个低端接通时间(最小相位角)确定功率控制信号的值，其中每个功率控制信号值设置功率转换器220的操作点以驱动固态照明负载240以响应于低端接通时间来输出25流明。
根据各种实施例，可以根据多种手段确定功率控制信号值而未脱离本教导的范围。例如确定的值可以是功率控制信号的最大可能值的百分比。功率控制信号也可以具有如下文讨论的从100％至0％变化的占空比百分比，在该情况下，确定的功率控制信号值可以是在这一范围内的占空比百分比。可以例如在设计、制造和/或安装阶段凭经验确定功率控制信号值。例如可以变化特定调光器的接通时间和功率控制信号以发现固态照明负载240为了输出所需流明而需要的在最大调光器相位角和最小调光器相位角的功率控制信号值。备选地，如本领域普通技术人员将清楚的那样，可以理论上确定功率控制信号值而未脱离本教导的范围。
在各种实施例中，用于生成高端光输出水平的调光器接通时间和对应功率控制信号值可以填充第一查询表，并且用于生成低端光输出水平的调光器接通时间和对应功率控制信号值可以填充第二查询表。出于讨论的目的，表1提供第一查询表的例子，该第一查询表包括在造成固态照明负载240的500流明输出的高端调光器接通时间与功率控制信号值之间的凭经验收集的关联性。
表1
  调光器接通时间   功率控制信号   流明输出
  7.0ms   90％   500
  7.2ms   87％   500
  7.4ms   82％   500
  7.6ms   80％   500
  7.8ms   78％   500
  8.0ms   76％   500
  8.2ms   74％   500
如上文讨论的那样，调光器接通时间是整流输入市电电压的每个斩波信号波形为非零的时间量(例如，有效对应于调光器的电子开关为“接通”的时间量)，在图1A和图1B中的Tona和Tonb示出它们的例子。例如，参照表1中的代表性的条目，输出具有在调光器的最大设置仅有7.0ms接通时间的信号波形的调光器需要相对大的功率控制信号(例如，具有90％占空比)以用于功率转换器220驱动固态照明负载240输出500流明。比较而言，输出具有在调光器的最大设置有8.2ms接通时间的信号波形的调光器需要相对小的功率控制信号(例如，具有74％占空比)以用于功率转换器220驱动固态照明负载240输出500流明。因此，针对调光器接通时间的不同值(向功率转换器220的不同RMS输入电压)可以调整功率控制信号，从而光输出水平在最大调光器设置处为固定高端值。
类似地，出于讨论的目的，表2提供第二查询表的例子，该第二查询表包括在造成固态照明负载240的25流明输出的低端调光器接通时间与功率控制信号值之间的凭经验收集的关联性。
表2
  调光器接通时间   功率控制信号   流明输出
  1.0ms   16％   25
  1.2ms   14％   25
  1.4ms   12％   25
  1.6ms   10％   25
  1.8ms   8％   25
  2.0ms   6％   25
  2.2ms   4％   25
例如，参照表2中的代表性的条目，输出具有在调光器的最小设置仅有1.0ms接通时间的信号波形的调光器需要相对大的功率控制信号(例如具有16％占空比)以用于功率转换器220驱动固态照明负载240输出25流明。比较而言，输出具有在调光器的最小设置有2.2ms接通时间的信号波形的调光器需要相对小的功率控制信号(例如，具有4％占空比)以用于功率转换器220驱动固态照明负载240输出25流明。因此，针对调光器接通时间的不同值(向功率转换器220的不同RMS输入电压)可以调整功率控制信号，从而光输出水平在最小调光器设置处为固定低端值。
表1和表2中的接通时间的范围可以分别涵盖针对特定产品(固态照明负载240)指定的调光器的高端接通时间和低端接通时间的已知扩展。在各种实施例中，表1和表2可以存储于调光器相位角检测电路210中，从而针对具体高端调光器接通时间或者低端调光器接通时间来确定，并且向功率转换器220提供正确功率控制信号值以产生规定的高端光输出水平或者低端光输出水平。另外，虽然代表性的表1和表2示出调光器接通时间以指示调光器设置的调光水平，但是理解表1和表2可以可替换地示出调光器相位角以指示调光器设置的调光水平而未脱离本教导的范围。
再次参照图3，在块S320中，将固态照明负载240与调光器相位角检测电路210和功率转换器220一起连接到调光器204，并且使用调光器204的不同调光器设置来操作固态照明负载240。在这一操作期间，块S330描绘的过程确定与调光器204关联的最大相位角和最小相位角。可以通过动态检测各种调光器相位角并且标识检测的相位角中的最大相位角和最小相位角(例如，分别具有最长调光器接通时间和最短调光器接通时间)作为最大相位角和最小相位角来实现最大相位角和最小相位角的确定。
图4是示出根据一个代表性的实施例的、确定调光器的最大相位角和最小相位角的过程的流程图。例如，图2中所示调光器相位角检测电路210执行的固件和/或软件或者下文讨论的图6的微控制器615可以实施该过程。
参照图4，在块S431中设置调光器204的初始最大相位角和初始最小相位角以开始该过程。初始最大相位角和最小相位角可以设置成预定标称值。例如，初始最大相位角和最小相位角可以设置成与固态照明负载240兼容的调光器的采样的先前计算的平均最大相位角和平均最小相位角。备选地，初始最大相位角和最小相位角可以设置成任意确定的高值和低值。初始最大相位角和最小相位角也可以从它们在照明系统200的操作之前存储于其中的存储器获取，这可以避免必须在固态照明负载240的每次操作期间重新计算实际最大相位角和最小相位角。
在块432确定调光器相位角。例如，可以根据下文讨论的图8中描绘的算法检测或者从存储器(例如，相位角信息在图8的块S827中存储于该存储器中)获取相位角。在各种实施例中，在照明系统200的整个操作中确定调光器相位角，从而检测和处理调光器相位角的响应于调光器204的设置改变而产生的任何改变。
在块S433中确定检测到的相位角是否少于当前最小相位角(例如，该当前最小相位角是在至少第一周期内的初始最小相位角)。当确定当前检测到的相位角小于最小相位角(块S433：是)时，在块S434中将先前最小相位角替换为当前检测到的相位角。当确定当前检测到的相位角不小于最小相位角(块S433：否)时，该过程继续到块S435，在该块中确定检测到的相位角是否大于当前最大相位角(例如，在至少第一周期期间的初始最大相位角)。
当确定当前检测到的相位角大于最大相位角(块S435：是)时，在块S436中将先前最大相位角替换为当前检测到的相位角。当确定当前检测到的相位角不大于最小相位角(块S435：否)时，该过程继续到块S437。当然在备选实施例中，可以在确定检测到的相位角是否小于当前最小相位角之前或者同时，执行确定检测到的相位角是否大于当前最大相位角，而未脱离本教导的范围。
在块S437中，调光器的最大相位角和最小相位角以及检测到的相位角被返回到图3中描绘的过程反馈。在各种实施例中，可以仅在时已经对最小相位角和/或最大相位角做出改变时，向图3中描绘的过程返回最大相位角和最小相位角。否则，图3中描绘的过程继续使用初始或者最近确定的最大相位角和最小相位角。返回检测到的调光器相位角，从而可以如下文讨论的那样使用根据最大相位角和最小相位角而确定的函数来确定功率控制信号值以控制功率转换器220的输出功率。
同时，图4的相位角检测过程通过返回到块S432来继续，在该块中再次检测调光器相位角。在照明系统的整个操作中重复块S433至S437。最终，调光器204将设置成其最高调光器设置和最低调光器设置，并且将标识对应的实际最大相位角和最小相位角。然而，调光器相位角检测电路210将如下文讨论的那样继续生成与检测到的调光器相位角对应的功率控制信号，从而可以在已经确定实际最大相位角和最小相位角之前、期间和之后在某一水平上执行调光控制。
再次参照图3，在块S340中标识与在块S330的过程中检测到的最大相位角和最小相位角对应的功率控制信号值。这可以使用在块S310中确定的相位角与功率控制信号值之间的关系来实现。例如，最大相位角和最小相位角具有填充如上文讨论的先前存储的第一表和第二表的对应高端接通时间和低端接通时间。出于讨论的目的，可以例如假设已经确定高端接通时间为8.0ms，并且已经确定低端接通时间为1.4ms。参照表1，与8.0ms的高端接通时间对应的功率控制信号值是76％(以产生500流明的光输出水平)，并且参照表2，与1.4ms的低端接通时间对应的功率控制信号值是12％(以产生25流明的光输出水平)。
在块S350中，使用最小相位角和最大相位角(高接通时间和低接通时间)以及对应功率控制信号值来确定函数，该函数代表固态照明负载240在与最大调光器设置对应的高端点和与最小调光器设置对应的低端点之间的光输出调光范围。一般而言，如本领域普通技术人员将清楚的那样，可以根据专用设计要求和所需实施方式在各种实施例中使用将功率控制信号值与调光器相位角(或者接通时间)相关的多种函数中的任何函数，只要该函数无大阶跃以避免固态照明负载240的光输出中的大阶跃。
图5A和图5B示出将功率控制信号值(竖轴)与调光器接通时间(水平轴)相关的“平滑”或者基本上连续函数的例子，其中图5A示出线性函数并且图5B示出非线性函数。出于讨论的目的，可以例如再次假设已经确定高端接通时间和对应功率控制信号值为8.0ms和76％并且已经确定低端接通时间和对应功率控制信号值为1.4ms和12％。通过在每个调光器的基础上正确设置函数的高端点H和低端点L，可以使与高端点H对应的高光水平和与低端点L对应低光水平随着调光器变化而相同。
虽然图5A和图5B二者以毫秒为单位示出调光器接通时间，但是出于说明的目的，理解每个接通时间值如上文讨论的那样具有对应调光器相位角，从而低端接通时间(例如1.4ms)具有对应的最小相位角并且高端接通时间(例如8.0ms)具有对应的最大相位角。任何函数也可以用来设置固态照明负载240期望的光输出调光范围，只要它平滑并且无阶跃。
在图3的块S360中基于在块S350中确定的光输出范围函数来计算，并且生成功率控制信号。当然，如果确定在过程S330的过程中(例如，在块S432中)检测到的调光器相位角为最大相位角或者最小相位角，则(例如，从第一和第二查询表)已知对应的功率控制信号值。然而，针对在最大与最小相位角之间的检测到的调光器相位角(中间调光器相位角)，调光器相位角检测电路210基于函数来调整功率控制信号值，从而中间调光器相位角造成固态照明负载240的对应中间光输出水平。换而言之，在图5A和图5B中描绘的例子中，可以沿着线性或者非线性曲线绘制每个中间调光器相位角作为检测到的调光器相位角(或者调光器接通时间)的函数。
调光器相位角检测电路210向功率转换器220发送功率控制信号。作为响应，设置功率转换器220的操作点，并且功率转换器220向固态照明负载240递送与RMS输入电压和功率控制信号对应的功率，从而固态照明负载240无论调光器类型如何都输出统一调光的光水平。
因此根据各种实施例，调光器相位角检测电路210被配置成标识调光器204的最大相位角和最小相位角并且输出控制功率转换器220的功率控制信号，从而固态照明负载240响应于最大相位角输出预定高光水平并且响应于最小相位角输出预定低光水平。调光器相位角检测电路210也基于可以是线性或者非线性的光输出范围函数来输出与在最大相位角与最小相位角之间的检测到的中间调光器相位角对应的功率控制信号。如上文讨论的那样，调光器相位角检测电路210例如经由控制线路229向功率转换器220输出功率控制信号，该功率控制信号动态调整功率转换器220的操作点。因此，向固态照明负载240递送的功率由RMS输入电压和功率控制信号确定。
图6是示出根据一个代表性的实施例的、包括调光器相位角检测电路、功率转换器和固态照明灯具的用于照明系统的控制电路的电路图。图6的主要部件与图2的主要部件相似，但是根据示例配置关于各种代表性的部件提供更多细节。当然可以实施其它配置而未脱离本教导的范围。
参照图6，控制电路600包括整流电路605和调光器相位角检测电路610(虚线框)。如上文关于整流电路205讨论的那样，整流电路605连接到调光器以接收(调光)未整流电压，该调光器连接于整流电路605与市电电压之间，这由热调(dimmed hot)和中调(neutral input)输入指示。在描绘的配置中，整流电路605包括连接于整流电压节点N2与接地之间的四个二极管D601-D604。整流电压节点N2接收整流电压Urect并且通过输入滤波电容器C615连接到接地，该输入滤波电容器C615与整流电路605并联连接。
调光器相位角检测电路610基于整流电压Urect执行相位角检测过程。基于在整流电压Urect的信号波形中存在的相位斩波程度来检测与调光器设置的调光水平对应的相位角。调光器相位角检测电路610如上文讨论的那样确定检测到的相位角是否为关于特定调光器的最大相位角或者最小相位角，并且基于检测到的相位角来生成功率控制信号。功率转换器620基于整流电压Urect(RMS输入电压)和调光器相位角检测电路610提供的功率控制信号来控制LED负载640的操作，该LED负载包括串联连接的代表性的LED 641和LED642。这允许调光器相位角检测电路610有选择地调整从功率转换器620向LED负载640递送的功率，从而LED负载640的光输出水平在多种不同类型的调光器之中针对相同调光器设置(包括高端和低端设置)而言基本上统一。在各种实施例中，功率转换器620如例如在通过引用而结合于此、Lys的第7,256,554号美国专利中描述的那样以开路或者前馈方式操作。
在描绘的代表性的实施例中，调光器相位角检测电路610包括微控制器615，该微控制器使用整流电压Urect的信号波形以确定相位角。微控制器615包括连接于第一二极管D611与第二二极管D612之间的数字输入618。第一二极管D611具有连接到数字输入618的正极和连接到电压源Vcc的负极，并且第二二极管D612具有连接到接地的正极和连接到数字输入618的负极。微控制器615也包括数字输出619。
在各种实施例中，例如微控制器615可以是可以从MicrochipTechnology，Inc.获得的PIC12F683处理器并且功率转换器620可以是可以从ST Microelectronics获得的L6562，但是可以包括其它类型的微控制器、功率转换器或者其它处理器和/或控制器而未脱离本教导的范围。例如，微控制器615的功能可以由一个或者多个处理器和/或控制器实施，该处理器和/或控制如上文讨论的那样连接成接收在第一二极管D611与第二二极管D612之间的数字输入，并且可以使用软件或者固件(例如，存储于存储器中)来编程以执行这里描述的各种功能或者可以实施为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其它功能的处理器(例如，一个或者多个编程的微处理器和关联电路)的组合。如上文讨论的那样，可以在各种实施例中运用的控制器部件的例子包括但不限于常规微处理器、微控制器、ASIC和FPGA。
调光器相位角检测电路610还包括各种无源电子部件，比如第一电容器C613和第二电容器C614以及代表性的第一电阻器R611和第二电阻器R612指示的电阻。第一电容器C613连接于微控制器615的数字输入618与检测节点N1之间。第二电容器C614连接于检测节点N1与接地之间。第一电阻器R611和第二电阻器R612串联连接于整流电压节点N2与检测节点N1之间。在描绘的实施例中，例如第一电容器C613可以具有约560pF的值，并且第二电容器C614可以具有约10pF的值。也例如第一电阻器R611可以具有约1兆欧姆的值，并且第二电阻器R612可以具有约1兆欧姆的值。然而，如本领域普通技术人将清楚的那样，第一电容器C613和第二电容器C614以及第一电阻器R611和第二电阻器R612的相应值可以变化以针对任何特定情形提供特有益处或者满足各种实施方式的专用设计要求。
整流电压Urect是耦合到微控制器615的数字输入618的AC。第一电阻器R611和第二电阻器R612限制进入数字输入618的电流。当整流电压Urect的信号波形变高时，通过第一电阻器R611和第二电阻器R612在上升沿上对第一电容器C613充电。例如，在对第一电容器C613充电之时第一二极管D611将数字输入618钳位于在电压源Vcc以上的一个二极管电压降。只要信号波形不为零，第一电容器C613保持充电。在整流电压Urect的信号波形的下降沿上，第一电容器C613通过第二电容器C614放电，并且数字输入618由第二二极管D612钳位至在接地以下的一个二极管电压降。当使用后沿调光器时，信号波形的下降沿对应于波形的斩波部分的开始。只要信号波形为零，第一电容器C613保持放电。因而，在数字输入618的所得逻辑电平数字脉冲紧紧跟随斩波整流电压Urect的移动，在图7A至图7C中示出它们的例子。
更具体而言，图7A至图7C示出根据代表性的实施例的采样波形和在数字输入618的对应数字脉冲。每幅图中的上部波形描绘斩波整流电压Urect，其中斩波量反映调光水平。例如，波形可以描绘在调光器的输出出现的全170V(或者欧盟为340V)峰值整流正弦波的部分。下部方形波形描绘在微控制器615的数字输入618所见的对应数字脉冲。显然每个数字脉冲的长度对应于斩波波形，因此等于调光器接通时间(例如，调光器的内部开关为“接通”的时间量)。通过经由数字输入618接收数字脉冲，微控制器615能够确定调光器已经设置成的水平。
图7A示出当调光器在其最大设置或者高端接通时间(由波形旁边示出的调光器滑块的顶部位置指示)时的整流电压Urect和对应数字脉冲的波形。图7B示出当调光器处于中等设置(由波形旁边示出的调光器滑块的中间位置指示)时的整流电压Urect和对应数字脉冲的波形。图7C示出当调光器在其最小设置或者低端接通时间(由波形旁边示出的调光器滑块的底部位置指示)时的整流电压Urect和对应数字脉冲的波形。
图8是示出根据一个代表性的实施例的检测调光器的相位角的过程的流程图。可以由图6中所示微控制器615(或者更一般为处理器或者控制器)，例如图2中所示调光器相位角检测电路210实施该过程。
在图8的块S821中，例如通过第一电容器C613的初始充电来检测输入信号的数字脉冲的上升沿(例如，由图7A至图7C中的下部波形的上升沿指示)。例如，在微控制器615的数字输入618的采样在块S822中开始。在描绘的实施例中，对信号数字采样持续与刚好在市电半周期之下相等的预定时间。每当对信号采样时，在块S823中确定采样是否具有高电平(例如，数字“1”)或者低电平(例如数字“0”)。在描绘的实施例中，在块S823中进行比较以确定采样是否为数字“1”。当采样为数字“1”(块S823：是)时，在块S824中递增计数器，并且当采样不是数字“1”(块S823：否)时，在块S825中插入少量延迟。插入少量延迟，从而(例如微控制器615的)时钟周期数目无论采样确定为数字“1”还是数字“0”都相等。
在块S826中确定是否已经对整个市电半周期采样。当市电半周期未完成(块S826：否)时，该过程返回到块S822以再次在数字输入618对信号采样。当市电半周期完成(块S826：是)时，采样停止并且在块S827中标识在块S824中积累的计数器值作为当前相位角，并且计数器复位成零。计数器值可以存储于存储器中，上文讨论过该存储器的例子。微控制器615然后可以等待下一上升沿以再次开始采样。
例如，可以假设微控制器615在市电半周期期间取得255个采样。当调光器相位角由滑块设置于其范围的顶部(例如，如图7A中所示)时，计数器将在图8的块S824中递增至约255。当调光器相位角由滑块设置于其范围的底部(例如，如图7C中所示)时，计数器将在块S824中递增至仅10或者20。当调光器相位角设置于其范围的中间某处(例如，如图7B中所示)时，计数器将在块S824中递增至约128。计数器的值因此向微控制器615给予调光器已经设置成的水平或者调光器的相位角的指示。在各种实施例中，例如微控制器615可以使用计数器值的预定函数来计算相位角，其中如本领域普通技术人员将清楚的那样，该函数可以变化以便针对任何特定情形提供特有益处或者满足各种实施方式的专用设计要求。
因而如上文讨论的那样，可以使用最少无源部件和微控制器(或者其它处理器或者处理单元)的数字输入结构来电子检测特定调光器的高端接通时间和低端接通时间，并且高端接通时间和低端接通时间可以用来动态调整固态照明负载的光输出水平，从而光水平针对多个不同类型的调光器而言基本上统一(具体为最高调光器设置和最低调光器设置)。在一个实施例中，使用AC耦合电路、微控制器二极管钳位数字输入结构和如上文参照图6至图8讨论的为了二进制确定调光器存在而执行的算法(例如，由固件、软件和/或硬件实施)来实现调光器检测。
换而言之，根据各种实施例，通过先发现最大调光器相位角和最小调光器相位角而在飞行(fly)中确定光输出范围函数的高端点和低端点。然后，使用最大调光器相位角和最小调光器相位角来标识、例如在从关系数据库获取的表中查找或者计算对应功率控制信号值以便与调光器的实际调光范围无关地设置固态照明负载的所需高端光输出水平和低端光输出水平。光输出范围函数可以例如是平滑、基本上连续函数，从而提供与在高端点与低端点之间的调光器相位角对应的递增增加的功率控制信号值。
调光器相位角检测电路和关联算法可以使用于各种如下情形中，在这些情形中希望具有不同高端调光器设置和低端调光器设置的不同调光器在与相同照明产品一起使用时造成基本上相同调光范围。在各种实施例中，调光器相位角检测电路和关联算法也可以使用于其中还希望知道相位斩波调光器的确切相位角的情形中。例如，作为相位斩波调光器的负载而运行的电子变压器可以使用这一电路和方法以确定调光器相位角。一旦调光器相位角已知，可以改进关于固态照明灯具(例如，LED)的调光范围和与调光器的兼容性。这样的改进的例子包括控制具有调光器设置的灯的色温、确定调光器可以原位处置的最小负载、确定调光器何时原位不规律表现、变更光输出范围并且创建定制的调光光到滑块位置的曲线。
一般而言，各种实施例可以使用于如下情形中，在这些情形中，可调光电子镇流器连接到调光器，并且希望无论使用的调光器类型如何都在最大调光器设置和最小调光器设置具有相同光输出水平。在各种实施例中，调光器相位角检测电路210和/或微控制器615的功能例如可以由硬件、固件或者软件架构的任何组合构造的一个或者多个处理电路实施，并且可以包括它自己的存储器(例如，非易失性存储器)，该存储器用于存储允许它执行各种功能的可执行软件/固件可执行代码。例如，可以使用ASIC、FPGA等来实施功能。
用于使光输出范围随着调光器变化而相同的方法可以与具有固态照明(例如LED)负载的任何可调光功率转换器一起使用，其中希望在使用具有不同最小调光器设置和最大调光器设置的多种相位斩波调光器之时在光输出范围中具有相同最优性能。根据各种实施例的调光器相位角检测电路可以实施于可从Philips Color Kinetics获得的各种EssentialWhiteTM和/或eW产品中，这些产品包括eWBlast PowerCore、eW Burst PowerCore、eW Cove MX PowerCore、eWPAR 38等。另外，它可以用作对各种产品的使它们更为调光器友好的“智能”改进的构建块。
尽管这里已经描述和图示多个发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易设想用于执行这里描述的功能和/或获得这里描述的结果和/或这里描述的优点中的一个或者多个优点的多种其它手段和/或结构并且每个这样的变化和/或修改视为在这里描述的发明实施例的范围内。更一般而言，本领域技术人员将容易理解这里描述的所有参数、尺度、材料和配置是为了举例并且实际参数、尺度、材料和/或配置将依赖于本发明教导被用于的一个或者多个具体应用。
本领域技术人员将认识或者能够仅使用例行实验来确立这里描述的具体发明实施例的许多等效实施例。因此将理解仅通过例子呈现前述实施例并且在所附权利要求及其等效含义的范围内可以用除了具体描述并且要求保护的方式之外的方式实现发明实施例。本公开内容的发明实施例涉及这里描述的每个个别特征、系统、产品、材料、工具包和/或方法。
如这里定义和使用的所有定义应当理解为支配词典定义、在通过引用而结合的文献中的定义和/或定义的术语的普通含义。
如这里在说明书中和在权利要求书中使用的冠词“和/或”应当理解为意味着这样联合的要素中的“任何一个或者两个要素”、即在一些情况下联合存在而在其它情况下分离存在的要素。应当以相同方式理解用“和/或”列举的多个要素、即这样联合的要素中的“一个或者多个要素”。除了“和/或”子句具体标识的要素之外的其它要素无论是与具体标识的那些要素有关还是无关都可以可选地存在。因此作为非限制例子，引用在与开放式语言如“包括”结合使用时的“A和/或B”可以在一个实施例中仅指代A(可选地包括除了B之外的要素)；在另一实施例中仅指代B(可选地包括除了A之外的要素)；在又一实施例中指代A和B二者(可选地包括其它要素)；等等。
如在说明书中和在权利要求书中使用的那样，短语“至少一个”在引用一个或者多个要素的列表时应当理解为意味着从要素列表中的任何一个或者多个要素选择的至少一个要素、但是未必包括在要素列表内具体列举的每一个要素中的至少一个要素并且未排除要素列表中的要素的任何组合。这一定义也允许除了在短语“至少一个”引用的要素列表内具体标识的要素之外的要素，无论该要素是与具体标识的那些要素有关还是无关都可以可选地存在。因此作为非限制例子，“A和B中的至少一个”(或者等效为“A或者B中的至少一个”或者等效为“A和/或B中的至少一个”)可以在一个实施例中指代至少一个、可选地包括多个A而无B存在(并且可选地包括除了B之外的要素)；在另一实施例中指代至少一个、可选地包括多个B而无A存在(并且可选地包括除了A之外的要素)；在又一实施例中指代至少一个、可选地包括多个A和至少一个、可选地包括多个B(并且可选地包括其它要素)；等等。
也应当理解，除非清楚地相反指示，在这里要求保护的包括多个步骤或者动作的任何方法中，方法的步骤或者动作的顺序未必限于方法的步骤或者动作的记载顺序。另外，在权利要求中的括号之间出现的任何标号或其它字符仅为了方便而提供并且未旨在于以任何方式限制。
在权利要求书中以及在上述说明书中，诸如“包括”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“保持”、“由……组成”等所有过渡短语将理解为开放式、即意味着包括但不限于。仅过渡短语“由……构成”或者“实质上由……构成”应当分别是封闭或者半封闭过渡短语。

Claims (18)

1.一种控制功率转换器以独立于调光器类型向固态照明负载提供统一调光范围的方法，所述方法包括：
确定连接到所述功率转换器(220)的调光器(204)在所述固态照明负载(240)的操作期间的最大相位角和最小相位角；以及
基于所述检测到的所述调光器的最大相位角和最小相位角来动态调整所述功率转换器的输出功率，所述功率转换器的所述调整的输出功率调整所述固态照明负载在所述最大相位角输出的高端光水平以与预定高端值匹配并且调整所述固态照明负载在所述最小相位角输出的低端光水平以与预定低端值匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定所述最大调光器相位角和最小调光器相位角的步骤包括：
基于整流输入市电电压来检测多个调光器相位角；
比较所述检测到的相位角与先前确定的最小相位角和先前确定的最大相位角；
当所述检测到的相位角小于所述先前确定的最小相位角时设置检测到的相位角作为所述最小相位角；以及
当所述检测到的相位角大于所述先前确定的最大相位角时设置检测到的相位角作为所述最大相位角。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述动态调整所述功率转换器的输出功率的步骤包括：
确定将所述功率转换器的功率控制信号和调光器相位角的值相关的函数，使用所述最小相位角以确定所述函数的与所述固态照明负载输出的所述低端光水平对应的低端点，并且使用所述最大相位角以确定所述函数的与所述固态照明负载输出的所述高端光水平对应的高端点。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
基于所述函数和检测到的相位角来确定用于调整所述功率转换器向所述固态照明负载的所述输出功率的所述功率控制信号的值。
5.一种用于为多个不同类型的调光器提供固态照明负载的统一的调光范围的方法，所述方法包括：
初始设置与最小调光器设置对应的最小相位角和与最大调光器设置对应的最大相位角；
基于整流输入市电电压来检测调光器相位角；
确定所述检测到的相位角是否小于所述初始最小相位角；
当所述检测到的相位角小于所述初始最小相位角时设置所述检测到的相位角作为所述最小相位角；
确定所述检测到的相位角是否大于所述初始最大相位角；
当所述检测到的相位角大于所述初始最大相位角时设置所述检测到的相位角作为所述最大相位角；以及
根据所述最小相位角和所述最大相位角确定用于确定功率控制信号的值的光输出范围函数，所述功率控制信号控制功率转换器向所述固态照明负载递送的输出功率，从而所述固态照明负载响应于所述最小相位角输出预定最小光水平并且响应于所述最大相位角输出预定最大光水平。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
通过将所述检测到的相位角应用于所述光输出范围函数来设置所述功率控制信号的所述值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述光输出范围函数包括函数，所述函数定义在与所述最小相位角对应的低端接通时间值和与所述最大相位角对应的高端接通时间值之间的曲线。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述光输出范围函数包括线性函数。
9.根据权利要求5所述的方法，其中初始设置所述最小相位角包括：
确定与所述多个不同类型的调光器中的每个调光器对应的最小相位角；
基于与所述多个不同类型的调光器对应的所确定的最小相位角来计算平均最小相位角；以及
将所述初始最小相位角设置成所计算的平均最小相位角。
10.根据权利要求5所述的方法，其中初始设置所述最大相位角包括：
确定与所述多个不同类型的调光器中的每个调光器对应的最大相位角；
基于与所述多个不同类型的调光器对应的所确定的最大相位角来计算平均最大相位角；以及
将所述初始最大相位角设置成所计算的平均最大相位角。
11.根据权利要求5所述的方法，其中所述功率控制信号包括脉宽调制(PWM)信号并且所述功率控制信号的所述值包括占空比百分比。
12.根据权利要求5所述的方法，还包括：
构建第一查询表，所述第一查询表关联多个第一调光器相位角与多个功率控制信号值，所述多个功率控制信号值分别使所述固态照明负载在所述对应调光器相位角输出所述预定最小光水平；以及
构建第二查询表，所述第二查询表关联多个第二调光器相位角与多个功率控制信号值，所述多个功率控制信号值分别使所述固态照明负载在所述对应调光器相位角输出所述预定最大光水平。
13.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述光输出范围函数包括：
在所述第一查询表中关联所述最小相位角与所述多个第一调光器相位角中的选择的第一调光器相位角；
从所述第一查询表获取所述功率控制信号的与所述选择的第一调光器相位角对应的选择的第一值；以及
标识所述光输出范围函数的低端点为与所述选择的第一调光器相位角和所述功率控制信号的所述选择的第一值对应的点。
14.根据权利要求13所述的方法，其中确定所述光输出范围函数还包括：
在所述第二查询表中关联所述最大相位角与所述多个第二调光器相位角中的选择的第二调光器相位角；
从所述第一查询表获取所述功率控制信号的与所述选择的第二调光器相位角对应的选择的第二值；以及
标识所述光输出范围函数的高端点为与所述选择的第二调光器相位角和所述功率控制信号的所述选择的第二值对应的点。
15.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述相位角包括：
对与所述整流输入市电电压的信号波形对应的数字脉冲采样；以及
确定所述采样的数字脉冲的长度，所述长度对应于所述调光器的调光水平。
16.一种用于控制向固态照明负载递送的功率的系统，所述系统包括：
功率转换器，配置成响应于源于市电电压的整流输入电压向所述固态照明负载递送预定标称功率；以及
调光器相位角检测电路，配置成确定调光器是否连接于所述市电电压与所述功率转换器之间、生成在所述调光器存在时具有第一值并且在所述调光器不存在时具有第二值的功率控制信号、以及向所述功率转换器提供所述功率控制信号，
其中所述功率转换器响应于所述功率控制信号的所述第一值将输出功率增加补偿量，所述增加的输出功率等于所述标称功率。
17.根据权利要求16所述的系统，其中：
所述功率转换器以开环或者前馈方式操作，
所述调光器相位角检测电路包括：
处理器，包括数字输入；
第一二极管，连接于所述数字输入与电压源之间；
第二二极管，连接于所述数字输入与接地之间；
第一电容器，连接于所述数字输入与检测节点之间；
第二电容器，连接于所述检测节点与接地之间；以及
电阻，连接于所述检测节点与接收所述整流输入电压的整流电压节点之间，并且
所述处理器被配置成基于所述整流输入电压在所述数字输入对数字脉冲采样并且基于所述采样的数字脉冲的长度来标识所述相位角。
18.根据权利要求17所述的系统，其中在所述整流输入电压的信号波形的上升沿上通过所述电阻对所述第一电容器充电，并且所述第一二极管在所述第一电容器被充电时将所述数字输入管脚钳位于所述电压源以上一个二极管电压降，从而提供具有与所述信号波形对应的长度的数字脉冲。
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