CN106538061B - 用于保持低功率灯组件中的调光器行为的系统和方法 - Google Patents

Abstract

根据本公开，采用一种控制电路用于控制从灯组件的输入到灯组件的负载的能量的传递的控制电路。控制电路将第一量的能量从输入传递到负载(例如，包括一个或多个发光二极管)，以使得负载根据调光器的控制设置来生成灯组件外部的光，调光器的控制设置指示将传递到负载的能量的用户期望的量。控制电路还将第二量的能量从输入传递到第二负载，以使得第二负载(例如，包括一个或多个较低效率的发光二极管)将第二量的能量耗散到灯组件外部，其中，第二量的能量包括存在于输入信号中除了第一量的能量之外的能量。

Description

用于保持低功率灯组件中的调光器行为的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月16日提交的美国非临时专利申请号14/332,931的优先权。

技术领域

本公开一般地涉及电子装置的领域，并且更具体地涉及用于保持与照明系统相关联的调光器的期望行为的系统和方法。

背景技术

许多电子系统包括诸如与调光器连接的开关功率转换器或变压器的电路。接口电路根据由调光器设置的调光电平向负载传送功率。例如，在照明系统中，调光器向照明系统提供输入信号。输入信号表示调光电平，其使得照明系统调整传送到灯的功率并且因此根据调光电平来增加或减少灯的亮度。存在许多不同类型的调光器。通常，调光器生成输出信号，其中交流(“AC”)输入信号的一部分被移除或归零。例如，一些基于模拟的调光器利用用于交流的三极管(“双向三端晶闸管”)设备来调制交流电源电压的每个周期的相位角。对电源电压的相角的这种调制通常也被称为对电源电压进行“切相”。对电源电压进行切相减小对诸如照明系统的负载供应的平均功率，并且从而控制对负载提供的能量。

特定类型的基于双向三端晶闸管的切相调光器被称为前沿调光器。前沿调光器从AC周期的开始进行切相，使得在切相角期间，调光器“关断”并且不向其负载供应输出电压，并且然后在切相角之后“接通”，并且将切相输入信号传递到其负载。为了确保适当操作，负载必须向前沿调光器提供负载电流，该负载电流足以保持浪涌电流高于用于断开双向三端晶闸管所需要的电流。由于调光器提供的电压的突然增加由和调光器中存在的电容器，必须提供的电流通常显著高于双向三端晶闸管导通所需的稳态电流。此外，在稳态操作中，负载必须向调光器提供负载电流以保持高于防止双向三端晶闸管的过早断开所需要的被称为“保持电流”的另一阈值。

图1描绘了包括基于双向三端晶闸管的前沿调光器102和灯142的照明系统100。图2描绘了与照明系统100相关联的示例性电压和电流图。参考图1和图2，照明系统100从电压源104接收AC电源电压V_SUPPLY。电源电压V_SUPPLY例如是在美国的标称60Hz/110V线电压或在欧洲的标称50Hz/220V线电压。双向三端晶闸管106用作电压驱动开关，并且双向三端晶闸管106的栅极端子108控制在第一端子110和第二端子112之间的电流流动。栅极端子108上的栅极电压V_G高于触发阈值电压值V_F将导致双向三端晶闸管106导通，进而使得电容器121的短路并且允许电流流过双向三端晶闸管106和调光器102以生成输出电流i_DIM。

假设灯142的电阻性负载，调光器输出电压V_{Φ_DIM}在各个时间t₀和t₂从半周期202和204中的每一个的开始为零伏，直至栅极电压V_G达到触发阈值电压值V_F。调光器输出电压V_{Φ_DIM}表示调光器102的输出电压。在定时器时段t_OFF期间，调光器102斩波或切割电源电压V_SUPPLY，使得调光器输出电压V_{Φ_DIM}在时间段t_OFF期间保持处于零伏。在时间t₁，栅极电压V_G达到触发阈值V_F，并且双向三端晶闸管106开始导通。一旦双向三端晶闸管106导通，在时间段t_ON期间调光器电压V_{Φ_DIM}跟踪电源电压V_SUPPLY。

一旦双向三端晶闸管元件106导通，从双向三端晶闸管元件106汲取的电流i_DIM必须超过附接电流i_ATT，以便于维持通过双向三端晶闸管106的浪涌电流高于断开双向三端晶闸管106所需的阈值电流。此外，一旦双向三端晶闸管106导通，只要电流i_DIM保持高于保持电流值i_HC，双向三端晶闸管106就继续传导电流i_DIM，而不论栅极电压V_G的值如何。附接电流值i_ATT和保持电流值i_HC是双向三端晶闸管106的物理特性的函数。一旦电流i_DIM下降到低于保持电流值i_HC，即，i_DIM<i_HC，双向三端晶闸管106关断(即，停止导通)，直至栅极电压V_G再次达到触发阈值V_F。在许多传统应用中，保持电流值i_HC通常足够低，使得理想地，电流i_DIM在电源电压V_SUPPLY在时间t₂时的半周期202的结束附近接近零伏时下降到低于保持电流值i_HC。

与并联连接的电阻器116和电容器118串联的可变电阻器114形成定时电路115，用于控制栅极电压V_G达到触发阈值V_F的时间t₁。增加可变电阻器114的电阻增加时间t_OFF，并且减小可变电阻器114的电阻减小时间t_OFF。可变电阻器114的电阻值有效地设置灯142的调光值。双向三端晶闸管119提供进入双向三端晶闸管106的栅极端子108的电流流动。调光器102还包括用于平滑调光器输出电压V_{Φ_DIM}的电感器扼流器120。如本领域中已知的，电感器扼流器是被专门设计用于阻断电路中的较高频率交流(AC)的无源二端子电子部件(例如，电感器)，同时允许较低频率或直流电流通过。基于双向三端晶闸管调光器102还包括跨双向三端晶闸管106和电感器扼流圈120连接的电容器121以减少电磁干扰。

理想地，针对电源电压V_SUPPLY的每个半周期，调制调光器输出电压V_{Φ_DIM}的相位角有效地在时间段t_OFF期间关闭灯142，并且在时间段t_ON期间接通。因此，理想地，调光器102根据调光器输出电压V_{Φ_DIM}来有效地控制供应到灯142的平均能量。

在许多情况下，基于双向三端晶闸管的调光器102充分地工作，例如当灯142消耗相对大量的功率时，诸如白炽灯泡。然而，在调光器102加载有较低功率负载(例如，发光二极管或LED灯)的情况下，这种负载可以汲取少量的电流i_DIM，并且可能的是，电流i_DIM可能无法达到附接电流i_ATT，并且还有可能的是，电流i_DIM可能在电源电压V_SUPPLY达到大约零伏之前过早地下降到低于保持电流值i_HC。如果电流i_DIM无法达到附接电流i_ATT，则调光器102可能过早地断开并且可能不将输入电压V_SUPPLY的适当部分传递到其输出。如果电流i_DIM过早地下降到保持电流值i_HC以下，则调光器102过早地关闭，并且调光器电压V_{Φ_DIM}将过早地下降到零。当调光器电压V_{Φ_DIM}过早地下降到零时，调光器电压V_{Φ_DIM}不反映如由可变电阻器114的电阻值设置的预期调光值。例如，针对调光器电压V_{Φ_DIM}206，当电流i_DIM在明显早于t₂的时间下降到低于保持电流值i_HC时，接通时间段t_ON在早于t₂的时间提前结束，而不是在时间t₂结束，从而减少传送到负载的能量的量。因此，传送到负载的能量将不匹配对应于调光器电压V_{Φ_DIM}的调光电平。此外，当V_{Φ_DIM}过早地下降到零时，电荷可累积在电容器118和栅极108上，使得当栅极电压V_G在相同的半周期202或204期间超过触发阈值V_F时双向三端晶闸管106再次重新触发，和/或使得双向三端晶闸管106在随后的半周期中由于这种累积电荷而被不正确地触发。因此，双向三端晶闸管106的过早断开可能导致调光器102的定时电路中的错误及其操作中的不稳定性。

另一具体类型的切相调光器被称为后沿调光器。后沿调光器相位从AC周期的结束切割，使得在切相角期间，调光器“关断”并且不向其负载供应输出电压，而是在切相角之前“接通”，并且在理想情况下，将与其输入电压成比例的波形传递到其负载。

图3描绘了包括后沿切相调光器302和灯342的照明系统300。图4描绘了与照明系统300相关联的示例性电压和电流图。参考图3和图4，照明系统300接收来自电压源304的AC电源电压V_SUPPLY。由电压波形402指示的电源电压V_SUPPLY例如是在美国的标称60Hz/110V线电压或在欧洲的标称50Hz/220V线电压。后沿调光器302对电源电压V_SUPPLY的每个半周期的后沿(例如后沿402和404)进行切相。因为电源电压V_SUPPLY的每个半周期是电源电压V_SUPPLY的180度，所以后沿调光器302以大于0度并且小于180度的角度对电源电压V_SUPPLY进行切相。对灯342的切相输入电压V_{Φ_DIM}表示使得照明系统300调整传送到灯342的功率的调光电平，并且因此根据调光电平来增加或减小灯342的亮度。

调光器302包括定时器控制器310，定时器控制器310生成调光器控制信号DCS以控制开关312的占空比。针对调光器控制信号DCS的每个周期，开关312的占空比是脉冲宽度(例如，时间t₁-t₀)除以调光器控制信号的时段(例如，时间t₃-t₀)。定时器控制器310将期望的调光电平转换为开关312的占空比。调光器控制信号DCS的占空比对于较低调光电平(即，针对灯342的较高亮度)而减小，并且对于较高调光电平而增加。在调光器控制信号DCS的脉冲(例如，脉冲406和脉冲408)期间，开关312导通(即，“接通”)，并且调光器302进入低电阻状态。在调光器302的低电阻状态下，开关312的电阻例如小于或等于10欧姆。在开关312的低电阻状态期间，切相输入电压V_{Φ_DIM}跟踪输入电源电压V_SUPPLY，并且调光器302将调光器电流i_DIM传递到灯342。

当定时器控制器310使得调光器控制信号406的脉冲结束时，调光器控制信号406关断开关312，这使得调光器302进入高电阻状态(即，关断)。在调光器302的高电阻状态下，开关312的电阻例如大于1千欧姆。调光器302包括电容器314，电容器314在定时器控制信号DCS的每个脉冲期间充电到电源电压V_SUPPLY。在调光器302的高电阻状态和低电阻状态二者中，电容器314保持跨开关312连接。当开关312断开并且调光器302进入高电阻状态时，跨电容器314的电压V_C增加(例如，在时间t₁和t₂之间，在时间t₄和t₅之间)。增加速率是电容器314的电容量C和灯342的输入阻抗的函数。如果灯342的有效输入电阻足够低，则其允许足够高的值的调光器电流i_DIM以允许切相输入电压V_{Φ_DIM}在调光器控制信号DCS的下一脉冲之前衰减到过零点(例如，在时间t₂和t₅)。

在操作光源时用调光器对光源进行调光节省能量，并且还允许用户将光源的强度调整到期望的电平。然而，被设计用于与诸如白炽灯泡的电阻负载一起使用的常规调光器(诸如基于双向三端晶闸管的前沿调光器和后沿调光器)通常在将原始相位调制信号供应到诸如电子功率转换器的无功负载时不能良好地执行，如可以结合低功率灯使用的。因此，包括这种无功负载的照明系统通常必须包括用于处理调光器和照明系统的其他部件的无功能量，以便于实现在调光器和负载之间的兼容性，使得调光器以稳定的方式操作的电路。图5和图6描绘了采用已知方法来处理这种无功能量的照明系统。

在图5的照明系统500中，调光器电压V_{Φ_DIM}由功率转换器522转换为输出电压V_OUT，以便于根据调光器502的调光器控制设置(例如，相位角)向灯542提供期望的能量输出。附加无源能量、与提供附接电流相关联的附接能量或照明系统500中存在的其他能量可以在集成到灯组件的耗散电路552中被耗散，因此生成热量，灯组件容纳灯542。在一些照明系统(例如，耦合到230V电源的那些)中，要耗散到耗散电路552的能量的量可能是显著的，对功率转换器522的热设计带来挑战。

在图6的照明系统600中，调光器电压V_{Φ_DIM}由功率转换器622转换为输出电压V_OUT，以便于根据调光器602的调光器控制设置(例如，相位角)向灯642提供期望的能量输出。此外，附加无功能量、与提供附接电流相关联的附接能量或存在于照明系统600中的其他能量也可以被分配到灯642，以便于耗散无功能量、附接能量或其他能量。同时图6中所描绘的方法是可能具有优于图5中的方法的优点的设计选择，因为图6的方法传递将耗散到灯642的能量，以便于避免能量在内部耗散到灯部件。然而，这种方法可能限制照明系统600的调光范围。例如，图6中描绘的方法可以允许灯642最小被调光到其最大输出电平的25％，并且因此可能是不期望的。

发明内容

根据本公开的教导，可以减少或消除与保持照明系统中的调光器的期望行为相关联的特定缺点和问题。

根据本公开的实施例，一种装置可以包括用于控制从灯组件的输入到灯组件的负载的能量的传递的控制电路。控制电路可以被配置为从灯组件的输入上的输入信号确定电气耦合到输入的调光器的控制设置，将第一量的能量从输入传递到负载以使得负载根据控制设置生成在灯组件外部的光，其中控制设置指示要传递到负载的能量的用户期望量，并且将第二量的能量从输入传递到第二负载，以使得第二负载将第二量的能量耗散到灯组件外部，其中第二量的能量包括存在于输入信号中除了第一量的能量之外的能量。

根据本公开的这些和其他实施例，一种装置可以包括用于控制从灯组件的输入到灯组件的负载的能量的传递的控制电路。控制电路可以被配置为从灯组件的输入上的输入信号确定电气耦合到输入的调光器的控制设置，将第一量的能量从输入传递到负载，以使得负载根据控制设置生成在灯组件外部的光，其中控制设置指示要传递到负载的能量的用户期望量，并且将第二量的能量从输入传递到灯组件内的电压调节器，其中，电压调节器被配置为将电能供应到存在于灯组件中的设备，并且第二量的能量包括存在于输入信号中除了第一量的能量之外的能量。

根据本公开的这些和其他实施例，一种用于控制从灯组件的输入到灯组件的负载的能量的传递的方法可以包括：从灯组件的输入上的输入信号确定电气耦合到输入的调光器的控制设置，将第一量的能量从输入传递到负载以使得负载根据控制设置生成在灯组件外部的光，其中控制设置指示要传递到负载的能量的用户期望量，并且将第二量的能量从输入传递到第二负载，以使得第二负载将第二量的能量耗散到灯组件外部，其中第二量的能量包括存在于输入信号中除了第一量的能量之外的能量。

根据本公开的这些和其他实施例，一种用于控制从灯组件的输入到灯组件的负载的能量的传递的方法可以包括：从灯组件的输入上的输入信号确定电气耦合到输入的调光器的控制设置，将第一量的能量从输入传递到负载以使得负载根据控制设置生成在灯组件外部的光，其中控制设置指示要传递到负载的能量的用户期望量，并且将第二量的能量从输入传递到灯组件内的电压调节器，其中，电压调节器被配置为将电能供应到存在于灯组件中的设备，并且第二量的能量包括存在于输入信号中除了第一量的能量之外的能量。

根据本文包括的附图、描述和权利要求，本公开的技术优点对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。实施例的目的和优点将至少通过权利要求中具体指出的元件、特征和组合来实现和达成。

应当理解，前述一般描述和以下详细描述二者是示例和解释性的，并且不限制本公开中所阐述的权利要求。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可以获得对本实施例及其优点的更完整的理解，在附图中，相同的附图标记指示相同的特征，并且其中：

图1示出了如本领域中已知的包括基于双向三端晶闸管的前沿调光器的照明系统；

图2示出了如本领域已知的与图1所示的照明系统相关联的示例性电压和电流图；

图3示出了如本领域已知的包括切相后沿调光器的照明系统；

图4示出了如本领域已知的与如图3所示的照明系统相关联的示例性电压和电流图；

图5示出了如本领域已知的包括用于耗散照明系统的无功能量的电路的照明系统；

图6示出了如本领域已知的包括用以耗散照明系统的无功能量的电路的另一照明系统；

图7示出了根据本公开的实施例的示例性照明系统，该示例性照明系统包括用于提供在低功率灯和照明系统的其他元件之间的兼容性的控制电路；

图8A示出了根据本公开的实施例的具有带有用于控制辅灯的降压-升压转换器的控制电路的示例性灯组件；

图8B示出了根据本公开的实施例的具有控制电路的示例性灯组件，该控制电路具有用于控制如图8A的辅灯的降压-升压转换器以及对图8A的降压-升压转换器的替代实施例。

图9示出了根据本公开的实施例的具有用于控制辅灯的自主阻断振荡器的控制电路的示例性灯组件；

图10A示出了根据本公开的实施例的具有将能量从电磁干扰滤波器转向到辅灯的控制电路的示例性灯组件；

图10B示出了根据本公开的实施例的具有将能量从电磁干扰滤波器转向到辅灯的控制电路的另一示例性灯组件；

图11示出了根据本公开的实施例的具有将能量从功率转换器的电感器转向到辅灯的控制电路的示例性灯组件；

图12示出了根据本公开的实施例的示例性灯组件，该示例性灯组件具有类似于图11的控制电路的控制电路但包括将能量传送到电压调节器；

图13示出了根据本公开的实施例的具有控制电路的示例性灯组件，该控制电路使用电感器的反激冲程(stroke)将能量从功率转换器的电感器转向辅灯；

图14示出了根据本公开的实施例的具有控制电路的示例性灯组件，该控制电路使用电感器的正冲程将能量从功率转换器的电感器转向辅灯；

图15示出了根据本公开的实施例的具有控制电路的示例性灯组件，该控制电路具有用于控制辅灯的降压-升压转换器，其中降压-升压转换器利用电磁干扰滤波器的电感器；

图16A示出了根据本公开的实施例的具有控制电路的示例性灯组件，该控制电路具有用于使用反激拓扑控制的辅灯的降压-升压转换器，其中降压-升压转换器利用电磁干扰滤波器的电感器；以及

图16B示出了根据本公开的实施例的具有控制电路的另一示例性灯组件，该控制电路具有用于使用反激拓扑控制辅灯的降压-升压转换器，其中降压-升压转换器利用电磁干扰滤波器的电感器；以及

图17示出了根据本公开的实施例的包括用于提供低功率灯与照明系统的其他元件之间的兼容性的控制电路的另一示例照明系统。

具体实施方式

图7示出了根据本公开的实施例的示例性照明系统700,包括用于提供在低功率灯742和照明系统700的其他元件之间的兼容性的控制电路712。如图7所示，照明系统700可以包括电压源704、调光器702和灯组件732。电压源704可以生成电源电压V_SUPPLY，例如在美国的标称60Hz/110V线电压或在欧洲标称50Hz/220V线电压。

调光器702可以包括用于生成针对照明系统700的其他元件的调光信号v_{Φ_DIM}的任何系统、设备或装置，调光信号表示使得照明系统700调整传送到灯的功率的调光电平，并且因此，根据调光电平来增加或减少灯742的亮度。因此，调光器702可以包括与图1所示的类似或相同的前沿调光器、与图3所示的类似的后沿调光器或任何其他适当的调光器。

灯组件732可以包括用于通过灯742将在其输入处接收的电能的全部或一部分转换为光能的任何系统、设备或装置。另外，灯组件732可以包括用于提供在调光器702和灯742之间的兼容性的电路。在一些实施例中，灯组件732可以包括多面反射器形状因子(例如，MR16形状因子)。如图7所示，灯组件732可以包括整流器734、电磁干扰(EMI)滤波器736、功率转换器722、主灯742、辅灯752和控制电路712。

整流器734可以包括本领域已知的用于将整个交流电压调光信号v_{Φ_DIM}转换为仅具有一个极性的整流电压信号v_REC的任何适当的电气或电子设备。

EMI滤波器736可以包括本领域已知的任何适当的电气或电子设备，其用于过滤或抑制可能冲击灯组件732并存在于整流电压信号v_REC中，由此生成滤波整流电压v_{REC_F}的电磁干扰。

功率转换器722可以包括配置为将输入电压(例如，v_{REC_F})转换为不同的输出电压(例如，v_OUT)的任何系统、设备或装置，其中转换基于控制信号(例如，从控制电路712通信的脉冲宽度调制控制信号)。因此，功率转换器722可以包括升压转换器、降压转换器、升压-降压转换器、另一适当的功率转换器或其任何组合。

主灯742可以包括用于将电能转换为光能(例如，功率转换器722)的任何系统、设备或装置。在一些实施例中，主灯742可以包括LED灯。

类似地，辅灯752可以包括用于将电能(例如，由调光器702传送的)转换成光能的任何系统、设备或装置。在一些实施例中，辅灯752可以包括LED灯。在一些实施例中，辅灯752可以具有比主灯742显著更低的功率效率(例如，具有至少二分之一的功率效率)。在这些和其他实施例中，主灯742可以被适配为主要生成白光，而辅灯752可以被适配为生成在约670纳米至约710纳米的波长范围中的琥珀色光。

控制电路712可以包括配置为如本公开其他位置更详细描述的从灯组件的输入上的输入信号(例如，调光信号v_{Φ_DIM}或其导数，诸如整流电压信号v_REC或经滤波的整流电压v_{REC_F})确定调光器702的控制设置(例如，相位角)的任何系统、设备或装置。这种控制设置可以指示要传递到主灯742的能量的用户期望量。控制电路712还可以被配置为将第一量的能量从输入传递到主灯742，以使得主灯742根据控制设置生成灯组件732外部的光。控制电路712可以进一步被配置为将第二量的能量从输入传递到辅灯752，以使得第二负载将第二量的能量耗散到灯组件732外部，其中第二量的能量包括存在于输入信号中不同于第一量的的能量的能量。传递到辅灯752的第二量的能量可以包括与调光器702相关联的无功能量(例如，入射以确保在调光器702和灯742之间的兼容性的无功能量)、与EMI滤波器736相关联的无功能量、和/或在照明系统700中存在的其他无功能量。

通过将无功能量转向辅灯752，与传统的调光器兼容性方法相比，照明系统700可以具有许多优点。例如，因为能量通过辅灯752输出到灯组件732外部，而不是如许多现有技术方法的情况那样在内部耗散，所以可以减少或消除在提供灯组件732的热管理和冷却中的挑战。

作为另一示例，灯组件732可以被配置为使得辅灯752不生成光，除非灯组件732被耦合到调光器。因此，灯组件的规格可以简单地通过添加辅灯752而不需要改变。

作为另一示例，本文描述的方法和系统可以相对于传统方法增加有效调光范围。在辅灯752的效率被选择为显著低于主灯742的效率的实施例中，与无功能量被引导到主负载的方法(如图6所示)相比，辅灯752的有效光输出可以增加有效调光范围负载。

作为又一示例，本文描述的方法和系统可以不尝试混合颜色以获得光强度相对于控制设置的任何特定目标。替代地，在相位角减小时，对主灯742的功率成比例地减小，但是照明系统700中的无功能量可能没有减少。然而，因为无功能量被引导到辅灯752，在一些实施例中，辅灯752具有比主灯742更低的色温，所以由灯组件732输出的光可以在更低的调光器相位角处获得美观的更暖的颜色。

作为另一示例，与传统方法相比，本文描述的方法和系统可以具有相对较低的成本和/或占用更少的物理体积。在传统方法中，用于耗散无功能量的耗散元件通常体积大，并且需要大量空间。

控制电路712可以以任何适当的方式实现，以便于执行本公开中描述的控制电路的功能。控制电路的示例性实现在图8-16中阐述并且在下面进行描述。

图8A示出了根据本公开的实施例的具有控制电路712A的示例性灯组件732A，该控制电路712A具有用于控制辅灯752的降压-升压转换器802A。在该实现中，脉冲宽度调制(PWM)控制804可以激活和去激活开关806，以便于当开关806激活时对电感器808充电，并且当开关806不激活时使电感器808对辅灯752放电。当控制电路712A确定照明系统700的无功能量被引导到辅灯752时，控制电路712A可以接合降压-升压转换器802A。图8B示出了图8A中的实现的替代实现，其中降压-升压转换器802B具有不同的拓扑。在该实现中，脉冲宽度调制(PWM)控制804可以激活和去激活开关806。当开关806被激活时，电流流过两个绕组电感器810的绕组812，因此在绕组814中存储电荷。当开关806被去激活时，绕组814可以经由桥式整流器816向辅灯752放电。

图9示出了根据本公开的实施例的示例性灯组件732B，其具有实现用于控制辅灯752的自主阻断振荡器的控制电路712B。在操作中，当阻断振荡器经由信号启用(ENABLE)被启用时，电流可以流过电阻器902以偏置晶体管904。这可以进而使得电流流过电感器906的绕组908，并且还可以使得电流通过双绕组电感器906的绕组910，其可以正向偏置二极管912，允许电容器914将电荷转储到晶体管904的基极。通过电感器906的绕组908的电流可以由其电感支配，并且可以上升，直到电阻器916上的电压限制电感器906的绕组910的驱动能力。在这一点上，晶体管904可以限制流过电感器906的绕组908的电流，并且电感器906的绕组908可以用电压对电流的改变进行响应。电感器906的绕组910可以如下适应，并且提供从晶体管904的基极通过电阻器918的电流路径。由于电流的突然减小而导致的跨电感器906的绕组908的电压的反转可以正向偏置二极管920，将电流传递到辅灯752中。当存储在电感器906中的能量被耗尽到进入辅灯752的电流时，电感器906的绕组可以开始振荡，导致晶体管904再次导通。此时，通过电感器906的绕组908的电流可以增加，开始用于自主阻断振荡器的新的开关周期。

图10A示出了根据本公开的实施例的具有控制电路712C的示例性灯组件732C，控制电路712C将能量从EMI滤波器736转向到辅灯752。在该实施例中，电感器1002可以包括具有绕组1004和1006的双绕组电感器。在后沿调光器中，调光器触发和后沿放电可以引起通过电感器1002的绕组1004的电流中的大的变化率。该大的电荷进而可以在电感器1002的绕组1006上感应电压，从而将能量引导到辅灯752。图10B示出了控制电路712C的替代实现，其中桥式整流器1010被耦合在绕组1006和辅灯752之间，而不是单二极管整流器，如图10A所示。在一些替代实施例中，控制电路712C可以包括与实现阻断振荡器的控制电路712B类似的电路，而不是如图10A和图10B所示地实现。

图11示出了根据本公开的实施例的具有控制电路712D的示例性灯组件732D，该控制电路712D将能量从功率转换器722的双绕组电感器1102转向到辅灯752。在该实现中，当控制电路712D确定能量将被传递到辅灯752时，控制电路可以启用开关1108。当开关1110被启用时，电感器1102的绕组1104可以被充电。当开关1110被禁用时，电感器1102中的能量可以基于绕组之间的反射电压的比率在绕组1104和1106之间分离。

图12示出了具有类似于图11的控制电路712D的控制电路712E的示例性灯组件732E，其中来自电感器1102的绕组1106的能量也被传送到电压调节器1202。这种电压调节器1202可以用于生成灯组件732E内的偏置电压。

图13示出了根据本公开的实施例的具有控制电路712F的示例性灯组件732F，控制电路712F使用电感器1302的反激冲程将能量从功率转换器722的电感器1302转向到辅灯752。在该实现中，电感器1302的正冲程可以用于在电感器1302的绕组1306中生成偏置电压，并且如果开关1308被启用，则反激冲程可以将功率从绕组1306传送到辅灯752。当开关1310被启用时，电感器1302的绕组1304和1306可以被充电。当开关1310被禁用时，绕组1304可以向主灯742放电，并且当开关1308被启用而开关1310被禁用时，绕组1304可以向辅灯752放电。此外，当开关1310被禁用时，绕组1306可以向电压调节器1312放电，以便于重新生成灯组件732F内的电压。使用类似于绕组1306的辅助绕组的这种电压重新生成在现有的灯组件中通常是常见的，并且因此，利用这种辅助绕组1306来向辅灯752提供能量可以降低设计的成本和复杂性。

图14示出了根据本公开的实施例的具有控制电路712G的示例性灯组件732G，控制电路712G使用电感器1402的正冲程来将能量从功率转换器722的电感器1402转向到辅灯752。在该实现中，电感器1402的反激冲程可以用于在电感器1402的绕组1406中生成偏置电压，并且如果开关1408被启用，则正冲程可以从绕组1406向辅灯752传送功率。当开关1410被启用时，电感器1402的绕组1404和1406可以被充电，并且当开关1408被启用时，绕组1406可以向辅灯752放电。当开关1410被禁用时，绕组1404可以向主灯742放电。此外，当开关1410被禁用时，绕组1406可以向电压调节器1412放电，以便于在灯组件732G内重新生成电压。再次，如图13所示，使用类似于绕组1406的辅助绕组的这种电压重新生成在现有的灯组件中通常是常见的，并且因此，利用这种辅助绕组1406向辅灯752提供能量可以降低设计的成本和复杂性。

图15示出了根据本公开的实施例的具有控制电路712H的示例性灯组件732H，该控制电路712H利用EMI滤波器736的电感器1502以便于实现用于控制辅灯752的降压-升压转换器。在操作中，当开关1504被启用时，电感器1502可以被充电。当开关1504被禁用时，电感器1502将能量传送到辅灯752。由电感器1502和控制电路712H形成的降压-升压转换器可以仅在需要处理无功调光器能量、调光器附接能量或其他能量时变为启用的，这将在整流电压v_REC超过滤波整流电压v_{REC_F}时发生。

图16A示出根据本公开的实施例的具有控制电路712I的示例性灯组件732I，控制电路712I利用EMI滤波器736的电感器1602，以便于实现用于控制辅灯752的降压-升压转换器。示例性灯组件732I与灯组件732H的灯组件相同，除了灯组件732I利用反激拓扑。当PWM信号有效(例如，高)时，能量被存储在电感器1602中。当PWM信号无效(例如，低)时，电感器将能量放电到辅负载752。图16B示出了控制电路712I的替代实现，其中桥式整流器1610被耦合在双绕组电感器1602的绕组和辅灯752之间，而不是如图16A所示的单个二极管整流器。

图17示出了根据本公开的实施例的包括用于提供在低功率灯742和照明系统1700的其他元件之间的兼容性的控制电路712的示例性照明系统1700。除了用电压调节器1752替换辅灯752，并且将无线电收发器1754添加到照明系统1700之外，图17与图7相同。在一些实施例中，作为辅灯752的补充或替代，调光器702、EMI滤波器736和/照明系统1700的其他部件的无功能量可以被传送到电压调节器1752。在这样的实施例中，电压调节器1752可以被配置为向存在于灯组件732中的设备供应电能。在一些这样的实施例中，对其供应这种电能的这种设备可以包括用于向和/或从灯组件732传送信号的无线电收发器。

如本文使用的，当两个或更多个元件被称为彼此“耦合”时，这种术语指示这样的两个或更多元件在通过或不通过中间元件的情况下处于电子连通中，不论是间接还是直接连接的。

本公开包括本领域普通技术人员将理解的对本文中的示例性实施例的所有改变、替换、变化、更改和修改。类似地，在适当的情况下，所附权利要求包括本领域普通技术人员将理解的对本文中的示例性实施例的所有改变、替换、变化、更改和修改。此外，所附权利要求中对被适配为、布置为、能够、配置为、支持、可操作为或操作为执行特定功能的装置或系统或者装置或系统的部件包括该装置、系统或部件，不论其或该特定功能是否被激活、开启或解锁，只要该设备、系统或部件被如此适配、布置、能够、配置、支持、可操作或操作。

本文所述的所有示例和条件语言旨在用于教学目的以帮助读者理解本发明人为促进本领域而贡献的公开和概念，并且被解释为不限于这些具体引用的示例和条件。尽管已经详细描述了本公开的实施例，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和更改。

Claims (9)

1.一种装置，包括：

控制电路，所述控制电路用于控制从灯组件的输入到所述灯组件的负载的能量的传递，其中，所述控制电路被配置为：

从所述灯组件的所述输入上的输入信号确定电气耦合到所述输入的调光器的控制设置；

将第一量的能量从所述输入传递到所述负载，以使得所述负载根据所述控制设置生成所述灯组件外部的光，其中，所述控制设置指示将传递到所述负载的能量的用户期望的量；以及

将第二量的能量从所述输入传递到第二负载，以使得所述第二负载将所述第二量的能量耗散到所述灯组件外部，其中，所述第二量的能量包括存在于所述输入信号中的除了所述第一量的能量之外的能量，其中所述第二量的能量包括与所述调光器相关联的无功能量，并且所述第二负载包括无线电收发器。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述负载包括配置为生成白光的灯。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述负载具有实质上高于所述第二负载的功率效率的功率效率。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，与所述调光器相关联的无功能量是：

与提供附接电流相关联的附接能量；或者

用于实现在所述调光器和所述第二负载之间的兼容性的能量，以使得所述调光器以稳定的方式操作。

5.一种装置，包括：

控制电路，所述控制电路用于控制从灯组件的输入到所述灯组件的负载的能量的传递，其中，所述控制电路被配置为：

从所述灯组件的所述输入上的输入信号确定电气耦合到所述输入的调光器的控制设置；

将第一量的能量从所述输入传递到所述负载，以使得所述负载根据所述控制设置生成所述灯组件外部的光，其中，所述控制设置指示将传递到所述负载的能量的用户期望的量；以及

将第二量的能量从所述输入传递到所述灯组件内的电压调节器，其中所述电压调节器被配置为将电能供应到存在于所述灯组件中的设备，并且所述第二量的能量包括存在于所述输入信号中的除了所述第一量的能量之外的能量，其中所述第二量的能量包括与所述调光器相关联的无功能量，并且存在于所述灯组件中的设备包括无线电收发器。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，与所述调光器相关联的无功能量是：

与提供附接电流相关联的附接能量；或者

用于实现在所述调光器和所述负载之间的兼容性的能量，以使得所述调光器以稳定的方式操作。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述负载包括灯。

8.一种用于控制从灯组件的输入到所述灯组件的负载的能量的传递的方法，包括：

从所述灯组件的所述输入上的输入信号确定电气耦合到所述输入的调光器的控制设置；

将第一量的能量从所述输入传递到所述负载，以使得所述负载根据所述控制设置生成所述灯组件外部的光，其中，所述控制设置指示将传递到所述负载的能量的用户期望的量；以及

将第二量的能量从所述输入传递到第二负载，以使得所述第二负载将所述第二量的能量耗散到所述控制电路外部，其中，所述第二量的能量包括存在于所述输入信号中的除了所述第一量的能量之外的能量，其中所述第二量的能量包括与所述调光器相关联的无功能量，并且所述第二负载包括无线电收发器。

9.一种用于控制从灯组件的输入到所述灯组件的负载的能量的传递的方法，包括：

从所述灯组件的所述输入上的输入信号确定电气耦合到所述输入的调光器的控制设置；

将第一量的能量从所述输入传递到所述负载，以使得所述负载根据所述控制设置生成所述灯组件外部的光，其中，所述控制设置指示将传递到所述负载的能量的用户期望的量；以及

将第二量的能量从所述输入传递到所述灯组件内的电压调节器，其中所述电压调节器被配置为将电能供应到存在于所述灯组件中的设备，并且所述第二量的能量包括存在于所述输入信号中的除了所述第一量的能量之外的能量，其中所述第二量的能量包括与所述调光器相关联的无功能量，并且存在于所述灯组件中的设备包括无线电收发器。