CN106664755A - 具有调光器兼容性的射频（rf）受控灯 - Google Patents

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Abstract

提供了一种RF受控照明单元，其适用于连接到用于依照可调调光水平而调节输入市电电压的相切角的调光器或者用于在导通和断开状态之间选择的电子开关中的至少一个。照明单元包括：固态光源；用于接收无线控制信号的无线电电路；用于对从电子开关或调光器所接收的输入市电电压整流的整流器电路；用于响应于经整流的输入市电电压而驱动固态光源并且向无线电电路递送电力的第一电力转换器；以及第二电力转换器，其用于在经整流的输入市电电压由于经整流的输入市电电压的相切角或者电子开关的断开状态而变得对于第一电力转换器而言不充足时向无线电电路递送电力。

Description

具有调光器兼容性的射频（RF）受控灯
技术领域
本发明大体针对固态照明灯具的控制。更具体地，本文公开的各种发明设备和方法涉及远程地控制具有调光器兼容性的灯。
背景技术
数字或固态照明技术，即基于诸如发光二极管（LED）之类的半导体光源的光照，提供了对传统荧光灯、高强度放电（HID）灯和白炽灯的可行可替换方案。LED的功能优点和益处包括高能量转换和光学效率、耐久性、较低的操作成本以及许多其它功能优点和益处。LED技术方面的最新进展已经提供了使得能够在许多应用中实现各种照明效果的高效且鲁棒的全光谱照明源。
包含这些源的一些灯具的特征在于照明单元，其包括能够产生白光和/或不同颜色光（例如红色、绿色和蓝色）的一个或多个LED，以及用于独立地控制LED的输出以便生成各种颜色和颜色改变照明效果的控制器或处理器，例如如在通过引用并入本文的美国专利号6,016,038和6,211,626中详细所讨论的。LED技术包括线路电压供电的白色照明灯具，诸如从Philips Color Kinetics可获得的EssentialWhiteTM。EssentialWhiteTM可以是使用后缘调光器技术（诸如用于220VAC线路电压（或输入市电电压）的电子低电压（ELV）类型调光器）而可调光的。
许多照明应用利用调光器。常规调光器与白炽（灯泡和卤素）灯一起很好地工作。然而，对于其它类型的电子灯，包括紧凑型荧光灯（CFL）、使用电子变压器的低压卤素灯、以及诸如LED和OLED之类的固态照明（SSL）灯，出现问题。使用电子变压器的低压卤素灯特别地可以使用特殊调光器来调光，特殊调光器诸如ELV类型调光器或者电阻-电容（RC）调光器，其与具有输入处的功率因数校正（PFC）电路的负载而充分地工作。
常规调光器典型地对输入市电电压信号的每一个波形的部分进行斩波并且将波形的其余部分传递给照明灯具。前缘或前向相位调光器对电压信号波形的前缘斩波。后缘或逆向相位调光器对电压信号波形的后缘斩波。诸如LED驱动器之类的电子负载典型地与后缘调光器较好地操作。不同于自然地在没有误差的情况下对相位斩波调光器所产生的经斩波的正弦波做出响应的白炽灯和其它电阻性照明设备，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发生数个问题，诸如低端脱落、三端双向可控硅开关点火不良、最小负载问题、高端闪烁以及光输出中的大步幅。
无线电或射频（RF）受控照明单元一般包括板载无线电收发器或调制解调器，并且通常称为“连接灯”，诸如Philips Hue。然而，连接灯与墙壁调光器或电子开关组合起来不总是很好地工作。这样的电子开关使用在例如使得能够实现照明单元的自动操作的各种传感器中，包括日光传感器、存在/占据检测器或者远程控制的开关，诸如在例如ClickOnClickOff（COCO）业务量（portfolio）中。在将来，当需要多个控制系统一起工作时（例如无线电受控灯加上开关灯插座的群组的建筑物管理系统），电子开关可能变得更常见。
大多数消费者照明控制器是双线设备。因此当调光器或电子开关使两个线中的仅仅一个中断时出现问题，如下文所讨论。事实上，大多数消费者照明控制器是仅使通电的线中断的双线设备。在该配置中，不存在到照明控制器的中性连接，其将使得断开状态电流能够运行通过（多个）照明单元。可以包括断开状态分压器（bleeder）以确保照明单元在调光器关断时不会闪烁或发光。然而，在常规无线电控制照明设备中的RF无线电（收发器或调制解调器）不再起作用的情况下，作为一种实践，当调光器或开关处于断开状态中时。
由双线设备控制的照明单元例如在灯看起来是低阻抗负载时很好地工作，如在白炽灯的情况下。灯必须提供电流路径以保持调光器或开关处于操作中。当灯包括LED灯时，尽管负载可以是如此高的阻抗，甚至在非常小的剩余漏电流通过开关的情况下，灯可以开始发射（某些）光并且启动软件在其内部微控制器上运行。该行为引起可见发光或闪烁，并且在调光器或电子开关设定于断开状态中时不是所期望的。
为了防止这种不合期望的操作，常规LED灯可以包括“断开状态分压器”，其是与LED灯并联连接的小电子电路。断开状态分压器确保总是存在足够的电流浮动使得调光器或者开关可以继续起作用，并且LED灯在调光器或电子开关处于断开状态中时保持断开。该配置通过在电子开关或灯处于断开状态中时提供小电流流动而解决该问题。
然而，连接灯可能汲取太少电力以至于不允许该电流流动。如果调光器或者电子开关作为结果而不再起作用，则其可能不能够再次接通。而且，连接灯看到其市电电力线路连接器上的某一电力，并且可以尝试启动。连接灯可以在该尝试期间闪烁，其可能对于用户而言是烦人的。
因而，本领域中存在检测照明系统组件（诸如调光器和/或固态照明负载驱动器）的不恰当操作以及标识和实现校正动作来校正不恰当操作和/或移除到固体照明负载的电力以消除诸如光闪烁之类的不合期望的效果的需要。
发明内容
本公开针对用于经由经修改的分压器电路的RF受控照明单元中的无线电的发明设备和方法，RF受控照明单元在调光器的极低调光状态（经整流的输入市电电压的低相切角）和/或调光器或电子开关的断开状态期间保持起作用，经修改的分压器电路从分压器电路提取电力以继续向无线电的收发器和微处理器提供电力。这还使得新特征能够使交互更为用户友好。
一般地，在一个方面中，提供了射频（RF）受控照明单元，其适用于连接到调光器或电子开关中的至少一个，调光器配置为依照可调调光水平而调节来自市电的输入市电电压的相切角，电子开关配置为提供导通状态与断开状态之间的选择。照明单元包括：固态光源；无线电电路，其配置为接收无线控制信号从而使得能够控制照明单元；整流器电路，其配置为对从调光器或电子开关所接收的输入市电电压进行整流；第一电力转换器，其配置为响应于经整流的输入市电电压而驱动固态光源并且将电力递送给无线电电路；以及第二电力转换器，其配置为在经整流的输入市电电压由于经整流的输入市电电压的相切角或者电子开关的断开状态而对于第一电力变换器而言变得不充足时向无线电电路递送电力。
在另一方面中，提供了用于远程控制照明单元的方法，该照明单元配置为依照可调调光水平或者配置为提供导通状态与断开状态之间的选择的电子开关中的至少一个而调节来自市电的输入市电电压的相切角。方法包括：将电阻性分压器电路与照明单元的发光二极管（LED）光源并联连接，电阻性分压器电路在输入市电电压由于输入市电电压的相切角或断开状态而变得不足以驱动LED光源时向调光器应用电阻性负载；在电阻性分压器电路与LED光源并联连接时从电阻性分压器电路提取电力以用于为无线电电路供电；以及在无线电电路通过从电阻性分压器电路所提取的电力而供电时在无线电电路处无线地接收控制信号，控制信号指示LED光源的期望照明水平。
如本文出于本公开目的而使用的，术语“LED”应被理解为包括任何电致发光二极管或能够响应于电信号而生成辐射的其他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而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）、电致发光带等等。特别地，术语LED指所有类型的发光二极管（包括半导体和有机发光二极管），其可被配置成生成在红外光谱、紫外光谱和可见光谱各个部分（一般地包括从大约400纳米到大约700纳米的辐射波长）中的一个或多个中的辐射。LED的一些示例包括但不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（下面进一步讨论）。还应该领会，LED可以被配置和/或控制以生成具有针对给定光谱（例如，窄带宽、宽带宽）的各种带宽（例如，半高全宽或FWHM）和在给定通用颜色类别内的各种主波长的辐射。
例如，被配置为生成基本上白色光的LED（例如，LED白色照明灯具）的一种实现可以包括多个管芯，其分别发射不同的电致发光光谱，其组合地混合以形成基本上白色光。在另一种实现中，LED白色照明灯具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具有不同的第二光谱。在该实现的一个示例中，具有相对较短波长和窄带宽光谱的电致发光“泵浦”磷光体材料，其进而辐射具有更宽些光谱的更长波长辐射。
还应该理解，术语LED不限制LED的物理和/或电气封装类型。例如，如上所讨论的，LED可以指具有被配置成分别发射不同辐射光谱的多个管芯（例如，其可以或可以不单独可控）的单个发光设备。而且，LED可以与磷光体相关联，该磷光体被视为LED（例如，一些类型的白光LED）的组成部分。一般而言，术语LED可以指封装的LED、未封装的LED、表面安装的LED、板载芯片LED、T-封装安装LED、径向封装LED、功率封装LED、包括某种类型的包装和/或光学元件（例如，扩散透镜）的LED等等。
术语“光源”应被理解为指各种辐射源中的任何一个或多个，包括但不限于基于LED的源（包括如上所定义的一个或多个LED）、白炽源（例如白热丝灯、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、其他类型的电致发光源、高温发光源（例如火焰）、烛发光源（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发光源、电发光源、晶体发光源、显像管发光源、热发光源、摩擦发光源、声致发光源、辐射致发光源和发光聚合物。
给定的光源可以被配置成生成可见光谱内、可见光谱外或两者组合的电磁辐射。因此，术语“光”和“辐射”在本文中可互换地使用。此外，光源可以包括作为集成组件的一个或多个滤光器（例如滤色器）、透镜或其他光学组件。而且，应当理解光源可以被配置用于各种应用，包括但不限于指示、显示和/或光照。“光照源”是特别地配置成生成具有充足强度的辐射以有效光照内部或外部空间的光源。在该上下文中，“充足强度”是指在空间或环境中生成的在可见光谱中的充足辐射功率（根据辐射功率或“光通量”，通常采用单位“流明”来表示在所有方向上来自光源的总光输出）以提供环境光照（即，可以被间接感知并且可以例如在被完全或部分感知之前被反射离开各种居间表面中的一个或多个的光）。
术语“照明灯具”在本文中用来指以特定形状因子、组装或封装的一个或多个照明单元或多个光源的实现或布置。术语“照明单元”在本文中被用来指包括相同或不同类型的一个或多个光源的装置。给定的照明单元可以具有各种用于（多个）光源的安装布置、机壳/外壳布置和形状、和/或电气和机械连接配置中的任意一种。此外，给定的照明单元可以可选地与涉及（多个）光源的操作的各种其它组件（例如，控制电路）相关联（例如，包括、耦合到和/或与其一起封装）。“基于LED的照明单元”指单独地或与其它非基于LED的光源结合地包括如上所讨论的一个或多个基于LED的光源的照明单元。“多通道”照明单元指包括被配置成分别生成不同辐射光谱的至少两个光源的基于LED或非基于LED的照明单元，其中每个不同源光谱可以被称为多通道照明单元的“通道”。
术语“控制器”在本文中一般地用于描述涉及一个或多个光源的操作的各种装置。控制器可以以许多方式（例如用专用硬件之类）来实现，以执行本文所讨论的各种功能。“处理器”是控制器的一个示例，其采用可以使用软件（例如微代码）编程以执行本文所讨论的各种功能的一个或多个微处理器。控制器可以用处理器或不用处理器来实现，并且也可以实现为执行一些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器（例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路）的组合。在本公开的各种实施例中可以采用的控制器组件的示例包括但不限于常规的微处理器、微控制器、专用集成电路（ASIC）和现场可编程门阵列（FPGA）。
在各种实现中，处理器和/或控制器可以与一个或多个存储媒体(在本文中一般地被称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器，诸如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、电可编程只读存储器（EPROM）以及电可擦除和可编程只读存储器（EEPROM）、通用串行总线（USB）驱动器、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实现中，存储媒体可以用一个或多个程序来编码，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时，执行本文中所讨论的功能中的至少一些。各种存储媒体可以固定在处理器或控制器内或者可以是可移动的，使得存储在其上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中以便实现本文中所讨论的本发明的各个方面。术语“程序”或“计算机程序”在本文中以通用意义被用来指能够被用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。
在一个网络实现中，耦合到网络的一个或多个设备可以充当用于耦合到网络的一个或多个其它设备的控制器(例如，以主/从的关系)。在另一种实现中，联网环境可以包括被配置成控制耦合到网络的设备中的一个或多个的一个或多个专用控制器。一般地，耦合到网络的多个设备每一个都可以访问存在于通信介质或媒体上的数据；然而，给定设备可以是“可定址的”，因为它被配置成基于例如分配给它的一个或多个特定标识符(例如，“地址”)来选择性地与网络交换数据(即，从网络接收数据和/或向网络传输数据)。
如本文中所使用的术语“网络”是指便于信息在耦合到网络的任何两个或更多设备之间和/或多个设备之中的输送(例如，用于设备控制、数据存储、数据交换等)的两个或更多设备（包括控制器或处理器）的任何互连。如应当容易领会的，适于互连多个设备的网络的各种实现可以包括各种网络拓扑中的任一个并且采用各种通信协议中的任一个。此外，在根据本公开的各种网络中，两个设备之间的任何一个连接可以表示两个系统之间的专用连接，或者可替换地表示非专用连接。除了承载意在用于这两个设备的信息之外，这样的非专用连接可以承载未必意在用于这两个设备中的任一个的信息(例如，开放网络连接)。另外，应当容易领会，如本文中所讨论的设备的各种网络可以采用一个或多个无线、有线/电缆、和/或光纤链路来便于遍及网络的信息输送。
应领会，前述的概念与下文更详细地讨论的附加概念的所有组合(假如这样的概念并不相互矛盾)被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。特别地，在本公开结尾处出现的所要求保护的主题的所有组合被预期作为本文中所公开的发明主题的一部分。还应领会，也可能出现在通过引用并入的任何公开中的本文明确采用的术语应当被赋予与本文中所公开的特定概念最一致的意义。
附图说明
在附图中，贯穿不同视图，相同参考符号一般是指相同或相似的部分。而且，附图未必按照比例，替代地一般重点放在说明本发明的原理上。
图1是示出了根据代表性实施例的射频（RF）受控照明系统的框图。
图1a是示出了根据代表性实施例的RF受控照明系统的电子开关的框图。
图2是示出了根据代表性实施例的图1的RF受控照明系统的电力提取器的框图。
图3A-3E是示出了根据代表性实施例的图1的RF受控照明系统的第二电力转换器（包括与电力提取器结合使用的不同电阻性分压器电路）的框图。
图4是示出了根据代表性实施例的RF受控照明系统的框图，其中从电阻性分压器电路所供应的电力与来自另一电力供应的电力组合。
图5是示出了根据另一代表性实施例的RF受控照明系统的框图。
图6是示出了根据代表性实施例的操作RF受控照明系统的过程的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述公开了具体细节的代表性实施例以便提供对本教导的透彻理解。然而，对于已经获益于本公开的本领域普通技术人员将显而易见的是，根据本教导的脱离于本文公开的具体细节的其它实施例保持在随附权利要求的范围内。此外，可以省略公知的装置和方法的描述以便不使代表性实施例的描述模糊。这样的方法和装置清楚地处于本教导的范围内。
一般地，合期望的是，使用户或传感器能够在以其它方式控制照明单元的调光器和/或电子开关以其它方式提供非充分电力时（例如当调光器处于极低调光状态时和/或当调光器或电子开关处于断开状态（或近乎断开状态，如下文讨论）中时）接通无线电受控照明单元。申请人已经认识和领会到，将有益的是提供保持通过分压电流而供电的电路，使得其能够在调光器或电子开关处于低调光或断开状态中时接收并且响应于命令，诸如当用户或传感器尝试经由无线电信号而接通照明单元时，接通照明单元或者经由所传送的消息向用户通知其由于调光器或电子开关处于低调光或断开状态中而不能够接通照明单元。一般地，根据各种实施例，修改断开状态电阻性分压器电路以提供用于无线电电路的偏置供应来使得能够继续与用户或传感器无线通信，而同时仍旧提供来自照明单元的稳定光输出，例如没有输出光水平的闪烁或者不受控的波动，而不管调光器设置如何。
鉴于上文所述，本发明的各种实施例和实现针对射频（RF）受控照明单元（或灯），其可连接到配置为依照可调调光水平和/或配置为在导通状态与断开状态之间提供选择的电子开关中的至少一个而调节来自市电的输入市电电压的相切角的调光器，能够在相切角非常低或者调光器和/或电子开关处于断开状态中时操作。
图1是示出了根据代表性实施例的射频（RF）受控照明系统的框图。
参照图1，RF受控照明系统100包括调光器105和RF受控照明单元110（灯），其中调光器105配置为依照可调调光水平而调节来自电压市电101的未经整流的输入市电电压的相切角。电压市电101可以根据各种实现而提供不同的未经整流的输入市电电压值，诸如100VAC、120VAC、230VAC和277VAC。调光器105可以是例如相位斩波调光器，其通过响应于例如滑动器或旋钮的手动操作而对来自电压市电101的电压信号波形的后缘（后缘调光器）或前缘（前缘调光器）进行斩波来提供调光能力。
在各种实施例中，调光器105还可以远程地操作，例如响应于从远程控制设备和/或传感器（例如，占据传感器）所接收的无线调光控制信号。为了远程地操作，调光器105将要求配置为接收、解调和处理无线调光控制信号的无线接收器或收发器，以及配置为响应于经处理的控制信号而以电子方式控制调光器105的操作的控制器，如将对于本领域普通技术人员显而易见的。在示例中，远程控制设备可以是手持式RF传送器，诸如智能电话，其中以应用（“app”）的形式将远程控制功能呈现给用户。可替换地，远程控制设备可以是例如用于视线通信的专用传送设备，以便专门地操作调光器105和/或一般地操作RF受控照明系统100。来自远程控制设备的无线控制信号的接收可以经由桥或路由器（未示出）而发生，桥或路由器中继无线控制信号，并且将无线控制信号从一个标准转化成另一个。例如，桥或路由器可以在各种标准之间转化无线控制信号，诸如在Wi-Fi（IEEE 802.11）与超文本标记语言（HTML）命令和ZigBee光链路命令之间转化。
代替于或者附加于调光器105而可以包括电子开关，其中电子开关提供“导通状态”与“断开状态”之间的选择。图1a是示出了根据代表性实施例的RF受控照明系统的电子开关的框图。
参照图1a，电子开关105a通过由控制器1052电子地控制的机械或固态（例如三端双向可控硅开关）开关1053来表征。控制器1056需要经由导线1055和1056馈给的电力供应1051。此处，断开状态可以是指允许小量电流泄漏的状态，典型地经由导线1055和1056以及电力供应1051，或者作为通过固态开关1053的泄漏（如相反的从电源的完全断开），这使得电子开关105a以及特别地控制器1052能够在低水平下继续起作用。例如，电流泄漏馈给电力供应1051，这使得电子开关105a能够对传感器1054进行的观察作出反应，例如通过从断开状态进入导通状态。
在各种配置中，图1中的调光器105可以包括完全调光设置，其对应于诸如电子开关105a之类的电子开关的断开状态。在大程度上，对于调光器105和电子开关105a的问题和解决方案基本上相同。例如，断开状态漏电流（例如通过电力供应1051以及导线1055和1056）可以使发光二极管（LED）（诸如固态光源140的LED 141-143）发光或闪烁，其要求对策。另一方面，这样的电流可以允许RF受控照明单元110中的无线电电路160接收足够电力以用于一些基本操作，如下文所讨论。无线电电路160可以实现为例如至少包括天线和射频振荡器元件和/或无线电集成电路（IC）等的简单无线电。
在各种实施例中，电子开关105a还可以远程地操作，例如响应于从远程控制设备和/或传感器（例如传感器1055）所接收的无线开关控制信号。如上文关于调光器105所讨论，为了远程地操作，电子开关105a将要求配置为接收、解调和处理无线开关控制信号的接收器（或收发器），以及配置为响应于经处理的控制信号而控制电子开关105a的操作的控制器，如将对于本领域技术人员所显而易见的。
再次参照图1，RF受控照明单元110从电压市电101接收未经整流的（AC）电压，其可以经调光或未经调光，例如取决于调光器105的电路配置和/或相切角设置（即调光器设置）。RF受控照明单元110包括整流电路120、第一电力转换器130、固态光源140、第二电力转换器150和无线电电路160。整流器120可以包含全桥整流器（例如，四个二极管），但是没有存储电容器来平滑化DC电压。这允许检索相切信息。在所描绘的配置中，固态光源140包括串联连接的多个LED，其由代表性LED 141-143所指示。
整流电路120提供来自电压市电101的（经调光的）经整流的电压。使用存储电容器820将DC电压平滑化成恒定值。一般地，经平滑化和整流的电压VR的量值取决于调光器105的相切角或者调光器设置，使得对应于较低设置的低相切角导致较低的经整流的电压并且反之亦然。在可替换实施例中，阻塞二极管810可以省略，并且LED141-143被调光的程度直接遵循经整流的电压VR和经平均化的分压器电压VB对相切角的依赖性。实际上，最少调光发生在调光器105处于高设置（对应于高相切角）处时，并且最多调光发生在调光器105处于低设置（对应于低相切角）处时。然而，这典型地不会引起合期望的调光曲线，因为依赖性可能远非线性。在实施例中，第一电力转换器130或无线电电路160分别经由（可选的）线路800或相位检测线路802测量相切角并且转化适当LED电流ID中的所测量的相切角。为了允许恰当的相切角测量，平滑化电容器820的效果从角度检测点（例如，可选的线路800或相位检测线路802）而被阻塞二极管810所阻塞。在这样的情况下，分压器电压VB是经整流但是没有平均化的电压，其遵循相切波形，但是经整流的电压VR是用于第一电力转换器130和第二电力转换器150的更好稳定化的供应电压。
第一电力转换器130配置为响应于来自整流电路120的经整流的输入市电电压而以驱动电压驱动固态光源140。一般地，第一电力转换器130将经整流的输入市电电压转化成适当的DC驱动电压VD，其被应用到固态光源140以提供通过LED 141-143的恒定驱动ID电流。例如，RF受控照明单元110、第一电力转换器130或无线电电路160可以包括调光器相切角检测电路（未示出），以基于经整流的电压而确定或测量调光器105的相切角的值，从而使得第一电力转换器130能够提供适当的DC驱动电压。出于测量相切角的目的，第一电力转换器130可以包括微控制器或其它控制器（未示出）。可替换地，该任务由第二电力转换器150执行。也就是说，在各种实施例中，第一电力转换器130可以从调光器相切角检测电路接收电力控制信号，其可以是依照所选占空比而在高和低水平之间交替的脉冲宽度调制（PWM）信号。例如，电力控制信号可以具有对应于调光器150的最大导通时间（高相切角）的高占空比（例如，100%），以及对应于调光器105的最小导通时间（低相切角）的低占空比（例如，0%）。当调光器105设置在最大和最小相切角之间时，电力控制信号的占空比设置成具体地对应于所检测的相切角。第一电力转换器130因而至少基于经整流的电压的量值以及从相切角检测电路所接收的电力控制信号的值而在经整流的电压和DC驱动电压之间转换。当调光器105处于可操作调光器设置处（即，不处于极低调光器设置处或断开状态中）和/或电子器件处于导通状态中（即，不处于断开状态中）时，第一电力转换器130也可以向无线电电路160递送电力，在下文讨论。
在各种实施例中，第一电力转换器130以开环或前向馈给的方式操作，如在例如Lys的美国专利号7,256,554中所述，其通过引用并入于此。然而，可以包括其它类型的固态光源140和/或其它类型的光负载，而不脱离本教导的范围。可以实现用于向固态光源140提供DC驱动电压和驱动电流的各种技术而不脱离本教导的状态。
第一电力转换器130和第二电力转换器150二者由整流器120馈给。事实上，第一和第二电力转换器130和150可以被视为并联连接。阻塞二极管810和电容器820可以被视为第一电力转换器130的部分。阻塞二极管810确保原始波形保持完整无缺以使得能够实现相切角的精确测量。此外，如果连接到经整流的非平滑化波形，则第二电力转换器150的电阻性分压器电路152可以最有效，因而存储电容器820对于第一电力供应130而不是对于分压器电压VB和第二电力转换器150特别有效。固态光源140由第一电力转换器130馈给。
第二电力转换器150包括电阻性分压器电路152和电力提取器154。电阻性分压器电路152配置为将电阻性负载应用于来自电压市电101的输入市电电压，使得最小电流流过照明单元110，甚至在固态光源140不从电压市电101提取充分电力时。这确保调光器105和/或电子开关105a继续接收电力。因而，电阻性分压器电路152确保固态光源140在调光器105处于极低调光器设置处或者断开状态中（和/或电子开关105a处于断开状态中）时不会发出光，例如通过抑制跨固态光源140的电压摆动。
例如，电阻性分压器电路152可以包括电阻，其在低电流处切换到与固态照明负载140的并联配置中，以连同固态照明负载140一起汲取额外电流，从而将负载增加到充分最小值以用于调光器105的操作。当调光器105提供用于固态光源140的足够电力以给出大量光时，无线电电路160也可以从第一电力转换器130（没有在图1中示出，但是在图4中阐明，在下文讨论）接收电力，因为可获得充足电力，使得无线电电路160能够以全功能性进行操作。然而，在低相切角处和/或在断开状态中，经由第二电力转换器150为无线电电路160有效地配给有限电力。也就是说，无线电电路160一般地配置为在经整流的输入市电电压的相切角或断开状态对于全功能性充分时从第一电力转换器130接收电力，并且可替换地，在经整流的输入市电电压的相切角或断开状态变得不充分时从第二电力转换器接收电力。
例如，如下文参照图4所讨论，来自第二电力转换器150和/或第一电力转换器130的电力从电力组合器（例如，电力组合器495）的组合可以通过两个二极管和调整器（例如，导通状态控制电力供应490）而实现以降低从第一电力转换器130出来的电压。可替换地，电压的降低可以通过将仅来自固态光源140中的第一LED 141（或第一和第二LED 141和142）和二极管的电流朝向无线电电路160的供应电压引脚分支而实现。
而且，无线电电路160还可以配置为在从第二电力转换器150接收电力时向用户传送至少一个消息。无线电电路160还可以在仅来自第二电力转换器150的电力可用时减少能量消耗。例如，减少能量消耗可以包括通过选择性地减少所传送的消息的类型而减少收发器564的传送活动。例如，为了减少能量消耗，所传送的消息的仅有类型可以是警报消息，其警报例如所请求的光水平可能不能以经整流的输入市电电压（由调光器105实现）的当前相切角和/或电子开关105a的状态来实现。这样的警报消息可以由微处理器162从存储器检索或生成，并且由收发器164传送给远程控制设备或者其它无线通信设备，例如其中可以将它显示给用户和/或由对应处理设备处理它以使得能够表述响应。其它类型的消息可以提供关于手动地操作调光器105和/或电子开关105a的指令以达到例如期望的照明水平。
电力提取器154连接到电阻性分压器电路152并且配置为在固态光源140例如没有从电压市电101提取充分电力时向无线电电路160提供电力（或其它控制功能），从而使得无线电电路160能够接收无线信号，甚至在调光器105处于极低调光器设置处或者断开状态中（和/或电子开关105a处于断开状态中）时。在所描绘的配置中，电力提取器154与电阻性分压器电路152串联连接以从其提取电力，并且无线电电路160与电力提取器154并联连接，尽管可以实现其它配置而不脱离本教导的范围。因而，电力提取器154的角色一般是提取用于无线电电路160的电力。电力提取器154还可以调整提供给无线电电路160的电压（如果无线电电路160自己没有这样做的话），以及支持通过电阻性分压器电路152的电流以确保调光器105保持起作用。
无线电电路160包括收发器164，其连接到用于使得能够与各种控制源（诸如手持式远程控制设备和各种传感器）无线通信的天线170，以接收指令和/或提供信息。也就是说，收发器164可以配置为从远程控制设备接收无线控制信号并且发送响应性消息。收发器164和天线170还可以使得能够与调光器105和/或电子开关105a无线通信以便无线地接收状态信息（例如，调光器设置和导通/断开状态）并且输出控制信号以远程地操作调光器105和/或电子开关105a。在各种实施例中，收发器164还可以接收和测量来自电力线路（例如，市电电力线路）或传感器的控制信号和/或经由电力线路（或其它物理通道）与调光器105和/或电子开关105a电子地通信。传感器可以位于任何地方，只要它具有无线电传送器并且处于其接收器的无线电范围内即可。无线电电路160还包括微控制器162以用于处理所接收的状态信息并且用于作为响应而确定和生成适当的控制信号。微控制器162因而配置为确定并且实现对无线控制信号和/或所测量的控制信号的响应。例如，响应可以包括通过无线电通道发送的光输出设置（例如，光水平、颜色等）和/或消息，诸如不能以调光器的当前设置和/或电子开关的状态而实现光水平的警报消息，如上文所讨论。
也就是说，微控制器162可以配置为响应于无线控制信号而确定固态光源140的期望照明水平，并且将反馈控制信号发送给调光器105以使调光器105将输入市电电压调节成对应于所确定的照明水平和/或使电子开关切换到导通状态。微控制器162可以无线地通过无线电通道或者通过电力线路向调光器105和/或电子开关105a发送反馈控制信号。例如，无线电电路160的收发器164可以包括用于传送和/或接收无线电信号以使得微控制器162能够无线地发送反馈信号的第一收发器单元，和/或用于通过导线传送和/或接收信号以使得微控制器162能够通过电力线路发送反馈控制信号的第二收发器单元。在各种实施例中，微控制器162可以改变由固态光源140输出的光水平而不必与调光器105通信。例如，如果调光器105的调光器设置为高（即，很少或者没有调光），则微控制器162可以使第一电力转换器130简单地减少由固态光源140输出的光而不改变经整流的市电电压。可替换地，微控制器162可以经由收发器向远程控制设备发送消息，提供关于手动地操作调光器105和/或电子开关的指令，以达到期望的照明水平。
在各种实施例中，微控制器162可以将固态光源140的输出光设置成之前经由无线控制信号或电力线路所发送的最后指定的调光水平，例如无论哪一个信号最后改变。类似地，微控制器162可以设置固态光源140以在之前经由电力线路或无线控制信号所发送的最低指定调光水平处输出光，例如无论哪一个信号需求最低设置。而且，微控制器162可以设置固态光源以便基于例如从无线远程控制设备所接收的查找表（未示出）而输出光。所测量的相切角可以输入到查找表并且对应的期望光设置可以从查找表输出。
图2是示出了根据代表性实施例的图1的RF受控照明系统的电力提取器的框图。在所描绘的实施例中，电力提取器的配置有效地独立于电阻性分压器电路，并且因此电力提取器如所述的那样操作而与可能适当的电阻性分压器电路的类型（其示例在下文参照图3A-3D来讨论）无关。
参照图2，电力提取器154包括连接在电压Vcc和大地电压之间的电容器255，以及与电容器255并联连接的齐纳二极管256。齐纳二极管256的阴极连接到电压Vcc，并且齐纳二极管的阳极连接到大地电压。齐纳二极管256确保分压器漏电流在电容器255完全充电时仍旧可以流动。这改进了调光器105和/或电子开关在无线电电路160提取仅小量电力或低电流时的操作。电容器255需要足够大以在调光器105允许电流流动时允许仅在市电101的50Hz/60Hz周期的小部分期间充电。而且，无线电电路160可以在几毫秒的传送期间汲取大峰值电流，其不应当使电容器255放电太多。电压Vcc连接提供用于无线电电路160的电力供应，其经由端子257（Vcc连接）和258（大地连接）与电力提取器154并联连接。在实施例中，电力提取器154还可以包括电压调整器（未示出），其配置为使从电力提取器154提供给无线电电路160的电压Vcc稳定。电压调整器在下文参照图5进一步讨论。
图3A-3E是示出了根据代表性实施例的图1的RF受控照明系统的第二电力转换器（包括与电力提取器结合使用的不同电阻性分压器电路）的框图。
参照图3A，第二电力转换器150-1包括电阻性分压器电路152-1和电力提取器154。电阻性分压器电路152-1简单地包括分压器电阻器351。电力提取器154如上文参照图2描述的那样进行配置，并且因此将不重复描述。端子151和152布置到第二电力转换器150-1的左边以将第二电力转换器150-1（也就是说，电阻性分压器电路152-1和电力提取器154的串联组合）与第一电力转换器130和固态光源140中的每一个并联连接。当然，在可替换配置中，固态光源140可以连接在第二电力转换器150-1的右侧上，只要固态光源140和第二电力转换器150-1彼此并联布置即可。端子257和258布置到第二电力转换器150-1的右边以将电力提取器与无线电电路160并联连接，从而使得无线电电路160能够接收电压Vcc，如上文所讨论。
参照图3B，第二电力转换器150-2包括电阻性分压器电路152-2和电力提取器154。电阻性分压器电路152-2包括串联连接的分压器电阻器352和分压器电容器353。端子151和152将第二电力转换器150-1与第一电力转换器130和固态光源140中的每一个并联连接，并且端子257和258将电力提取器154与无线电电路160并联连接，如上文所讨论。
参照图3C，第二电力转换器150-3包括电阻性分压器电路152-3和电力提取器154。电阻性分压器电路152-3包括配置为提供基本上恒定的分压器电流IB的电流源。在所描绘的示例中，电流源通过双极型晶体管（BJT）355实现。BJT 355包括连接到端子151的集电极、经由发射极电阻器356连接到端子257（在电力提取器154处）的发射极、以及经由基极电阻器358连接到端子151并且经由齐纳二极管359连接到端子257的基极。基本上恒定的电流IB大概等于跨分压器齐纳二极管359的电压Vz与BJT 355的基极-发射极电压Vbe之间的差异除以发射极电阻器356的电阻值R（也就是说，IB=(Vz-Vbe)/R）。端子151和152将第二电力转换器150-1与第一电力转换器130和固态光源140中的每一个并联连接，并且端子257和258将电力提取器154与无线电电路160并联连接，如上文所讨论。
参照图3D，第二电力转换器150-4包括电阻性分压器电路152-4和电力提取器154。电阻性分压器电路152-4是更加复杂的电阻性分压器电路的示例，如例如在Brown等人的美国专利申请公开No. 2006/0192502（2006年8月31日公开）中所述，其通过引用并入于此。特别地，类似于Brown等人的图2，电阻性分压器电路152-4包括具有第一栅极、第一漏极和第一源极的第一金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）361，以及具有第二栅极、第二漏极和第二源极的第二MOSFET 362。第二MOSFET 362的第二漏极经由电阻器377连接到端子151。第二MOSFET 362的第二源极连接到端子257（以及因而电力提取器154）。第二基极经由电阻器376连接到第一MOSFET 361的第一漏极。此外，电阻器374连接在节点341和端子151之间；电阻器375连接在节点341和端子257之间；二极管380连接在节点341和电阻器375之间；并且齐纳二极管383连接在节点341和端子257之间。
第一MOSFET 361的第一源极连接到端子257，并且第一MOSFET 361的第一栅极经由电阻器373连接到节点342。此外，电阻器372和齐纳二极管381连接在节点342和端子151之间；电阻器371连接在节点341和端子257之间；并且齐纳二极管382连接在节点342和端子257之间。
包括电阻器371,372和齐纳二极管381的电阻器/齐纳二极管电路配置为确定要应用到第一MOSFET 371的第一栅极的经整流的输入市电电压的量值。第二MOSFET 372配置为在第二栅极处接收来自第一MOSFET 371的第一漏极的反转输出，其中第二MOSFET 372甚至在经调节的输入市电电压穿过零时导通。连接到第二MOSFET 372的第二漏极的电阻器377配置为确定应用于调光器105的电阻性负载的量值。在该配置中，电阻性分压器电路152-4可以例如在通过电压市电101应用于电阻性分压器电路152-4的电力基本上处于+10伏特和零伏特之间以及-10伏特和零伏特之间时的时间段期间激活。端子151和152将第二电力转换器150-4与第一电力转换器130和固态光源140中的每一个并联连接，并且端子257和258将电力提取器154与无线电电路160并联连接，如上文所讨论。
参照图3E，第二电力转换器150-5包括电阻性分压器电路152-5以及与电阻性分压器电路152-5集成的电力提取器154。特别地，电阻性分压器电路152-5类似于以上讨论的电阻性分压器电路152-4，除了电力提取器154的电路并入在电阻性分压器电路152-5的电路内之外，其在其它方面基本上与电阻性分压器电路152-4相同（例如，对应于美国专利申请公开No. 2006/0192502中的图2）。
配置与之前讨论的第二电力转换器150-1到150-4（其中电阻性分压器电路和电力提取器基本上彼此独立并且可以布置在各种组合中）的不同在于，第二电力转换器150-5中的电力在电流中从第二MOSFET 372（即，主电力晶体管）的第二发射极来提取。电阻性分压器电路152-5具有向无线电电路160中馈给电力的额外输出（端子257和258）。在所描绘的配置中，承载来自第二MOSFET 372的第二源极的分压器主电流的导线中断以用于插入电力提取器154（与电容器255并联的齐纳二极管256）。
在说明性实施例中，电容器255可以具有大约47微法拉（μf）的值，并且齐纳二极管256可以例如具有大约3.3伏特或5伏特的齐纳电压值。如上文所提及，齐纳二极管256跨Vcc（端子257）和大地（端子258）连接以确保分压器漏电流在电容器255完全充电时仍旧可以流动。有用的扩展是选择稍微更高的齐纳电压值，例如大约9伏特到大约12伏特，并且添加电压调整器，诸如已知的线性调整器IC，诸如从Fairchild Semiconductor®可获得的电压调整器IC 7805，以使供给给无线电电路160的电压Vcc稳定。
当调光器105导通时，第二MOSFET 372中的电流具有市电过零点的右侧（即，紧随）上的仅一个“耳部”（即，短时段的大电流）。当市电电压提升至例如30V以上时，第二MOSFET372完全开启，而第一MOSFET 371尚未激活。第二MOSFET 372在大约70V处关断。第二MOSFET372的第二栅极由于第一和第二MOSFET 371和372的寄生电容以及二极管阻塞逆向电流而基本上在市电过零点处悬浮。因此，第二MOSFET 372中的电流在市电电压处于几伏特以上（例如，多于大约10伏特）时已经开始流动。当然，在各种可替换配置中，可以切换MOSFET晶体管的源极和漏极，或者可以并入其它类型的晶体管，包括BJT和其它类型的FET，而不脱离本教导的范围。而且，可以并入组件值而不脱离本教导的范围。
在一些情况下，当照明单元导通时，从电阻性分压器电路所提取的电力可能不足以供应无线电电路（例如，无线电IC）和其它功能。图4是示出了根据代表性实施例的RF受控照明系统的框图，其中从电阻性分压器电路所供应的电力与来自另一电力供应的电力组合。
参照图4，RF受控照明系统400包括调光器105和RF受控照明单元410（灯），其中调光器105配置为依照可调调光水平而调节来自电压市电101的未经整流的输入市电电压的相切角。RF受控光单元410包括整流电路120、第一电力转换器130、第二电力转换器150和无线电电路160，其基本上与以上参照图1-3D所讨论的相同，并且因此将不重复对应描述。例如，第二电力转换器150（具有电力提取器的电阻性分压器电路）可以实现为以上实施例、第二电力转换器150-1到150-5中的任何一个。RF受控光单元410还包括导通状态控制电力供应490、电力组合器495以及固态光源440，其包括代表性LED 441-445。到LED 441-445的电力经过跟随有存储电容器820的阻塞二极管810，以及第一电力转换器130的另外驱动器电子器件。在所描绘的实施例中，到导通状态控制电力供应490的输入是在固态光源440的LED串中的较低LED（例如，LED 444和445）中的一些之上。可替换地，到导通状态控制电力供应490的输入可以在阻塞二极管810之前，在阻塞二极管810之后，或者在第一电力转换器130之后，而不脱离本教导的精神。导通状态控制电力供应490被优化以用于在正常导通状态期间或者在通过调光器的适度相切调光期间的操作。
如图4中所示，电力组合器495包括第一和第二二极管D1和D2，其配置为从第一供应（例如，第二电力转换器150）或第二供应（例如，第一电力转换器130和/或固态光源440）取得电力，无论哪一个递送最高电压。如所示，第一二极管D1布置为在从第二电力转换器150朝向无线电电路160的方向上传导，并且第二二极管D2布置为在从导通状态控制电力供应490朝向无线电电路160的方向上传导。可替换地，第一和第二二极管D1和D2的功能性可以通过主动切换的一个或多个晶体管而实现。导通状态电力供应490减少成从固态光源440“盗取”一些电流。
供应电压的调整隐含地发生，因为跨LED 441-445的电压大概为3伏特，而不管通过LED 441-445的电流如何。电力组合器495配置为组合通过第二电力转换器150中的电力提取器154从电阻性分压器电路152所提取的电力与通过导通状态控制电力供应490所提供的电力。在实施例中，组合比例取决于电力需求而变化。例如，在实施例中，由电力组合器495输出的电力可以在充分时完全从第二电力转换器150取得，而来自导通状态控制电力供应490的电力可以随着需求的要求而以递增方式添加。本质上，电力组合器495中的第一和第二二极管D1和D2确保从相对高电力的第一电力转换器130为无线电电路160供电，并且在固态光源440（几乎）完全断开时仅从第二电力转换器150提取小量电力。这允许无线电电路160在导通状态和断开状态期间操作。在实施例中，电力组合器495可以集成到无线电电路160中。
图5是示出了根据另一代表性实施例的RF受控照明系统的框图。
参照图5，RF受控光单元510从电压市电101（没有在图5中示出）接收未经整流的电压，其可以经调光或者未经调光。RF受控光单元510包括整流电路520、第一电力转换器（LED驱动器）530、固态光源540、第二电力转换器550、电力监控器580、相切角检测器590和无线电电路560。无线电电路560可以是例如无线电IC，并且包括连接到天线570的微控制器562和收发器564。整流电路520、第一电力转换器530、固态光源540、第二电力转换器550、无线电电路560和天线570可以基本上分别与以上参照图1-3E所讨论的整流电路120、第一电力转换器130、固态光源140、第二电力转换器150、无线电电路160和天线170相同，并且以下描述将针对这些元件之间的差异。例如，第二电力转换器550的电阻性分压器电路可以基本上与电阻性分压器电路152-1到152-5中的任一个相同地实现，尽管出于说明目的而描绘了电阻性分压器电路152-2。
同样地，电力提取器554可以基本上与以上参照图2讨论的电力提取器154相同，除了其可以包括可选的电压调整器558之外。电压调整器558使提供给无线电电路560的电压Vcc稳定。电压调整器558可以在跨电容器255的波动太多时使用，例如如果微控制器562在传送时汲取电容器255的话。电压调整器558的输出借助于第一和第二二极管D1和D2而与来自第二供应的电力合并，其本质上执行电力组合器495的功能。然而，在可替换配置中，电力提取器554可以替换为二极管或导线连接（输入=输出），使得调整器（如果存在的话）和二极管联合地形成电力组合器495。调整器电路的实际实施例通常已经执行二极管的功能，使得如果存在调整器，则对应二极管可以省略。电力提取器554配置为经由Vcc和大地（分别对应于图2中的端子257和258）向包括微控制器562的无线电电路560递送电力。可以包括第二电压调整器570以确保从第一电力转换器530所提取的电压适用于微控制器562。此处，大地是RF受控照明单元510中的本地参考大地（并且因而在电流上不与来自电压市电101的中性导线相同）。
无线电电路560中的微控制器562配置为检测调光器105（未示出）的相切角。为此目的，微控制器562包括用于对市电电压采样的构件。例如，微控制器562可以观察整流器520之后的电压。为了允许恰当测量，经整流的市电电压没有通过电容器平滑化。然而，当第一电力转换器530偏好某一特定电容时，二极管（未示出）可以放置在整流器520和第一电力转换器530之间，并且电容器（未示出）可以放置在该二极管后面。
如图5的实施例中所示，相切角检测器590包括电压分配器，其由电阻器591和592指示。相切角检测器590将经整流的市电电压的电压水平减少为可以由微控制器562的输入IN1处置以用于相切角检测的电压水平。在实施例中，相位角检测器590和/或微控制器562可以配置为通过对与经整流的输入市电电压的波形对应的数字脉冲进行采样并且基于所采样的数字脉冲的长度测量连续半周期而检测相切角。
输入IN1可以是数字输入，在该情况下，微控制器562计算市电电压非零（例如，在预定的阈值以上）的时间部分。这对应于市电周期未中断的时间部分，其可以转化成市电电压的相切角（通过调光器105的操作）。而且，当输入IN1作为数字输入操作时，电阻器591可以是经整流的市电电压和输入IN1之间的约1莫姆，并且电阻器592可以是例如输入IN1和大地之间的约100莫姆。可替换地，输入IN1可以是模拟输入，在该情况下，微控制器562能够在调光器105的传导时间期间监控经整流的市电电压的正弦曲线形状。
电力监控器580同样地包括由电阻器581和582指示的电压分配器，其减少可以由微控制器562的输入IN2处置的电阻性分压器电路552所输出的电压的电压水平。需要电压分配器，因为电力提取器554的电容器555处的电压高于经调整的电压Vcc。基于电力监控器580的输出，微控制器562能够监控电力提取器554是否能够递送足够的电力以供应无线电电路560。当输入IN2处的电压水平太低时，无线电电路560可以决定不传送，延迟传送直到已经聚集更多电力，或者将收发器（或接收器）置于休眠模式中。这些动作防止电压Vcc跌落得过低，一旦恢复充分电力这将使无线电电路560的超时和重启成为必要。
可替换地，输入IN2可以是模拟输入，在该情况下，无线电电路560必须包括模拟到数字变换器（ADC）。而且可替换地，输入IN2处的电压水平可以与阈值电压（例如，内部地在无线电电路560中）比较。当输入IN2处的电压水平在阈值电压以下时，无线电电路560采取动作以减少电力消耗，诸如使接收器工作循环、制止或延迟传送等。这可以在微处理器562的控制之下完成。
在各种实施例中，微处理器161,562可以使用一个或多个处理设备，使用软件、固件、硬布线逻辑电路或其组合而实现，处理设备诸如计算机、处理器、微处理器、数字信号处理器（DSP）、一个或多个专用集成电路（ASIC）、一个或多个FPGA或其组合。微处理器可以能够访问存储器（未示出），存储器包括用于存储操作软件、模块、数据和算法以用于执行本文描述的各种实施例（包括感兴趣的（多个）分析物的频谱确定和/或分析）的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括各种类型的非易失性只读存储器（ROM）和易失性随机存取存储器（RAM），诸如可擦除可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、DVD、通用串行总线（USB）驱动器等，尽管微处理器和/或计算机可读媒体的实现可以变化而不脱离本教导的范围。
再次参照图1，出于说明目的，无线电电路160可以配置为响应于控制信号和/或例如由远程控制设备和/或传感器所提供的其它输入而实现各种特征。例如，当调光器105处于完全调光或断开状态中（或者当电子开关处于断开状态中）时，如果用户尝试经由无线电信号而接通RF受控照明单元110，则RF受控照明单元110以由微处理器162从存储器检索或生成并且由收发器164传送的消息进行响应，大意是其处于调光器和/或电子开关后面并且不能得到足够的电力来执行由无线电信号提供的命令。作为另一示例，当调光器105处于完全调光或断开状态中（或者当电子开关处于断开状态中）时，如果用户尝试经由无线电信号而接通RF受控照明单元110，则RF受控照明单元110向调光器和/或电子开关调光器发送控制信号以从断开状态转变出来（到导通状态中）。该控制信号可以通过RF受控照明单元110和调光器105和/或电子开关之间的无线电通道发送，或者该控制信号可以通过从RF受控照明单元110到调光器105和/或电子开关的电力线路发送。
当远程控制设备使用应用（“app”）时，可以存在对例如app驳回的回退。也就是说，如果用户想要使用app驳回由调光器105提供的光设置，则用户可以如此做。然而，当调光器相切角处于极低值处（太低以至于不能给予RF受控照明单元110足够的电力）或者断开状态中时，RF受控照明单元110向app发送警报。App将此在屏幕上示出“亲爱的家庭用户，你想要经由该app控制的设置不能以当前调光器设置而实现。请将调光器置于完整位置中”。换言之，可以经由收发器164从微处理器162向远程控制设备提供消息，提供关于手动操作调光器105的指令以获得达到期望的照明。
尽管以上许多描述一般是针对具有手动控制的老式相位调光器的使用，但是其同样地适用于装备有无线电接收器的调光器。在该情况下，可以实现附加特征。例如，如果RF受控照明单元110经由其无线电接口（例如，无线电电路160）接收控制命令，但是因为调光器105和/或电子开关递送太少电力而不能执行该命令，则RF受控照明单元110可以将控制信号发送给调光器105和/或电子开关，从而要求它改变相切角或者从断开状态转变到导通状态。
RF受控照明单元110中的存在检测器能够在调光器105和/或电子开关处于断开状态中的时段期间检测存在。当由存在检测器检测到运动/新的存在时，无线电电路160将向（墙壁）调光器105和/或（墙壁）电子开关发送命令消息以到导通状态。
图6是示出了根据代表性实施例的操作RF受控照明系统的过程的流程图。过程可以例如通过由图1和5中示出的无线电电路160,560所执行的固件和/或软件而实现。
参照图6，提供了用于远程地控制照明单元（例如，RF受控照明单元110）的方法，照明单元配置用于连接到配置成调节输入市电电压的相切角的调光器。当然，基本上相同的方法可以应用成关于导通状态与断开状态之间的切换而控制电子开关（或调光器），但是未必是调节调光水平。在框S611中，电阻性分压器电路与照明单元的固态光源（诸如发光二极管（LED）光源）并联连接。当输入市电电压由于输入市电电压的相切角或断开状态而变得不足以驱动LED光源时，电阻性分压器电路向调光器应用电阻性负载。当电阻性分压器电路与LED光源并联连接时，在框S612中从电阻性分压器电路提取电力以用于给无线电电路（例如，无线电IC）供电。
在框S613中，在无线电电路由从电阻性分压器电路所提取的电力供电时，照明控制信号由无线电电路例如从远程控制设备（或其它控制设备）无线地接收，如上文所讨论。照明控制信号可以指示LED光源的期望照明水平，或者可以指示期望将LED光源从断开状态转变成导通状态。作为响应，在框S614中确定由照明控制信号指示的照明命令是否有可能在给定RF受控照明单元的当前状态的情况下执行。例如，确定RF受控照明单元是否处于高度调光或断开状态中，因而防止照明控制信号的执行。
当不能执行照明命令时（框S614：否），可以在框S615中无线地发送消息给远程控制设备，陈述期望的照明水平不是可达到的，因为LED光源没有接收充足电力，例如在输入市电电压的当前相切角处或者在断开状态中。在框S616中，可以向远程控制设备无线地发送另一消息，提供关于手动调节输入市电电压的相切角（或者关于切换到导通状态）的指令以达到期望的照明水平。
当可以执行照明命令时（框S614：是），在框S617中生成反馈控制信号并且将其从无线电电路发送到调光器（或者到电子开关）以用于调节输入市电电压的相切角（或者用于接通电子开关）来实现期望的照明水平，如由反馈信号所指示。反馈控制信号可以通过无线电通道无线地发送给调光器，或者它可以通过有线电力线路发送。可以调节LED光源以发射由反馈控制信号指示的期望照明水平。可替换地，可以调节LED光源以发射由反馈控制信号指示的期望照明水平或者输入市电电压的当前相切角中的较少者，或者可以调节LED光源以发射由反馈控制信号指示的期望照明水平或者输入市电电压的当前相切角的调节中的较新者。
反馈控制信号可以包括专用命令，其指示LED光源是应当遵循调光器的调光器设置还是不遵循调光器的调光器设置来调节。专用命令指示当相切角不允许LED光源发射由反馈控制信号指示的期望照明水平时，应当遵循调光器的调光器设置来调节LED光源。
虽然本文中已经描述并说明了多个实施例，但是本领域技术人员将容易设想到各种其它手段和/或结构，以用于执行本文中所描述的功能和/或获得本文中所描述的结果和/或优点中的一个或多个，并且这样的变形和/或修改中的每一个被视为在本文所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领会到，本文所描述的所有参数、尺寸、材料和配置都意指是示例性的，并且实际的参数、尺寸、材料和/或配置将取决于本发明的教导所用于的特定的一个或多个应用。
本领域技术人员将认识到或仅仅使用常规实验就能够确定本文所描述的特定发明实施例的许多等同物。因此，要理解的是仅仅作为示例来呈现前述实施例，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以不同于如特别描述和要求保护的那样的方式实践发明实施例。本公开的发明实施例针对本文所描述的每个单独的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法。此外，两个或更多这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法的任何组合都包含在本公开的发明范围内，只要这样的特征、系统、物件、材料、套件和/或方法不相互矛盾。
例如，可以理解到，如上文所述的经由无线电的通信也可以经由各种可替换手段而发生，诸如红外、可见光通信、超声通信或者经由电力线路通信。当例如与相切调光或电子切换组合地使用电力线路通信时，情况可以是高频电力线路信号不被相切调光器所中断。如以上所讨论的实施例中，可替换通信手段与无线电通信之间的一个主要不同在于，通信接口（例如收发器164）没有连接到天线170，而是连接到例如超声通信或红外IR光电二极管，或者连接成针对电力线路通信信号而探测市电。
如本文所定义和使用的所有定义应被理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或所定义的术语的普通意义。
如本文在说明书和权利要求中所使用的不定冠词“一”和“一个”应被理解为意指“至少一个”，除非清楚地相反指示。
如本文在说明书和权利要求中所使用的短语“和/或”应被理解为意指如此连结的元件中的“任一或两者”，即在一些情况下连结存在的元件和在其它情况下分离存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式解释，即，如此连结的元件中的“一个或多个”。除了由“和/或”从句特别标识的元件之外，其它元件可以可选地存在，无论与那些特别标识的元件相关还是不相关。因而，作为非限制性示例，当与诸如“包括”之类的开放式语言结合地使用时，对“A和/或B”的引用可以在一个实施例中是指仅A（可选地包括除B之外的元件）；在另一实施例中是指仅B（可选地包括除A之外的元件）；在又一实施例中是指A和B二者（可选地包括其它元件）等。
如本文在说明书和权利要求中所使用的，“或”应当理解为具有与如上文所限定的“和/或”相同的含义。例如，当分离列表中的项目时，“或”或者“和/或”应当解释为包括性的，即包括数个元件或元件列表中的至少一个，而且还包括其中的多于一个，以及可选地附加未列出的项目。仅清楚地相反指示的术语，诸如“仅其中一个”或“精确地其中一个”或在权利要求中使用时的“由...组成”将是指包括数个元件或元件列表中的精确地一个。一般地，如本文中所使用的术语“或”仅应当在前面有诸如“任一个”、“其中之一”、“仅其中之一”或“精确地其中之一”之类的排他性术语时才解释为指示排他性的可替换方案（即“一个或另一个而不是二者”）。当在权利要求中使用时，“基本上由...构成”应当具有其如在专利法领域中所使用的普通含义。
如本文在说明书和权利要求中所使用的，关于一个或多个元件的列表的短语“至少一个”应被理解为意指选自元件列表中的任何一个或多个元件的至少一个元件，但是不必包括在该元件列表内特别列出的每个元件中的至少一个，并且不排除元件列表中的元件的任何组合。该定义还允许可以可选地存在除了短语“至少一个”所指的元件列表内特别标识的元件之外的元件，无论与那些特别标识的元件相关还是不相关。因而，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”（或者等同地“A或B中的至少一个”，或者等同地“A和/B中的至少一个”）可以在一个实施例中是指至少一个（可选地包括多于一个）A而没有B存在（并且可选地包括除B之外的元件）；在另一实施例中是指至少一个（可选地包括多于一个）B而没有A存在（并且可选地包括除A之外的元件）；在又一实施例中是指至少一个（可选地包括多于一个）A以及至少一个（可选地包括多于一个）B（并且可选地包括其它元件）等。
还应当理解，除非清楚地相反指示，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不必限于该方法的步骤或动作被记载的顺序。
在权利要求中，以及在以上说明书中，诸如“包括”、“包含”、“承载”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“构成”等等的所有过渡性短语应当理解成开放式的，即意指包括但不限于。仅过渡性短语“由...组成”和“基本上由...组成”应当分别是封闭式或半封闭式过渡性短语，如在美国专利局专利审查程序手册章节2111.03中所阐述的。

Claims (31)

1.一种适用于连接到调光器或电子开关中的至少一个的射频（RF）受控照明单元，所述调光器配置为依照可调调光水平而调节来自市电的输入市电电压的相切角，所述电子开关配置为提供导通状态与断开状态之间的选择，所述照明单元包括：
固态光源；
无线电电路，配置为接收无线控制信号从而使得能够控制照明单元；
整流器电路，配置为对从调光器或电子开关所接收的输入市电电压进行整流；
第一电力转换器，配置为响应于经整流的输入市电电压而驱动固态光源并且向无线电电路递送电力；以及
第二电力转换器，配置为在经整流的输入市电电压由于经整流的输入市电电压的相切角或者电子开关的断开状态而变得对于第一电力转换器而言不充足时向无线电电路递送电力。
2.权利要求1所述的照明单元，其中无线电电路还配置为在经整流的输入市电电压的相切角或断开状态足够用于完整功能性时从第一电力转换器接收电力，并且可替换地，在经整流的输入市电电压的相切角或断开状态变得不足以用于完整功能性时从第二电力转换器接收电力。
3.权利要求2所述的照明单元，其中无线电电路还配置为在从第二电力转换器接收电力时向用户传送至少一个消息。
4.权利要求3所述的照明单元，其中无线电电路还配置为在仅来自第二转换器的电力可用时减少能量消耗，并且其中减少能量消耗包括通过选择性地减少传送给用户的消息的类型而减少传送活动。
5.权利要求4所述的照明单元，其中所传送的消息的仅有类型是警报消息，其警报所请求的照明水平以经整流的输入市电电压的当前相切角或者电子开关的状态而不能够实现。
6. 权利要求1所述的照明单元，其中第二电力转换器与第一电力转换器并联连接，并且包括：
电阻性分压器电路，配置为向输入市电电压应用电阻性负载使得甚至在固态光源没有从市电提取充分电力时最小电流也流过照明单元，从而确保固态光源不会由于经整流的输入市电电压的相切角或者电子开关的断开状态而发出光；以及
电力提取器，连接到电阻性分压器电路，并且配置为在固态光源没有从市电提取充分电力时向无线电电路提供电力，从而确保无线电电路接收无线信号。
7.权利要求6所述的照明单元，其中电力提取器与电阻性分压器电路串联连接。
8. 权利要求7所述的照明单元，其中电力提取器包括：
连接在电压Vcc和大地电压之间的电容器；以及
与电容器并联连接的齐纳二极管。
9.权利要求8所述的照明单元，其中电力提取器还包括：
配置为使提供到无线电电路的电压Vcc稳定的电压调整器。
10.权利要求6所述的照明单元，其中电阻性分压器电路包括分压器电阻器。
11.权利要求10所述的照明单元，其中电阻性分压器电路还包括与分压器电阻器串联连接的分压器电容器。
12.权利要求6所述的照明单元，其中电阻性分压器电路包括配置为提供基本上恒定的电流的电流源，所述电流源包括：
分压器晶体管；
连接到分压器晶体管的发射极的发射极电阻器；
连接到分压器晶体管的基极的基极晶体管；以及
连接在分压器晶体管的基极和Vcc电压之间的分压器齐纳二极管。
13.权利要求6所述的照明单元，其中电阻性分压器电路包括：
包含第一栅极和第一漏极的第一金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）；
配置为确定要应用于第一MOSFET的第一栅极的经整流的输入电压信号的量值的电阻器/齐纳二极管电路；
包含第二栅极和第二漏极的第二MOSFET，第二MOSFET配置为在第二栅极处接收来自第一MOSFET的第一漏极的反转输出，其中第二MOSFET甚至在经调节的输入电压信号穿过零时也导通；以及
连接到第二MOSFET的第二漏极并且配置为确定应用于调光器的电阻性负载的量值的分压器电阻器。
14. 权利要求1所述的照明单元，其中无线电电路包括：
配置为接收来自远程控制设备的无线控制信号并且测量来自电力线路或传感器的控制信号的收发器；以及
配置为确定和实现对无线控制信号和所测量的控制信号的响应的微控制器。
15.权利要求16所述的照明单元，其中远程控制设备包括手持式RF传送器，或者配置为作为应用而向用户呈现远程控制功能的智能电话。
16.权利要求15所述的照明单元，其中经由中继无线控制信号并且将无线控制信号从一个标准转化成另一标准的桥或路由器而从远程控制单元接收无线控制信号。
17.权利要求14所述的照明单元，其中响应包括光输出设置和通过无线电通道发送的消息中的至少一个，所述消息警报照明水平以调光器的当前设置或者电子开关的状态不能实现。
18.权利要求14所述的照明单元，其中微控制器响应于无线控制信号而确定固态光源的期望照明水平，并且向调光器或电子开关发送反馈控制信号以要求更高的递送电力水平。
19.权利要求14所述的照明单元，其中微控制器配置为响应于无线控制信号而确定固态光源的期望照明水平，并且经由收发器和双向电力线路收发器中的至少一个向调光器发送反馈控制信号以使调光器将输入市电电压调节成对应于所确定的照明水平。
20.权利要求14所述的照明单元，其中微控制器经由收发器向远程控制设备发送消息，该消息还提供关于手动操作调光器的指令以达到期望的照明水平。
21.权利要求14所述的照明单元，还包括：
配置为测量经整流的输入市电电压的相切角的相切角检测器，其中所测量的控制信号包括所测量的相切角。
22.权利要求14所述的照明单元，其中传感器包括存在检测器或日光传感器。
23.权利要求14所述的照明单元，其中微控制器设置固态光源以在之前经由电力线路或无线控制信号所发送的最后指定调光水平下输出光。
24.权利要求14所述的照明单元，其中微控制器设置固态光源以在之前经由电力线路或无线控制信号所发送的最低指定调光水平下输出光。
25.权利要求14所述的照明单元，其中微控制器设置固态光源以基于从无线远程控制设备所接收的查找表而输出光，并且其中所测量的相切角被输入到查找表并且从查找表输出对应的期望光设置。
26.权利要求18所述的照明单元，其中微控制器无线地通过无线电通道或者通过电力线路向调光器发送反馈控制信号。
27.一种远程控制照明单元的方法，所述照明单元配置为依照可调调光水平或者配置为在导通状态与断开状态之间提供选择的电子开关中的至少一个而调节来自市电的输入市电电压的相切角，所述方法包括：
将电阻性分压器电路与照明单元的发光二极管（LED）光源并联连接，当输入市电电压由于输入市电电压的相切角或断开状态而变得不足以驱动LED光源时，电阻性分压器电路向调光器应用电阻性负载；
当电阻性分压器电路与LED光源并联连接时，从电阻性分压器电路提取电力以用于为无线电电路供电；以及
当无线电电路由从电阻性分压器电路所提取的电力供电时，在无线电电路处无线地接收控制信号，所述控制信号指示LED光源的期望照明水平。
28.权利要求27所述的方法，还包括：
向远程控制设备无线地发送消息，所述消息陈述期望的照明水平因为LED光源没有接收充足电力而不是可达到的。
29.权利要求28所述的方法，还包括：
向远程控制设备无线地发送另一消息，所述另一消息提供关于手动调节输入市电电压的相切角的指令以达到期望的照明水平。
30.权利要求27所述的方法，还包括：
生成并且发送反馈控制信号给调光器和电子开关中的至少一个，发送给调光器以用于调节输入市电电压的相切角以实现由控制信号指示的期望照明水平，发送给电子开关以切换到导通状态。
31.权利要求30所述的方法，其中反馈控制信号无线地通过无线电通道或者有线地通过电力线路发送。
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