CN104170527A - 没有中性线的照明控制系统中的分流设备 - Google Patents

没有中性线的照明控制系统中的分流设备 Download PDF

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Abstract

一种设备(340，440，540)连接至控制器(330)的输出端子(334)，该控制器具有连接至外部电源(305)的第一供电端子(310)的单个输入端子(334)，该外部电源在第一供电端子(310)和第二供电端子(312)之间输出AC电压。该设备包括泄放电路(342，442，542)以及用于检测控制器是对负载(320)进行供电还是使得该负载无效的开关装置(344/346，444/446，544/546)。当该控制器处于OFF状态时，该开关装置将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和第二供电端子之间在该控制器的输出端子和第二供电端子之间提供电流路径。当该控制器处于ON状态时，该开关装置将该泄放电路在该控制器的输出端子和第二供电端子之间断开连接。

Description

没有中性线的照明控制系统中的分流设备
技术领域
本发明总体上涉及并不采用中性线的照明控制系统，尤其涉及在负载关闭时采用分流设备提供功率流以进行控制的这样的照明控制设备。
背景技术
在许多常规照明装置中，机械墙壁开关被用来通过形成或断开包括照明单元的负载和承载来自AC市电电源的功率的“热(hot)”线之间的电连接而开启或关闭照明单元。因此，机械墙壁开关并不需要连接至来自AC市电的中性线以便开启和关闭照明单元，而是仅具有用于连接至承载来自AC市电电源的功率的“热”线的输入端子以及用于在开关开启照明单元时将该功率提供至负载的输出端子(出于安全的原因，机械墙壁开关还可以具有接地线，其并不向墙壁开关或负载提供任何功率并且其连接至接地端)。作为结果，在许多现有建筑物中，来自AC市电电源的中性线并未被提供至接线盒或者提供有机械墙壁开关的其它位置，而是仅将“热”线和去往负载的线路提供至该位置(同样，出于安全的原因，并不向墙壁开关或负载提供任何功率的接地线也可以被提供并且连接至接地端)。
这里，所要理解的是，负载可以包括一个或多个照明单元，每个照明单元可以包括照明驱动器以及一个或多个光源，诸如白炽灯、荧光灯(诸如紧凑型荧光灯泡)、一个或多个发光二极管(LED)。LED也可以或可以不包括镇流器。
节能要求随着对智能照明系统的需求而变得日益迫切，在住宅和商业安装中，越来越多的采用电子开关和调光功能的电子控制器替代了简单的机械墙壁开关。这样的电子控制器的操作与机械墙壁开关类似，但是由于照明控制器内的电路，该电子控制器可以执行诸如开启或关闭继电器、调光、无线通信等的附加功能。因此，不同于简单的机械墙壁开关，电子照明控制器的正常操作需要一些能量。
然而，如果电子控制器替代机械墙壁开关连接在负载之前，则电子控制器的最大可用功率由泄漏电流以及负载的特性所确定，该负载与电子控制器进行串联。在例如那些涉及到其泄漏电流非常有限的调光镇流器的一些情况下，在负载关闭时并没有充足的泄漏电流通过电子控制器以保持电子开关正常操作。结果，照明系统可能无法正常操作。
图1是图示出该问题的常规照明控制系统100的接线图。照明控制系统100包括负载120和电子控制器130。
负载120可以包括一个或多个照明单元和/或电机(例如，用于房间风扇)。(多个)照明单元可以包括以下照明单元，它们均包括照明驱动器以及一个或多个光源，诸如白炽灯、荧光灯(诸如紧凑型荧光灯泡)、一个或多个发光二极管(LED)等。负载120也可以或可以不包括镇流器。负载120具有第一负载端子和第二负载端子，并且被配置为在第一和第二负载端子之间接收负载电压并且进一步被配置为允许负载电流在第一和第二负载端子之间流动。
电子控制器130具有经由接线(例如，黑色接线)连接至外部电源105(例如，AC市电)的第一供电端子110的单个输入端子，上述外部电源105在其第一供电端子110和第二供电端子(例如，中性端子)112之间输出AC电压。还示出了地线(例如，绿色接线)112，其连接至接地端并且其并不向电子控制器130或负载120提供任何功率。电子控制器130还具有单个输出端子，其通过接线(例如，红色接线)连接至负载120的第一负载端子。负载120的第二负载端子通过接线(例如，中性线，其可以是白色线路)连接至外部电源105的中性端子112。
当电子控制器130处于ON状态从而对负载120进行供电时，则负载120能够接收从外部电源105所提供的输入电压的100％而作为其负载电压。当电子控制器处于OFF状态从而使得负载120无效时，则跨接负载120的负载电压将为零。
然而，由于电子控制器130是需要功率进行操作的电子设备，所以情形可能会变得复杂。当电子控制器130处于ON状态时，如果跨接负载120的负载电压为从外部电源105所提供的输入电压的100％，则跨接电子控制器130的电压将为零，并且其无法长期保持在ON状态。同时，当电子开关130处于OFF状态时，将没有跨接负载120的负载电压并且没有流过负载120的负载电流。然而，这意味着也将没有电流或者非常小的电流流过电子控制器130，从而或者其无法保持OFF状态，或者其需要更多的能量。
为了解决这些问题，一些电子控制器被设计为对它们处于ON和OFF状态的时间间隔进行调制。当电子控制器处于ON状态时，其将在短时间内切换至OFF状态(例如，在每10ms的ON周期期间的2ms内为OFF)，从而在该间隔期间，电子控制器能够接收到从外部电源105所提供的输入电压的100％并且因此对其自身进行供电。同时，当电子控制器处于OFF状态时，其保持小的泄漏电流流过负载，并且利用这样的泄漏电流，电子控制器也能够对其自身进行供电。
但是随着技术发展以及诸如照明控制所需的无线通信之类的越来越多的特征，电子控制器的功率消耗明显有所增加，并且负载自身所固有的泄漏电流不足以在电子控制器处于OFF状态时对其进行供电。
图2是已经为了尝试解决该问题而提供的另一种照明控制系统200的接线图。除了照明控制系统200包括跨接负载120的负载端子所连接的外部电容器210之外，照明控制系统200与照明控制系统100相同。无论电子控制器处于ON状态还是OFF状态，外部电容器210都能够为电子控制器130提供泄漏电流路径。电容器越大，就能够向电子控制器130输送越多的泄漏电流以支持消耗大量电流和功率的活动(例如，接收无线控制信号)。
然而，如果电子控制器120包括也被称作前沿调光器的基于TRIAC的设备，则外部电容器210将由于每个周期巨大的浪涌电流而对TRIAC造成严重损坏。此外，外部电容器210将移位负载侧的电压和电流的相位，这使得调光操作的舍相无法控制。
因此，将期望提供一种照明控制系统，其能够在控制器处于OFF状态时向该控制器提供必要的泄漏电流并且使得由该控制器进行供电的负载无效。
发明内容
本公开涉及用于在控制器处于OFF状态并且使得由该控制器进行供电的负载无效时向该控制器提供必要的泄漏电流的发明方法和装置。
总体上，在一个方面，一种系统包括：电子控制器和分流设备。该电子控制器具有连接至外部电源的第一供电端子的单个输入端子，该外部电源在第一供电端子和其第二供电端子之间输出AC电压，以及连接至负载的第一负载端子的单个输出端子，该负载包括至少一个光源并且具有第一负载端子和第二负载端子，其中该第二负载端子连接至该外部电源的第二供电端子，并且其中该负载被配置为在第一和第二负载端子之间接收负载电压并且进一步被配置为允许负载电流在第一和第二负载端子之间流动，其中该电子控制器被配置为对负载电压和负载电流中的至少一个进行控制从而有选择地对负载进行供电并且使得负载无效。该分流设备包括：泄放电路；和开关装置，其被配置为有选择地将该泄放电路连接在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间。当该电子控制器处于OFF状态时，该开关装置被配置为将该泄放电路连接在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间以在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径。当该电子控制器处于ON状态时，该开关装置被配置为将该泄放电路在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
在一个实施例中，该开关装置包括：与该泄放电路串联的开关；和电压测量设备，其连接在第一和第二负载端子之间并且被配置为测量负载电压，并且在所测量的负载电压小于阈值电压同时该控制器处于OFF状态时闭合该开关以将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间以在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径，并且在所测量的负载电压超出阈值电压同时该控制器处于ON状态时对该开关进行控制以打开该开关而将该泄放电路在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
在另一个实施例中，该开关装置包括：与该泄放电路串联的开关；和电流测量设备，其被配置为测量负载电流，并且在所测量的负载电流小于阈值电流时闭合该开关以将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间以在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径，并且在所测量的负载电流超出阈值电流时对该开关进行控制以打开该开关而将该泄放电路在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
根据该实施例的一个可选特征，该电流测量设备连接在该电子控制器的输出端子和第一负载端子之间。
根据该实施例的另一个可选特征，该电流测量设备连接在第二负载端子和该外部电源的第二供电端子之间。
根据另一个实施例，该电子控制器包括用于对提供至负载的功率量进行调节的调光电路。
根据有另一个实施例，该电子控制器包括无线接收器，其被配置为接收无线信号并且作为其响应对提供至负载的功率量进行控制。
根据又另一个实施例，该外部电源的第二供电端子直接连接至负载。
根据另外的实施例，该外部电源的第二功率端子经由开关装置连接至负载。
根据再另外的实施例，该控制器在不提供到第二供电端子的连接的位置处安装在建筑物中，并且其中该分流设备以至少1英尺的距离与控制器分离并间隔开来。
根据又另外的实施例，当该电子控制器从OFF状态变换为ON状态时，该开关装置被配置为在至少100毫秒的延迟之后将该泄放电路在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
通常，在另一个方面，提供了一种用于从外部电源向具有第一和第二负载端子的负载进行供电的方法，该外部电源在第一供电端子和其第二供电端子之间输出AC电压，其中该负载被配置为在第一和第二负载端子之间接收负载电压并且进一步被配置为允许负载电流在第一和第二负载端子之间流动，该方法包括：针对被配置为对负载电压和负载电流中的至少一个进行控制以便有选择地对负载进行供电并且使得负载无效的控制器，在该控制器处于OFF状态时将泄放电路连接在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间，该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径；并且在该控制器处于ON状态时将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
在一个实施例中，该方法进一步包括：测量负载电压；将所测量的负载电压与阈值电压进行比较；在所测量的负载电压小于阈值电压时将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间；并且在所测量的负载电压超出阈值电压时将该泄放电路在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
根据另一个实施例，该方法进一步包括：测量提供至负载的电流；将所测量的负载电流与阈值电流进行比较；在所测量的负载电流小于阈值电流时将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间；并且在所测量的负载电流超出阈值电流时将该泄放电路在该电子控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
根据又另一个实施例，该控制器在不提供到第二供电端子的连接的位置安装在建筑物中，并且其中该分流设备以至少1英尺的距离与控制器分离并间隔开来。
根据另外的实施例，在该控制器处于ON状态时将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接包括：当该控制器从OFF状态变换为ON状态时，在100毫秒的延迟之后将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
总体上，在又另一个方面，一种设备被配置为连接至控制器的输出端子，该控制器进而具有连接至外部电源的第一供电端子的单个输入端子，该外部电源在第一供电端子和其第二供电端子之间输出AC电压。该设备包括：泄放电路；和开关装置，其被配置为检测该控制器是对负载进行供电还是使得该负载无效。该开关装置被配置为当该控制器处于OFF状态时将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间，而使得该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径。该开关装置进一步被配置为当该控制器处于ON状态时将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
根据一个实施例，该开关装置包括：与该泄放电路串联的开关；和电压测量设备，其连接在第一和第二负载端子之间并且被配置为测量负载电压，并且在所测量的负载电压小于阈值电压时闭合该开关以将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间以在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径，并且在所测量的负载电压超出阈值电压时对该开关进行控制以打开该开关而将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
根据另一个实施例，该开关装置包括：与该泄放电路串联的开关；和电流测量设备，其被配置为测量负载电流，并且在所测量的负载电流小于阈值电流时闭合该开关以将该泄放电路连接在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间以在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间提供电流路径，并且在所测量的负载电流超出阈值电流时对该开关进行控制以打开该开关而将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
根据又另一个实施例，该开关装置被配置为将该外部电源的第二供电端子连接至该负载。该泄放电路可以包括电阻器或者由电阻器构成。
根据另外的实施例，该控制器在不提供到第二供电端子的连接的位置安装在建筑物中，并且其中该分流设备以至少1英尺的距离与控制器分离并间隔开来。
根据又另外的实施例，当该电子控制器从OFF状态变换为ON状态时，该开关装置被配置为在至少100毫秒的延迟之后将该泄放电路在该控制器的输出端子和该外部电源的第二供电端子之间断开连接。
如这里出于本公开的目的所使用的，术语“LED”应当被理解为包括任意电致发光二极管或者能够响应于电信号而生成辐射的其它类型的基于载流子注入/结的系统。因此，术语LED包括但并不局限于响应于电流而发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。特别地，术语LED是指可以被配置为在红外光谱、紫外光谱和可见光谱(通常包括从大约400纳米至大约700纳米的辐射波长)的各部分中的一个或多个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的一些示例包括但并不局限于各种类型的红外LED、紫外LED、红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED、琥珀色LED、橙色LED和白色LED(以下进一步讨论)，但是并不局限于此。还应当意识到的是，LED可以被配置和/或控制为针对给定光谱(例如，窄带宽、宽带宽)生成具有各种带宽(例如，半高全宽或FWHM)，以及给定的一般颜色类别内的各种主导波长的辐射。
例如，被配置为生成基本上白色光线的LED(例如，白色LED)的一种实施方式可以包括分别发射不同电致发光光谱的多个裸片(die)，它们作为组合而混合形成基本上白色的光线。在另一种实施方式中，白色光LED可以与磷光体材料相关联，该磷光体材料将具有第一光谱的电致发光转换为不同的第二光谱。在该实施方式的一个示例中，具有相对短的波长和窄带宽的电致发光“泵浦”磷光体材料，其进而发射具有稍宽光谱的较长波长的辐射。
应当理解的是，术语LED并不对LED的物理和/或电气封装类型进行限制。例如，如以上所讨论的，LED可以是指具有被配置为分别发射不同辐射光谱的多个裸片(例如，可以或可以不被单独控制)的单个发光设备。而且，LED可以与被认为是LED的整体部分的磷光体相关联(例如，一些类型的白色LED)。通常，术语LED可以是指封装LED、非封装LED、表面安装LED、板载芯片LED、T封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括一些类型的包装和/或光学元件(例如，漫射透镜)的LED，等等。
术语“光源”应当被理解为是指各种辐射源中的任意一种或多种，其包括但并不局限于基于LED的源(包括如以上所定义的一个或多个LED)、白炽源(例如，白炽灯、卤素灯)、荧光源、磷光源、高强度放电源(例如，钠蒸汽、汞蒸汽和金属卤化物灯)、激光、其它类型的电致发光源、火致光源(例如，火焰)、烛光源(例如，汽灯罩、碳弧辐射源)、光致发光源(例如，气体放电源)、使用电子饱和的阴极光源、流电光源、晶体光源、电视显像管光源、热光源、摩擦光源、声致发光源、辐射发光源和发光聚合物。
如这里所使用的“照明驱动器”是指以一定形式向一个或多个光源提供电功率而使得该光源发光的装置。特别地，照明驱动器可以以第一形式接收功率(例如，AC市电功率；固定DC电压等)，并且以针对其所驱动的(多个)光源(例如，(多个)LED光源)的要求进行定制的第二形式提供功率。
如这里所使用的术语“照明模块”是指可以包括具有安装于其上的一个或多个光源的电路板(例如，印刷电路板)以及诸如传感器、电流源等的一个或多个相关联电子组件的模块，并且其被配置为连接至照明驱动器。这样的照明模块可以被插入照明器材或者其上可以提供照明驱动器的主板的插槽中。术语“LED模块”在这里被用来指代可以包括具有安装于其上的一个或多个LED的电路板(例如，印刷电路板)以及诸如传感器、电流源等的一个或多个相关联电子组件的模块，并且其被配置为连接至照明驱动器。这样的照明模块可以被插入照明器材或者其上可以提供照明驱动器的主板的插槽中。
术语“照明单元”在这里被用来指代包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定照明单元可以具有各种针对(多个)光源的安装部署、包装/外壳部署和形状和/或电气和机械连接配置的任意之一。此外，给定照明单元可选地可以与涉及(多个)光源的操作的各种其它组件(例如，控制电路，照明驱动器)相关联(例如，包括，与之耦合和/或封装在一起)。“基于LED的照明单元”是指单独或与其它非基于LED的光源相结合地包括一个或多个如以上所讨论的基于LED的光源的照明单元。
术语“照明器材”和“灯具”在这里可互换地被用来指代特定外形规格、装配、或封装的一个或多个照明单元的实施方式或部署形式，并且可以与其它组件相关联(例如，包括、耦合至和/或与之封装在一起)。
术语“控制器”在这里一般被用来描述与一个或多个光源的操作相关的各种装置。控制器可以以多种方式来实施(例如，利用专用硬件来实施)以执行这里所讨论的各种功能。“处理器”是采用可以使用软件(例如，微代码)进行编程以执行这里所讨论的各种功能的一个或多个微处理器的控制器的一个示例。控制器可以在采用或不采用处理器的情况下进行实施，并且还可以被实施为专用硬件的组合以执行一些功能并且被实施为处理器(例如，一个或多个编程微处理器和相关联电路)以执行其它功能。可以在本公开的各个实施例中被采用的控制器组件的示例包括常规的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)，但是并不局限于此。
将要理解的是，当部件被称作“连接”或“耦合”至另一个部件时，其可以直接连接或耦合至其它部件或者可能存在中间部件。与之相比，当部件被称作“直接连接”或“直接耦合”至其它部件时，则并不存在中间部件。
依据专利申请人可能自身为词典编纂者的理解，如这里所使用的“双线连接”具体被定义为确切地采用两个线路或端子的连接。如该说明书和权利要求书中所使用的“双线连接”并非明确包括采用三个(或更多)线路的连接。
应当意识到的是，以上概念和以下更为详细地讨论的附加概念(假设这样的概念并不互相矛盾)的所有组合形式被预期作为这里所公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结束处出现的请求保护的主题的所有组合被预期作为这里所公开的发明主题的一部分。还应当意识到，这里明确采用的、也可以出现在通过引用而结合的任意公开中所出现的术语应当赋予与这里所公开的特定概念最为相符的含义。
附图说明
在附图中，同样的附图标记通常贯穿不同视图而指代相同的部分。而且，附图并不必然依比例绘制，而是一般强调图示出本发明的原理。
图1是常规照明控制系统的接线图。
图2是另一种常规照明控制系统的接线图。
图3是根据本发明的具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统的一个实施例的接线图。
图4是根据本发明的具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统的第二实施例的接线图。
图5是根据本发明的具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统的第三实施例的接线图。
图6是根据本发明的具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统的第四实施例的接线图。
具体实施方式
如以上所讨论的，用于有选择地向负载进行供电的控制器经常安装在仅有一个线路或连接可用于向该控制器和负载进行供电的外部电源的仅一个供电端子的位置(即，向控制器提供中性线)。在这些安装中，除了通过负载自身之外，没有从控制器到外部电源的返回电流路径。因此，需要在控制器处于OFF状态并且负载被无效时为该控制器提供返回电流路径。
因此，申请人已经认识并意识到，当控制器处于OFF状态并且使得负载无效时，在控制器的输出端子和外部电源的第二供电端子之间提供绕行电流路径将会是有利的。当控制器处于ON状态并且对负载供电时，将控制器的输出端子和外部电源的第二供电端子之间的绕行电流路径断开连接或者使其无效也将会是有利的。这可以在控制器处于ON状态并且对负载进行供电时防止绕行电流路径中浪费功耗。
考虑到上述内容，本发明的各个实施例和实施方式涉及一种分流设备，其能够连接至控制器的输出端子并且其能够在控制器处于OFF状态并且使得负载无效时在控制器的输出端子和外部电源的第二供电端子之间提供绕行电流路径。其它实施例和实施方式涉及一种包括这样的分流设备的照明控制装置。另外其它的实施例和实施方式涉及一种方法，其使得能够在控制器处于OFF状态并且使得负载无效时在控制器的输出端子和外部电源的第二供电端子之间提供绕行电流路径，并且在控制器处于ON状态并且对负载供电时将控制器的输出端子和外部电源的第二供电端子之间的绕行电流路径断开连接或者使其无效。
图3是具有并不采用中性线的控制器330的照明控制系统300的一个实施例的功能框图。系统300包括负载320、控制器330和分流设备340。
负载320可以包括一个或多个照明单元和/或电机(例如，用于房间风扇)。(多个)照明单元可以包括以下照明单元，它们均包括照明驱动器以及一个或多个光源，诸如白炽灯、荧光灯(诸如紧凑型荧光灯泡)、一个或多个发光二极管(LED)等。负载320也可以活可以不包括镇流器。负载320具有第一负载端子322和第二负载端子324，并且被配置为在第一和第二负载端子322和324之间接收负载电压并且进一步被配置为允许负载电流在第一和第二负载端子322和324之间流动。
控制器330具有经由接线(例如，黑色接线)连接至外部电源305(例如，AC市电)的第一供电端子310的单个输入端子332，上述外部电源305在其第一供电端子310和第二供电端子(例如，中性端子)312之间输出AC电压。出于安全原因可以提供地线(未示出)，其连接至接地端并且其并不向控制器330或负载320提供任何功率。控制器330还具有单个输出端子334，其通过接线(例如，红色接线)连接至负载320的第一负载端子322。负载320的第二负载端子324通过接线(例如，中性线，其可以是白色线路)连接至外部电源305的第二(例如中性)供电端子312。
在照明控制系统300的一些实施例中，控制器330可以安装在接线盒或建筑物的墙壁中，并且可以(例如，通过1英尺至数英尺的距离)远离负载320进行定位。在一些实施例中，到外部电源305的第二(例如，中性)供电端子312的连接在控制器330所安装或部署的位置并未提供或不可使用，并且仅有到第一供电端子310的连接可用(例如，通过所谓的“热”线)。在一些实施例中，分流设备340可以与负载320定位在一起。在一些实施例中，分流设备340可以连同包括负载320的照明设备一起提供在照明器材或外壳之内。
在一些实施例中，控制器330是电子控制器，其包括用于响应于调光信号(其可以是例如可由用户进行调节的控制器330的调光旋钮或滑动控制的设置)对提供至负载320的功率数量进行调节的调光电路。在一些实施例中，控制器330包括被配置为接收无线信号的无线接收器，该无线信号包括供控制器330对提供至负载320的功率数量进行控制的数据和/或命令。
分流设备340连接至控制器330的输出端子334，并且经由接线(例如，中性线，其可以是白色接线)连接至外部电源305的第二(例如，中性)端子312。分流设备340包括泄放电路342、包括开关344和开关控制346的开关装置。在一些实施例中，泄放电路342可以由例如1kΩ电阻器的电阻器所组成。在一些实施例中，开关344可以包括晶体管开关，例如场效应晶体管(FET)，特别是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。有利地，在一些实施例中，开关344被配置为具有小于10毫秒的开关时间。
在操作上，电子控制器330被配置为对负载电压和负载电流中的至少一个进行控制从而有选择地对负载进行供电以及使得负载320无效。如以上所描述的，控制器330可以响应于调光输入(例如，通过用户所操控的旋钮或滑动器)、响应于无线控制信号等对负载电压和/或负载电流进行控制。
开关控制346被配置为确定电子控制器330何时处于使得负载320无效的OFF状态。当开关控制346确定电子控制器330处于使得负载320无效的OFF状态时，则开关装置特别是开关344可以将泄放电路342连接在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间以在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间提供泄漏电流路径。而且，有利地，当开关控制346确定电子开关330处于对负载320进行供电的ON状态时，开关装置特别是开关344被配置为将泄放电路342从电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间断开连接。在一些实施例中，当电子开关330切换至ON状态时，开关344可以立即关闭以将包括泄放电路342的路径断开连接。然而，由于一些负载330中的一些灯具驱动器可能需要一些时间(例如，100毫秒)来点亮灯具，所以它们可能无法在初始ON阶段汲取足够电流以保持电子控制器330适当操作。因此，在一些实施例中，开关344可以在直至负载320完全导通并且能够汲取用于控制器330的足够电流的短暂延迟之后才关闭。
图4是具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统400的第二实施例的功能框图。除了分流设备440替代了分流设备340之外，照明控制系统与照明控制系统300相同。分流设备440可以是分流设备340的一个实施例。
如利用照明控制系统300那样，在照明控制系统400的一些实施例中，控制器330可以安装在接线盒或建筑物的墙壁中，并且可以(例如，以1英尺至数英尺的距离)远离负载320进行定位。在一些实施例中，到外部单元305的第二(例如，中性)供电端子312的连接在控制器330所安装或部署的位置并未提供或不可使用，并且仅有到第一供电端子310的连接可用(例如，通过所谓的“热”线)。在一些实施例中，分流设备440可以与负载320定位在一起。在一些实施例中，分流设备440可以连同包括负载320的照明设备一起提供在照明器材或外壳之内。
分流设备440连接至控制器330的输出端子334，并且经由接线(例如，中性接线，其可以是白色接线)连接至外部电源305的第二(例如，中性)端子312。分流设备440还跨接负载320的负载端子322和324进行连接。分流设备340包括泄放电路442、包括开关444和电压测量设备(例如，运算放大器)446的开关装置。在一些实施例中，泄放电路442可以由例如1kΩ电阻器的电阻器所组成。在一些实施例中，开关444可以包括晶体管开关，例如场效应晶体管(FET)，特别是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。有利地，在一些实施例中，开关444被配置为具有小于10毫秒的开关时间。
在操作上，分流设备440被配置为确定电子控制器330何时处于使得负载320无效的OFF状态。例如，分流设备440可以在应用于负载320的负载电压小于最小调光电压时确定电子控制器330处于OFF状态。当开关控制344确定电子控制器330处于使得负载320无效的OFF状态时，则开关装置特别是开关444可以将泄放电路442连接在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间以在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间提供泄漏电流路径。而且，有利地，当分流设备440确定电子开关330处于对负载320进行供电的ON状态时，开关装置特别是开关444被配置为将泄放电路442从电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间断开连接。
更具体地，当控制器330处于OFF状态时，预计跨接负载320的负载端子322和324的负载电压将为零，但是由于通过回路的泄漏电流，负载电压将会发生振荡并且在某个时间被充电至像来自外部电源305的输入电压的100％一样高。然而，该功率非常有限，因此如果开关444在负载电压被充电至某个阈值的时刻将泄放电路442跨接负载320进行连接，该阈值例如来自外部电源305的输入电压的50％(例如，56伏)，则泄漏电流将明显下降并且将永远无法被充电至输入电压的100％。因此，以这种方式，分流设备440能够在控制器330处于OFF状态时将负载电压保持在低水平并且避免负载320的意外启动，另外，其能够将更多的泄漏电流送至控制器330以支持其较高的功耗。
当控制器330处于ON状态时，分流设备440将首先在负载电压下降至阈值的时刻尝试消散功率并降低负载电压，该阈值例如来自外部电源305的输入电压的50％(例如，56伏)，但是由于该电压并非像控制器330处于OFF状态时那样由泄漏电流所引发，所以负载电压无法被拉低并且其将保持上升。当其达到并超出例如来自外部电源305的输入电压的70％的较高阈值时，分流设备440将识别出该控制器处于ON状态并且其因此将经由开关444对泄放电路442去激励或使其断开连接，并且停止尝试消散功率。随后，被启用的负载320输送电流通过控制器330而对其进行供电。
图5是具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统的第三实施例的功能框图。除了分流设备540替代了分流设备340之外，照明控制系统与照明控制系统300相同。分流设备540可以是分流设备340的一个实施例。
如利用照明控制系统300那样，在照明控制系统500的一些实施例中，控制器330可以安装在接线盒或建筑物的墙壁中，并且可以(例如，以1英尺至数英尺的距离)远离负载320进行定位。在一些实施例中，到外部单元305的第二(例如，中性)供电端子312的连接在控制器330所安装或部署的位置并未提供或不可使用，并且仅有到第一供电端子310的连接可用(例如，通过所谓的“热”线)。在一些实施例中，分流设备540可以与负载320定位在一起。在一些实施例中，分流设备540可以连同包括负载320的照明设备一起提供在照明器材或外壳之内。
分流设备540连接至控制器330的输出端子334，并且经由接线(例如，中性接线，其可以是白色接线)连接至外部电源305的第二(例如，中性)端子312。分流设备540连接至负载320的第二负载端子324。分流设备540包括泄放电路542、包括开关344的开关装置和电流测量设备446。在一些实施例中，泄放电路542可以由例如1kΩ电阻器的电阻器所构成。在一些实施例中，开关544可以包括晶体管开关，例如场效应晶体管(FET)，特别是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。有利地，在一些实施例中，开关544被配置为具有小于10毫秒的开关时间。
在操作上，分流设备540被配置为确定电子控制器330何时处于使得负载320无效的OFF状态。当分流设备540确定电子控制器330处于使得负载320无效的OFF状态时，则开关装置特别是开关544可以将泄放电路542连接在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间以在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间提供泄漏电流路径。而且，有利地，当分流设备540确定电子控制器330处于对负载320进行供电的ON状态时，开关装置特别是开关544被配置为将泄放电路442从电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间断开连接。
在一些实施例中，电流测量设备546可以测量负载电流并且将其与阈值电流进行比较，并且当负载电流小于阈值电流时，分流设备540可以确定控制器330处于OFF状态，并且可以对开关544进行控制以将泄放电路542连接在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间以在电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间提供泄漏电流路径。在一些实施例中，当负载电流大于阈值电流时，分流设备540可以确定控制器330处于ON状态，并且可以对开关544进行控制以将泄放电路542从电子控制器330的输出端子334和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间断开连接。
在照明控制系统500中，电流测量设备546连接在第二负载端子324和外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312之间，其可以通过接线(例如，中性接线或外色接线)连接至外部电源305的第二供电(例如，中性)端子312。
图6是具有并不采用中性线的控制器的照明控制系统600的第四实施例的功能框图。照明控制系统600和照明控制系统550之间的差异在于，在照明控制系统600中，分流设备540的电流测量设备546连接在电子控制器330的输出端子334和负载320的第一负载端子322之间。
虽然这里已经图示并描述了若干说明性实施例，但是本领域技术人员将会轻易想到用于执行这里所描述的功能和/或获得这里所描述的结果和/或一个或多个这里所描述的优势的各种其它器件和/或结构，并且每种这样的变化和/或修改都被认为处于这里所描述的发明实施例的范围之内。更一般地，本领域技术人员将会轻易意识到，这里所描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意在是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于针对其使用本发明教导的一个或多个具体应用。使用常规以内的实验，本领域技术人员将会认识到或者能够确定这里所描述的具体发明实施例的许多等同形式。因此，所要理解的是，以上实施例仅通过示例所给出，并且在所附权利要求及其等同形式的范围内，可以以具体描述和要求保护的之外的方式来实践本发明的实施例。本公开的发明实施例针对这里所描述的每个个体特征、系统、物品、材料、装备和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、物品、材料、装备和/或方法并不互相矛盾，则两个或更多这样的特征、系统、物品、材料、装备和/或方法的任意组合形式也包括在本公开的发明范围之内。
如这里所定义和使用的所有定义都应当被理解为对字面定义、通过引用所结合的文献中的定义和/或所定义事项的常规含义加以支配。
除非明确相反指出，否则如说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一个”(“a”和“an”)应当被理解为表示“至少一个”。
如说明书和权利要求中所使用的短语“和/或”应当被理解为这样连接的要素中的“任一个或二者”，即在一些情况下联合出现而在其它情况下非联合出现的要素。利用“和/或”所列出的多个要素应当以相同的方式进行理解，即这样连接的要素中的“一个或多个”。在通过“和/或”从句所具体标识的要素以外，可选地可以出现其它要素，而无论其是否与具体标识的那些要素相关。
如这里在说明书和权利要求中所使用的，涉及到一个或多个要素的列举的短语“至少一个”应当被理解为意味着从该要素列表中的任意一个或多个要素中所选择的至少一个要素，而并非必然包括该要素列表内特别列出的每个和各个要素中的至少一个并且并不排除要素列表中的任意要素组合。该定义还允许可选地可以出现短语“至少一个”所涉及的要素列表内明确标示出的要素以外的要素，而不论与这些明确标示的要素相关或不相关。
还应当理解的是，除非明确另外指出，否则在这里所要求保护的包括多于一个步骤或动作的任意方法中，该方法的步骤或动作的顺序并非必然局限于所记载的该方法的步骤或动作的顺序。
而且，如果存在，权利要求中出现在括号之间的附图标记仅是为了方便而提供而并不应当被理解为以任何方式进行限制。

Claims (23)

1.一种系统(300，400，500，600)，包括：
电子控制器(330)，其具有
单个输入端子(330)，连接至外部电源(305)的第一供电端子(310)，所述外部电源在所述第一供电端子(310)和其第二供电端子(312)之间输出AC电压，以及
单个输出端子(334)，连接至负载(320)的第一负载端子(322)，所述负载包括至少一个光源并且具有所述第一负载端子(322)和第二负载端子(324)，其中所述第二负载端子连接至所述外部电源的所述第二供电端子，并且其中所述负载被配置为在所述第一负载端子和所述第二负载端子之间接收负载电压并且进一步被配置为允许负载电流在所述第一负载端子和所述第二负载端子之间流动，
其中所述电子控制器被配置为对所述负载电压和所述负载电流中的至少一个进行控制从而有选择地对所述负载进行供电并且使得所述负载无效；以及
分流设备(340，440，540)，其包括：
泄放电路(342，442，542)；以及
开关装置(344/346，444/446，544/546)，其被配置为有选择地将所述泄放电路连接在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间，
其中当所述电子控制器处于OFF状态时，所述开关装置被配置为将所述泄放电路连接在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间以在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供电流路径，并且
其中当所述电子控制器处于ON状态时，所述开关装置被配置为将所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关装置包括：
开关(444)，与所述泄放电路串联；以及
电压测量设备(446)，其连接在所述第一负载端子和所述第二负载端子之间并且被配置为测量所述负载电压，并且在所测量的负载电压大于第一阈值电压同时所述控制器处于OFF状态时，闭合所述开关以将所述泄放电路连接在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间以在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供所述电流路径，并且在所测量的负载电压超出所述阈值电压同时所述控制器处于ON状态时，对所述开关进行控制以断开所述开关而将所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关装置包括：
开关(544)，与所述泄放电路串联；以及
电流测量设备(546)，其被配置为测量所述负载电流，并且在所测量的负载电流小于阈值电流时闭合所述开关以将所述泄放电路连接在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间以在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供所述电流路径，并且在所测量的负载电流超出所述阈值电流时对所述开关进行控制以断开所述开关而将所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述电流测量设备连接在所述电子控制器的所述输出端子和所述第一负载端子之间。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述电流测量设备连接在所述第二负载端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子控制器包括用于对提供至所述负载的功率量进行调节的调光电路。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子控制器包括无线接收器，所述无线接收器被配置为接收无线信号并且作为其响应对提供至所述负载的功率量进行控制。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述外部电源的所述第二供电端子直接连接至所述负载。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述外部电源的所述第二功率端子经由所述开关装置连接至所述负载。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器在不提供到所述第二供电端子的连接的位置处安装在建筑物中，并且其中所述分流设备以至少1英尺的距离与所述控制器分离并间隔开来。
11.根据权利要求1所述的系统，其中当所述电子控制器从OFF状态变换为ON状态时，所述开关装置被配置为在至少100毫秒的延迟之后将所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
12.一种用于从外部电源(305)向具有第一和第二负载端子(322，324)的负载(320)进行供电的方法，所述外部电源在其第一供电端子(310)和第二供电端子(312)之间输出AC电压，其中所述负载被配置为在所述第一负载端子和所述第二负载端子之间接收负载电压并且进一步被配置为允许负载电流在所述第一负载端子和所述第二负载端子之间流动，所述方法包括：
针对被配置为对所述负载电压和所述负载电流中的至少一个进行控制以便有选择地对所述负载进行供电并且使得所述负载无效的控制器(330)，在所述控制器处于OFF状态时将泄放电路(342，442，542)连接在所述控制器的输出端子(334)和所述外部电源的所述第二供电端子之间，所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供电流路径；并且
在所述控制器处于ON状态时将所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
测量所述负载电压；
将所测量的负载电压与阈值电压进行比较；
在所测量的负载电压小于所述阈值电压时将所述泄放电路连接在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间；并且
在所测量的所述负载电压超出所述阈值电压时将所述泄放电路在所述电子控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
测量所述负载电流；
将所测量的负载电流与阈值电流进行比较；
在所测量的负载电流小于所述阈值电流时将所述泄放电路连接在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间；并且
在所测量的负载电流超出所述阈值电流时将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述控制器在不提供到所述第二供电端子的连接的位置处安装在建筑物中，并且其中所述分流设备以至少1英尺的距离与所述控制器分离并间隔开来。
16.根据权利要求12所述的方法，其中在所述控制器处于ON状态时将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接包括：当所述控制器从OFF状态变换为ON状态时，在100毫秒的延迟之后将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
17.一种设备(340，440，540)，被配置为连接至控制器的输出端子(334)，所述控制器进而具有连接至外部电源(305)的第一供电端子(310)的单个输入端子(332)，所述外部电源在所述第一供电端子(31)和其第二供电端子(312)之间输出AC电压，所述设备包括：
泄放电路(342，442，542)；以及
开关装置(344/346，444/446，544/546)，其被配置为检测所述控制器是对负载(320)进行供电还是使得所述负载无效，
其中所述开关装置被配置为当所述控制器处于OFF状态时将所述泄放电路连接在所述控制器的所述输出端子(334)和所述外部电源的所述第二供电端子之间，而使得所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供电流路径，并且
其中所述开关装置进一步被配置为当所述控制器处于ON状态时将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述开关装置包括：
开关(444)，与所述泄放电路串联；以及
电压测量设备(446)，其连接在负载(320)的第一和第二负载端子(322，324)之间并且被配置为测量所述负载电压，并且在所测量的负载电压小于阈值电压时闭合所述开关以将所述泄放电路连接在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间以在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供电流路径，并且在所测量的负载电压超出所述阈值电压时对所述开关进行控制以断开所述开关而将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
19.根据权利要求17所述的设备，其中所述开关装置包括：
开关(544)，与所述泄放电路串联；以及
电流测量设备(546)，其被配置为测量所述负载电流，并且在所测量的负载电流小于阈值电流时闭合所述开关以将所述泄放电路连接在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间以在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间提供电流路径，并且在所测量的负载电流超出所述阈值电流时对所述开关进行控制以断开所述开关而将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
20.根据权利要求17所述的设备，其中所述开关装置被配置为将所述外部电源的所述第二供电端子连接至所述负载。
21.根据权利要求17所述的设备，其中所述泄放电路由电阻器组成。
22.根据权利要求17所述的设备，其中所述控制器在不提供到所述第二供电端子的连接的位置处安装在建筑物中，并且其中所述分流设备以至少1英尺的距离与所述控制器分离并间隔开来。
23.根据权利要求17所述的设备，其中当所述控制器从OFF状态变换为ON状态时，所述开关装置被配置为在至少100毫秒的延迟之后将所述泄放电路在所述控制器的所述输出端子和所述外部电源的所述第二供电端子之间断开连接。
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