CN104205598A

CN104205598A - 两线反激调光器及其操作方法

Info

Publication number: CN104205598A
Application number: CN201380015423.4A
Authority: CN
Inventors: D.S.舍特
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: WO2013140287A1; EP2828965A1; CN104205598B; JP2015515092A; US20150062975A1; EP2828965B1; JP6198808B2; US9497828B2

Abstract

一种向无中性两线电子控制开关提供功率的低压电源装置（900A），其包括具有电子耦合于整流器桥（906）和第一反激转换器（991）的第一DC总线（910+，910-）的第一电源（901）。整流器桥从AC源接收AC信号并在第一DC总线处提供第一DC电压，第一反激转换器接收DC电压并输出第一低压信号（Vout）。第二电源（905）具有电子耦合于可控整流器桥（966）和第二反激转换器（971）的第二DC总线（909+，909-）。可控整流器桥从AC源接收AC信号并在第二DC总线处提供第二DC电压。第二反激转换器接收第二DC电压并输出第二低压信号（Vout）。

Description

两线反激调光器及其操作方法

本系统涉及两线数字调光器装置，并且更特别地涉及适用于在没有中性线的电路中操作的数字调光器，及其操作方法。

典型地，诸如开关和/或调光器（为清晰起见，本文以下将通常将二者称为调光器，除非上下文另外指示）的电子控制开关（ECS）要求低压电源供应低压功率以操作其内部低压电路，诸如控制器、无线收发器、传感器等。利用可用的线路（（L）或黑色）和中性（（N）或白色）连接，容易使用“离线”电源（PS）集成电路（IC）来生成低压功率，该“离线”电源（PS）集成电路（IC）以低成本在商业上可用并可集成于调光器中。然而，这些“离线”PS IC要求电连接至线路（L）和中性（N）导体（线）二者以对它们的内部电路供电。因此，使用这些“离线”PS IC的调光器典型地称为三线调光器，因为它们要求连接至线路（L）、中性（N）和切换热（switched hot）（红色（R）或切换线路）导体。然而，用于墙壁开关的许多接线盒（JB）被设计用于单刀单掷开关，并且因此包括仅具有可用的线路（L）和切换热（R）导体的开关环路。这些JB通常已知为两线JB并且不具有中性（N）导体。因此，要求连接至每个线路（L）、中性（N）和切换热（R）导体的三线调光器可能与这些JB不兼容，除非这些JB利用中性（N）导体改型。不幸地，这要求中性（N）导体接线到两线JB中，这可能是昂贵的。

尽管三线调光器可操作在某些电压和负载条件下而无需中性（N）连接（例如，如安装于两线JB中），如用于AC（TRIAC）型调光器的大多数机械单刀开关或三极管的情形那样，但是难以在所有操作电压和/或负载条件下（例如，在导通和关断状态期间）生成稳定的低压功率以合适地操作而无需中性（N）连接。进一步地，当在没有中性（N）连接的情况下操作三线调光器时，已经发现操作高度依赖于负载类型。例如，当三线调光器仅耦合于负载（L）和切换热（R）导体时，三线调光器可合适地操作以驱动电阻式负载（例如，白炽灯），然而当驱动电感式负载（例如，紧凑型荧光灯（CFL）或马达（例如，吊扇马达））时其可能不会合适地操作。尽管生成用于两线调光器的内部电路的低压功率的方法在美国专利号7,728,564 B2，7,564,227和7,423,413中公开，其每一个的全部内容通过引用并入本文，但这些两线调光器不提供绝缘，其从干扰和/或安全角度上可能是期望的。

依照本系统的一方面，公开了一种系统、方法、设备、计算机程序、用户接口和/或装置（为清晰起见，其每一个在下文通常将被称为系统，除非上下文另外指示），其提供了电子控制开关（ECS）装置，该装置被适配成耦合于交流（AC）源和负载以便控制从AC源传送至负载的功率量，ECS具有导通和关断状态，并且包括：第一电源，其具有电子耦合于整流器桥和第一反激转换器的第一直流（DC）总线，整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第一DC总线处提供第一DC电压，第一反激转换器被配置成接收DC电压并输出第一低压信号；第二电源，其具有电子耦合于可控整流器桥和第二反激转换器的第二直流（DC）总线，可控整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第二DC总线处提供第二DC电压，第二反激转换器被配置成接收第二DC电压并输出第二低压信号；和/或控制部，其被配置成在ECS处于关断状态时控制第一反激转换器输出第一低压信号，并被进一步配置成在ECS处于导通状态时控制第二反激转换器输出第二低压信号。

开关装置可为“无中性”开关（例如，不具有到中性（N）的连接）并仅可耦合于两个外部导体，所述两个外部导体包含线路（L）导体和切换线路（R）导体。还可预见，当ECS处于关断状态时，基本上没有AC功率被传送至负载，并且当ECS处于导通状态时，第二电源由控制器控制以控制从AC源传送至负载的功率量。进一步地，可控整流器桥可包括串联连接的第一二极管和第一金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）以及串联连接的第二二极管和第二MOSFET。还可预见，当ECS处于导通状态时，控制器被配置成控制可控整流器桥的第一和第二MOSFET中的一个或多个以传导。此外，控制器可选择性地控制可控整流器桥的第一和第二MOSFET中的一个或多个以传导，以便控制从AC源传送至负载的功率量。还可预见，ECS可被配置成使用第一或第二低压信号以用于内部操作功率。ECS可进一步包括无线接收器，其在ECS处于关断状态时使用第一低压信号操作并在ECS处于导通状态时使用第二低压信号操作。无线接收器可接收控制指令（例如，导通或关断命令、时间输入等）并可提供该信息至控制器，其因此可配置第一和/或第二电源。

依照本系统的又一方面，公开了一种用于向电子控制开关（ECS）提供功率的低压电源装置，ECS被配置成耦合于交流（AC）源和负载以便控制从AC源传送至负载的功率量，ECS具有导通和关断状态，所述低压电源可包括：第一电源，其具有电子耦合于整流器桥和第一反激转换器的第一直流（DC）总线，整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第一DC总线处提供第一DC电压，第一反激转换器被配置成接收DC电压并输出第一低压信号；第二电源，其具有电子耦合于可控整流器桥和第二反激转换器的第二直流（DC）总线，可控整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第二DC总线处提供第二DC电压，第二反激转换器被配置成接收第二DC电压并输出第二低压信号；以及控制部，其被配置成在ECS处于关断状态时控制第一反激转换器输出第一低压信号，并被进一步配置成在ECS处于导通状态时控制第二反激转换器输出第二低压信号。

依照本系统进一步的一方面，公开了一种电子控制开关（ECS）装置，其被适配成耦合于交流（AC）源和负载以便控制从AC源传送至负载的功率量，ECS具有导通和关断状态，并可包括：电源，其具有电子耦合于整流器桥和反激转换器的第一直流（DC）总线，整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第一DC总线处提供DC电压，反激转换器被配置成接收DC电压并输出第一低压信号，整流器桥具有第一和第二AC端子以及第一和第二DC端子，第一AC端子耦合于AC源的线路（L）输出并且第二AC端子耦合于负载；以及可控双向半导体开关（CBSS），其耦合在整流器桥的AC端子之间并具有控制门，当ECS处于导通状态时，所述控制门在被触发时配置CBSS传导以便针对AC源的对应半周期将受控量的功率从AC源传送到负载。CBSS可包括用于交流的三极管（TRIAC）。进一步地，ECS可包括控制器，其耦合于CBSS的控制门并且在ECS处于导通状态时触发CBSS传导。此外，当CBSS基本上非传导时，电源可输出低压信号。进一步地，CBSS可包括内部电阻，例如在基本上不传导时约1,000千欧。然而，还可预见电阻的其它电阻值和/或范围。

进一步详细地并且参考附图以示例的方式解释本发明，其中：

图1示出了依照本系统的实施例的包括绝缘反激供应的电子控制开关（ECS）的电路的一部分；

图2A示出了依照本系统的实施例的ECS的电路的一部分；

图2B示出了依照本系统的实施例的处于关断状态的图2A的ECS的等价电路图示；

图2C示出了依照本系统的实施例的处于导通状态的图2A的ECS的等价电路图示；

图3示出了依照本系统的实施例的反激开关的电压特性；

图4为依照本系统的实施例的ECS的示意性图示；

图5A示出了依照本系统的实施例的图2A的ECS的测试结果；

图5B示出了依照本系统的实施例的图2A的ECS的测试结果；

图5C示出了依照本系统的实施例的图2A的ECS的测试结果；

图6A示出了依照本系统的实施例的ECS的电路的一部分；

图6B为图6A中所示的电路的升压转换器的示意图；

图7A示出了依照本系统的实施例的ECS的切相模拟的模拟结果的曲线图；

图7B示出了依照本系统的实施例的ECS的切相模拟的模拟结果的曲线图；

图8A 示出了依照本系统的实施例的ECS的电压和电流波形的曲线图；

图8B示出了依照本系统的实施例的用于在升压和不升压的情况下驱动800W负载的ECS的实施例的电压和电流波形的曲线图；

图9A为依照本系统的实施例的绝缘ECS的部分的示意图；

图9B为依照本系统的实施例的非绝缘ECS的部分的示意图；

图10A示出了说明依照本系统的实施例的非绝缘反激转换器的电压和电流波形的曲线图；

图10B示出了说明依照本系统的实施例的非绝缘反激转换器的电压和电流波形的曲线图；

图10C示出了说明依照本系统的实施例的图9A的绝缘反激转换器的电压和电流波形的曲线图；

图10D示出了说明依照本系统的实施例的图9A的绝缘反激转换器的电压和电流波形的曲线图；

图10E示出了说明依照本系统的实施例的非绝缘反激转换器的电压和电流波形的曲线图；

图10F示出了说明依照本系统的实施例的图9A的绝缘反激转换器的电压和电流波形的曲线图；

图11示出了依照本系统的实施例的对应于图9A的关断转换器的关断转换器的一部分；

图12A示出了依照本系统的实施例的对应于驱动表8中示出的开关负载的ECS的启动波形的曲线图；

图12B示出了依照本系统的实施例的对应于驱动表8中示出的开关负载的ECS的曲线图；

图13为依照本系统的实施例的对应于图9A的绝缘供应900A的导通转换器的一部分；

图14A示出了依照本系统的实施例的表9中描述的ECS的曲线图和启动波形的曲线图；

图14B示出了依照本系统的实施例的表9中描述的ECS的曲线图和启动波形的曲线图；

图15示出了依照本系统的实施例的从关断转换器到导通转换器的转变并回到表9中描述的ECS负载组合的曲线图；以及

图16示出了依照本系统的实施例的系统（例如，对等体、服务器等）的一部分。

如下是说明性实施例的描述，其在结合如下附图进行时将展示以上提到的特征和优点，以及进一步的特征和优点。在如下描述中，出于解释而非限制的目的，诸如架构、接口、技术、元件属性等的说明性细节被提出。然而，本领域普通技术人员将显而易见，脱离这些细节的其它实施例仍应理解为在所附权利要求的范围内。此外，为清晰起见，熟知设备、电路、工具、技术和方法的详细描述被省略，以免混淆本系统的描述。应当明确理解，所包括的附图是用于说明性目的并且不代表本系统的范围。在附图中，不同附图中的相同参考数字可指示相同元件。

为简化本系统的描述的目的，如本文中所利用的术语“操作性地耦合”、“耦合”及其词形变化指代一种连接，诸如允许依照本系统的操作的设备和/或其部分之间的电连接和/或机械连接。

依照本系统的实施例，电子控制开关（ECS）可作为开关（例如，双刀开关）、调光器开关和/或负载控制设备起作用以使用两线“无中性”配置向诸如白炽（电阻式）灯、镇流器（例如，功率因数（PF）校正或非PF校正的镇流器，诸如荧光灯镇流器）、马达（例如，风扇或其它电感式负载）等的负载供电。进一步地，本系统的ECS可包括低压（LV）电源，其可生成用于诸如ECS的控制电路的内部LV电路的LV功率。进一步地，可以预见，本系统的实施例可包括独立电路，其可与两线无中性反激转换器合并以在ECS处于关断的操作状态时（诸如在灯关闭时）生成LV功率（绝缘或非绝缘的）。进一步地，可以预见，利用本系统的实施例，LV功率可被生成为绝缘直流（例如，3.3或5伏DC，然而也可预见其它值和/或范围）并可被提供至可能要求用于操作的LV DC功率的ECS的电路。

图1示出了依照本系统的实施例的包括绝缘反激供应103的ECS 100的电路的一部分。交流（AC）源102可向可包括二极管D1至D4的整流器桥106的输入端子AC1和AC2提供AC电压。然后整流器桥106可将AC电压整流为DC电压并跨端子110+和110-以及跨总线电容器117输出该DC电压（Vdc）。更特别地，反激供应103可包括变压器116、主开关112和输出环路173。主开关112（例如，可控开关，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）等）可跨端子110+和110-（例如，DC总线）与变压器116的主线圈131串联耦合。主开关112可由控制器151控制进入传导或（基本上）非传导状态，以使得流过变压器116的主线圈131的电流I_l可被控制。更特别地，电流I_l仅可在主开关112传导时流动。变压器116可包括辅助侧线圈133，其可在输出环路173中与二极管120和电阻器122串联耦合。低压（Vl）可在端子Vl+和Vl-处跨电阻器122输出。依照本系统的实施例，如果需要，电容器可与电阻器122并联耦合。控制器151可接收感测信息，其指示反激供应103的信号特性，诸如关于输入和/或输出功率水平（例如，分别为Vdc和Vl）的信息；并且可因此控制主开关112，以使得Vl可保持在ECS 100的电路可能要求的期望水平下（例如，在本示例中为5V）。

主开关130可耦合于AC源102的线路（L）输出并可以可控制地向负载124提供功率。控制器151可控制主开关130断开（例如，不传导）或闭合（例如，传导）。例如，如果ECS 100作为具有导通和关断状态的简单双刀导通/关断开关操作，则在处于导通状态时，控制器151可控制主开关闭合并从线路（L）经由切换热（R）导体向负载124提供功率。相反，当处于关断状态时，控制器151可控制开关130断开，并且因此防止功率从线路（L）流到负载124。因此，在这些实施例中，主开关130可包括简单的继电器。然而，如果ECS 100作为电子调光器操作，则主开关130可包括TRIAC，其可由控制器151控制以基本上传导或基本上不传导，以便取决于ECS 100的期望操作状态（例如，关断、导通和调光水平）来向负载124传输所期望的功率量。

控制器151可包括绝缘光耦合器，其可从反激供应103的输出提供反馈信号，诸如输出环路173中的电流的电压和/或电流特性。

负载124可包括镇流器，诸如可由并联耦合的电阻器149和电容器147（例如，以形成RC电路）中的一个或多个提供并可跨切换热（R）和中性导体（N）和/或实际负载（例如，白炽灯、荧光灯镇流器等）耦合以用于控制合适的灯。

在所示实施例中，整流器桥106耦合于源102的线路（L）和中性（N）端子二者并被视为三线配置。现将参考图2A示出两线配置。

图2A示出了依照本系统的实施例的ECS 200A的电路的一部分。ECS 200A可类似于ECS 100，并包括整流器桥206，其具有二极管D1至D4并可在端子AC1和AC2处接收来自AC源202的AC电压。其后，整流器桥206可将输入到它的AC电压整流为DC电压（Vdc）并在端子210+和210-处输出DC电压（Vdc）。然而，不同于ECS 100，主开关231（例如，TRIAC）跨整流器桥206的端子AC1和AC2耦合。

绝缘反激供应203可类似于绝缘反激供应103，并跨端子210+和210-接收DC电压输入并跨端子Vout1和Vout2输出将由ECS 200A的内部电路使用的绝缘输出电压Vout（例如，诸如5伏等的低压）。控制器可控制反激供应203的总体操作，并可接收关于输出电压（例如，Vout）和/或电流的信号特性的反馈（FDBK）信息并因此切换反激供应203的主开关以便控制Vout。进一步地，当ECS 200A确定处于导通状态时，控制器251可控制主开关231从线路（L）向负载224传导功率。相反，当ECS确定处于关断状态时，控制器251可控制主开关231基本上不传导。

负载224可耦合在切换热（R）和中性导体之间并与主开关231串联耦合。负载224可类似于负载123，并可包括电容器221和电阻器223中的一个或多个，其可依照所期望的电压和/或电流值和/或范围来选择以便跨电阻器223输出电压Vout。

开关231可包括具有控制线路（G）的TRIAC，其在（例如，通过控制器251）被触发时配置CBSS传导以便从AC源202向负载224传送受控量的功率，以使得所期望的输出电压Vout波形可在负载224处获取。在操作中，一旦被触发，TRIAC就将传导直到在TRIAC内流过的电流落至最小保持电流以下，此时TRIAC将断开（并且基本上不传导）直到被再次触发。

ECS 200A可具有两个或更多个操作状态，例如导通和关断状态。处于关断状态的ECS 200A的等价电路图200B如图2B中所示。类似地，处于导通状态的ECS 200A的等价电路图200C如图2C中所示。

参考处于关断状态的图2B，主开关231断开并且因此基本上不传导。基本上AC源的全部AC电压被提供至整流器桥206。因此，反激供应203可操作以生成低压功率Vout，其可跨反激供应208的输出端子Vl+和Vl-可用。因此，操作诸如控制电路等的低压电路所需要的绝缘低压功率可由反激供应208提供。

图2C示出了图2A的反激开关200A的一部分，其中TRIAC 230处于闭合位置（例如，传导）。因此，假设主开关231具有很小的电阻或没有电阻，则当TRIAC 230闭合（例如，导通或传导）时，可假设基本上没有AC电压落在跨整流桥206，因为端子DC1和DC2处于基本上相同的电势。然而，如果主开关（例如，TRIAC）具有阈值内部电阻（例如，当处于传导状态时），该阈值内部电阻可被用来阻止AC源电压的一小部分（例如，跨主开关230）并生成足够的功率以用于操作反激供应203。该阈值内部电阻可大于例如1000千欧。然而，可以预见，阈值电阻在该实施例和/或其它实施例中可具有其它值。

进一步地，如果必要，ECS 200A可包括阻止电路以限制从源202至负载224的功率传递。此外，如果期望，控制器可控制TRIAC以在负载224处获取期望的调光水平。

图3示出了依照本系统的实施例的反激开关200A的电压特性。更特别地，曲线图300A说明了作为相位（度）的函数的AC源202的AC输出电压。曲线图300B说明了在TRIAC处于关断状态（例如基本上不传导）时主开关231的TRIAC的输入电压（例如，开关输入）。曲线图300C说明了其中切相开启的主开关231的TRIAC的输入电压。曲线图300D说明了切相开启时的负载224的输入电压。切相可例如由控制主开关231的导通/关断状态的控制器251来控制。

图4为依照本系统的实施例的ECS 400的示意性图示。ECS 400可类似于图2C的ECS 200C并仅连接于两个主导体：线路和切换线路。ECS 400可从可包括线路和中性导体的AC源402接收AC电压。

依照本系统的实施例的图2A的ECS 200A的测试结果如图5A、5B和5C中所示。在测试期间，依照本系统的实施例的诸如ECS 200A的ECS操作于无中性两线配置中。因此，ECS 200仅使用两线配置分别与线路（L）和切换热导体（R）连接以作为AC输入和AC输出。然后ECS被用来驱动多种负载（例如224），如下文将描述的那样。这些负载在备用（例如，关断）操作期间被设置成给定0.6W的电阻。

参考曲线图500A，该曲线图的测量是在关断且处于108V的主开关（231），以及40W的白炽灯负载的情况下获取。可见，低压（LV）供应（例如，反激供应的端子Vl+和Vl-处约5伏的Vout）是稳定的。跨主开关的电压被表示为V开关。

参考曲线图500B，其中单个32W的荧光灯镇流器（例如，处于108V）作为负载，LV供应开始缓慢下沉。因此，镇流器电容（例如，在负载224中）可被增加以控制LV下沉。

参考曲线图500C，其为与以上参考曲线图500B所述的相同电路，除了已经跨镇流器添加电容，并且现在可见LV供应是稳定的。在本示例，470nF电容器与负载的电容器（例如224，其具有200nF内部电容）并联耦合。因此，可见负载224可能需要最小电容。

参考曲线图500D，其为与以上参考曲线图500C所述的相同电路，其中如上述那样单个32W的荧光灯作为负载，并具有277V（AC）的开关电压（V开关）且主开关（231）关断。如从曲线图可见，LV供应是稳定的。

曲线图500E至500G说明了主开关（231）处于导通状态（例如，TRIAC处于传导状态）的示例。

参考曲线图500E，其中具有40W的白炽灯负载，当主开关导通且以最小相位角操作时，LV供应开始向下下沉，因此，相位角可被增加以降低或防止LV供应的下沉。

参考曲线图500F，其中具有40W的白炽灯负载，LV供应在47.5°的最小相位角下是稳定的。

参考曲线图500G，其中10uF电容器被添加至反激供应203的输入（例如跨图2A的电容器C2）并且与电容器117并联，当主开关（231）导通时，最小相位角被降低至45°以用于5V的稳定LV波形。

关于切相电压来测试依照本系统的实施例的包括反激供应的ECS的操作。因此，模拟被执行以确定通过对应ECS的反激供应传送250、500和1000mW的LV功率所要求的切相。图7A示出了用于依照本系统的实施例的ECS的切相模拟的模拟结果的曲线图700A至700C。类似地，图7B示出了用于依照本系统的实施例的ECS的切相模拟的模拟结果的曲线图700D至700F。可见，最坏情况发生在108V的低线路（L）电压（例如，由AC源提供）处，其被输入到反激转换器中。用于白炽灯负载的测试结果在以下表1中说明，其用于1.0W的低压（LV）负载。LV负载为由反激供应的输出供电的负载。更特别地，参考曲线图700A至700F。曲线图700A：为跨40W照明负载的负载电压（例如，在红色（R）和中性线（N）处测量）的绘图。曲线图700B为跨总线电容器（例如参见图1的117）的电压（V（总线））的绘图以及跨反激转换器的输入的电压（例如，V（总线入，红色）的绘图。曲线图700C为低压（LV）负载中的瞬时功率（例如，V（总线）*I（R供应））的绘图。曲线图700D为跨40W照明负载的负载电压（V（红色，中性）的绘图。曲线图700E为跨总线电容器的电压（V（总线））的绘图以及跨反激供应的输入的电压（V（总线入，红色）的绘图。曲线图700F为低压（LV）负载中的瞬时功率（V（总线）*I（R供应））的绘图。

反激供应操作所要求的最小输入线路（L）电压尚未被考虑。然而，对于最小线路（L）输入电压操作，切相可能更高。

表1

。

参考表1，可见，随着ECS（内部功率）所要求的内部功率的减少，所要求的切相角也减小。切相角还随着主开关（例如，231）的负载功率改变。较高的负载允许电容器117更快地充电从而降低该角。

期望的是将切相角降低到生成反激供应（例如，203）的LV输出期望的1000mW功率所要求的最小可能值。依照本系统的实施例，升压转换器可被用来增加反激供应（例如，203）的输入处的DC总线（例如，210+和210-）的总线电压。该电压的增加提供了将存储于反激供应103的电容器217中的更多电荷，其然后可通过反激供应203输出。然后，这可将切相减少到最小，从而引起对从反激供应203接收功率的负载的最小干扰。

图6A示出了依照本系统的实施例的ECS 600的电路的一部分。ECS 600可类似于ECS 200A，并包括具有二极管D1至D4的整流器桥606，其可将输入到它的AC电压整流为在DC总线的端子610+和610-处输出的DC电压。升压转换器641跨DC总线的端子610+和610-安装并可控制地驱动通过电容器643和/或类似于反激供应（103，203）的绝缘反激供应645的电流I3。应当注意看到，升压操作是稳定的。TRIAC 631与负载624串联耦合到提供线路（L）和中性（N）输入的电压源602。控制器可控制升压转换器641的操作以使得升压操作是稳定的。反激供应645可跨端子Vl+和Vl-输出低压Vout。然后Vout可被用来为ECS 600的内部电路供电。控制器还可控制反激供应645和/或诸如TRIAC 631的主开关的操作。控制器可接收一个或多个反馈信号，其包括关于诸如DC总线电压、电流I3、Vout、低压输出处的输出电流（Iout）、AC源电压、电流和/或相位、以及V负载等中的一个或多个的ECS 600内的信号特性的信息。控制器可包括一个或多个逻辑门、比较器、专用集成电路（ASIC）、微处理器等，其可在整个ECS 600中相互集成或分布。

图6B为图6A中所示的电路的升压转换器641的示意图。升压转换器641可包括输入电感器691、开关695以及二极管693。开关695可包括可控开关，诸如功率MOSFET。当开关695接通（例如，变得传导）时，通过电感691建立起电流。当开关695断开时，电感695迫使该电流通过二极管693进入到耦合于其的输出电容器（例如，参见图6A的643）中。由于升压转换器641的输入电压添加到跨电感器691所发展的电压，所以升压转换器641的输出电压高于输入电压并提供升压动作。任何合适的商业可用的升压控制集成电路可被用来控制例如开关691，以便控制升压转换器641的输出电压。

驱动轻和重负载的ECS 600的模拟测试结果将在下文参考以下图8A和图8B来说明。

关于轻负载，实验结果结合图8A说明，其示出了用于以41°切相操作并具有40W白炽灯负载的ECS 600的实施例的电压和电流波形的曲线图800A至800D。更特别地，曲线图800A和800B说明了在未使用升压转换器641提升DC总线（例如，参见，610+和610-）的电压的情况下获取的波形，并且曲线图800C和800D说明了在DC总线上的电压提升的情况下的相同波形。在曲线图800A至800D中，DC总线电压被示出为V（总线）。V（红色，中性）为跨负载624的负载电容器647的电压，可见，没有升压操作被获取。比较曲线图800A和800C可见，当如所述的升压转换器641提升DC总线的电压时，负载电压（V（负载））的失真可被降低以用于类似的功率输出。参考图8A，曲线图800A中V（红色，中性）为跨40W照明负载的负载电压的绘图，I（L2）为通过升压电感器L2（例如，图6B的691）的电流的绘图；并且I（S_P1）为通过升压开关S_P1（例如，图6B的695）的电流的绘图。关于曲线图800B，V（总线）为电容器（例如，图6A的总线电容器643）上的电压的绘图。关于曲线图800C，V（线路入, 红色）为跨图6A的ECS 600的线路和切换热（R）端子的电压的绘图。参考曲线图800C，V（红色，中性）为跨40W照明负载（例如，624）的负载电压的绘图；I（L2）为通过升压电感器L2的电流的绘图；并且I（S_P1）为通过升压开关S_P1的电流的绘图。曲线图800D中，V（总线）为跨电容器643的电压的绘图；V（线路入, 红色）为跨ECS 600的线路和切换热（R）端子的电压的绘图。参考曲线图800E，V（红色，中性）为跨800W照明负载的负载电压的绘图；I（L2）为通过升压电感器L2的电流的绘图；并且I（S_P1）为通过升压开关S_P1的电流的绘图。参考曲线图800F，V（总线）为跨电容器643的电压的绘图；并且V（线路入，红色）为跨ECS 600的线路和切换热（R）端子的电压的绘图。参考曲线图800G，V（红色，中性）为跨800W照明负载（例如，624）的负载电压的绘图；I（L2）为通过升压电感器L2的电流的绘图；并且I（S_P1）为通过升压开关S_P1的电流的绘图。参考曲线图800H，V（总线）为跨电容器643的电压的绘图；并且V（线路入，红色）为跨ECS 600的线路和切换热（R）端子的电压的绘图。

总体上对于轻负载，可见利用升压转换器工作的提升的V（总线）电压值不会更高。因此在轻负载时没有升压操作。然而对于重负载，利用升压转换器的V（总线）电压可远高于没有升压的情况。因此升压操作按期望来工作。这示出了该拓扑的依赖于负载的操作。

关于重负载，实验结果结合图8B示出，其示出了用于在升压和不升压的情况下驱动800W负载的ECS 600的实施例的电压和电流波形的曲线图800E至800H。更特别地，曲线图800E和800F说明了在没有升压的情形下操作的ECS 600的模拟；并且曲线图800G至800H说明了在升压的情况下操作的ECS 600的模拟。可见，总线电压被提升。这示出了本系统的实施例可非常依赖于负载。

进一步地，关于负载类型，如果负载例如为紧凑型荧光灯（CFL），则利用切相的操作可能并不总是可行的。这可能是由于以下事实：CFL灯可仅在线路峰值附近抽运电流，并且因此可能要求电流流过整个AC周期。因此，整个切相范围之上的操作对于所有类型的灯和/或负载可能不是可行的。因此，如果需要，切相范围可根据灯或负载类型来控制。可见，DC总线电压可被提升。这示出了该方法可非常依赖于负载。例如，在该实施例中，如果负载为CFLi，则利用切相的操作可能是不可行的。

现将参考绝缘和非绝缘的实施例讨论一系列供应方法。

图9A为根据本系统的实施例的绝缘ECS 900A的部分的示意图。ECS 900A可为完全绝缘的供应，并且因此可称为绝缘供应并可具有导通和关断状态。在导通状态，功率被传递至负载924，并在关断状态，基本上没有功率被传递至负载924。因此，ECS 900A可包括关断转换器901和导通转换器905，这二者从AC电源902接收AC功率。关断转换器901可包括整流器桥906，其包括二极管9D3至9D6并且其可在端子AC1和AC2处接收AC电压、整流AC电压、并然后跨端子910+和910-输出经整流的DC电压。反激转换器991可耦合于关断总线的端子910+和910-并可跨输出电阻器940可位于其之间的输出端子Vl+和Vl-生成低压输出Vout。更特别地，反激转换器991可包括变压器916、主开关912和输出环路979。主开关912（例如，可控开关，诸如MOSFET等）可由控制器控制并可选择性地控制通过变压器916的主线圈914的电流I₉₁。变压器916可包括辅助线圈918，其与二极管920和输出电阻器940串联耦合并可形成输出环路979的一部分。总线电容器917可跨关断总线的端子910+和910-耦合并可具有可依赖于所期望的负载和/或负载924的负载类型（例如，白炽灯、荧光灯、电抗式、电感式等）而变化的电容。控制器可控制主开关912的传导性以使得主开关912可以可控制地接通（例如，传导）和断开（例如，基本上不传导）以控制跨电阻器940的输出电压Vout，其在本示例中可为约5V DC。如这些实施例所示，Vout可被用来操作ECS 900A的电路。在又一实施例，可以预见，关断转换器901可包括任何合适的反激转换器，诸如常规反激转换器等，其可被修改以根据本系统的实施例来操作。

诸如继电器930的开关可与电源902和导通转换器905串联耦合以选择性地控制由AC源902提供至导通转换器905的功率。根据本系统的实施例，继电器930可由控制器控制。导通转换器905可包括包含二极管9D1和9D2以及开关963和965的可控整流器桥966，其可在端子AC3和AC4处接收AC电压、整流该AC电压、并跨端子909+和909-输出经整流的DC电压。开关963和965可包括具有反向二极管的可控开关，诸如可由以下将讨论的场效应晶体管（FET）提供。辅助反激转换器971可类似于反激转换器991并可耦合于端子909+和909-以跨端子Vl+和Vl-生成Vout。更特别地，辅助反激转换器971可包括变压器917、主开关913和辅助输出环路973，其与输出环路979并联耦合。主开关913（例如，可控开关，诸如MOSFET等）可由控制器控制并可选择性地控制通过变压器917的主线圈931的电流I₇₁。变压器917可包括辅助线圈933，其与辅助输出环路973的二极管929串联耦合。辅助输出环路973可跨电阻器940与二极管920和辅助线圈918并联耦合，以使得电阻器940可对反激转换器971和991共用。总线电容器921可跨端子909+和909-耦合并可具有可取决于所期望的负载和/或负载924的负载类型（例如，白炽灯、荧光灯等）而变化的电容。控制器可控制主开关913的传导性以使得主开关913可以可控制地接通（例如，传导）和断开（例如，基本上不传导）以控制跨电阻器940的输出电压Vout，其在本示例中将为约5V DC。

负载可包括镇流器，其包括电阻器949，并且电容器947可串联耦合在AC源902和端子AC2和AC4（例如，其可包括切换热（R）导体）之间。对于开关963和965，这些可包括低压FET并可在断开时作为二极管操作。然而，每个开关963和965可选择性地控制断开或闭合（例如，传导）以将端子AC3和AC4耦合在一起以便将线路（L）耦合至切换热（（R）或红色）端子，以便将线路（L）电压（例如，来自AC源902）直接递送至负载924。继电器930可在主开关913关断（例如，断开或基本上非传导）时选择性地控制以断开（例如，基本上不传导）并保护开关963和965。当开关963和965关断（例如，基本上不传导）时，反向二极管连同整流器桥966的二极管9D1和9D2一起将对接收自线路（L）的AC信号进行整流并对总线电容器921（即，导通总线电容器）充电。跨电容器921的电压（即，导通总线电压）因此可通过例如控制器规格化为所期望的值，以使得其非常低并可控制为恰好足够高到操作导通转换器。因此，控制器可比较导通总线电压与一个或多个阈值电压并可因此进行控制。

关于主开关S1，当ECS 900A处于关断状态（即，ECS没有为负载供电）时，其可断开（例如，非传导）并且关断转换器901可操作以提供用于驱动ECS 900A的低压组件的Vout。在该模式下，导通转换器905基本上不活动。然而，当ECS处于导通状态时（例如，当驱动负载时），主开关S1可为导通的（例如，闭合或基本上传导）并可将线路（L）耦合至端子AC3。

具有非绝缘供应的ECS可依照本系统的实施例来理解，其基本上类似于绝缘ECS 900A。然而，对于非绝缘ECS，导通总线可直接耦合于DC电压源（例如，Vdd），诸如5V电源，然而也可预见其它值。绝缘和非绝缘的ECS可在整个AC周期或多个AC周期之上操作。

图9B为依照本系统的实施例的非绝缘ECS 900B的部分的示意图。ECS 900B不与导通转换器绝缘，并且因此可称为非绝缘供应，并类似于具有若干修改的ECS 900A。更特别地，ECS 900B可通过修改ECS 900A来形成，以使得节点NF和NFF电子耦合在一起并且节点NG和NGG电子耦合在一起，其中为清晰起见移除了耦合节点之间的元件（例如，图9A和9B）。因此，在ECS 900B中，ECS 900A的导通反激转换器可被移除并且节点NF处的线路电压可直接耦合于通过整流器桥966获取的+5V电源。

图10A至10F说明了这些ECS的信号波形。更特别地，图10A示出了曲线图1000A，其说明了依照本系统的实施例的非绝缘反激转换器的电压和电流波形。图10B示出了曲线图1000B，其说明了非绝缘反激转换器的电压和电流波形。曲线图1000A示出了驱动40W（白炽灯）负载并在低压输出下提供1瓦低压功率的非绝缘反激转换器的波形。类似地，在曲线图1000B中，反激转换器驱动800瓦负载并提供1瓦低压输出。

图10C示出了曲线图1000C，其说明了绝缘反激转换器的电压和电流波形，并且图10D示出了曲线图1000C，其说明了图9的绝缘反激转换器的电压和电流波形。曲线图1000C示出了驱动40W（白炽灯）负载并提供1瓦低压输出的绝缘反激转换器900A的波形。类似地，在曲线图1000D中，绝缘反激转换器900A驱动800瓦负载并提供1瓦低压输出。

图10E示出了曲线图1000E，其说明了图9A的非绝缘反激转换器的电压和电流波形，并且图10F示出了曲线图1000F，其说明了绝缘反激转换器的电压和电流波形。参考曲线图1000E，示出了驱动23W CFLi负载并提供1瓦低压输出的非绝缘反激转换器的波形。类似地，在曲线图1000F中，绝缘反激转换器900A驱动23W CFLi负载并提供1瓦低压输出。

关于曲线图1000A至1000F，波形说明了随着跨端子909+和909-（例如，跨电容器921）的低压总线电压（例如，V（总线））的减少，电压失真也减少。在较轻的灯负载下，电压失真可增加。然而，（例如，ECS的）较低的内部功率抽运可降低失真。电压纹波在较轻的灯负载时更高。进一步地，本系统的反激变压器的实施例还能够与非PF校正的灯操作，诸如CFL和发光二极管（LED）灯，其可具有不同的最小负载要求，如图10E和10F所示。

用于绝缘和非绝缘的ECS二者的实施例的开关（例如，MOSFET）963和965的开关损耗在以下参考表2和3示出。进一步地，术语“EWS”可指代依照本系统的实施例的ECS。

表2

表3

。

对于图9A中所示的ECS的最小负载，已经确定，依照本系统的实施例的绝缘ECS（例如，900A）可要求约24W的最小负载，而非绝缘ECS可要求56W的最小负载。然而，已经发现，非绝缘ECS可具有最坏情况下约为6%的负载电压（V（负载））的下降，而绝缘ECS具有最坏情况下为14%的负载电压的下降。绝缘和非绝缘ECS的这些结果分别在以下表4和5中示出。

表4

表5

。

表6和7说明了多种负载的输出（负载）失真和DC导通总线或关断总线值。可见，绝缘ECS比等价的非绝缘ECS要求更高的DC总线电压。更高的DC总线电压可带来线路（L）电压中的更高失真，如输出电压失真（VTHD）所指示的那样。这还可导致跨ECS的更高电压。进一步地，导通转换器中的更高DC总线电压（导通总线中）可要求更高电压FET并由于更高电压FET可经历的更高导通电阻而导致这些设备中的更高功率损耗。

表6

表7

。

图11示出了依照本系统的实施例的对应于图9A的关断转换器901的关断转换器1100的一部分。关断转换器1100可包括任何合适的反激转换器，其可传送约1.0W的低压输出功率。依照本系统的实施例，在负载下启动的能力是一个重要考虑。以下表8说明了依照本系统的实施例的包括关断转换器1100的ECS的多种负载的实验结果。尽管示出了某些负载类型，但也可预见其它负载类型。进一步地，在表8中数据使用108V的低线路（L）电压来获取。根据本系统的实施例，当前电源的最坏情况下的条件被确定为108V（120V的-10%）的低线路电压。因此，可以说明该电压的测试结果。

表8

。

图12A示出了依照本系统的实施例的对应于驱动表8中示出的开关负载的ECS的启动波形的曲线图1200A和1200B；并且图12B示出了依照本系统的实施例的对应于驱动表8中示出的开关负载的ECS的曲线图1200C和1200D。更特别地，曲线图1200A、1200B、1200C、1200D分别示出了用于40W白炽灯泡、电子镇流器、50mW负载、具有跨镇流器的470nF的电子镇流器、以及CFL、16W负载的启动波形。

图13示出了依照本系统的实施例的对应于图9A的绝缘供应900A的导通转换器1300的一部分。导通转换器1300可包括可控整流桥1366，其类似于图9A的整流桥966并包括两个二极管13D1和13D2以及两个MOSFET（下文为FET），1363（Q10）和1365（Q11）。FET（1363，1365）正常处于关断状态，其使导通总线中的电流（例如，负载电流（Idon））流过总线电容器1317-1（C11）和1317-2（C14）。当FET（1363，1365）导通（并且因此处于传导状态）时，导通总线中的负载电流被旁路至负载。比较器电路1377（或其它逻辑设备，诸如控制器、逻辑门等）感测导通总线电压并控制FET（1363，1365）的切换以实现所期望的导通总线电压。1317-1（C11）和1317-2（C14）之后的反激转换器1371可被用来在端子1380处提供输出电压（例如，5V电源）的绝缘。反激转换器1371可包括变压器1331。主转换器1371的主开关可包括在1387（U4）中。当继电器1383（例如，参见S1）闭合时，导通转换器1300操作，并且因此将功率从线路（L）传导至导通总线。导通转换器1300的操作是依赖性的，因为导通总线中的负载电流（例如参见图9A的负载镇流器）为总线电容器（1317-1，1317-2）充电。一个或多个光传感器1385将关于输出电压的特性（例如，电流和/或电压）的绝缘反馈信息提供至逻辑设备，其然后可触发反激转换器1371的主开关传导以使得电流流过变压器1331的主线圈1314。

针对非绝缘配置中的该转换器，验证了启动。反激转换器被禁止，并且仅跨电容器1317-1的电压被确定并与阈值电压比较。如果需要，该比较可确定拓扑是否将在功率导通条件期间以更高的负载电流开始。以下示出的负载被确定用于108V的低线路（L）电压。以其启动的最大负载被获取并记录如下。

以下表9说明了依照本系统的实施例的由包括图13中所示的导通转换器的ECS供电的多种负载的实验结果。还可预见，其它类型的负载也可被驱动。进一步地，在表9中数据使用108V的低线路（L）电压获取。

表9

。

图14A示出了依照本系统的实施例的用于表9中描述的ECS的启动波形的曲线图1400A和1400B；并且图14B示出了依照本系统的实施例的用于表14中示出的ECS的启动波形的曲线图1400C和1400D。更特别地，曲线图1400A、1400B、1400C、1400D分别示出了用于40W白炽灯泡（1200mW负载）、电子镇流器（1100mW负载）、CFL、16W（900mW负载）和风扇（750mW负载）的启动波形。该波形示出了输入电流（Idon）和MOSFET（1363（Q10）和1365（Q11））门电压。

图15示出了依照本系统的实施例的从关断转换器到导通转换器的转变并回到表9中描述的ECS负载组合的曲线图1500A和1500B。可见，5V（输出）电源保持在5V以上，从而确保用于ECS的低压电路的低压功率的稳定供应。更特别地，曲线图1500A示出了使用40W白炽灯作为负载的从关断到导通转换器的转变，并且曲线图1500B示出了使用40W白炽灯作为负载的从导通到关断转换器的转变。输入电流信号（例如，AC输入）、低压输出（5V电源）、以及用于控制主开关（例如，继电器S1）的继电器控制信号（例如，继电器驱动信号）的波形被示出。

因此，本系统提供了数字控制的无中性调光器/开关，其包括适用于驱动调光器/开关的低压电路的低压电源。依照本系统的实施例的无中性调光器可仅耦合于线路（L）和切换热（R）导体并且不需要耦合于中性（N）线来正确地操作。进一步地，内部低压电源以所期望的电压来传送低压，而与操作状态（例如是导通还是关断）无关。绝缘可被提供，同时生成足够的功率以用于操作无线收发器部，其可传输和/或接收用于操作的信息。因此，例如，用户可将导通和/或关断命令无线传输至ECS。

本系统可进一步合并于三线调光器中，诸如常规的电子无线开关（EWS），其可包括线路（L）和中性（N）连接作为输入。EWS可为使用诸如USB连接器的连接器现场可编程的。在编程或修复期间，一个或多个低压（LV）板可从EWS取出。现场可编程性使得能够执行软件升级、特征改变和/或故障检修操作。然而，当LV板被移除时，在某些实施例，供应（例如，线路（L））连接器可被暴露并可呈现电击危险。因此，本系统提供了一种系统和方法，其生成对于两线无中性开关/调光器绝缘的稳定供应。

因此，本系统可合并于现有的ECS中以提供绝缘。该绝缘可提供简单且安全的现场编程和故障检修。进一步地，也可预见远程控制应用（例如，使用有线和/或无线传输方法）以操作、故障检修和/或编程依照本系统的实施例的ECS。

图16示出了依照本系统的实施例的系统1600（例如，对等体、服务器等）的一部分。例如，本系统的一部分可包括处理器1610，其操作性地耦合于存储器1620、再现设备（例如，显示器、扬声器、发光二极管（LED）等）1630、传感器1660、输出1640（例如，SM，DIM等）以及用户输入设备1670中的一个或多个。存储器1620可为任何类型的设备，其用于存储应用数据以及关于所描述的操作的其它数据。传感器1660可包括诸如零交叉传感器的幅度和/或相位传感器中的一个或多个，其可提供关于诸如线路（L）电压的幅度、波形和/或相位、内部和/或负载电压波形的特性的信息（例如，ZCI）。应用数据和其它数据由处理器1610接收以用于配置（例如，编程）处理器1610来执行依照本系统的操作动作。如此配置的处理器1610变成特别适用于依照本系统执行的专用机器。

操作动作可包括ECS（例如，调光器或开关）的控制操作。用户输入设备1670可接收操作命令，诸如来自用户或中央控制器的导通、关断和/或调光选择（例如，经由有线或无线接收器）。用户输入设备1670可包括例如开关、触摸板、键盘或其它设备，包括触敏显示器，其可为独立的或为系统的一部分，诸如为调光器、灯单元、或用于经由任何可操作链路与处理器1610通信的其它设备的一部分。用户输入设备1670可操作用于与用户和/或处理器1610交互，包括允许本文描述的UI内的交互。处理器1610还可经由诸如无线照明控制链路的任何可操作链路接收调光选择。显然处理器1610、存储器1620、显示器1630和/或用户输入设备1670可全部或部分地为计算机系统或其它设备的一部分。

本系统的方法特别适合由计算机软件程序施行，这样的程序包含对应于本系统描述和/或预见的独立步骤或动作中的一个或多个的模块。这样的程序当然可体现在计算机可读介质中，诸如集成芯片、外围设备或存储器，诸如存储器1620或耦合于处理器1610的其它存储器。

包含于存储器1620中的程序和/或程序部分对处理器1610进行配置以实现本文公开的方法、操作动作和功能。存储器1620可分布在例如客户端和/或服务器之间，或为本地的，并且其中可提供附加处理器的处理器1610也可为分布式的或可为单数的。此外，术语“存储器”应当广泛理解为足以包含能够读取或写入处理器1610可访问的可寻址空间中的地址的任何信息。利用该定义，通过网络可访问的信息也在存储器1620中，例如，因为处理器1610可从网络存取信息以用于依照本系统的实施例的操作。

处理器1610可操作用于提供控制信号和/或响应于来自用户输入设备1670、传感器1660的输入信号，以及响应于网络的其它设备（例如，中央或分布式的照明控制器等）而执行操作，并运行存储于存储器1620中的指令。处理器1610可为（多个）专用或通用集成电路。进一步地，处理器1610可为用于依照本系统来执行的专用处理器或可为通用处理器，其中只有多个功能中的一个操作用于依照本系统来执行。处理器1610可利用程序部分、多个程序段来操作，或可为利用专用或多用集成电路的硬件设备。本系统的进一步变型将容易使本领域普通技术人员想到并且由如下权利要求所包含。

最终，以上讨论仅仅意图说明本系统并且不应理解为将所附权利要求限制为任何特定实施例或实施例的群组。因此，尽管本系统已参考示例性实施例进行描述，但是还应理解，多种修改和替代性实施例可由本领域普通技术人员想到，而不偏离如在以下所附权利要求中提出的本系统的更宽泛的并且所意图的精神和范围。此外，本文所包括的标题部分意图便于回顾，而不是意图限制本系统的范围。因此，说明书和附图应视为说明性的方式，并非意图限制所附权利要求的范围。

在解释所附权利要求时，应当理解：

a）词语“包含”不排除给定权利要求中所列以外的其它元件或动作的出现；

b）元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在；

c）权利要求中的任何参考标记不限制其范围；

d）某些“措施”可由相同项或硬件或软件实现的结构或功能来表示；

e）任何公开的元件可包含硬件部分（例如，包括离散的和集成的电子电路）、软件部分（例如，计算机编程）、及其任何组合；

f）硬件部分可包含模拟和数字部分中的一个或二者；

g）任何公开的设备或其部分可组合在一起或分为更多的部分，除非特别声明；

h）动作或步骤的特定序列并非意图为所要求的，除非特别指示；以及

i）术语“多个”元件包括所声明的元件中的两个或多个，并且并不暗示元件数量的任何特定范围；即，多个元件可少至两个元件，并且可包括无限量的元件。

Claims

1.一种电子控制开关（ECS）装置（100，400，900A，900B，1100，1300），其被适配成耦合于交流（AC）源（902）和负载（924）以便控制从AC源传送至负载的功率量，所述ECS具有导通和关断状态并包括：

第一电源（901，1100），其具有电子耦合于整流器桥（906）和第一反激转换器（991）的第一直流（DC）总线（910+，910-），所述整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第一DC总线处提供第一DC电压，所述第一反激转换器被配置成接收DC电压并输出第一低压信号；

第二电源（905，1300），其具有电子耦合于可控整流器桥（966，1366）和第二反激转换器（971，1371）的第二直流（DC）总线（909+，909-），所述可控整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第二DC总线处提供第二DC电压，所述第二反激转换器被配置成接收第二DC电压并输出第二低压信号；以及

控制部（1377，U4，1600），其被配置成在所述ECS处于关断状态时控制所述第一反激转换器输出第一低压信号，并且被进一步配置成在所述ECS处于导通状态时控制所述第二反激转换器输出第二低压信号。

2.根据权利要求1的装置，其中所述开关装置为无中性开关，其仅耦合于两个外部导体，所述两个外部导体包括线路（L）导体和切换线路（R）导体。

3.根据权利要求1的装置，其中当所述ECS处于关断状态时，基本上没有AC功率被传送至负载，并且当所述ECS处于导通状态时，所述第二电源由所述控制器控制以控制从AC源传送至负载的功率量。

4.根据权利要求1的装置，其中所述可控整流器桥包括串联连接的第一二极管（9D1，13D1）和第一金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）（963，1363），以及串联连接的第二二极管（9D2，13D2）和第二MOSFET（965，1365）。

5.根据权利要求4的装置，其中当所述ECS处于导通状态时，所述控制器被配置成控制所述可控整流器桥的第一和第二MOSFET中的一个或多个以传导。

6.根据权利要求4的装置，其中所述控制器选择性地控制所述可控整流器桥的第一和第二MOSFET中的一个或多个以传导，以便控制从AC源传送至第二直流（DC）总线的功率量。

7.根据权利要求1的装置，其中所述ECS被配置成使用第一或第二低压信号以用于内部操作功率。

8.根据权利要求1的装置，进一步包括无线接收器，其在所述ECS处于关断状态时使用第一低压信号操作并在所述ECS处于导通状态时使用第二低压信号操作。

9.一种用于向电子控制开关（ECS）提供功率的低压电源装置（100，400，900A，900B，1100，1300），所述ECS被适配成耦合于交流（AC）源（902）和负载（924）以便控制从AC源传送至负载的功率量，所述ECS具有导通和关断状态，所述低压电源包括：

控制器（1377，U4，1600），其被配置成在所述ECS处于关断状态时控制所述第一反激转换器输出第一低压信号，并且被进一步配置成在所述ECS处于导通状态时控制所述第二反激转换器输出第二低压信号。

10.根据权利要求9的装置，其中所述ECS为“无中性”开关，其仅耦合于两个外部导体，所述两个外部导体包括线路（L）导体和切换线路（R）导体。

11.根据权利要求9的装置，其中当所述ECS处于关断状态时，基本上没有AC功率被传送至负载，并且当所述ECS处于导通状态时，所述第二电源由所述控制器控制以控制从AC源传送至第二直流（DC）总线的功率量。

12.根据权利要求9的装置，其中所述可控整流器桥包括串联连接的第一二极管（9D1，13D1）和第一金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）（963，1363），以及串联连接的第二二极管（9D2，13D2）和第二MOSFET（965，1365）。

13.根据权利要求12的装置，其中当所述ECS处于导通状态时，所述控制器被配置成控制所述可控整流器桥的第一和第二MOSFET中的一个或多个以传导。

14.根据权利要求12的装置，其中所述控制器选择性地控制所述可控整流器桥的第一和第二MOSFET中的一个或多个以传导，以便控制从AC源传送至第二直流（DC）总线的功率量。

15.根据权利要求9的装置，其中所述ECS被配置成使用第一或第二低压信号以用于内部操作功率。

16.根据权利要求9的装置，进一步包括无线接收器，其耦合于所述第一和第二电源，并且在所述ECS处于关断状态时使用第一低压信号操作并在所述ECS处于导通状态时使用第二低压信号操作。

17.一种电子控制开关（ECS）装置（600），其被适配成耦合于交流（AC）源（602）和负载（624）以便控制从AC源传送至负载的功率量，所述ECS具有导通和关断状态并包括：

电源，其具有电子耦合于整流器桥和反激转换器（645）的第一直流（DC）总线，所述整流器桥被配置成从AC源接收AC信号并在第一DC总线处提供DC电压，所述反激转换器被配置成接收DC电压并输出第一低压信号（Vout），所述整流器桥具有第一和第二AC端子（分别为AC1和AC2）以及第一和第二DC端子（610+，610-），所述第一AC端子耦合于AC源的线路（L）输出并且所述第二AC端子耦合于负载；以及

可控双向半导体开关（CBSS）（631），其耦合在所述整流器桥的AC端子之间并具有控制门（G），当所述ECS处于导通状态时，所述控制门在被触发时配置CBSS传导以便针对AC源的对应半周期将受控量的功率从AC源传递至负载。

18.根据权利要求17的装置，进一步包括控制器（1600），其耦合于所述CBSS的控制门并且在所述ECS处于导通状态时触发所述CBSS传导。

19.根据权利要求18的装置，其中所述电源在所述CBSS基本上非传导时输出低压信号。

20.根据权利要求18的装置，其中所述CBSS在基本上不传导时包括100千欧的最小电阻。