CN108432347A - 多位置负载控制系统 - Google Patents
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Abstract
多位置负载控制系统包括主装置和远程装置,其不需要中性连接,但允许在主装置和远程装置处进行视觉和听觉反馈。主装置和远程装置适于经由辅助线耦合在一起。主装置能够被接线在负载控制系统的线路侧和负载侧。主装置被配置为使能充电路径以允许远程装置在AC电源的半周期的第一时间段期间通过辅助线对电源充电。主装置和远程装置被配置为在半周期的第二时间段期间经由辅助线彼此进行通信,例如通过有源上拉和优选下拉辅助线以使用三态逻辑进行通信。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年10月23日提交的美国临时申请No.62/245,763的优先权。
背景技术
用于控制诸如照明负载之类的电负载中使用的三路和四路开关系统在本领域中是已知的。典型地,开关在交流(AC)电源和照明负载之间以串联方式电连接耦合在一起。与在低电压和低电流下工作的低电压开关系统相对,该开关受到交流电源电压并承载AC电源和照明负载之间的满负载电流,并且向远程控制器传送数字命令(通常为低电压逻辑电平),该远程控制器响应于该命令而控制递送到负载的AC电力的电平。因此,如本文所使用的,术语“三路开关”、“三路系统”、“四路开关”、和“四路系统”意旨受到AC电源电压且承载满负载电流的这种开关和系统。
三路开关的名称来源于其具有三个端子并且更一般被称为单刀双掷(SPDT)开关的事实,但本文将其称为“三路开关”。注意的是,在一些国家中,如上所述的三路开关称为“双路开关”。
四路开关是双极双掷(DPDT)开关,其在内部接线用于极性反转应用。四路开关通常被称为中间开关,但本文将其称为“四路开关”。
在典型的现有技术的三路开关系统中,两个三路开关控制单个照明负载,并且每个开关完全可操作以独立地控制负载,而不管另一个开关的状态如何。在这种三路开关系统中,必须在系统的AC电源侧(有时称为“线路侧”)接线一个三路开关,而另一个三路开关必须在系统的照明负载侧接线。
图1A示出了标准三路开关系统100,其包括两个三路开关102、104。开关102、104连接在AC电源106和照明负载108之间。三路开关102、104各自包括分别电连接到AC电源106和照明负载108的“可移动”(或公共)触点。三路开关102、104也各自包括两个固定触点。当可移动触点与上部固定触点接触时,三路开关102、104处于图1A中的位置A。当可移动触点与下部固定触点接触时,三路开关102、104处于位置B。当三路开关102,104都处于位置A(或两者均处于位置B)时,系统100的电路完成并且照明负载108通电。当开关102处于位置A并且开关104处于位置B时(反之亦然),电路未完成并且照明负载108未通电。
替代三路开关的三路调光器开关在本领域中是已知的。在图1B中示出了包括一个现有技术的三路调光器开关152和一个三路开关104的三路调光器开关系统150的示例。三路调光器开关152包括调光器电路152A和三路开关152B。典型的AC相位控制调光器电路152A通过对AC波形的每个半周期的某些部分进行导通并且在该半周期的剩余部分不导通,来调控提供给照明负载108的能量的量。因为调光器电路152A与照明负载108串联,所以调光器电路传导的时间越长,将递送给照明负载108的能量越多。在照明负载108是灯的情况下,递送给照明负载108的能量越多,灯的光强度水平越高。在典型的调光操作中,用户可以调节控制以将灯的光强度水平设置为期望的光强水平。用于那个调光器传导的每个半周期的部分是基于选择的光强度水平。用户能够从三路调光器开关152调暗和切换照明负载108,并且仅能够切换来自三路开关104的照明负载。由于两个调光器电路不能够串联接线,因此三路调光器开关系统150只能包括一个三路调光器开关152,其能够位于系统的线路侧或负载侧。
当存在多于两个开关位置来控制负载时,需要四路开关系统。例如,四路系统需要两个三路开关和一个四路开关,以众所周知的方式接线,以便使得每个开关完全可操作以独立控制负载,而不管系统中的任何其他开关的状态如何。在四路系统中,四路开关需要在两个三路开关之间接线,以使所有开关独立操作,即一个三路开关必须接线在系统的AC电源侧处,另一个三路开关必须接线在系统的负载侧处,以及四路开关必须电气地位于两个三路开关之间。
图1C示出了现有技术的四路开关系统180。系统180包括两个三路开关102、104和四路开关185。四路开关185具有两个状态。在第一种状态下,节点A1连接到节点A2并且节点B1连接到节点B2。当四路开关185切换时,开关改变到其中路径现在交叉的第二状态(即,节点A1连接到节点B2并且节点B1连接到节点A2)。注意的是,如果一个端子简单地没有连接,则四路开关能够用作三路开关。
图1D示出了含有多个四路开关185的另一现有技术开关系统190。如图所示,能够在三路开关102、104之间包括任意数量的四路开关,以实现照明负载108的多路位置控制。
已经开发了采用智能调光器和一个或多个专门设计的远程(或“辅助”)调光器的多位置调光系统。远程调光器允许从多个位置调节照明负载的强度水平。智能调光器是一种包含微控制器或其他处理装置的智能调光器,用于向端点用户提供一组高级控制特征和反馈选项。例如,智能调光器的高级特征可以包括受保护或锁定的照明预设,变暗和双点触(double-tap)至全强度。微控制器控制半导体开关的操作,以因此控制照明负载的强度。
为了给微控制器供电,智能调光器包括电源,当半导体开关在每半周期不导通时,电源通过照明负载汲取少量电流。电源通常使用这个少量的电流为存储电容器充电并产生直流(DC)电压来为微控制器供电。多位置照明控制系统的一个示例在1993年9月28日授权的名称为LIGHTING CONTROL DEVICE的共同转让的美国专利No.5,248,919中公开,其包括用于在多位置调光系统的所有位置接线的可壁挂安装的智能调光器开关和可壁挂安装的远程开关,其全部内容通过引用并入本文。
再次参照图1B的系统150,因为当交流电源106和照明负载108之间的电路被三路开关152B或104中断时,没有负载电流流过三路调光器开关152的调光器电路152A,因此调光器开关152不能够包括电源和微控制器。因此,调光器开关152不能够向端点用户提供智能调光器的该组高级特征。
图2示出了包括一个可壁挂安装的智能调光器202和一个可壁挂安装的远程调光器204的多位置照明控制系统200的示例。调光器202具有用于接收通过AC电源206提供的AC电源电压的热(H)端子和用于向照明负载208提供调光的热(或相位控制的)电压的调光的热(DH)端子。远程调光器204与调光器202和照明负载208的DH端子以串联的方式连接,并将调光的热电压递送给照明负载208。
调光器202和远程调光器204二者具有致动器以允许升高、降低、和切换开/关照明负载208的光强度水平。调光器202响应于这些致动器中的任一个的致动来改变强度水平或相应地开启/关闭照明负载208。特别地,远程调光器204处的致动器的致动导致AC控制信号或部分整流的AC控制信号从远程调光器204通过远程调光器204的辅助调光器(AD)端子(即辅助端子)和调光器202的AD端子之间接线与调光器202通信。调光器202响应于接收到控制信号而改变调光水平或切换开/管负载208。因此,负载能够完全由远程调光器204控制。
图3中示出了多位置照明控制系统200的调光器202的用户界面。如图所示,调光器202可以包括面板310、边框312、用于选择由调光器202控制的照明负载208的光强度的期望的水平的强度选择致动器314、以及控制开关致动器316。致动器314的上部314A的致动增加或提高照明负载208的光强度,而致动器314的下部314B的致动减小或降低光强度。
调光器202还可以包括以多个光源318(例如发光二极管(LED))形式的可视显示器。光源318可以以阵列的方式被布置(诸如所示的线性阵列),并且被照亮以表示被控制的照明负载208的光强度水平的范围。照明负载208的强度水平可以从最小强度水平到最大强度水平,该最小强度水平可以是最低可见强度,但可以是“完全关闭”或0%,该最大强度水平通常是“全开”或大致100%。光强度水平通常被表示为全强度的百分比。因此,当照明负载208打开时,光强度水平可以在从1%到大致100%的范围内。
图4是多位置照明控制系统200的调光器202和远程调光器204的简化框图。调光器202包括以反串联方式耦合在热端子H与调光的热端子DH之间的双向半导体开关420,例如,三端双向可控硅开关或双向场效应晶体管(FET),以控制通过照明负载208的电流并因此控制照明负载208的光强度。半导体开关420具有控制输入(或栅极),其连接到栅极驱动电路424。到栅极的输入使得半导体开关420导通或不导通,继而控制提供给照明负载208的电力。栅极驱动电路424响应于来自微控制器426的命令信号来提供控制输入到半导体开关420。
微控制器426接收来自过零点检测器430和信号检测器432的输入并且相应地控制半导体开关420。微控制器426还对多个LED 418生成命令信号,用于向调光器202的用户提供反馈。电源428生成DC输出电压Vcc以给微控制器426供电。电源耦合在热端H和调光的热端子DH之间。
过零点检测器430确定来自AC电源206的输入AC电源电压的过零点。过零点被定义为在每半周期的开始时,其处AC电源电压从正极性转变到负极性(即,负向过零点),或者从负极性到正极性(即,正向过零点)的时间。过零点信息作为输入提供给微控制器426。微控制器426提供栅极控制信号以操作半导体开关420,以在相对于AC波形的过零点的预定时间处从AC电源206向照明负载208提供电压。
通常,使用两种技术来用于控制提供给照明负载208的电力:正向相位控制调光和反向相位控制调光。在正向相位控制调光中,半导体开关420在每个AC线路电压半周期内的某个点(例如,触发角或转变时间)处接通,并保持导通直到下一个电压过零点。正向相位控制调光通常用于控制到电阻或电感负载的能量,其可以包括例如磁低压变压器或白炽灯。在反向相位控制调光中,半导体开关420在AC线电压的过零点处接通,并在AC线电压的每半周期内的某个点(例如,触发角或转变时间)处断开。通常使用反向相位控制来控制对电容性负载的能量,所述电容性负载可以包括例如电子低压变压器。由于半导体开关420在半周期开始时必须导通,并且能够在半周期内断开,因此反向相位控制调光需要调光器具有两个反串联连接的FET等。
信号检测器432具有用于接收来自瞬时开关T、R、和L的开关闭合信号的输入端440。开关T与由开关致动器316控制的切换开关相对应,并且开关R和L与分别由强度选择致动器314的上部314A和下部314B控制的上升和下降开关相对应。
开关T的闭合将信号检测器432的输入连接到调光器202的DH端子,并且允许AC电流的正半周期和负半周期二者流过信号检测器。开关R和L的闭合也将信号检测器432的输入连接到DH端子。然而,当开关R闭合时,由于二极管434,电流仅在AC电源406的正半周期期间流过信号检测器432。以类似的方式,当开关L闭合时,由于二极管436,电流仅在负半周期期间流过信号检测器432。信号检测器432检测开关T、R、和L何时闭合,并且将代表开关状态的两个单独的输出信号作为输入提供给微控制器426。信号检测器432的第一输出上的信号指示开关R的闭合,并且第二输出上的信号指示开关L的闭合。两个输出上的同步信号表示开关T的闭合。微处理器控制器426响应于来自信号检测器432的输入而确定闭合的持续期。
远程调光器204提供用于从独立墙箱中的远程位置控制调光器202的装置。远程调光器204包括另一组瞬时开关T'、R、和L'以及二极管434'和436'。接线连接在远程调光器204的AD端子和调光器202的AD端子之间进行,以允许远程开关处的致动器按压的通信。AD端子连接到信号检测器432的输入端440。远程调光器204中的开关T'、R、和L'的动作与调光器202中的开关T、R、和L的动作相对应。
由于远程调光器204不具有LED,所以在远程调光器204处不能够向用户提供反馈。因此,存在对多位置调光系统的需要,其中远程装置包括用于用户提供反馈的视觉显示器。
发明内容
本公开涉及一种具有多个智能负载控制装置的多位置负载控制系统,并且更具体地涉及一种包括智能调光器和一个或多个远程调光器的多位置调光系统,所述调光系统用于控制递送到照明负载的电力的量,其中所有的智能调光器和远程调光器都可操作以在可视指示器上显示照明负载的当前强度水平。
负载控制装置可以响应于负载控制系统中的远程控制装置,用于控制从AC电源递送到电负载的电力量。远程控制装置可以适于经由电线耦合到负载控制装置。负载控制装置可以包括适于在AC电源和电负载之间串联电耦合的可控传导装置,配置为控制可控传导装置以控制递送到电负载的电力的量的控制电路(例如,使用正向相位控制技术或反向相位控制技术),以及适于耦合到电线的通信电路。控制电路可以被配置为在AC电源的半周期期间的转变时间处使得可控传导装置导通(例如,当使用正向相位控制技术时)或不导通(例如,当使用反向相位控制技术时)。通信电路可以被配置为通过电线传导用于远程控制装置的电源的充电电流。通信电路可响应于控制电路来在有源(active)上拉状态和有源下拉状态之间控制电线,以经由电线将数字消息发送到远程控制装置。控制电路可以被配置为当通信电路没有正在将数字消息发送到远程控制装置时,控制通信电路以在电线上生成高阻抗状态。控制电路可以进一步被配置为控制通信电路以当通信电路没有正在将数字消息传输到远程控制装置时,在可控传导装置的转变时间周围的时间段期间,在电线上提供有源上拉状态(例如,当使用正向相位控制技术时)或有源下拉状态(例如,当使用反向相位控制技术时)。
附图说明
图1A是包括两个三路开关的现有技术三路开关系统的示例的图。
图1B是包括一个现有技术的三路调光器开关和一个三路开关的现有技术三路调光器开关系统的示例的图。
图1C是现有技术四路开关系统的示例的图。
图1D是现有技术的扩展四路开关系统的示例的图。
图2是具有调光器开关和远程开关的现有技术多位置照明控制系统的示例的图。
图3是图2的多位置照明控制系统的调光器开关的用户界面的示例的前视图。
图4是图2的多位置照明控制系统的调光器开关和远程开关的示例的图。
图5A是多位置负载控制系统的示例的框图。
图5B是多位置负载控制系统的示例的框图。
图6是负载控制装置的用户界面的示例的立体图。
图7是多位置系统的示例主负载控制装置的框图。
图8A是多位置系统的示例远程负载控制装置的框图。
图8B是多位置系统的另一个示例远程负载控制装置的框图。
图9是图5A或图5B的系统的主负载控制装置的多位置电路和控制电路以及远程负载控制装置的多位置电路和控制电路的示例示意图。
图10A是由AC电源提供的AC电压波形的完整线路周期的示例的时序图。
图10B是图示多位置负载控制系统的主调光器在使用反向相位控制调光技术时的操作的示例波形的时序图。
图11是用于图5A或图5B的系统的主负载控制装置和远程负载控制装置之间的通信的有效载荷格式的示例的图。
图12是由图7的主负载控制装置的控制电路执行的用户界面过程的示例的流程图。
图13是图12的用户界面过程的空闲(Idle)例程的示例的流程图。
图14是图12的用户界面过程的活动保持(ActiveHold)例程的示例的流程图。
图15是图12的用户界面过程的释放(Release)例程的示例的流程图。
图16是由图7的主负载控制装置的控制电路执行的RX缓冲过程的示例的流程图。
图17是由图7的主负载控制装置的控制电路执行的多位置控制过程的示例的流程图。
图18是由图8A或图8B的远程负载控制装置的控制电路执行的多位置控制过程的示例的流程图。
图19是由图7的主负载控制装置的控制电路执行的负载控制过程的示例的流程图。
具体实施方式
图5A是多位置负载控制系统(例如,多位置调光系统500)的示例的框图。多位置调光系统500可以包括例如主调光器502的主负载控制装置以及例如两个远程调光器504(即,辅助调光器)的一个或多个远程负载控制装置。主调光器502和远程调光器504可以例如经由钢丝圈(traveler)线511以串联电连接方式耦合在AC电源506和照明负载508之间。钢丝圈线511可以经由主调光器502和一个或多个远程调光器504将AC电源506耦合到照明负载508,例如,以向照明负载508提供电力。中性线512可以将照明负载508耦合回到AC电源506,例如,以提供用于由AC电源506提供的且不被照明负载508消耗的任何剩余电力的返回路径。
主调光器502可以接线到系统500的线路侧(例如,如所示)或系统500的负载侧。尽管本文的描述主要参照接线到系统500的线路侧的主调光器502,但一个或多个实施例可以包括接线到系统500的负载侧的主调光器502(例如,以及相应地接线到线路侧的一个或多个远程调光器504)。此外,可以在多位置调光系统500中提供任意数量(例如多于两个)的远程调光器504。
主调光器502可以包括第一主端子和第二主端子。例如,主调光器502可以包括适于耦合到系统500的线路侧的热端子H(即,线路侧负载端子)和适于耦合到系统500的负载侧的调光的热端子DH(即,负载侧端子)。主调光器502可以包括耦合在热端子和调光的热端子之间的负载控制电路,用于控制递送到照明负载508的电力的量(例如,如参照图7所述)。远程调光器504可以包括第一主端子和第二主端子。例如,远程调光器504可以包括两个热端子H1、H2,其可以将来自AC电源506的负载电流传导至照明负载508。主调光器502和远端调光器504可以各自包括内部气隙开关(例如,图7和8A中所示的气隙开关722,822),用于将照明负载508从AC电源506断开连接。主调光器502和远程调光器504可以各自包括辅助调光器(AD)端子AD(即,辅助端子),经由单个辅助调光器(AD)线路509(即,辅助线)耦合在一起。主调光器502和远程调光器504可以是可操作地用于经由AD线路509进行通信,即发送和接收数字消息。主调光器502和远程调光器504可以不包括到AC电源506的中性侧的连接。
主调光器502和远程调光器504可以包括致动器和可视显示器,使得可以从主调光器502和远程调光器504中的每一个处控制照明负载508并且可以在主调光器502和远程调光器504中的每一个处提供照明负载的反馈。为了在远程调光器504处提供视觉显示,远程调光器504可以包括控制电路(例如,其可以包括微处理器)和用于为微处理器供电的电源。主调光器502可以在AD线路509上提供AD电源电压VAD(例如,大约80-170VDC),以使远程调光器504的电源在AC电源506的半周期的第一部分(即,充电时间TCHRG)期间充电。在半周期的第二部分(即,通信时间TCOMM)期间,主调光器502和远程调光器504可操作以经由AD线路509发送和接收数字消息。
图5B是多位置负载控制系统(例如,多位置调光系统510)的示例的框图。多位置调光系统510可以包括例如主调光器502的主负载控制装置以及例如两个远程调光器514(即,辅助调光器)的一个或多个远程负载控制装置。除了远程调光器514可以包括与第一热端子H1和第二热端子H2相对的单个主端子(例如,单个热端子H’)并且可以不包括气隙开关(例如,图8A中所示的气隙开关822)之外,远程调光器514可以基本上类似于远程调光器504。参照多位置调光系统500和/或远程调光器504,本文描述的这些实施例中的一个或多个可以适用于多位置调光系统510和/或远程调光器514。
主调光器502可以例如经由钢丝圈线511以串联电连接方式耦合在AC电源506和照明负载508之间。钢丝圈线511可以经由主调光器502将AC电源506耦合到照明负载508,例如,以向照明负载508提供电力。一个或多个远程调光器514可以经由热端子H’耦合到钢丝圈线511。中性线512可以将照明负载508耦合回到AC电源506,例如,以提供用于由AC电源506提供的并且不被照明负载508消耗的任何剩余电力的返回路径。主调光器502可以被接线到系统510的线路侧(例如,如图所示)或系统510的负载侧。虽然本文的描述主要参照接线到系统510的线路侧的主调光器502,但一个或多个实施例可以包括接线到系统510的负载侧的主调光器502(例如,以及相应地接线到线路侧的一个或多个远程调光器514)。此外,可以在多位置调光系统510中提供任何数量的(例如,多于两个)远程调光器514。
例如,如果主调光器502接线到系统510的线路侧,则远程调光器514的热端子H'可以经由钢丝圈线511连接到主调光器502的调光的热端子DH(例如,如图所示)并且连接到照明负载508。如果主调光器502接线到系统510的负载侧,则远程调光器514的热端子H'可以经由钢丝圈线511连接到主调光器502的热端子H以及连接到AC电源506。主调光器502和远程调光器514可以各自包括经由单个辅助调光器(AD)线路509(即,辅助线)耦合在一起的辅助调光器端子AD(即,辅助端子)。主调光器502和远程调光器514可以可操作地用于经由AD线路509进行通信,即发送和接收数字消息。主调光器502和远程调光器514可以包括或可以不包括到AC电源506的中性侧的连接。
主调光器502和远程调光器514可以包括致动器和可视显示器,使得可以从主调光器502和远程调光器514中的每一个处控制照明负载508并且可以在主调光器502和远程调光器514中的每一个处提供照明负载的反馈。为了在远程调光器514处提供视觉显示,远程调光器514可以包括控制电路(例如,其可以包括微处理器)和用于为微处理器供电的电源。主调光器502可以在AD线路509上提供AD电源电压VAD(例如,大约80-170VDC),以使远程调光器514的电源在AC电源506的半周期的第一部分(即,充电时间TCHRG)期间充电。在半周期的第二部分(即,通信时间TCOMM)期间,主调光器502和远程调光器514可操作以经由AD线路509发送和接收数字消息。
图6是可以在例如如图5A所示多位置调光系统500和/或图5B所示的多位置调光系统510的主调光器502和/或远程调光器504,514上提供的负载控制装置的示例用户界面600的图。用户界面600可以包括薄触敏致动器610,其包括具有第一部分612A和第二部分612B的致动构件612。致动构件612可以延伸通过边框614以接触位于主调光器502和远程调光器504,514内部的触敏装置(未示出)。主调光器502可以响应于主调光器502或远程调光器504,514的致动构件612的致动,可操作以控制连接的照明负载508的强度。
用户界面600可以包括面板616,其可以包括非标准开口618并且可以安装到适配器620上。边框614可以容纳在面板616的后面并延伸穿过开口618。适配器620可以连接到轭(yoke)(未示出),该轭可以适于将主调光器502和远程调光器504,514安装到标准电墙箱。气隙致动器622可以通过向下拉动气隙致动器622而允许内部气隙开关(例如,如图7所示的内部气隙开关722)致动。
边框614可以包括断开部624,其可以分开致动构件612的下部612A和上部612B。在致动致动构件612的下部612B时,主调光器502可以使连接的照明负载508从开启切换到关闭,反之亦然。致动构件612的上部612A(即在断开部624上方)的致动可以沿着致动构件612长度,根据致动的位置致使照明负载508的强度改变至一水平。
多个可视指示器,例如多个发光二极管(LED),可以以线性阵列布置在致动构件612后面。致动构件612可以基本上是透明的,使得LED可操作以照亮致动构件的部分。两个不同颜色的LED可以位于下部612B后面,使得例如在照明负载508打开时用白光照亮下部,并且在照明负载关闭时用橙光照亮下部。上部612A后面的LED例如可以是白色的并且可以作为条形图被照亮,以在照明负载开启时显示照明负载508的强度。
用户界面600的触敏致动器610可以在2010年9月7日授权的名称为“TOUCH SCREENASSEMBLY FOR A LIGHTING CONTROL”的共同转让的美国专利No.7,791,595中更详细地描述,其全部公开内容通过引用结合于此。
图7是多位置负载控制系统(例如主调光器502)的示例主负载控制装置的框图。主调光器502可以包括可控传导装置710,栅极驱动电路712,控制电路714,过零检测电路716,存储器718,可听声音发生器720,气隙开关722,通信电路725,用户界面600和/或多位置电路732。
可控传导装置710可以包括耦合在热端子H和调光的热端子DH之间的双向半导体开关,以控制通过照明负载508的电流并且因此控制照明负载508的强度。可控传导装置710可以实施为任何合适的双向半导体开关,例如,诸如晶闸管(诸如三端双向可控硅开关或一个或多个可控硅整流器),全波整流器桥中的FET,反串联连接的两个FET、或一个或多个绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)。可控传导装置710可以包括连接到栅极驱动电路712的控制输入(例如,栅极)。到栅极的输入可以使得可控传导装置710选择性地导通或不导通,其继而可以控制供应给照明负载508的电力。
控制电路714可以可操作以通过使用正向相位控制调光技术和/或反向相位控制调光技术来向栅极驱动电路712提供控制信号,从而控制可控传导装置710。例如,控制电路714可以包括微控制器、微处理器、可编程逻辑设备(PLD)、场可编程网格阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、或任何合适的处理装置、控制器、或控制电路。控制电路714可以耦合到过零检测电路716,其可以确定来自AC电源506的AC线电压的过零点。如图7所示,过零检测电路716可以耦合在热端子H和调光的热端子DH之间。另外,过零检测电路716可以耦合在热端子H和中性端子(例如,其可以耦合到中性线512)之间。控制电路714可以生成栅极控制信号以操作可控传导装置710,从而在相对于AC线路电压的过零点的预定时间处从AC电源506向照明负载508提供电压。
用户界面600可以耦合到控制电路714,使得控制电路714可操作以接收来自触敏致动器610的输入并且控制LED以向照明负载508提供当前正被递送的电力的量的反馈。用户界面600的电路的示例可以在2010年12月21日授权的名称为“FORCE INVARIANT TOUCHSENSITIVE ACTUATOR”的共同未决的共同转让的美国专利No.7,855,543中更详细地描述,其全部公开内容通过引用结合于此。
主调光器502可以进一步包括耦合到控制电路714的可听声音发生器718。控制电路714可以可操作以使可听声音发生器718响应于对触敏致动器610的致动而产生可听声音。存储器718可以耦合到控制电路714并且可以可操作以存储主调光器502的控制信息。
气隙开关722可以以串联方式耦合在热端子H与可控传导装置710之间。气隙开关722可以具有常闭状态,其中可控传导装置710以串联电连接方式耦合在AC电源506和照明负载508之间。当气隙开关722被致动(即,处于打开状态)时,气隙开关可以提供AC电源506和照明负载508之间的实际气隙中断。在没有电击风险的情况下,气隙开关722可以允许用户服务照明负载508。
主调光器502可以包括用于生成DC电源电压Vcc(例如,大约3.3伏特)的电源730,该DC电源电压Vcc为主调光器502的控制电路714和其他低电压电路供电。例如,如果使用正向相位控制调光技术,电源730可以在半周期的开始(例如,每个半周期)汲取(例如仅汲取)电流,同时可控传导装置710不导通。例如,如果使用反向相位控制调光技术,则电源730可以在半周期(例如,每个半周期)的结束(即,后边缘)处汲取(例如,仅汲取)电流,同时可控传导装置710不导通。当使可控传导装置710导通时,电源730可以停止汲取电流。
多位置电路732可以耦合在热端子H和/或调光的热端子DH与辅助调光器端子AD(其可以适于耦合到AD线路509)之间。多位置电路732可以经由AD线路509向远程调光器504,514提供电源电压和/或允许经由AD线路509在主调光器502与远程调光器504,514之间通信数字消息。控制电路714可以向多位置电路提供控制信号。如果主调光器502位于系统500/510的线路侧,则控制电路714可以控制多位置电路732以允许远程调光器504,514在正半周期期间对其内部电源进行充电并且发送和接收数字消息。如果主调光器502位于系统500/510的负载侧,则控制电路714可以控制多位置电路732以允许远程调光器504,514在负半周期期间对其内部电源进行充电并且发送和接收数字消息。
主调光器502可以包括用于经由通信链路发送或接收数字消息的另一通信电路725(例如,除了多位置电路732之外),例如有线串行控制链路、电力线载波(PLC)通信链路、或诸如红外(IR)或射频(RF)通信链路的无线通信链路。能够在RF通信链路上发送和接收数字消息的负载控制装置的示例在1999年5月18日授权的名称为“METHOD AND APPARATUSFOR CONTROLLING AND DETERMINING THE STATUS OF FROM FROM FROM DEVICE FROM FROMREMOTE LOCATIONS”的共同转让的美国专利No.5,905,442中描述,其全部公开内容通过引用结合于此。
图8A是多位置负载控制系统的示例远程负载控制装置(例如,图5A中示出的负载控制系统500的远程调光器504)的图。远程调光器504可以包括与主调光器502相同的功能块中的一个或多个。远程调光器504可以包括控制电路814、过零检测电路816、气隙开关822、多位电路832、电源830、用户界面600、存储器718、可听声音发生器720、和/或通信电路725。
控制电路814可以包括微控制器、微处理器、可编程逻辑设备(PLD)、场可编程网格阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、或任何合适的处理装置、控制器或控制电路。控制电路814可以耦合到过零检测电路816,其可以确定来自AC电源506的AC线电压的过零点。用户界面600可以耦合到控制电路814,使得控制电路814可操作以接收来自触敏致动器610的输入并且控制LED以提供当前递送至照明负载508的电力的量的反馈。
远程调光器504可以包括可以与主调光器502的可控传导装置71以串联方式耦合的第一热端子H1和第二热端子H2,并且可以适于向照明负载508传导来自AC电源506的负载电流。远程调光器504还可以包括适于经由AD线路509耦合到主调光器502的辅助调光器端子AD的辅助调光器端子AD。
电源830可以在半周期的充电时间段TCHRG期间耦合在多位置电路832与第一热端子H1和第二热端子H2之间以经由多位置电路832从主调光器502汲取电力。电源830可以产生用于为远程调光器504的控制电路814和其他低电压电路供电的DC输出电压VDD(例如,近似3.3伏)。电源830例如可以包括电容器940,如在图9中所示。
过零检测电路816可以耦合在辅助调光器端子AD与第一热端子H1和第二热端子H2之间。过零检测电路816可以检测过零点和/或可以跨过零检测电路816耦合AD电源电压VAD。控制电路814可以在过零点(例如,每个过零点)处开始计时并且可以可操作地用于例如在充电时间段TCHRG到期之后经由多位置电路832发送和接收数字消息。多位置电路832可以耦合在AD线路509和电源830之间。远程调光器504的多位置电路832和电源830可以与主调光器502的多位置电路732以并联方式耦合,例如,取决于主调光器502向其耦合的系统500/510的哪一侧,在正和/或负半周期中的通信时间段TCOMM期间形成通信路径。因此,主调光器502与远程调光器504之间的通信路径可能不通过AC电源506或照明负载508。
远程调光器504的气隙开关822的打开可以在AC电源506和照明负载508之间提供真实的气隙断开件。远程调光器504的过零检测电路816、电源830、以及多位置电路832可以包括耦合到辅助调光器端子AD的二极管,使得远程调光器504的辅助调光器端子AD可以可操作(例如,仅可操作)以将电流传导到远程调光器504。通过系统500的泄漏电流的路径可以是通过调光的热端子DH并且从主调光器502的辅助调光器端子AD出来。例如,远程调光器504的第一热端子H1和第二热端子H2相对于主调光器502的取向可以颠倒,使得远程调光器504的第二热端子H2可以耦合到主调光器502的调光的热端子DH,并且远程调光器504的第一热端子H1可以耦合到照明负载508。这可以通过远程调光器504的辅助调光器端子AD执行到用于到照明负载508的泄漏电流的路径。为这些电路选择的组件可以使得通过主调光器502的泄漏电流的量值被限制到适当的水平,以在气隙开关722打开时满足用于泄漏电流的UL标准。
当主调光器502和远程调光器504中的任何直接接线到AC电源506和照明负载508时,相应气隙开关722、822可以朝向AC电源和照明负载定位,使得气隙开关722,822的打开可以在AC电源506和照明负载508之间提供真实的气隙断开。然而,如果直接接线到AC电源506和照明负载508的主调光器502和远程调光器504中的任何不具有朝向AC电源506和照明负载508定位的它们的气隙开关722、822,则可以在气隙开关打开时限制通过主调光器502和远程调光器504的泄漏电流,以满足用于泄漏电流的UL标准。当在系统500中间接线的任何远程调光器504的气隙开关722、822打开时,可以以这种方式限制泄漏电流。
图8B是多位置负载控制系统的另一个示例远程负载控制装置(例如,图5B中示出的负载控制系统510的远程调光器514)的图。远程调光器514可以包括与远程调光器504相同的功能块中的一个或多个。远程调光器514可以包括控制电路814、过零检测电路816、多位置电路832、电源830、用户界面600、存储器718、可听声音发生器720、和/或通信电路725。本文参照远程调光器504描述的一个或多个实施例(例如,与图9-图18相关联的那些实施例)可以适用于远程调光器514。
远程调光器514可以不包括气隙开关822。因此,远程调光器514可以包括与第一热端子H1和第二热端子H2相对的单个热端子H’。远程调光器514的单个热端子H'可以连接到主调光器502的调光的热端子DH以及连接到照明负载508(例如,以及一个或多个另外的远程调光器514的单个H端子),例如,如图5B所示。可替选地,例如,如果主调光器502接线到线路侧,则单个热端子H'可以连接到主调光器502和AC电源506的热端子H。远程调光器514的单个热端子H'可以例如经由H或DH端子耦合到主调光器502的可控传导装置710。因为例如主调光器502的DH端子可以直接连接到照明负载508(例如,在没有行进通过远程调光器514的情况下),所以远程调光器514可能不适于将来自AC电源506的负载电流传导到照明负载508)。远程调光器514的辅助调光器端子AD可以适于经由AD线路509耦合到主调光器502的辅助调光器端子AD。
图9是多位置电路和控制电路(例如主调光器502的多位置电路732和控制电路714)和/或远程调光器504和/或远程调光器514的多位置电路832和控制电路814的示例示意图。虽然关于远程调光器504进行描述,但图9的描述可以全部或部分适用于远程调光器514。主调光器502可以经由AD线路509和钢丝圈线511连接到远程调光器504,钢丝圈线511可以例如根据主调光器502是配置在系统500的线路侧还是负载侧,来连接在主调光器502的热端子或者调光的热端子和远程调光器504的热端子之一之间。主调光器502可以通信(即,发送和接收数字消息)并且经由AD线路509向远程调光器504递送电力。
主调光器502的多位置电路732可以包括NPN双极结晶体管Q906、NPN双极结晶体管Q908、NPN双极结晶体管Q910、NPN双极结晶体管Q912、电容器918、二极管D920、电阻器R922、电阻器R924、和/或电阻器R926。主调光器502的控制电路714可以包括通用异步接收器/发送器(UART)928和/或NPN双极结型晶体管Q916。UART 928可以是控制电路714的微处理器的内部电路。
晶体管Q906的集电极可以连接到主调光器502的热端子。晶体管Q906的发射极可以连接到非绝缘电路公共端,并且可以通过晶体管Q918连接到晶体管Q908的集电极。晶体管Q908的集电极可以通过电容器918连接到非绝缘电路公共端,并且晶体管Q908的发射极可以通过二极管D920连接到AD线路509。晶体管Q908的基极可以连接到UART 928的发送节点。晶体管Q910的集电极可以连接到AD线路509,以及晶体管Q910的发射极可以通过电阻器R922、R924连接到非绝缘电路公共端。电阻器R922、R924的结点可以耦合到UART 928的接收节点(Rx)。晶体管Q912的集电极可以连接到AD线路509,并且晶体管Q912的发射极可以通过电阻器R926连接到非绝缘电路公共端。
远程调光器504的多位置电路732可以包括NPN双极结晶体管Q930、NPN双极结型晶体管Q932、NPN双极结型晶体管Q934、二极管D942、电阻器R944、电阻器R946、和/或电阻R948。远程调光器504的控制电路814可以包括通用异步接收器/发送器(UART)950和NPN双极结型晶体管Q936。远程调光器504可以包括电容器940,电容器940可以跨远程调光器504的电源830的输入端耦合。这样,电容器940可以耦合在多位置电路832和热端子H1/H2/H'之间,以在半周期的充电时间段TCHRG期间经由多位置电路832通过二极管D942从主调光器502充电。电源830可以传导来自主调光器502和/或来自电容器940的电流,以生成用于给远程调光器504的控制电路1114和其他低电压电路供电的DC电源电压VDD。
晶体管Q930的集电极可以连接到AD线路509,并且晶体管Q930的发射极可以通过电阻器R944连接到非绝缘电路公共端。晶体管Q932的集电极可以连接到AD线路509,并且晶体管Q932的发射极可以通过电阻器R946、R948连接到非绝缘电路公共端。电阻器R946、948的结点可以耦合到UART 950的接收节点(Rx)。晶体管Q934的集电极可以连接到电容器940,并且晶体管Q934的发射极可以连接到AD线路509。晶体管Q934的基极可以连接到UART 950的发送节点。
主调光器502和/或远程调光器504可以使用三态逻辑来控制AD线路509。三态逻辑可以被称为三态通信、三态逻辑、3态逻辑、和/或诸如此类。发送器(例如,主调光器502或远程调光器504)可以将AD线路509控制为三种状态之一:有源上拉状态、和有源下拉状态、或高阻抗状态。主调光器502和/或远程调光器504可以使用三态逻辑来控制AD线路509,以例如对远程调光器504的电源(例如电容器940)充电和/或彼此通信。
主调光器502可以使用AD线路509在AC电压波形的半周期期间(例如,如图10A所示)对远程调光器504的电容器940充电。主调光器502可以主动地上拉AD线路509,以在充电时间段TCHRG期间在AD线路509上生成AD电源电压VAD。在有源上拉状态下,AD线路509和钢丝圈线511之间的电势可以在约80到170伏之间变化。为了在充电时间段TCHRG期间上拉AD线路509,可以使主调光器502的晶体管Q906和晶体管Q908导通,而可以使主调光器502的晶体管Q910和晶体管Q912、以及远程调光器504的晶体管Q930、晶体管Q932、和晶体管Q934不导通。这样,来自AC电源506的电流可以通过晶体管Q906被传导以对主调光器502的电容器918充电。另外,充电电流可以从电容器918通过晶体管Q908、二极管D920、AD线路509、和二极管D942对远程调光器504的电容器940充电。因此,远程调光器504的电容器940可以由主调光器502经由AD线路509充电,并且多位置电路832和电源830可以生成DC电源电压VDD。在电容器940完全充电之后提供的来自AC电源506的剩余电流可以经由钢丝圈线511返回。
主调光器502和远程调光器504可以使用AD线路509在AC电压波形的半周期期间(例如,如图10A所示)进行通信。例如,主调光器502可以对远程调光器504的电容器940充电,并且主调光器502和远程调光器504可以在AC电压波形的单个半周期期间至少通信数字消息的部分。
主调光器502和远程调光器504可以通过控制AD线路509而彼此通信。例如,主调光器502和/或远程调光器504可以通过将AD线路509置于有源上拉状态和/或有源下拉状态而通信。当AD线路509处于有源上拉状态时,接收器(例如,主调光器502或远程调光器504)可以解释“1”位,当AD线路509处于有源下拉状态时,接收器可以解释“0”位,以及当AD线路509处于高阻抗状态时不工作。在有源上拉状态下,AD线路509和钢丝圈线511之间的电势可以在约80到170伏之间变化。在有源下拉状态下,AD线路509和钢丝圈线511之间可能不存在电势。在高阻抗状态下,AD线路509和钢丝圈线511之间的电势可能取决于由在主调光器502与远程调光器504(即,AD线路509)之间的电线的线路电容存储的电荷。例如,因为有源上拉状态和有源下拉状态可以通过通信之间的尖锐边缘来表征,所以有源上拉状态和有源下拉状态的使用可以允许更快和/或更可靠的通信。
当主调光器502正在向远程调光器504发送数字消息时,可以使主调光器502的晶体管Q906导通。为了接收来自主调光器502的数字消息,远程调光器504可以使得晶体管Q932导通(例如,经由在晶体管Q932的基极处的Rx使能线)。为了将AD线路509置于有源上拉状态,主调光器502可以使得晶体管Q908导通而晶体管Q912不导通。如此,AD线路509被上拉(即,上拉至大约80-170伏),并且远程调光器504(即,控制电路814的UART 950)解释(interpret)“1”位正在被通信。为了将AD线路509置于有源下拉状态,主调光器502可以使得晶体管Q908不导通并且晶体管Q912导通。如此,AD线路509被拉下并且具有与钢丝圈线511基本上相同的电压电势。当AD线路509被拉下时,远程调光器504解释“0”位正被通信。例如,可以使晶体管Q912导通(例如,仅使其导通)以发送“0”位。因此,主调光器502可以使第一开关电路(例如,晶体管Q908)和第二开关电路(例如,晶体管Q912)在互补的基础上导通和不导通,以在AC电源的半周期的通信时段TCOMM期间,经由AD线路509向远程调光器504发送数字消息。例如,在通信期间,主调光器502可以通过使晶体管Q908、Q912在互补的基础上导通或不导通,来分别有源地上拉或下拉AD线路509以通信“1”位或“0”位。
当远程调光器504正在向主调光器502发送数字消息时,可以使远程调光器504的晶体管Q934导通。为了接收来自远程调光器504的数字消息,主调光器502可以使得晶体管Q910导通(例如,经由晶体管Q910的基极处的Rx使能线)。为了将AD线路509置于有源上拉状态,远程调光器504可以使晶体管Q934导通而晶体管Q930不导通。如此,AD线路509被上拉(即,上拉至约80-170伏),并且主调光器502(即,控制电路714的UART 928)解释“1”位正在被通信。为了将AD线路509置于有源下拉状态,远程调光器504可以使得晶体管Q934不导通并且使得晶体管Q930导通。如此,AD线路509被拉下并且具有与钢丝圈线511基本相同的电压电势。当AD线路509被拉下时,主调光器502解释“0”位正在被通信。例如,可以使晶体管Q930导通(例如,仅使其导通)以发送“0”位。因此,远程调光器504可以使得第一开关电路(例如,晶体管Q934)和第二开关电路(例如,晶体管Q930)在互补的基础上导通和不导通,以在AC电源的半周期的通信时段TCOMM期间经由AD线路509向主调光器502发送数字消息。例如,在通信期间,远程调光器504可以通过使得晶体管Q930、Q934在互补的基础上导通或不导通来分别有源地上拉或下拉AD线路509以通信“1”位或“0”位。
主调光器502和远程调光器504可以尝试同时发送数字消息。如果主调光器502和远程调光器504二者尝试同时发送相同位(例如,通过将AD线路509置于有源上拉状态或有源下拉状态),则两个装置将不能够确定另一装置也在尝试发送数字消息。然而,如果主调光器502和远程调光器504尝试同时发送不同的位,则一个装置可能“获胜”并且失败的装置将停止发送数字消息。例如,发送“1”位(例如,上拉状态)的装置可能赢,并且发送“0”位(例如,下拉状态)的装置可检测到另一设备发送了“1”位并停止发送数字信息。换句话说,如果主调光器502尝试将AD线路509置于有源下拉状态并且远程调光器504尝试同时将AD线路509置于有源上拉状态,则AD线路509可以被上拉(例如,上拉至约80-170伏),并且主调光器502能够确定远程调光器504将AD线路509置于有源上拉状态。类似地,如果远程调光器504尝试将AD线路509置于有源下拉状态并且主调光器502尝试同时将AD线路509置于有源上拉状态,则AD线路509可以被上拉并且远程调光器504能够确定主调光器502将AD线路509置于有源上拉状态。另外,发送“0”位的装置可能获胜,而发送“1”位的装置可能检测到另一装置发送了“0”位并停止发送数字消息(例如,在弱上拉方案中,替代上拉状态比下拉状态强的强上拉方案)。即使失败的装置可以停止发送数字消息,但失败的设备可能仍然能够接收由获胜装置发送的数字消息和/或可以发送数字消息以请求获胜装置重新发送先前的数字消息。
AD线路509可以被置于高阻抗状态。为了将AD线路509置于高阻抗状态,可以使晶体管Q906导通,并且可以使主调光器502的晶体管Q908、Q910和Q912以及远程调光器的晶体管Q930、Q932和Q934非导通。这样,在高阻抗状态下,AD线路509和钢丝圈线511之间的电势可以取决于由AD线路509存储的电荷。由接收器(例如,主调光器502或远程调光器504)对AD线路509的解释是不确定的。多位置电路732、832在高阻抗状态下消耗更少的电力。
在多位置电路732中,晶体管Q912的下拉线960可以是在晶体管Q908的基极处的Tx控制线962的反相形式。例如,反相器电路(未示出)可以位于晶体管Q912的基极(即,在下拉线960上)和晶体管Q908的基极(即,在Tx控制线962上)之间。下拉线960还可以耦合(未示出)到控制电路714(例如,耦合到微处理器的开漏输出端),使得控制电路714可以下拉晶体管Q912的基极以使晶体管Q912在高阻抗状态期间不导通(即,响应于下拉线960而禁用晶体管Q912的控制)。当使晶体管Q908在通信时间期间不导通时,可以使晶体管Q912导通(例如,仅使其导通)。
在多位置电路832中,晶体管Q930的下拉线968可以是在晶体管Q934的基极处的Tx控制线966的反相形式。例如,反相器电路(未示出)可以位于晶体管Q930的基极(即,在下拉线968上)和晶体管Q934的基极(即,在Tx控制线966上)之间。下拉线968可以耦合(未示出)到控制电路814(例如,耦合到微处理器的开漏输出端),使得控制电路814可以下拉晶体管Q930的基极以使晶体管Q930在高阻抗状态期间不导通(即,响应于下拉线968而禁用晶体管Q912的控制)。当使晶体管Q934在通信时间期间不导通时,可以使晶体管Q930导通(例如,仅使其导通)。
图10A是由AC电源(例如,AC电源506)提供的AC电压波形1000的完整线路周期的示例的时序图。图10A的时序图示出在AC电压波形1000的每个半周期期间主调光器502的操作的示例。主调光器502可以可操作以允许连接到AD线路509的一个或多个远程调光器504在充电时间段TCHRG期间对其内部电源(即,电容器940)充电。充电时间段TCHRG可以在AC电压波形1000的正半周期的开始处的过零点1002之后发生。充电时间段TCHRG的持续时间可以是约2ms。例如,如参照图9所描述的,AD线路509可以在充电时间段TCHRG期间被主调光器502上拉,以给远程调光器504的电容器940充电。
在充电时间段TCHRG之后,可以使用第一缓冲时间TBUFI来确保在充电时间段TCHRG期间AD线路509的状态不被误解为在通信时间段TCOMM期间的数字消息的部分。
在缓冲时间TBUFI之后,主调光器502和远程调光器504中的一个或多个可以可操作以在通信时间段TCOMM期间经由AD线路509发送和接收数字消息。通信时间段TCOMM可以在缓冲时间TBUFI之后并且在AC电压波形1000的正半周期期间发生。通信时间段TCOMM可以是约3.75ms。通信时间段TCOMM可以是用于主调光器502与一个或多个远程调光器504之间的通信的专用时隙。主调光器502和/或远程调光器504可以将AD线路509上拉和/或下拉以例如如参照图9所描述的那样发送数字消息。如此,主调光器502和一个或多个远程调光器504之间的通信可以在通信时间段TCOMM期间使用有源上拉状态/或有源下拉状态来执行。在通信时间段TCOMM之后,AD线路509可以处于高阻抗状态(即,高阻抗状态)。
远程调光器504可以在正好在下一个过零点1006之前的充电脉冲窗口TCPW期间监视充电脉冲的开始。充电脉冲可以发生在每个线路周期的充电时间段TCHRG期间。充电脉冲窗口TCPW可以在充电脉冲窗口延迟时段T延迟之后开始,其可以具有从过零点1002测量的大约14ms的持续时间。充电脉冲窗口TCPW可以在过零点1006之前的时刻1005开始,例如如图10A所示,该过零点1006在AC电压波形1000的负半周期和AC电压波形1000的随后周期之间。在充电脉冲窗口TCPW期间,远程调光器504可以打开它们的充电脉冲检测窗口,其可以由远程调光器504使用以保持与主调光器502同步。例如,充电时间段TCHRG期间充电脉冲的上升边缘可以由过零检测电路816检测,以建立用于线路周期的其余部分的时序。AD线路509可以在充电脉冲窗口TCPW期间处于高阻抗状态(即,高阻抗状态)。
虽然示出为在AC电压波形1000的正半周期期间但不在AC电压波形1000的负半周期期间的充电时间段TCHRG和通信时间段TCOMM,但是在一个或多个实施例中,AC电压波形1000可以包括在AC电压波形1000的负半周期期间但不在AC电压波形1000的正半周期期间的充电时间段TCHRG和通信时间段TCOMM。
当主调光器502与远程调光器504之间的电线的长度是长的时,AD线路509与钢丝圈线511之间的电容可能具有大的量值。另外,AD线路509和中性线512之间的电容以及钢丝圈线511与中性线512之间的电容可能具有较大的量值(例如,如果主调光器502具有耦合到中性线512的中性端子,其与AD线路509和中性线512捆绑在一起)。如果当AD线路509处于高阻抗状态时由AD线路509和钢丝圈线511之间的电容存储的电荷升高太高,则主调光器502和/或远程调光器504可能错误地确定AD线路509处于有源上拉状态,这能够导致通信错误(例如,因为“1”位胜过“0”位)。例如,当控制电路714正在使用反向相位控制技术控制可控传导装置710并且主调光器502和远程调光器504之间的电线的长度很长时,可在AD线路509与钢丝圈线511之间(例如,和/或在这些线与中性线512之间)产生大电压。
图10B是图示当使用反向相位控制调光技术时主调光器502的操作的示例波形的时序图。图10B示出了当控制电路714正在使用反向相位控制技术时由可控传导装置710生成的示例相位控制波形1010。当控制电路714使用反向相位控制调光技术来控制可控传导装置710时,控制电路可以在大约半周期的开始(例如,在过零点1002处)使可控传导装置710导通。控制电路714然后可以在半周期期间在转变时间tTRAN处使得可控传导装置710非导通,使得可控传导装置710对于在每个半周期开始时的导通时段TCON是导通的,并且对于每个半周期结束时的非导通时段TNC是非导通的。控制电路714可以被配置为生成驱动信号1012,驱动信号1012可以被提供给栅极驱动电路712,用于使得可控传导装置710导通和不导通。控制电路714可以改变转变时间tTRAN并且因此改变导通时段TCON的长度以控制递送到负载的电力的量。
当使可控传导装置710不导通并且AD线路509处于高阻抗状态时,AD线路509和钢丝圈线511之间的电容可能能够充电到高到足以在通信时间段TCOMM期间在正半周期内导致通信错误的电压。因此,当控制电路714正在使用反向相位控制调光技术来控制可控传导装置710时,控制电路714可以被配置为当使可控传导装置710不导通时,将AD线路509控制到有源下拉状态,用于转变时间TTRAN周围的空白时间段TBL。控制电路714可以被配置为当使可控传导装置710在位置半周期期间不导通时(例如,和/或在负半周期间主调光器502和远程调光器504通信条件下的在负半周期期间),将AD线路509控制到下拉状态,用于转变时间TTRAN周围的空白时间段TBL。空白时间段TBL可以与转变时间TTRAN在大致相同的时间开始。控制电路714可以在下拉线960上生成下拉信号1014,以使得多位置电路732的晶体管Q912在大致相同时间导通,使得可控传导装置710每个半周期不导通。控制电路714可以使晶体管Q912导通,以将AD线路509置于有源下拉状态,用于在每个半周期的转变时间TTRAN周围的空白时间段TBL的长度(例如,如果没有远程控制装置504尝试将AD线置于有源上拉状态)。在空白时间段TBL期间,晶体管Q912可以为AD线路509和钢丝圈线511之间的电容提供路径用于放电。空白时间段TBL的长度可以足够长(例如,约50-200微秒),以使AD线路509和钢丝圈线511之间的电容放电。空白时间段TBL还可以在转变时间TTRAN之前(例如,在转变时间TTRAN之前10-20微秒)开始并且在转变时间TTRAN之后结束。
当控制电路714使得晶体管Q912导通(例如,并且将AD线路509置于有源下拉状态,用于空白时间段TBL的长度)时,控制电路能够确定远程调光器504是否将AD线路509置于有源上拉状态并正在发送数字消息,例如,因为上拉状态可能比下拉状态更强(例如,“1”位可能胜过“0”位)。因此,控制电路714可以仍然能够在空白时间段TBL期间尝试将AD线置于有源下拉状态时从远程调光器504接收数字消息。另外,控制电路714可以被配置为响应于检测到远程调光器504在主调光器502在空白时间段TBL期间尝试将AD线置于有源下拉状态时发送数字消息而发送数字消息,以对远程调光器504请求重新发送先前的数字消息。
如前所述,主调光器502和远程调光器504可以通信,使得“0”位胜过“1”位。另外,控制电路714还可以使用正向相位控制技术来控制可控传导装置710。当控制电路714使用正向相位控制调光技术来控制可控传导装置710时,控制电路可以在大约半周期的开始时不使得可控传导装置710导通,但可以使可控传导装置710在半周期期间的转变时间tTRAN导通,使得可控传导装置710在每个半周期开始时对于非导通时段TNC是不导通的以及对于在每个半周期结束时的导通时段TCON是导通的。控制电路714可以改变转变时间tTRAN并且因此改变导通时段TCON的长度,以控制递送给负载的电力量。
当控制电路714使用正向相位控制调光技术来控制可控传导装置710时,钢丝圈线511与AD线路509之间的电容可以对钢丝圈线511和AD线路509充电。当使可控传导装置710导通并且AD线路509处于高阻抗状态时,则在钢丝圈导线511与AD线路509之间的电容可能能够充电到一电压,该电压高到足以使得主调光器502和/或远程调光器504可能在通信时间段TCOMM期间错误地确定AD线路509处于有源下拉状态,其能够导致通信错误,因为“0”位可能胜过“1”位(例如,在弱下拉方案中)。
因此,当控制电路714正在使用正向相位控制调光技术来控制可控传导装置710时,控制电路可以被配置为当可控传导装置710在正半周期期间变为导通时,将AD线路509控制到有源上拉状态,用于在转变时间TTRAN周围的空白时间段TBL。空白时间段TBL可以与转变时间TTRAN在大致相同的时间开始。控制电路714可以使得多位置电路732的晶体管Q908在使可控传导装置710每半周期导通的近似相同时间导通,以补偿AD线路509与钢丝圈线511之间的负电荷。
图11是用于主调光器502和远程调光器504、514之间的通信的有效载荷格式的示例的图。分组1100可以包括两个帧。第一帧可以包括帧号1102和事件数据1104。第二帧可以包括帧号1106、事件类型1108、装置地址1110、和错误检测1112。帧号字段1102和帧号字段1106可以识别分组1100的哪个帧正被发送。帧号1102和帧号1106可以各自包括一个位。事件数据1104可以包括在主调光器和远程调光器之间通信的数据。事件数据1104可以包括十五个位。事件类型1108可以指示经由AD线路509通信的分组1100的类型。例如,事件类型1108可以编码将经由AD线路509进行通信的可能的分组类型。事件类型1108可以包括七个位。装置地址1110可以识别分组1100的源装置。装置地址1110可以包括三个位。错误检测字段1112可以对前向错误检测结果进行编码以供接收设备用来验证分组1100。例如,错误检测字段1112可以包括可以由接收设备使用以验证分组1100的多位循环冗余校验(CRC)(例如,五位CRC)。
图12是由主调光器502的控制电路714周期性地执行的用户界面过程1700的示例的流程图,例如每10毫秒一次。根据主调光器502的状态,用户界面过程1700可以选择性地执行三个例程中的一个。如果在步骤1710处主调光器502处于“空闲”状态(即,用户不致动触敏致动器610),则控制电路714可以执行空闲例程1800。如果在步骤1720处主调光器502处于“活动保持”状态(即,用户当前正致动触敏致动器610),则控制电路714可以执行活动保持例程1900。如果在步骤1730处主调光器502处于“释放”状态(即,用户最近停止致动触敏致动器610),则控制电路714可以执行释放例程2000。
图13是可以在主调光器502处于空闲状态时周期性地执行的空闲例程1800的示例的流程图。当用户致动触敏致动器610时,控制电路714可以将主调光器502的状态改变为活动保持状态。例如,如果在步骤1810处在主调光器502的触敏致动器610上存在活动时,活动计数器可以在步骤1812处增加。否则,可以在步骤1814处清除活动计数器。控制电路714可以使用活动计数器来确保响应于触敏致动器610的致动(而不是由于噪声或一些其他不期望的冲击所致),主调光器502改变到活动保持状态(例如,仅改变为活动保持状态)。活动计数器的使用可能类似于用于机械开关的软件“去抖”过程。如果在步骤1816处活动计数器不小于最大活动计数器值AMAX,则在步骤1818处将主调光器502的状态设置为活动保持状态。否则,可以退出空闲例程1800。
图14是活动保持例程1900的示例的流程图,当触敏致动器610正在被致动时,即,当主调光器502处于活动保持状态时,其可以每半周期执行一次。控制电路714可以做出以便用户是否已经停止使用(即释放)触敏致动器610的确定。如果在步骤1910处在触敏致动器610上没有活动,则控制电路714可以在步骤1912处增加“不活动计数器”。控制电路714可以使用不活动计数器来确保用户在进入释放模式之前仍然没有制动触敏致动器610。如果在步骤1914处不活动计数器小于最大不活动计数器值IMAX,则可以退出活动保持例程1900。否则,可以在步骤1915处将主调光器502的状态设置为释放状态,并且可以退出例程1900。
如果在步骤1910处在触敏致动器610上存在活动,则控制电路714可以在步骤1916处使用可听声音发生器718生成可听声音。更详细地描述可听声音的生成的示例在2009年10月27日授权的名称为“TOUCH SCREEN WITH SENSORY FEEDBACK”的共同未决的共同转让的美国专利No.7,608,948中描述,其全部公开内容通过引用结合于此。在步骤1918处,控制电路714可以确定沿着致动构件612的长度的哪个位置处正在致动触敏致动器。如果触觉致动器610正在切换区中致动,即致动构件612的下部612B,则在步骤1920处,控制电路714可以将触敏致动器的致动处理为切换。如果在步骤1922处照明负载508当前断开,则控制电路714可以接通照明负载。例如,在步骤1924处,控制电路714可以照亮致动构件612的下部612B为白色,并且在步骤1926处将照明负载508调暗到预设水平,即,照明负载的期望照明强度。进一步地,在步骤1928处,控制电路714可以将数字消息加载到TX缓冲器中。数字消息的消息描述可以包括例如亮度水平命令并且消息数据包括预设水平。
如果在步骤1922处照明负载目前处于接通状态,则控制电路714在步骤1932处照亮致动构件612的下部612B为橙色并在步骤1934控制照明负载508断开。在步骤1928处,控制电路714将数字消息加载到TX缓冲器中,其中消息描述是亮度水平命令并且消息数据包括零百分比(或关闭)。
如果在步骤1920处,触觉致动器610未在切换区中被致动,则上部612A被致动,并且触敏致动器610上的致动位置代表照明负载508的期望强度水平。在步骤1936处,控制电路714可以适当地(即,作为表示照明负载508的当前强度的条形图)照亮致动构件612的上部612A。在步骤1938处,控制电路714可以使照明负载508调光到根据触敏致动器610的致动位置所确定的适当水平。在步骤1928处,控制电路714将TX缓冲器加载有具有亮度水平命令作为消息描述以及当前强度水平作为消息数据的数字消息。
图15是可以在控制电路714在活动保持例程1900的步骤1915处将调光器状态的状态设置为释放状态之后而执行的释放例程2000的示例的流程图。在步骤2010处,控制电路714可以将照明负载508的当前强度水平存储在存储器718中。在步骤2012处,控制电路714可以响应于触敏致动器610的致动而将要发送的最后数字消息的一个或多个条目存储到TX缓冲器中,例如,使得主调光器502可以向远程调光器504发送一个或多个相同的数字消息,以确保远程调光器接收到数字消息。在步骤2014处,控制电路714可以将主调光器502的状态设置为空闲状态,并且可以退出释放例程2000。
在主调光器502和远程调光器504之间发送的数字消息的消息描述可以包括高级编程模式(APM)命令,即调节高级编程,诸如受保护的预设、渐变速率、和/或诸如此类。如果在主调光器502处修改了高级编程模式特征,则主调光器502可以向远程调光器504发送具有包含APM命令的消息描述的数字消息以及包括以改变的APM特征以及以将APM特征改变成的值的消息数据。例如,数字消息可以在释放例程2000期间被发送一次或多次。高级编程模式的示例在2007年3月13日授权的名称为“PROGRAMMABLE WALLBOX DIMMER”的共同转让的美国专利No.7,190,125中更详细地描述,其全部公开内容通过引用结合于此。
图16是由主调光器502的控制电路714周期性地执行的RX缓冲过程2100的示例的流程图,例如每正或负半周期一次。如果在步骤2110处在RX缓冲器中存在数字消息,则控制电路714可以确定数字消息的消息描述是否包含APM命令(在步骤2112)或者是否包含亮度水平命令(在步骤2114)。如果在步骤2112处消息描述是APM命令,则在步骤2116处,在存储器718中修改APM特征,并且退出例程2100。如果在步骤2116处消息描述是亮度水平命令并且在步骤2118处数字消息的消息数据是零百分比(即,关闭),则在步骤2120处控制电路714可以照亮切换区(即,致动构件612的下部612B),和/或在步骤2122处可以控制照明负载508关闭。另一方面,如果在步骤2118处用于照明水平命令的消息数据是大于零百分比的强度,则在步骤2124处控制电路714可以照亮切换区为白色,和/或在步骤2126处可以适当地照亮致动构件612的上部612A(即,作为代表照明负载508的当前强度的条形图)。在步骤2128处,控制电路714可以将照明负载508的强度控制到从数字消息的消息数据确定的适当水平,并且可以退出例程2100。
图17是由主调光器502的控制电路714执行的多位置控制过程2200的示例的流程图。可以周期性地执行多位置控制过程2200,例如每线路周期一次。当过零检测电路716向控制电路714信号发送过零时(例如,在如图10A所示的充电时间TCHRG的开始处),过程2300可以开始于步骤2210。在接收到过零信号时,控制电路714可以在步骤2212处开始充电时间TCHRG。在2214处充电时间TCHRG期间,主调光器502可以对远程调光器504的电源830充电。例如,控制电路714可以使得晶体管Q906和Q908导通,以对远程调光器504的电容器940充电。
在2216处,控制电路714可以确定充电时间TCHRG是否已经结束。如果否,则控制电路714可以继续对远程调光器504的电源830充电。如果充电时间TCHRG已经结束,则控制电路714可以在2218处开始通信时间TCOMM。
在通信时间TCOMM期间,控制电路714可以在2220处执行通信例程。例如,控制电路714可以经由由发送器对AD线路509的控制向远程调光器504发送数字消息和/或从远程调光器504接收数字消息(即,将AD线路509置于有源上拉状态和/或有源下拉状态)。为了发送数字消息,控制电路714可以使得晶体管Q906导通。然后,为了将AD线路509置于有源上拉状态以通信“1”位,控制电路714可以使得晶体管Q908导通并且使得晶体管Q912不导通。为了将AD线路509置于有源下拉状态以通信“0”位,控制电路714可以使得晶体管Q908不导通并且使得晶体管Q912导通。因此,控制电路714可以以互补的方式反向控制晶体管Q908和Q912以通信“1”位或“0”位。为了在通信时间TCOMM期间从远程调光器504接收数字消息,主调光器502的控制电路714可以使晶体管Q910导通。在通信时间TCOMM期间,控制电路714可以使晶体管910导通,使得控制电路714能够从远程调光器504接收数字消息。
在2222处,控制电路714可以确定通信时间TCOMM是否已经结束。如果否,则控制电路714可以继续执行通信例程。如果通信时间TCOMM已经结束,则控制电路714在2224处将AD线路509置于高阻抗状态,例如直到下一个充电时间段TCHRG。例如,控制电路714可以使得晶体管Q906导通并且使得晶体管Q908、Q910、和Q912不导通,以将AD线路509置于高阻抗状态。
图18是由远程调光器504、514的控制电路814执行的多位置控制过程2300的示例的流程图。可以周期性地执行多位置控制过程2300,例如每线路周期一次。当过零检测电路816向控制电路814信号发送过零时(例如,在如图10A所示的充电时间TCHRG的开始处),过程2300可以开始于步骤2310。在接收到过零信号时,控制电路814可以在步骤2312处开始充电时间TCHRG。在2314处的充电时间TCHRG期间,远程调光器504的电源830可以由主调光器502充电。例如,在充电时间TCHRG期间,控制电路814可以使得晶体管Q930、Q932、和Q934不导通,使得远程调光器504的电容器830可以被充电。
在2316处,控制电路814可以确定充电时间TCHRG是否已经结束。如果否,则控制电路814可以继续使得晶体管Q930、Q932和Q934不导通,使得电源830可被充电。如果充电时间TCHRG已经结束,则控制电路814可以在2318处开始通信时间TCOMM。
在通信时间TCOMM期间,控制电路814可以在2320处执行通信例程。例如,控制电路814可以经由由发送器对AD线路509的控制向主调光器502发送数字消息和/或从主调光器502接收数字消息(即,将AD线路509置于有源上拉状态和/或有源下拉状态)。为了接收数字消息,控制电路814可以使得晶体管Q932导通。为了发送数字消息,控制电路814可以使得晶体管Q934导通。然后,为了将AD线路509置于有源上拉状态以通信“1”位,控制电路814可以使得晶体管Q934导通,并且使得晶体管Q930不导通。为了将AD线路509置于有源下拉状态以通信“0”位,控制电路814可以使得晶体管Q934不导通且使得晶体管Q930导通。因此,远程调光器504的控制电路814可以以互补的方式反向控制晶体管Q934和Q930以通信“1”位或“0”位。在通信时间TCOMM期间,控制电路814可以使得晶体管932导通,使得控制电路814能够从主调光器502接收数字消息。
在2322处,控制电路814可以确定通信时间TCOMM是否已经结束。如果否,则控制电路814可以继续执行通信例程。如果通信时间TCOMM已经结束,则控制电路814在2324处将AD线路509置于高阻抗状态,例如直到下一个充电时间段TCHRG。例如,控制电路814可以使得晶体管Q930、Q932、和Q934不导通,以将AD线路509置于高阻抗状态。
在2326处,控制电路814可以确定窗延迟时段T延迟是否完成。如果延迟时段T延迟完成,则控制电路814可以在2328处打开充电脉冲窗口TCPW。在充电脉冲窗口TCPW期间,控制电路814可以在随后的线路周期期间监视可能在随后的充电时间段TCHRG期间发生的充电脉冲。在充电脉冲窗口TCPW期间的充电脉冲的检测可以由控制电路814使用以保持与主调光器502同步。例如,在充电时间段TCHRG期间充电脉冲的上升边缘可以通过过零检测电路816检测,以建立用于线路周期的其余部分的时序。如此,控制电路814可以开始随后的充电时间TCHRG,例如,一旦检测到充电脉冲,就返回到2312。
由于在主调光器502和远程调光器504之间发送的数字消息可以包括APM命令,所以负载控制系统500/510的APM特征可以使用主调光器502和/或远程调光器504的用户界面600进行修改。主调光器502和远程调光器504可以用于调节本地高级编程特征(即,主调光器502的特征)和全局高级编程特征(即,影响主调光器502和远程调光器504中的一个或多个)。
图19是可以由主调光器502的控制电路714执行的、用于使用反向相位控制技术来控制可控传导装置710的负载控制过程2400的示例的流程图。负载控制过程2400可以周期性地执行,例如,每线路周期一次。当过零检测电路716向控制电路714信号发送过零时(例如,在如图10B所示的充电时间TCHRG开始时的正向过零点时),负载控制过程2400可以开始于步骤2410。在接收到过零信号之后,控制电路714可以在步骤2412处,使得可控传导装置710导通。如果在步骤2414处,在当前半周期内转变时间TTRAN未落入通信时间段TCOMM内,则控制电路714可以在步骤2416处使得可控传导装置710在转变时间TTRAN不导通,并且可以退出负载控制过程2400。
如果在步骤2414处转变时间TTRAN落在通信时间段TCOMM内,但是控制电路714目前在步骤2418处正在发送数字消息,则可以简单地退出负载控制过程2400。如果在步骤2414处转变时间TTRAN落在通信时间段TCOMM内并且控制电路714目前在步骤2418没有正在发送数字消息,则控制电路714可以在步骤2420处通过使得多位置电路732的晶体管Q912在与转变时间tTRAN大致相同的时间处导通,而尝试将AD线路509控制到有源下拉状态。然后,在步骤2422处,控制电路714可以使得可控传导装置710在转变时间TTRAN不导通,并且在负载控制过程2400退出之前,在步骤2424处将AD线路509控制到高阻抗状态。如图19所示,控制电路714可以在转变时间TTRAN处使得可控传导装置710不导通之前(例如,立即或略微在之前)尝试控制AD线路509。另外,控制电路714可以在转变时间TTRAN处使得可控传导装置710不导通之后(例如,立即或略微在之后)尝试控制AD线路509。在步骤2424处,控制电路714可以通过在空白时间段TBL结束时使多位置电路732的晶体管Q912不导通来将AD线路509控制到高阻抗状态(例如,从当控制电路使得晶体管Q912导通时大约50-200微秒)。
尽管参照主调光器和远程调光器进行了描述,但是本文描述的一个或多个实施例可以与其他负载控制装置一起使用。例如,本文描述的实施例中的一个或多个可以由配置为控制各种电负载类型的各种负载控制装置来执行,诸如例如用于驱动LED光源的LED驱动器(例如,LED光引擎);包括调光器电路和白炽灯或卤素灯的旋入式灯具;包括镇流器和紧凑型荧光灯的旋入式灯具;包括LED驱动器和LED光源的旋入式灯具;用于控制白炽灯,卤素灯,电子低压照明负载,磁性低电压照明负载、或其他类型的照明负载的强度的调光电路;用于接通和断开电负载或电器的电子开关,可控电路断路器、或其他开关装置;用于控制一个或多个插入式电负载(例如,咖啡壶,空间加热器,其他家用电器等)的插入式负载控制装置,可控电插座或可控制的电源板;用于控制电机负载的电机控制单元(例如,吊扇或排气扇);用于控制电动窗处理或投影屏幕的驱动单元;机动化的内部或外部百叶窗;用于加热和/或冷却系统的恒温器;用于控制采暖通风空调(HVAC)系统的温度控制装置;空调;压缩机;电动底板加热器控制器;可控阻尼器;湿度控制单元;除湿机;热水器;游泳池泵;冰箱;冰柜;电视机或电脑显示器;电源;音频系统或放大器;发电机;诸如电动车辆的充电器;和替代能量控制器(例如太阳能,风能或热能控制器)。单个控制电路可以耦合到和/或适于控制负载控制系统中的多种类型的电负载。
Claims (22)
1.一种用于负载控制系统中使用的负载控制装置,所述负载控制装置用于控制从AC电源递送到电负载的电力的量,所述负载控制系统包括适于经由电线耦合到所述负载控制装置的远程控制装置,所述负载控制装置包括:
可控传导装置,所述可控传导装置适于串联地电耦合在所述AC电源和所述电负载之间;
控制电路,所述控制电路被配置为控制所述可控传导装置以控制递送到所述电负载的电力的量,所述控制电路被配置为在所述AC电源的半周期期间在转变时间处使得所述可控传导装置导通或不导通;和
通信电路,所述通信电路适于耦合到所述电线,所述通信电路被配置为通过所述电线传导用于所述远程控制装置的电源的充电电流,所述通信电路响应于所述控制电路以在有源上拉状态和有源下拉状态之间控制所述电线,以经由所述电线向所述远程控制装置发送数字消息;
其中,所述控制电路被配置为当所述通信电路没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,控制所述通信电路以在所述电线上生成高阻抗状态,所述控制电路还被配置为当所述通信电路没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,控制所述通信电路以在可控传导装置的所述转变时间周围的时间段期间在所述电线上提供所述有源下拉状态或所述有源上拉状态。
2.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述通信电路包括适于在所述AC电源与所述电线之间耦合的第一开关电路,所述第一开关电路被配置为在所述!#电源的所述半周期的充电时间段期间通过所述电线来传导用于所述远程控制装置的所述电源的所述充电电流。
3.根据权利要求2所述的负载控制装置,其中,所述通信电路包括适于耦合在所述电线与电路公共端之间的第二开关电路,所述控制电路被配置为使得所述第一开关电路导通并且所述第二开关电路不导通以生成所述有源上拉状态,以及使得所述第一开关电路不导通并且所述第二开关电路导通以生成所述有源下拉状态,所述控制电路被配置为在互补的基础上使得所述第一开关电路和所述第二开关电路导通和不导通,以在所述!#电源的所述半周期的第二时间段期间经由所述电线向所述远程控制装置发送所述数字消息。
4.根据权利要求3所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为使得所述第一开关电路和所述第二开关电路不导通,以在所述电线上生成所述高阻抗状态。
5.根据权利要求4所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为在所述AC电源的所述半周期的第一时段和第二时段之外,在所述电线上生成所述高阻抗状态。
6.根据权利要求3所述的负载控制装置,其中,第一时间段和第二时间段发生在所述AC电源的正半周期期间。
7.根据权利要求6所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为当所述通信电路在所述!#电源的所述正半周期期间没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,控制所述通信电路以在所述可控传导装置的所述转变时间周围的所述时间段期间,在所述电线上提供所述有源下拉状态或所述有源上拉状态。
8.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为使用反向相位控制技术控制所述可控传导装置,以控制递送到所述电负载的电力的量,所述控制电路被配置为使得所述可控传导装置在所述AC电源的所述半周期的大约开始处导通,并且使得所述可控传导装置在所述半周期期间在所述转变时间处不导通。
9.根据权利要求8所述的负载控制装置,其中,当所述控制电路使用所述反向相位控制技术正在控制所述可控传导装置时,所述控制电路被配置为控制所述通信电路,以在所述可控传导装置的所述转变时间周围的所述时间段期间在所述电线上提供所述有源下拉状态。
10.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为使用正向相位控制技术控制所述可控传导装置,以控制递送到所述电负载的电力的量,所述控制电路被配置为使得所述可控传导装置在所述半周期期间在大约所述转变时间处导通。
11.根据权利要求10所述的负载控制装置,其中,当所述控制电路使用所述正向相位控制技术正在控制所述可控传导装置时,所述控制电路被配置为控制所述通信电路,以在所述可控传导装置的所述转变时间周围的所述时间段期间在所述电线上提供所述有源上拉状态。
12.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述时间段在所述可控传导装置的大约所述转变时间处开始。
13.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述时间段在所述可控传导装置的所述转变时间之前开始。
14.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述时间段的长度为大约200微秒。
15.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为确定所述远程控制装置在所述转变时间周围的所述时间段期间正在将所述电线置于所述有源下拉状态或所述有源上拉状态,以发送数字消息。
16.根据权利要求15所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为控制所述通信电路,以在所述通信电路没有正在发送数字消息时,在所述转变时间周围的所述时间段期间,在所述电线上提供所述有源下拉状态,并且由于所述有源上拉状态比所述有源下拉状态强,所述控制电路被配置为确定所述远程控制装置在所述转变时间周围的所述时间段期间正在将所述电线置于所述有源上拉状态,以发送数字消息。
17.根据权利要求15所述的负载控制装置,其中,所述控制电路被配置为控制所述通信电路,以在所述通信电路没有正在发送数字消息时,在所述转变时间周围的所述时间段期间,在所述电线上提供所述有源上拉状态,并且由于所述有源上拉状态比所述有源下拉状态弱,所述控制电路被配置为确定所述远程控制装置在所述转变时间周围的所述时间段期间正在将电线置于所述有源下拉状态,以发送数字消息。
18.根据权利要求1所述的负载控制装置,其中,所述可控传导装置的所述转变时间周围的所述时间段包括空白时间段。
19.一种用于负载控制系统中使用的负载控制装置,所述负载控制装置用于控制从AC电源递送到电负载的电力的量,所述负载控制系统包括适于经由电线耦合到所述负载控制装置的远程控制装置,所述负载控制装置包括:
可控传导装置,所述可控传导装置适于串联地电耦合在所述AC电源和所述电负载之间;
控制电路,所述控制电路被配置为使用反向相位控制技术控制所述可控传导装置,以控制递送到所述电负载的电力的量,所述控制电路被配置为在所述AC电源的当前半周期的大约开始处使得所述可控传导装置导通,并且在所述当前半周期期间在断开时间处使得所述可控传导装置不导通;和
通信电路,所述通信电路适于耦合到所述电线,所述通信电路被配置为通过所述电线传导用于所述远程控制装置的电源的充电电流,所述通信电路响应于所述控制电路以在有源上拉状态和有源下拉状态之间控制所述电线,以经由所述电线向所述远程控制装置发送数字消息;
其中,所述控制电路被配置为当所述通信电路没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,控制所述通信电路以在所述电线上生成高阻抗状态,所述控制电路还被配置为当所述通信电路没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,控制所述通信电路以在所述可控传导装置的所述断开时间周围的时间段期间,在所述电线上提供所述有源下拉状态。
20.根据权利要求19所述的负载控制装置,其中,由于所述有源上拉状态比所述有源下拉状态强,所述控制电路被配置为确定所述远程控制装置在所述断开时间周围的所述时间段期间正在将所述电线置于所述有源上拉状态,以向所述负载控制装置发送数字消息。
21.根据权利要求19所述的负载控制装置,其中,所述通信电路包括适于耦合在所述AC电源与所述电线之间的第一开关电路,所述第一开关电路被配置为在所述AC电源的所述当前半周期的充电时间段期间通过所述电线来传导用于所述远程控制装置的所述电源的所述充电电流。
22.一种用于控制从AC电源递送到电负载的电力的量的方法,所述方法用于利用主负载控制装置给远程控制装置的电源供电,并且用于在所述主负载控制装置和所述远程控制装置之间进行通信,所述主负载控制装置包括适于串联地电耦合在所述AC电源和所述电负载之间的可控传导装置,并且所述远程控制装置适于经由电线耦合到所述主负载控制装置,所述方法包括:
在所述AC电源的当前半周期的大约开始处使得所述可控传导装置导通,以通过所述电线传导充电电流来给所述远程控制装置的所述电源充电;
在所述当前半周期期间在断开时间处使得所述可控传导装置不导通以控制递送到所述电负载的电力的量;和
在有源上拉状态和有源下拉状态之间控制所述电线,以经由所述电线向所述远程控制装置发送数字消息;
其中,控制所述电线包括:当所述主负载控制装置没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,在所述电线上生成高阻抗状态,并且当所述主负载控制装置没有正在向所述远程控制装置发送数字消息时,在所述可控传导装置的所述断开时间周围的时间段期间将所述电线控制在所述有源下拉状态。
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