CN109983844A - 用于控制电器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种功率调节电路，包括将电源(1106)连接到负载设备(1103)的调节电路(1109)和当通过双向半导体(1108)传导的电流低于阈值水平时用于生成第一控制信号的计算电路(1107)。所述调节电路(1109)可以包括光隔离器(U3、U6、U5)和双向半导体(1108)。所述光隔离器(U3、U6、U5)可以被配置为从所述计算电路(1107)接收第一控制信号并向所述双向半导体(1108)提供补偿电流以保持所述双向半导体(1108)导电。所述双向半导体(1108)可以被配置为从所述光隔离器(U3、U6、U5)接收由所述计算电路(1107)响应于与输送到所述负载设备(1103)的功率有关的输入而产生的第二控制信号。本申请还提供了一种控制系统(100)，所述系统(100)包括主控制器(110)，所述主控制器(110)包括功率调节电路，本申请还提供了一种用于控制输送到负载设备(1103)的功率的方法。

Description

用于控制电器的系统和方法

技术领域

本申请涉及用于控制电器的系统和方法，并且系统的电路被配置用于调整传送到负载设备的功率强度。

背景技术

现代社会的生活环境通常涉及多个电器的合作，包括例如灯、家用电子电器(例如冰箱和电视)、安全系统(例如监控摄像机和警报器)以及加热、通风和空调(HVAC)系统等。对这些电子设备中的至少一些的控制可以涉及物理开关。使用物理开关可能不方便。需要智能设备和用于控制电器的方法。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种功率调节电路。功率调节电路可以包括：将电源连接到负载设备的调节电路和当通过双向半导体传导的电流低于阈值水平时用于生成第一控制信号的计算电路。调节电路可以包括光隔离器和双向半导体。光隔离器可以被配置为从计算电路接收第一控制信号并向双向半导体提供补偿电流以保持双向半导体导电。双向半导体可以被配置为从光隔离器接收由计算电路响应与输送到负载设备的功率有关的输入而产生的第二控制信号。根据本申请的一些实施例，双向半导体可以是用于交流电的三极管(TRIAC)。

根据本申请的一个方面，提供了一种控制系统。控制系统可以包括主控制器，其包括功率调节电路，用于响应于与输送到负载设备的功率有关的输入调节输送到负载设备的功率。根据本申请的一些实施例，控制系统还可以包括第一从属控制器，其电连接到主控制器并且被配置用于接收输入；并传达输入到主控制器。根据本申请的一些实施例，控制系统还可以包括第二从属控制器，其电连接到第一从属控制器并且被配置用于接收输入；并传达输入到第一从属控制器。

根据本申请的一个方面，提供了一种控制方法。所述方法可以包括一个或以上下述操作。负载设备可以通过包括光隔离器和双向半导体的调节电路连接到电源。可以接收指示传送到负载设备的功率的输入。当通过双向半导体的电流低于阈值水平时，可以产生指示补偿电流的第一控制信号。可以响应于输入产生指示相位控制功率信号的导通角的第二控制信号。可以产生相位控制功率信号，用于根据第二控制信号控制传送到负载设备的功率。根据本申请的一些实施例，该方法还可以包括监控通过双向半导体的电流。

结合下面描述的实施例将进一步理解本申请。在不失一般性的情况下，说明书中描述的特征和优点并非包括一切，并且特别地，鉴于附图和说明书，本领域普通技术人员将明白许多附加特征和优点。此外，应该注意的是，说明书中使用的语言主要是出于可读性和指导目的而选择的，并且可能未被选择来描绘或限制所要求保护的主题。本申请将在下文中基于附图中示出的若干实施例进行详细描述，然而，本申请不限于此。

附图说明

根据示例性实施例进一步描述本申请。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：

图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性控制系统；

图2是根据本申请的一些实施例所示的示例性主控制器；

图3A是根据本申请的一些实施例所示的示例性通信模块；

图3B是根据本申请的一些实施例所示的示例性输入/输出接口；

图3C是根据本申请的一些实施例所示的示例性传感器模块；

图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性从属控制器；

图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性输入/输出接口；

图6A是根据本申请的一些实施例所示的主控制器的示例性连接模块；

图6B是根据本申请的一些实施例所示的从属控制器的示例性连接模块；

图6C是根据本申请的一些实施例所示的主控制器的示例性连接器；

图6D是根据本申请的一些实施例所示的从属控制器的示例性连接器；

图7是根据本申请的一些实施例所示的主控制器中的连接器与从属控制器中的连接器之间的示例性连接；

图8是根据本申请的一些实施例所示的第一从属控制器中的连接器与第二从属控制器中的连接器模块之间的示例性连接；

图9是根据本申请的一些实施例所示的用于控制电器的过程的流程图。

图10是根据本申请的一些实施例所示的用于控制电器的过程的流程图。

图11是根据本申请的一些实施例所示的控制系统的示例性框图；

图12是根据本申请的一些实施例所示的控制系统的示例性框图；

图13A和图13B是根据本申请的一些实施例所示的主控制器的示例性示意图的第一部分和第二部分；

图14是根据本申请的一些实施例所示的主控制器的示例性示意图；

图15A至图15I是根据本申请的一些实施例所示的主控制器的操作的示例性波形；

图16是根据本申请的一些实施例所示的主控制器的电源的示例性框图；

图17是根据本申请的一些实施例所示的由主控制器执行的控制过程的示例性流程图；

图18是根据本申请的一些实施例所示的调光处理的示例性流程图；

图19是根据本申请的一些实施例所示的正弦AC波形的示例性曲线；以及

图20是根据本申请的一些实施例所示的在图19中的正弦曲线AC波形被斩波之后获得的波形的示例性曲线。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本申请的一些方面，本申请已经以相对高级别概略地描述了公知的方法、程序、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所公开的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

如本领域普通技术人员所理解的，本申请可以被公开为装置(包括例如系统、设备、计算机程序产品，或任何其他装置)、方法(包括例如，计算机实现的过程，或任何其他过程)和/或前述的任何组合。因此，本申请可以采用完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)、完全硬件实施例，或软件和硬件组合的形式，这些实施例在本文中通常可称为一个“系统”。

应该理解这里使用的术语“系统”、“引擎”、“模块”、“单元”和/或“块”是以升序区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或组件的一种方法。然而，如果其他词语可以实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

应当理解，当单元、引擎或模块被称为“接通”、“连接到”或“耦合到”另一个单元、引擎或模块时，除非上下文另有明确说明，否则它可以直接在其他单元、引擎或模块上，连接或耦合到或与其通信，或者可以存在中间单元、引擎或模块。在本申请中，术语“和/或”可包括任何一个或以上相关所列条目或其组合。

附图中具有相同标号或符号的设备、模块、单元、组件或引脚指的是相同的设备或组件。

这里使用的术语仅用于描述特定的示例性实施例，而不是限制性的。除非上下文明确提示例外情形，如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”可以同样包括复数形式。还应当理解，如在本申请中，术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整体、步骤、操作、组件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或以上其他特征、整体、步骤、操作、组件、部件和/或其组合的情况。

本申请的部分提供了用于调光、增亮或打开/关闭灯的调光适配器。应理解，其仅用于说明目的，并非旨在限制本申请的范围。根据示例性实施例的描述调光适配器可以调节适用于功率调节电路的灯(例如，发光二极管(LED)灯等)的功率，该功率调节电路可以调节到除灯(例如，LED灯等)之外的负载设备的功率。

术语“负载”、“负载设备”和“电负载”在本文中可互换使用，以表示可以消耗电力并将其转换为一种或以上能量形式(包括，例如，机械能、电磁能、内能、化学能等或其组合)的装置。

如这里所使用的，功率的大小和功率强度可以互换使用。

尽管LED灯有许多预期的应用，但光调节技术中仍然存在问题，这可能限制它们的广泛采用。当传统的调光器与LED灯一起使用时，一个主要问题是不断的闪烁。期望具有较少闪烁的LED灯。

本申请中的系统和方法可以应用于各种环境，例如家庭、办公室、其他公共，或私人区域等。该系统，或被称为控制系统或负载控制系统，可以控制一个或以上的设备，包括例如照明、加热、通风和空调(HVAC)电器等或其组合。控制系统可包括两种控制器。一种控制器可以被称为“主控制器”。另一种控制器可以被称为“从属控制器”。主控制器可以控制环境中的一个或以上的设备。从属控制器可以连接到主控制器或与主控制器通信，以便控制一个或以上的设备。

本申请公开的系统和方法可以与2015年4月3日提交的国际申请号PCT/CN2015/075923和2015年5月29日提交的PCT/CN2015/080160中公开的系统和方法结合使用，两者标题均为“环境控制系统”/(代理人案卷号：P1B165271PCT)，标题为“控制系统”和/(代理人案卷号：P1B165273PCT)，标题为“无线抗干扰收发器系统”，均与本申请同日提交，其中的每一个都通过引用并入本申请。

图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性控制系统100。控制系统100可包括主控制器110，至少两个从属控制器(例如，从属控制器120-1、120-2、120-3、...、120-N(未示出))、至少两个负载设备130(例如，负载设备130-1、130-2、......、130-N(未示出))、空调140、风扇150、插头165、电器160、安全设备170、移动设备180和云服务器190。主控制器110可以控制、指导或命令一个或多个负载设备130和/或设备140、150、160和170中的一个或多个。在一些实施例中，主控制器110可以是或包括调光适配器或功率调节电路。

从属控制器120可以可操作地连接到主控制器110，以允许负载设备130和电器140到170的控制。在一些实施例中，负载设备130-1可以可操作地连接到从属控制器120-1，而负载设备130-2可以可操作地连接到主控制器110。如本文所使用的并且除非另有具体说明，“可操作地连接”可以指的是相关元件/组件以这样的方式连接的状态，即它们可以协作以实现其预期的功能。“连接”可以是直接的、或间接的、物理的、远程的、通过有线连接，或通过无线连接等。

如图1所示，主控制器110可以与从属控制器120-1连接。从属控制器120-1可以与从属控制器120-2和120-3连接。从属控制器120-2可以与从属控制器120-3连接。

应当注意，在一个主控制器110和多个从属控制器120-1到120-N之间可以存在各种连接。主控制器110和从属控制器120-1到120-N之间的连接可以是串行的。例如，主控制器110可以连接到从属控制器120-1。从属控制器120-1可以进一步连接到从属控制器120-2，等等。在一些实施例中，主控制器110可以连接到多个从属控制器120-1到120-N，从而形成网络。网络可以是链状、星形、分支等或其任何组合。主控制器110和多个从属控制器120-1到120-N之间的连接可以是串行、并行，或其组合。例如，从属控制器120-1可以连接到两个以上的从属控制器。在一些实施例中，从属控制器120可以连接到多达255个从属控制器。

用户可以使用移动设备180访问主控制器110。在一些实施例中，主控制器110可以通过网络与云服务器190连接。网络可以是无线局部区域网络(WLAN)、以太网、广域网等或其任何组合。

主控制器110可以放置在一个位置。仅作为示例，主控制器110可以安装在墙壁或任何其他适当的位置上。例如，主控制器110可以安装在起居室的墙壁上。它可以通过与一个或以上从属控制器120-1到120-N的电连接而耦合。主控制器110和从属控制器120-1到120-N之间的电连接可以基于有线连接。主控制器110可以从一个或多个负载设备130或设备140、150、160和170中的一个或多个收集信息或向其发送指令。从属控制器120-1到120-N可以设置在环境中的不同位置。例如，如果控制系统100在房屋内，则主控制器110可以设置在起居室中，并且从属控制器120-1到120-N可以放置在各个房间中，包括例如卧室、浴室、厨房等。

负载设备130可以是可以消耗电力和/或将电力转换成另一种形式的能量(包括例如机械能(包括势能，动能等)、内部能量(热量)、化学能、光、电磁辐射等或其组合)的任何电器。示例性负载设备可包括灯(light or lamp)、电动引擎、电加热设备等。灯可以是发光二极管(LED)灯、气体放电灯(例如，氖灯)、高强度放电灯(例如钠蒸气灯等)、荧光灯例如紧凑型荧光灯(CFL)、白炽灯、有机发光二极管(OLED)灯、电致发光带等。电动引擎可以是马达等。电加热设备也称为电加热器，可以是烹饪设备、微波炉、风扇加热器、对流加热器等形式。其他设备可以包括可调光窗口、空调、冰箱、充电器、可充电电池等。

在一些实施例中，电器160可以通过与智能插头165的电连接与主控制器110和/或从属控制器120-1至120-N建立通信。智能插头可以是可以连接到网络(例如WLAN)的插头或插座。可以远程控制和/或访问智能插头。电连接可以基于电线或其他经由导体的接触。智能插头165可以通过诸如蓝牙、WLAN、Wi-Fi、ZigBee等的无线网络发送或接收信息。在一些实施例中，电器160还可以直接与主控制器110和/或从属控制器120-1至120-N通信。通信可以基于无线网络，例如蓝牙、WLAN、Wi-Fi、ZigBee等。例如，空调可以具有WLAN单元并通过房屋中的WLAN向主控制器110报告所监测的温度和/或功耗。

安全设备170可包括监控摄像头、警报器、智能锁等。安全设备170可以监控环境并将某些事件报告给主控制器110。示例性事件可包括某人接近或通过门进入、有人进入后院等。安全设备170还可以从主控制器110接收指示并执行指示的操作，包括例如锁定门、启动警报、通知人(例如，房屋的所有者等)或实体(例如，建筑物的安全部门、警察等)、拍摄可疑人物的照片或视频或可疑事件等。

移动设备180可以是任何类型，包括例如平板电脑、移动电话或膝上型电脑等。用户可以在移动设备180上操纵以改变主控制器110的设置、以控制电气设备或器具、以检索信息(例如，与能量消耗或者一个或多个负载设备130和设备140、150、160和170等中的一个或多个的当前状态有关的信息。)。

服务器190可以收集并存储由主控制器110接收或收集的数据。这样的数据可以是与一个或以上负载设备130和/或一个或以上的电器140、150、160和170的能量消耗、用户的行为、负载设备130和电器140、150、160和170等中的任何一个的操作状态相关的历史数据或统计数据。可以分析数据并将其用于预测用户将来的行为。在一些实施例中，主控制器110可以从服务器190检索历史数据。在一些实施例中，服务器190可以是云服务器。

图2是根据本申请的一些实施例所示的主控制器110的示例性框图。应当注意，下面描述的主控制器110仅用于说明目的，并不旨在限制本申请的范围。

如图2所示，主控制器110可包括一个或以上通信模块210、输入/输出接口、控制模块230、传感器240、调光适配器250、连接模块260、存储器270，和电源模块280。

通信模块210可以促进主控制器110与用户、电器、从属控制器120等通信。在一些实施例中，可以无线地实现通信。在一些实施例中，主控制器110可以使用通信模块210来从从属控制器120或智能家用电器接收与电器的操作有关的信息。智能家用电器可以指可以连接到网络和/或远程控制的家用电器或电子设备。在根据本申请的一些实施例中，通信模块210可以从一个或以上从属控制器120接收信息。而且，主控制器110可以通过通信模块210向从属控制器120发送包括例如命令或指令的信息。此外，在一些实施例中，通信模块210可以与存储器270通信。可以通过在通信模块210和存储器270之间交换射频信号来实现通信。射频信号可以以数据的形式存储在存储器270中。存储器270中的数据可以由主控制器110处理和/或由从属控制器120读取。

输入/输出接口220可以允许用户与主控制器110交互。在一些实施例中，输入/输出接口220可用于从用户接收仅作为示例的命令或指令的信息。在一些实施例中，可以将所接收的信息进一步发送到控制模块230。在一些其他实施例中，输入/输出接口220可以向用户呈现消息。例如，输入/输出接口220可以向用户提供或显示消息，通知命令是否已经相应地执行。此外，在一些实施例中，输入/输出接口220可以由用户通过有线连接或无线连接来控制。关于有线控制，可以采用基于电缆的网络，包括例如以太网连接或环形网络连接等或其任何组合。关于无线控制，可以采用无线网络，包括例如WLAN网络、NFC网络、紫蜂(Zigbee)网络、Z波(Z-wave)网络、红外通信网络、由一个或以上移动网络运营商提供的网络等或其任何组合。例如，用户可以用手机、平板电脑、笔记本电脑、遥控器等或其组合远程访问输入/输出接口220。在一些实施例中，输入/输出接口220可以包括触摸屏或与触摸屏通信，通过触摸屏，用户可以通过触摸输入/输出接口220的特定区域来控制输入/输出接口220、与输入/输出接口220交互和/或向输入/输出接口220输入指令。然而，控制面板可以采用另一种形式，包括例如具有可移动部件的面板等或其组合。可移动组件可以是条、表盘、按钮、键等或其组合。可移动部件可以是可滑动的、可旋转的、可点击的等或其组合。在一些实施例中，输入/输出接口220可以包括遥控器或与遥控器通信。在一些实施例中，遥控器可以无线地与调光适配器250通信。

控制模块230可以处理从电器(例如，负载设备130和电器140、150、160和170中的任何一个)、输入/输出接口220、传感器240、从属控制器120、云服务器190等处接收的数据。该数据可以涉及控制电器(包括例如负载设备130和电器140、150、160和170中的任何一个)的操作。在一些实施例中，控制模块230可以包括处理器(未示出)，以对接收的数据进行解码、解密、操纵或分析。在一些实施例中，可以将接收的数据和/或处理的数据传送到存储器270。接收的数据和/或处理的数据可以由通信模块210发送到电器(例如，负载设备130和电器140、150、160、170等中的任何一个)、移动设备180、服务器190等。仅作为示例，控制模块230可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC(精简指令集计算)机器(ARM)等或者任何组合。

在一些实施例中，控制模块230可以由除了为主控制器110的其余部分供电的电源之外的独立电源供电。在某些极端情况下，这种布置可以使控制模块230在电源故障时保持完好。

传感器240可以检测或监测与周围环境有关的参数。示例性参数可包括物理数据、化学数据、生物数据等。物理数据可以涉及温度、光、运动、振动、压力、湿度、图像、指纹等或其任何组合。化学数据可能与空气中的气体或其他化学物质的浓度等有关。空气中的气体或化学物质可能包括一氧化碳、二氧化碳、氧气、硫化氢、氨、颗粒物质等。生物学数据可以与血压、心率、脉搏率、血糖或胰岛素浓度或其任何组合相关。传感器240可以将检测到的或监测的参数发送到控制模块230以进行进一步处理。在一些实施例中，传感器240是外部设备，不属于主控制器110或控制系统100；外部传感器240可以经由例如通信模块210与主控制器110或控制系统100通信。

调光适配器250可以控制控制系统100中的负载设备130。在一些实施例中，调光适配器250可包括调光器电路(未示出)。调光适配器250可以调节传递到负载设备130的功率。例如，负载设备130包括灯；调节提供给灯的功率可能导致光照度的变化。仅作为示例，调光适配器250可以打开或关闭负载设备130。在一些实施例中，调光适配器250可以根据用户的指令控制负载设备130的光照强度。

在一些实施例中，调光适配器250可以利用相位控制功率信号来控制传递到负载设备130的功率的强度。示例性相位控制功率信号可包括正向相位控制功率信号、反向相位控制功率信号等或其组合。可以通过改变AC输入电压的半周期的第二半的导通角来产生正向相位控制功率信号。可以通过改变AC输入电压的半周期的第一半的导通角来产生反向相位控制功率信号。导通角可以指相位控制功率信号开始导通的角度。或者，调光适配器250可以利用脉冲宽度调制(PWM)信号来控制传递到负载设备130的功率的强度。此外，在一些实施例中，调光适配器250可以包括通信组件，调光适配器250可以通过该通信组件与输入/输出接口220通信。应注意，提供调光适配器250的上述描述仅用于说明目的，并不旨在限制本申请的范围。通信组件可能是不必要的。例如，调光适配器250可以与输入/输出接口220直接连接或通信。调光适配器250和输入/输出接口220之间的连接或通信可以通过有线连接或无线连接。无线连接或通信可以是蓝牙连接、ZigBee连接、Z波连接、Wi-Fi，或WLAN连接、近场通信(NFC)、红外连接等。

连接模块260可以以有线或无线方式将主控制器110与从属控制器120连接。在一些实施例中，连接模块260可以向从属控制器120提供电力，和/或从其从属控制器120或其组合接收与电器的操作有关的信息。在一些实施例中，连接模块260可以将与电器的操作有关的信息或指令发送到从属控制器120。在一些实施例中，连接模块260可包括连接器。例如，参见图6C，以获得连接器610的详细描述。

存储器270可以存储与电器的操作有关的信息。在一些实施例中，信息可以是来自用户、从属控制器120、服务器(例如，服务器190)等或其任何组合的输入。该信息可以涉及电器的操作，包括例如电源、操作时间表等。在一些实施例中，输入可以涉及传送到负载设备的功率强度。在一些实施例中，主控制器110接收的信息可以来自从属控制器120。在一些实施例中，从属控制器120可以将信息发送到另一个从属控制器120。仅作为示例，第二从属控制器120可以将接收到的信息发送到第一从属控制器120。接收到该信息的第一从属控制器120然后可以将所接收的信息传送或传达到主控制器110。

电源模块280可以向能量消耗设备(包括例如主控制器110、从属控制器120、智能家用电器等或其任何组合)提供电源。在一些实施例中，电源模块280可以与能够将能量消耗数据呈现给用户的接口耦合。数据可以涉及时间点或一段时间(包括例如当前功耗、每日/每周/每月/每年的能量消耗等)的能量消耗。用户可以管理能量消耗，例如特定时间段(例如，一天、一周、一个月、或一年)内的能量消耗。

电源模块280可以由外部电源供电。在一些实施例中，可以存在电源的各种选择。例如，电源可以是典型的家用电源插座。又例如，电源可以是任何类型的电源，包括例如直流(DC)电源、AC电源、开关模式电源、可编程电源、不间断电源(UPS)、高压电源等或其组合。电源可以是DC电源或AC电源，而也可以使用其他形式的电源，例如开关模式电源。可能有两个或以上电源。当存在多个电源时，电源的类型可以相同或不同。例如，可能有DC电源和AC电源；可能有两个DC电源。

在一些实施例中，电源模块280可以包括电源逆变器，其可以将交流电转换为直流电。在一些实施例中，交流电压可以在85至265V的范围内。在一些实施例中，电源模块280可以支持若干操作状态，包括例如正常操作状态、低能量状态下的操作、最低能量模式(例如，能量消耗设备被关闭)下的操作等。

图3A是根据本申请的一些实施例所示的示例性通信模块210。如图3A所示，通信模块210可以包括WLAN单元311、Z-wave单元312、ZigBee单元313和蓝牙单元314。通信模块210可以支持WLAN通信、Z-wave通信、Zigbee通信或蓝牙通信。应当注意通信模块210可以具有一个或以上任何其他通信单元。例如，除了WLAN、Z-wave、ZigBee和蓝牙之外的用于射频通信的单元也可以用在通信模块210中。

图3B是根据本申请的一些实施例所示的示例性输入/输出接口220。如图3B所示，输入/输出接口220可以包括按钮321、麦克风322和指示灯323中的任何一个。用户可以使用按钮321或麦克风322来向主控制器110提供与电器有关的信息。在一些实施例中，可以通过用户按下按钮321来提供信息。在一些实施例中，信息可以采用用户输入的音频的形式。例如，输入/输出接口220可以接收形式为用户通过麦克风322输入的音频的信息。指示灯323可用于通知用户与警报、操作状态等有关的某些信息。在一些实施例中，指示灯323的特定颜色可以代表主控制器110的特定状态。仅作为示例，指示灯323可以在控制器110正常操作时发出绿灯状态，并且当其异常操作时发出红灯状态。指示灯323可以采用发光二极管(LED)灯、气体放电灯(例如，氖灯等)、白炽灯或任何其他发光设备或部件的形式。

应当注意以上描述仅用于说明目的。对于本领域普通技术人员，基于本申请的内容和原理，可以在不脱离某些原理的情况下修改或改变输入/输出接口220的形式和细节。例如，按钮321可以由滑杆、旋钮、拨盘等的一个或以上或其组合代替。相应地，用户可以滑动滑杆，或者旋转旋钮或拨盘以提供信息。又如例如，指示灯323可以用显示器代替，例如LED显示器、OLED显示器或电子墨水显示器。这种修改或改变仍然在本申请的范围内。

图3C是根据本申请的一些实施例所示的示例性传感器240。如图3C所示，传感器240可包括温度/湿度(T/H)传感器331、运动传感器332、音频传感器333等或其组合。温度/湿度(T/H)传感器331可以检测周围环境中的温度/湿度，并将温度/湿度数据发送到控制模块230。在一些实施例中，控制模块230可以在检测到的温度/湿度超过阈值时确定安全级别。如本文所用，“超过阈值”可包括高于阈值或低于阈值。在一些实施例中，阈值可以由用户预设。在一些实施例中，运动传感器332可以收集形式为图像(包括例如静止图像(照片)或视频)的信息。在根据本申请的一些实施例中，运动传感器332可以采用图像传感器的形式。图像传感器可以是耦合电荷设备(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、被动红外传感器、红外反射传感器等。在根据本申请的一些实施例中，运动传感器332可以采用微波传感器、超声波传感器、断层摄影运动检测器等的形式。音频传感器333可以收集音频信号，包括例如噪声、声音(例如，环境声音)、人或动物声音等。在一些实施例中，传感器的一个或以上可以彼此协调。仅作为示例，运动传感器332和音频传感器333可以协调以获得视频信号和相应的音频信号。又例如，来自一个传感器的信号可以触发另一个传感器检测到信号。例如，指示事件(例如，穿过房屋后院的围栏的人)的图像信号可以触发检测该区域中的音频信号。

在一些实施例中，传感器240是外部设备，不属于主控制器110或控制系统100；外部传感器240可以经由例如通信模块210与主控制器110或控制系统100通信。

图4是根据本申请的一些实施例所示的示例性从属控制器120。应当注意，下面描述的从属控制器120仅用于说明目的，并不旨在限制本申请的范围。

如图4所示，从属控制器120可包括选择模块410、输入/输出接口420、控制模块430、传感器440、调光适配器450，和连接模块460中的至少一个。

从属控制器120中的传感器440可以类似于主控制器110中的传感器240。传感器240的描述适用于传感器440，不再赘述。同样地，调光适配器450可以类似于主控制器110中的调光适配器250。调光适配器250的描述适用于调光适配器450，不再赘述。

参考图4，从属控制器120中的控制模块430可以处理从一个或以上用户、输入/输出接口420、传感器440、另一个从属控制器120等接收的数据。控制模块430可以将处理后的数据发送到主控制器110或一个或以上其他从属控制器120或其任何组合。在一些实施例中，控制模块430可以包括处理器(未示出)以解码或处理接收的数据。仅作为示例，控制模块430可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC(精简指令集计算)机器(ARM)等或其任何组合。

在一些实施例中，从属控制器120可包括控制模块430。由从属控制器120收集的信息的一些处理可以由从属控制器120执行，同时从属控制器120收集的信息的一些处理可以由主控制器110执行。仅作为示例，从属控制器120中的控制模块430可以将模拟信号(例如用于灯的亮度控制旋钮的旋转)转换为数字信号。指示亮度值的数字信号可以由从属控制器120发送到主控制器110。传递给灯的相应功率和相切可以由主控制器110中的控制模块230确定。

在一些实施例中，从属控制器120不包括控制模块430。由从属控制器120收集的信息可以被转发到主控制器110以进行处理。在一些实施例中，由主控制器110相应地生成的指令可以被提供给从属控制器120，以由从属控制器120执行。在一些实施例中，由主控制器110相应地生成的指令可以由主控制器110执行。仅作为示例，在接收到调暗灯光的输入后，从属控制器可以将输入传送给主控制器。主控制器可以根据输入产生指定传递给灯的功率的指令。主控制器可以将指令发送到从属控制器。从属控制器可以执行指令并控制传递给灯的功率。在一些实施例中，主控制器可以自己执行指令，而不将指令发送到从属控制器。

选择模块410可以从至少两个从属控制器120中选择一个或以上从属控制器120。其上实现选择模块410的从属控制器120可以连接到已经选择的从属控制器120。选择模块410可以协调多个从属控制器120之间的通信。仅作为示例，当从控制器120-1需要连接到从控制器120-2时，从控制器120-1的选择模块410可以首先向从控制器120-2发送请求信号。接收请求信号的从属控制器120-2到120-N可以向发出请求信号的从属控制器120-1发送应答信号。从属控制器120-1的选择模块410可以基于应答信号做出选择哪个从属控制器120(例如，示例中的从属控制器120-2)的决定。

连接模块460可以允许从属控制器120与控制系统100中的主控制器110或其他从属控制器120连接。在根据本申请的一些实施例中，连接模块460可以允许从属控制器120从另一个从属控制器120接收信息。所接收的信息可以通过连接模块460进一步发送到主控制器110。在一些实施例中，连接模块460可以允许从属控制器120从主控制器110接收与电器的操作有关的信息和/或指令。在一些实施例中，连接模块460可包括一个或以上连接器620，连接器620中的每一个可连接到从连接器620或主连接器610。此外，连接模块460可以从主控制器110接收电力。电力可以是交流电(AC)或直流电(DC)。在一些实施例中，AC可具有85至265V的电压。AC可以具有频率，例如，50Hz、60Hz或任何其他频率。

输入/输出接口420可以允许用户与从属控制器120交互。在一些实施例中，输入/输出接口420可用于从用户接收信息，包括例如与传送到负载设备的功率相关的输入。可以将接收到的命令发送到控制模块430并进行处理。在一些实施例中，输入/输出接口420可以向用户发送消息。例如，输入/输出接口420可以提供或显示消息以通知用户命令是否已正常执行。

图5是根据本申请的一些实施例所示的示例性输入/输出接口420。如图5所示，输入/输出接口420可以包括按钮521和指示灯522中的任何一个。用户可以使用按钮521向主控制器110提供信息。在一些实施例中，可以通过用户按下按钮521来提供信息。指示灯522可用于向用户通知从属控制器120的状态。在一些实施例中，指示灯522可以发出表示从属控制器120的特定状态的光。仅作为示例，指示灯522可以在从属控制器120正常操作时发出绿光，并且当其异常操作时发出红光。指示灯522可以采用发光二极管(LED)灯、气体放电灯(例如，氖灯)、白炽灯，或任何其他发光设备或部件的形式。

应当注意以上描述仅用于说明目的。对于本领域普通技术人员，基于本申请的内容和原理，可以在不脱离某些原理的情况下修改或改变输入/输出接口420的形式和细节。例如，按钮521可以由一个或以上滑杆、旋钮、拨盘等或其组合代替。相应地，用户可以滑动滑杆，或者旋转旋钮或拨盘以提供信息。又例如，输入/输出接口420可包括一个或以上其他输入/输出特征，包括例如麦克风等。这种修改或改变仍在由权利要求所限定的本申请的范围内。

图6A是根据本申请的一些实施例所示的主控制器110的示例性连接模块260。连接模块260可包括一个或以上连接器610。例如，参见图6C，以获得连接器610的详细描述。

图6B是根据本申请的一些实施例所示的示例性连接模块460。连接模块460可包括一个或以上连接器620。例如，参见图6D，以获得连接器620的详细描述。

图6C是根据本申请的一些实施例所示的主控制器110的连接模块260内的示例性连接器610。连接器610可以包括四个引脚，引脚VCC 660、引脚GND 670、引脚CLK 680和引脚DATA 690。主控制器110可以通过一个或以上这些或其他引脚连接到从属控制器120。连接器610可具有多于四个引脚。例如，连接器610可以具有两个引脚VCC 660、两个引脚GND670、两个引脚CLK 680和/或两个引脚DATA 690。连接器610中的引脚VCC660可以连接到正电压以保持高电位。主控制器110的连接器610中的引脚VCC 660还可以向与主控制器110连接的从属控制器120提供高电压。连接器610中的引脚GND 670可以连接到地。主控制器110的连接器610中的引脚CLK 680和引脚DATA 690可以允许主控制器110和一个或以上从属控制器120之间的连接。该连接可以包括集成电路间(I2C)、通用异步接收器/发送器(UART)通信等或其组合。主控制器110的连接器610中的引脚CLK 680可以生成时钟信号并启动与从属控制器120的通信。主控制器110的连接器610中的引脚DATA 690可以向从属控制器120发送数据或从其接收数据。

图6D是根据本申请的一些实施例所示的连接模块460中的示例性连接器620。连接模块460的连接器620可以与主控制器110中的连接模块260的连接器610或另一个从属控制器120中的连接模块460的连接器620建立电连接。连接器620可包括四个引脚，引脚VCC665、引脚GND 675、引脚CLK 685和引脚DATA 695。连接模块460可以通过一个或以上这些或其他引脚连接到主控制器110或另一个从属控制器120。连接器620可具有多于四个引脚。例如，两个引脚VCC 665、两个引脚GND 675、两个引脚CLK 685和/或两个引脚DATA 695。连接器620中的引脚VCC 665可以从主控制器110接收与从属控制器120相关的高电压。连接器620中的引脚GND 675可以连接到地。从属控制器120的连接器620中的引脚CLK 685和引脚DATA 695可以允许从属控制器120与一个主控制器110或一个或以上其他从属控制器120之间的连接。该连接可以包括I2C或UART通信等或其组合。从属控制器120的连接器620中的引脚CLK 685可以从主控制器110接收时钟信号并启动与主控制器110的通信。从属控制器120的连接器620中的引脚DATA 695可以向主控制器110发送数据或从主控制器110接收数据。

图7是根据本申请的一些实施例所示的一个主控制器110中的连接模块260的连接器610与一个从属控制器120中的连接模块460的连接器620之间的示例性连接。主控制器110可以与从属控制器120电连接。具体地，主控制器110中的引脚VCC 660可以通过连接710电连接到从属控制器120中的引脚VCC 665，以维持主控制器110和从属控制器120保持相同的电压。电压可以是DC电压，例如12V(伏特)、7.4V、5V或任何其他合适的电压。电压可以由主控制器110中的电源模块280产生和输出。主控制器110中的引脚GND 670可以与从属控制器120中的引脚GND 675电连接720。在一些实施例中，主控制器110中的引脚GND 670可以连接到地。因此，从属控制器120中的引脚GND 675和主控制器110中的引脚GND 670也可以具有相同的电位。连接710和720可以通过电线实现。

主控制器110中的引脚CLK 680可以处于与从属控制器120中的引脚CLK 685的电连接730中。连接730可以允许从属控制器接收由主控制器110的控制模块230生成的时钟信号。基于时钟信号，从属控制器120可以执行一个或多个操作，包括例如初始化、恢复、重置、与主控制器110同步等。主控制器110中的引脚DATA 690可以处于与从属控制器120中的引脚DATA 695的电连接740中。连接730可以允许信息的传输。该信息可以涉及用户交互，例如，用户对按钮521的触摸。用户交互可以涉及电器的操作，包括例如调暗或调亮灯、降低空调的风扇速度等。信息流可以从从属控制器120到主控制器110，反之亦然。在一些实施例中，从从属控制器120发送到主控制器110的信息可以由另一个从属控制器120预先收集。连接730和740可以通过电线、绞合电缆线、光缆等实现。

图8是根据本申请的一些实施例所示的一个从属控制器120-1中的连接器620-1与另一个从属控制器120-2中的连接器620-2之间的示例性连接。从属控制器120-1可以与从属控制器120-2电连接。具体地，从属控制器120-1中的引脚VCC 665-1可以与从属控制器120-2中的引脚VCC 665-2处于电连接810。在一些实施例中，从属控制器120-1中的从属控制器120-1或665-2中的引脚VCC 665-1可以进一步连接到主控制器110中的引脚VCC660以维持主控制器110和从属控制器120-1和120-2保持相同的电压，如图7所示。电压可以是DC电压，例如12V(伏特)、7.4V、5V或任何其他合适的电压。电压可以由主控制器110中的电源模块280产生和输出。从属控制器120-1中的引脚GND 675-1可以与从属控制器120-2中的引脚GND 675-2处于电连接820。在一些实施例中，从属控制器120-1中的引脚GND 675-1或从属控制器120-2中的675-2可以连接到主控制器110中的引脚GND 670。引脚GND 670可以进一步连接到地。因此，引脚GND 675-1、675-2和670可以具有相同的电位。连接810和820可以通过电线实现。

从属控制器120-1中的引脚CLK 685-1可以与从属控制器120-2中的引脚CLK 685-2处于电连接830。如图7所示，引脚CLK 685-1或685-2还可以连接到主控制器110中的引脚CLK 680。连接830可以允许从属控制器120-1和/或120-2接收由主控制器110的控制模块230生成的时钟信号。基于时钟信号，从属控制器120-1和/或120-2可以执行一个或多个操作，包括例如初始化、恢复、重置、与主控制器110同步等。从属控制器120-1中的引脚DATA695-1可以与从属控制器120-2中的引脚DATA 695-2处于电连接840。如图7所示，引脚DATA695-1或695-2可以进一步连接到主控制器110中的引脚DATA 690。连接830可以允许信息的传输。该信息可以涉及用户交互，例如，用户对按钮521的触摸。用户交互可以涉及电器的操作，包括例如调暗或调亮灯、降低空调的风扇速度等。信息流可以从从属控制器120-1到从属控制器120-2，反之亦然。信息流过的从属控制器120-2可以将接收到的信息发送到主控制器110或另一个从属控制器120-3。连接830和840可以通过电线、绞合电缆线、光缆等实现。连接830和840可以相同或不同。

图9是根据本申请的一些实施例所示的用于控制电器的过程的示例性流程图。

在步骤910，主控制器110可以收集与电器的操作有关的信息。这些信息可包括打开或关闭电器、调整电器的功耗、改变电器的工作模式、设置电器的操作时间表等。该信息可以从主控制器110本身的输入/输出接口220收集，或者从从属控制器120通过连接740收集，如图7所示。

在步骤920，收集的信息可以由例如主控制器110的控制模块230处理。该处理可以包括，例如，基于收集的信息计算特征值、从收集的信息识别模式或分析收集的信息等。在一些实施例中，特征值可以涉及电器(例如灯，空调等)的功耗或工作时间。在一些实施例中，信息的分析可以生成与电器的工作或操作有关的结果，例如，确定电器的工作模式或操作时间表。

在处理收集的信息之后，主控制器110可以在步骤930生成与电器的操作有关的指令。指令的生成可以由控制模块230执行。该指令可以包括将电器的功率设置为期望值、改变电器的工作模式、设置电器的操作时间表等。

在步骤940，可以将在主控制器110中生成的指令发送到要控制的电器。传输可以通过通信模块210进行。指令的传输可以是无线的或有线的。无线传输可以基于各种技术，包括例如蓝牙、ZigBee、Z波、IEEE 802.11系列标准中定义的WLAN、红外线等。有线传输可以基于电线、绞合电缆线、光缆等。在一些实施例中，可以加密指令以进行传输。

应当注意以上关于主控制器110对电器控制的描述仅用于说明目的，并不意图限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员，基于本申请的内容和原理，可以在不脱离某些原理的情况下修改或改变电器控制的步骤和细节。例如，主控制器110可以在不处理所收集的信息的情况下生成用于控制电器的指令。因此，可以省略步骤920。又如例，主控制器110可以在发送指令之后从受控电器接收反馈。这些修改和变化仍然在如权利要求所定义的本申请的范围内。

图10是根据本申请的一些实施例所示的用于控制电器的过程的示例性流程图。

在步骤1010，从属控制器120-1可以收集与电器的操作有关的信息。这些信息可包括，打开或关闭电器、调节输送到电器的功率、改变电器的工作模式、设置电器的操作时间表等。该信息可以从其从属控制器120-1本身的输入/输出接口420收集，或者从另一个从属控制器120-2通过连接840收集，如图8所示。在一些实施例中，信息可以采取用户按下按钮521的形式。

在步骤1020，收集的信息可以由例如从属控制器120-1的控制模块430处理。该处理可以包括，例如，根据收集的信息计算特征值、从收集的信息中识别模式或分析收集的信息等。在一些实施例中，特征值可以涉及传递到电器(例如灯、空调等)的功率或者电器的工作时间。在一些实施例中，信息的分析可以生成与电器的工作或操作有关的结果，例如，确定电器的工作模式或操作时间表。

在处理收集的信息之后，从属控制器120-1可以在步骤1030生成与电器的操作有关的指令。指令的生成可以由控制模块430执行。该指令可以包括将电器的功率设置为期望值、改变电器的工作模式、设置电器的操作时间表等。

在步骤1040，从属控制器120-1中的连接模块460可以将生成的指令发送到由从属控制器120-1控制的主控制器110，或者发送到另一个从属控制器120-3。在一些实施例中，从属控制器120-3可以将所生成的指令发送到主控制器110。从从属控制器120-1到主控制器110的指令的传输可以通过从属控制器120-1中的引脚DATA 695与主控制器110中的引脚DATA 690之间的连接740，如图7所示。从从属控制器120-1到另一个从属控制器120-3的指令的传输可以通过从属控制器120-1中的引脚DATA 695-1与该从属控制器120-3的引脚DATA 695-3之间的连接840进行。在一些实施例中，可以加密指令以进行传输。

在一些实施例中，在步骤1050，从属控制器120-1可以简单地将收集的信息发送到主控制器110或另一个从属控制器120-3，而无需用控制模块430进行处理。可以跳过步骤1020到1040。在一些实施例中，从属控制器120-3可以将收集的信息发送到主控制器110。所收集的信息从从属控制器120-1到主控制器110的传输可以通过从属控制器120-1中的引脚DATA 695与主控制器中的引脚DATA 690之间的连接740进行，如图7所示。所收集的信息由从属控制器120-1到另一个从属控制器120-3的传输可以通过从属控制器120-1中的引脚DATA 695-1和从属控制器120-3的引脚DATA 695-3之间的连接840来实现。在一些实施例中，可以加密指令以进行传输。

应当注意以上关于由从属控制器120-1控制电器的描述仅用于说明目的，并不意图限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员，基于本申请的内容和原理，可以在不脱离某些原理的情况下修改或改变电器控制的步骤和细节。例如，在步骤1040，从属控制器120-3可以将生成的指令发送到另一个从属控制器120-N而不是主控制器110。然后，从属控制器120-N可以将所接收的指令发送到主控制器110。这些修改和变化仍然在权利要求中限定的本申请的范围内。

图11是根据本申请的一些实施例所示的包括调光适配器250的控制系统100的示例性框图。如图11所示，控制系统100可包括调光适配器250、整流器电路1105、电源1106和显示器1111。控制系统100可以连接到电源1101和负载设备1103。调光适配器250可包括同步电路1104、计算电路1107、调节电路1109和监控电路1110。在一些实施例中，计算电路1107可以包括内置用于计数的若干定时器(图11中未示出)。电源1101可以向调光适配器250中的同步电路1104提供AC输入电压。在一些实施例中，AC输入可以具有如图15A(Vp)所示的波形。电源1101可以是住宅、商业或工业电源等。AC输入电压的一些示例可包括美国的60Hz/110V线电压、欧洲的50Hz/220V线电压、中国的50Hz/220V线电压等。基于AC输入电压，同步电路1104可以输出定时信号，该定时信号可以指示AC输入电压的过零点(图15C，Vs)。在本申请的一些实施例中，定时信号可以通过产生具有0到100％的期望占空比的脉冲信号来指示AC输入电压的过零点。如图15C所示，可以对应于输入AC电压(图15A中的Vp)的过零点产生脉冲信号(Vs)。AC输入电压的方向可以由正脉冲信号或负脉冲信号指示。或者，定时信号可以指示过零点的发生而不指示AC输入电压(Vp)的方向。在一些实施例中，定时信号可以仅指示当AC输入电压从负向幅值变为正向幅值并且与时间轴相交时上升过零点的发生。在一些实施例中，定时信号可以仅指示当AC输入电压从正向幅值变为负向幅值并且与时间轴相交时下降过零点的发生。定时信号还可以包括上述过零点的任何组合。

整流器电路1105可以调节来自电源1101的AC输入电压，从而产生DC功率。DC功率可以是半波功率或全波功率(图15B，Vrc)。可以将DC功率提供给电源1106，电源1106又可以将DC电压的功率转换为期望的幅度。例如，电源1106可以输出7.4V、5V、3.3V等的电压。计算电路1107可以由电源1106的输出功率供电。

在一些实施例中，控制信号可以由用户1102经由控制面板输入。在一些实施例中，控制信号可以通过遥控器(图中未示出)经由调光适配器250直接输入。在一些实施例中，可以基于存储在例如可以与控制系统100通信或者是控制系统100的一部分的计算机或其他设备中的指令来生成控制信号。仅作为示例，该指令可以指定要生成的条件和相应的控制信号，如本申请中其他地方所述。

仅作为示例，负载设备1103是LED灯。示例性控制信号可包括使LED灯1103变暗、使LED灯1103变亮、打开/关闭LED灯1103等信号。或者，控制信号可以是表示LED灯1103的发光强度的指示信号，例如，指示LED灯1103变暗到某个亮度，例如500毫坎德拉。控制信号可以是与以特定格式对发光强度进行采样和测量的值相关的信号。例如，如果LED灯1103的发光强度的值落在0和100之间的范围内，以1的增量变化，则用户1102可以将LED灯1103调节到该范围内的期望值。对于除LED灯之外的另一种类型的负载设备1103，控制信号可以包括例如减少到负载设备1103的功率的信号、用于增加负载设备1103的功率的信号、用于打开负载设备1103的启动信号、用于关闭负载设备1103的终止信号等或其任何组合。

基于控制信号，计算电路1107可以产生相位控制信号或PWM信号(如图15F至图15H所示)。在一些实施例中，可以利用相位控制信号或PWM信号来调节传递到LED灯1103的功率强度。

调节电路1109可以将电源1106连接到LED灯1103。调节电路1109可以包括TRIAC1108和驱动电路1112。在一些实施例中，TRIAC 1108和驱动电路1112可以集成在单个设备中。驱动电路1112可以驱动TRIAC 1108。

计算电路1107可以控制调节电路1109，特别是驱动电路1112。计算电路1107可以是具有一定数量引脚的IC。IC的一个或以上引脚可以与一个或以上电子设备耦合。可选地，计算电路1107可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC(精简指令集计算)机器(ARM)等或其任何组合。在一些实施例中，计算电路1107可包括内置的用于计数的若干定时器(图11中未示出)。在一些实施例中，计算电路1107和调节电路1109可以集成在单个印刷电路板(PCB)中。在一些实施例中，计算电路1107可以由除电源1106之外的电源供电。这种布置可以保护计算电路1107免受包括例如电源故障的情况的影响。

监控电路1110可以与调节电路1109耦合，或者特别地，与TRIAC 1108或驱动电路1112耦合。监控电路1110可以通过调节电路1109连续地或者通过TRIAC 1108或驱动电路1112以规则或不规则的时间间隔监控传导的电流。监控电路1110可以基于来自计算电路1107的放大信号放大监控的电流。放大信号可指示初始化放大、停止放大、将监测电流放大期望增益、将监测电流减小期望增益等。监控电路1110可以向显示器1111提供信息。示例性信息可包括监测电流的大小，例如，5微安(mA)。显示器1111可以是液晶显示器(LCD)。显示器1111可以在控制面板上或者是控制面板的一部分。然而，也可以使用其他类型的显示器，例如LED显示器、OLED显示器、电子纸显示器、电致发光显示器等。

图12是根据本申请的一些实施例所示的包括调光适配器250的控制系统100的框图。负载设备130可以包括LED灯1203，如图12所示。在一些实施例中，控制系统100还可以包括显示器1211。调光适配器250可包括同步电路1204、计算电路1207、调节电路1209和监控电路1210。在一些实施例中，调光适配器还可包括第一电源1206、第二电源1208、整流器电路1205等。调节电路1209可以将电源1206连接到LED灯1203。

如图12所示，电源1201可以包括AC电压源，其可以向同步电路1204、整流器电路1205和/或第一电源1206提供AC输入电压。AC电压源可以是住宅电源、商用电源或工业电源等或其任何组合。AC输入电压的一些示例可以包括美国的60Hz/110V线电压、欧洲的50Hz/220V线电压、中国的50Hz/220V线电压等。

计算电路1207可以是处理器。处理器可以是具有一定数量引脚的IC，例如引脚0至15。IC的一个或以上引脚可以与一个或以上电子设备耦合。可选地，计算电路1207可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC(精简指令集计算)机器(ARM)等或其任何组合。计算电路1207可以包括多个定时器，例如，定时器1 1212和定时器2 1213。定时器11212和定时器2 1213可用于计数。

同步电路1204可以从电源1201接收AC输入电压并产生定时信号，该定时信号可以指示过零点和AC输入电压的方向(或相位)(如图15A至图15H所示)。如这里所使用的，过零点可以是AC输入电压的波形与时间轴相交并且AC输入电压的相应幅度为0的点。在一些实施例中，可以将定时信号提供给计算电路1207，用于估计或确定AC输入电压。

在本申请的一些实施例中，当在AC输入电压中遇到过零点时，定时信号可以指示AC输入电压的过零点。由同步电路1204产生的定时信号可以包括具有0到100％的期望占空比的脉冲信号。如这里所使用的，占空比可以指脉冲信号有效的一个周期的百分比。如图15C所示，脉冲信号(Vs)可以在输入AC电压(Vp)的相应过零点之后立即产生；AC输入电压的方向可以由正脉冲信号或负脉冲信号指示。如本文所使用的，“立即”可以指示两个事件之间的间隔小于阈值，例如0.1毫秒。或者，定时信号可以指示过零点的时间而不指示此时AC输入电压(Vp)的方向(或相位)。在一些实施例中，定时信号可以仅指示上升过零点。如这里所使用的，上升过零点可以指当AC输入电压从负向幅值变为正向幅值并且与时间轴相交时遇到的过零点。在一些实施例中，定时信号可以仅指示下降的过零点。如本文所使用的，下降过零点可以指当AC输入电压从正向幅值变为负向幅值并且与时间轴相交时遇到的过零点。在一些实施例中，定时信号可以包括上升过零点和下降过零点。

附加地或替代地，电源1201还可以将AC输入电压提供给整流器电路1205，使得AC输入电压可以转换为DC功率以驱动一个或以上各种电子部件。DC功率可以是半波功率或全波功率(例如，图15B中的Vrc)。电源1201可以向第一电源1206提供AC输入电压。第一电源1206可以将AC输入电压变换为第一大小功率的电源。在一些实施例中，调节电路1209可以通过第一大小功率的电源供电和传导。第一大小功率可以是AC电压，包括例如3.3V、5V、7.4V、110V、120V、220V、240V或任何其他适当的电压。在一些实施例中，第二电源1208可以是独立于电源1201的电源，例如电池、发电机。在一些实施例中，第二电源1208可以处理来自电源1201的DC电源并且将DC电源变换为第二大小功率。计算电路1207可以由第二大小功率电源驱动。第二大小功率可以是7.4V电压、5V电压、3.3V电压或任何其他适当的电压。

用户1202可以通过调节嵌入在控制面板内的光致动器来调节LED灯1203的发光强度。基于用户输入，光致动器可以产生控制信号。控制信号可以被发送到计算电路1207。基于控制信号，计算电路1207可以控制调节电路1209，使得可以将期望大小的功率传递到LED灯1203。

监控电路1210可以监控传送到调节电路1209的功率。可以实时执行监控。可以连续地、周期性地或不定期地执行监控。例如，可以在LED灯1203开启时连续执行监控。又例如，监测可以每5秒、或每10秒、或每15秒、或每20秒、或每30秒、或每分钟、或每2分钟等进行。监控电路1210可以基于例如LED灯1203的功耗来调整功率的大小。LED灯1203在此用作示例性负载设备。这里公开的监控电路1210可以用于监控另一个负载设备的功耗。可以基于例如通过灯1203的电流和电压来计算功耗。在一些实施例中，功耗数据可以在显示器1211上显示。监控电路1210可以调整(例如，放大或减小)到LED灯1203的电流的大小(或被称为监控的电流)，以基于来自计算电路1207的放大信号产生可测量的电流。放大信号可以指示，例如，初始化监控、停止监控、恢复监控、以期望的增益放大监控的电流等。仅作为示例，如果被监测的电流太弱而无法以可接受的精度测量，则可以将所监测的电流放大一定增益，以便可以以可接受的精度测量所监测的电流。当监控电路1210识别出传送到调节电路1209的电流下降到阈值水平以下时，计算电路1207可以向调节电路1209提供补偿电流。

图13A是根据本申请的一些实施例所示的包括调光适配器250的主控制器110的第一部分的示意图。图13B是根据本申请的一些实施例所示的包括调光适配器250的主控制器110的第二部分的示意图。图13A和图13B中具有相同编号或符号的引脚指的是相同的一个或多个组件。参考图13B，正电源电压(VCC)的电源可以是从整流器电路1205得到的DC电源。电源VCC可以驱动同步电路1302、计算电路1301、电流检测器1305和放大器1306的一个或以上。电源信号PWR可以驱动调节电路1304。PWR可以从L'或L生成，或者从整流器电路1205导出。

同步电路1302可以从其一个端子接收输入电压，端子为例如，如图13B所示的引脚10。同步电路1302可包括若干电阻器R26、R27、R28和R29以降低所接收的输入电压。同步电路1302可以基于输入电压生成定时信号。定时信号可以指示该输入电压的相应过零点和/或方向(相位)。定时信号可以被发送到计算电路1301。定时信号的示例性波形在本申请的其他地方描述。参见，例如，图15A至图15H及其描述。例如，输入电压可以由家用电源输送，该家用电源通过两个单独的火线传导AC电压，其具有120伏的大小和180度的相位差。如图13B所示，L可以是第一火线，N可以是零线。第二火线(L'，图13B中未示出)可以耦合(或被称为电连接)到光隔离器U4。输入电压可以通过传导AC电流或AC电压的电源传递。光隔离器U4可包括一个或以上发光二极管。二极管D7可以减小可能在输入电压的过零点附近发生的抖动。D7还可以保护同步电路1302免受反向电压的损坏。出于安全考虑，同步电路1302可以由光隔离器U4分成两部分。光隔离器U4下游的同步电路1302的部分可以与高压输入隔离。光隔离器U4可以是电阻光隔离器、光电二极管光隔离器、光电晶体管光隔离器、双向光隔离器等或其任何组合。负-正-负(NPN)双极型晶体管(BJT)Q12可以放大来自光隔离器U4的输出信号。Q12的基极可以耦合到光隔离器U4的输出。Q12的集电极可以耦合到计算电路1301的引脚10。Q12可能使输出信号的上升沿和下降沿陡峭，这可能减小在输出信号遇到过零点时输出信号的延迟。可以替代地利用正-负-正(PNP)BJT而不是NPN BJT Q12来放大来自光隔离器U4的输出信号。还应理解，一个或以上部分或整个同步电路1302可以由一个或以上集成电路(IC)代替或体现在一个或以上集成电路(IC)中。

计算电路1301可以包括多个引脚，如图13B所示。引脚0(s_control)可以与放大器1306的引脚33连接，用于提供s_control信号以控制放大器1306的增益。引脚1(cur)可以与放大器1306的引脚31耦合，并从引脚31接收检测到的电流。可以根据检测到的来自放大器1306的电流，由计算电路1301计算或控制增益。引脚2(PWM)可以提供脉冲宽度调制(PWM)信号。引脚3(button)可以从例如控制面板或调光适配器250接收控制信号。引脚4(b1)和引脚14(b2)可以涉及用两个金属氧化物半导体(MOS)晶体管Q5和Q9(图13A)自适应地控制TRIACQ4的保持电流。如果发生错误，引脚5可用于重启TRIAC Q4。引脚6(host)可以被配置用于指示控制面板是否与调光适配器250的计算电路1301正确连接。引脚7(TRIAC_DRV)可以向TRIAC Q4的栅极提供触发电流。引脚8可以连接到正电源电压VCC。引脚9(SDA)、引脚11(SCL)和引脚13(端子IRQ_TRAIC_DET)可以涉及与包括例如计算机的其他设备的通信。引脚10可以与同步电路1302连接。引脚12可以保留用于任何将来的目的或用途。例如，可以允许用户定义引脚12的功能。在一些实施例中，引脚12可用于促进两个调光适配器250之间的互连。调光适配器250之间的互连可以允许从一个调光适配器250到另一个调光适配器250的数据传输(例如，用户输入或与检测到的电流有关的数据)。数据传输可以基于例如内部集成电路或通用异步接收器/发送器通信。引脚15可以连接到第一信号接地。信号接地可以指具有不同于地球的电位的参考点。以上对引脚名称的描述是出于说明目的而提供的，并不旨在限制本申请的范围。应当理解，可以修改引脚的指定及其与调光适配器250或其他设备的其他部分的连接。

应当注意调节电路1304中的TRIAC Q4可以由任何其他双向半导体代替。而且，MOS晶体管Q5和/或Q9可以由任何其他双向半导体代替。双向半导体可以包括例如MOS晶体管、双向晶闸管二极管、TRIAC、用于交流的二极管(DIAC)、变阻器(例如，金属氧化物变阻器(MOV))、三极管等或其任何组合。

计算电路1301可以是处理器。处理器可以是具有一定数量引脚的IC，例如引脚0至15。IC的一个或以上引脚可以与一个或以上电子设备耦合。或者，计算电路1301可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC(精简指令集计算)机器(ARM)等或其任何组合。在一些实施例中，计算电路1301可以包括内置的用于计数的若干定时器(图13B中未示出)。

调节电路1304可以被实施为调节输送到负载设备(包括例如LED灯(图13A中未示出))的功率的强度，响应于控制信号以调暗或调亮LED灯。控制信号可以来自操作调节旋钮、拨盘、滑动开关、触摸屏或能够产生具有多个调节设置的控制信号的其他电气或机械设备的用户。调节电路1304中的TRIAC Q4可以产生相位控制功率信号，其可以控制传递给LED灯的功率强度。TRIAC Q4可以耦合到火线L和电流检测器1305。两个电容器C1、C2和电阻器R30可以与火线L和TRIAC Q4耦合。电容器C1和C2以及电阻器R30可以并联连接。TRIAC Q4可以从火线L切断(切断)所需导通角的输出电压。TRIAC Q4的端子可以以不同的方式与计算电路1301耦合。TRIAC Q4可以通过电阻R19和R22连接到第二信号接地。第二信号接地可能具有与第一信号接地的电位不同的电位。TRIAC Q4可具有两种工作模式，包括触发模式和导电模式。当TRIAC Q4处于触发模式时，TRIAC Q4不导电且LED灯熄灭。为了接通TRIAC Q4，可以将触发电流提供给TRIAC Q4的栅极，以将TRIAC Q4转换为导电模式。计算电路1301的引脚7(TRIAC_DRV)可以将触发电流提供给TRIAC Q4的栅极。来自TRIAC_DRV的触发电流可以首先输入到光隔离器U6，然后由NPN BJT Q8放大。NPN BJT Q8还可以通过四个二极管D2、D3、D4和D5与两个电阻器R19和R20连接。放大的触发电流可以提供给TRIAC Q4的栅极。在TRIAC Q4进入导电模式后，可能需要最小电流来维持TRIAC Q4的导电。在此可以将最小电流作为保持电流。晶闸管电流可以指通过半导体器件传导的电流。当通过TRIAC Q4的晶闸管电流降至保持电流以下时，可以关闭TRIAC Q4。为了在TRIAC Q4变为导电模式之后维持导电，可以通过TRIAC Q4动态监控晶闸管电流，计算电路1301的引脚4(b1)和引脚14(b2)可以用于通过两个MOS晶体管Q5和Q9自适应地控制TRIAC Q4的保持电流。电阻器R12可以将TRIAC Q4与MOS晶体管Q5连接。电阻器R19和R20可以将TRIAC Q4与MOS晶体管Q9连接。MOS晶体管Q5的漏极也可以通过电阻R15连接到第二信号接地。MOS晶体管Q5的栅极可以经由电阻器R13连接到BJT Q6。齐纳二极管D1可以连接MOS晶体管Q5的栅极和漏极。MOS晶体管Q9的漏极也可以通过电阻R24连接到第二信号接地。齐纳二极管D6可以连接MOS晶体管Q9的栅极和漏极。MOS晶体管Q9的栅极可以经由电阻器R21连接到BJT Q10。如这里所使用的，动态监控可以指示监控是连续的和/或实时的。如本文所使用的，自适应控制可以指示可以根据通过TRIAC Q4的晶闸管电流的强度来实时控制TRIAC Q4的电导率。因此，b1和b2可以向TRIACQ4提供补偿电流，其可以通过负载设备1203维持传导的电流以用于防闪烁。当检测到错误时，端子TRIAC_RST(引脚5)可能涉及重新启动TRAIC Q4。计算电路1301的一个或以上引脚可以配置为TRIAC-RST端子。端子SDA(引脚9)、端子SCL(引脚11)和端子IRQ_TRAIC_DET(引脚13)可以与包括例如计算机的其他设备通信。应当注意以上对调节电路1304的描述仅用于说明目的，并不意图限制本申请的范围。例如，调节电路1304的一个或以上部分可以由一个或以上IC代替。

计算电路1301可以与控制面板耦合作为输入/输出接口。在一些实施例中，控制面板可包括用于调光控制的三个按钮。三个按钮中的一个可以用于打开/关闭LED灯，一个可以用于调暗，一个可以用于调亮。三个按钮可以与计算电路1301的引脚3耦合。计算电路1301的按钮(引脚3)可用于从例如控制面板或调光适配器250接收控制信号。或者，计算电路1301可具有一个或以上按钮(一个或以上引脚)，用于从例如控制面板或调光适配器250接收控制信号。仅作为示例，负载设备1203是LED灯，并且控制信号可以包括使LED灯变暗、使LED灯变亮、打开/关闭LED灯等或者它们的组合。控制信号可以通过控制面板、调光适配器250或遥控器(图中未示出)等输入。控制信号可以基于存储在例如计算机或可以与控制系统100通信或者是控制系统100的一部分的其他设备中的指令生成。仅作为示例，该指令可以指定要生成的条件和相应的控制信号。示例性条件可以包括将要生成控制信号的时间、将要生成控制信号的环境光的强度、基于将要生成控制信号的灯的功耗等或其组合。控制信号可以包括，例如，用于调暗LED灯的调暗信号、用于调亮LED灯的调亮信号、用于开启LED灯的启动信号、用于关闭LED灯的终止信号等或其任何组合。或者，控制信号可以是表示LED灯的期望发光强度的信号。例如，控制信号可以指示LED灯变暗到某个亮度，例如500毫安德拉。或者，控制信号可以是与测量发光强度的值有关的信号。例如，如果LED灯的发光强度的值落在0和100之间的范围内，以1的增量变化，则用户可以将LED灯的发光强度调节到该范围内的期望值。对于另一种类型的负载设备1203，控制信号可包括，例如，减少负载设备1203的电源的信号、增加负载设备1203的电源的信号、打开负载设备1203的启动信号、终止信号以关闭负载设备1203等或其任何组合。

计算电路1301的引脚2(PWM)可以提供PWM信号。当按下相应的按钮时，PWM信号可以点亮一个或以上的LED指示灯。在本申请的一些实施例中，PWM信号可以控制传递到LED灯的功率强度。通过调节PWM信号的占空比，计算电路1301可以使LED灯变暗或变亮，或者打开/关闭LED灯。如这里所使用的，占空比可以指信号有效的时段所占时间百分比。如这里所使用的，周期可以指信号完成开关周期所花费的时间。计算电路1301的引脚6(host)可以指示控制面板是否与调光适配器250的计算电路1301正确连接。

计算电路1301可以通过使用一个或以上光隔离器与调节电路1304电隔离。计算电路1301的引脚14(b2)、7(TRIAC DRV)和4(b1)可以通过三个光隔离器U3、U6和U5与调节电路1304隔离。光隔离器U3和U5的传感器可以连接到第二信号接地。电阻器R14和R16可以连接到引脚14和光隔离器U3。电阻器R17和R18可以连接到引脚7和光隔离器U6。电阻器R23和R25可以连接到引脚4和光隔离器U5。电阻可以降低来自引脚14、7或4的电流幅度。来自光隔离器U3、U6或U5的输出电流可以通过三个BJT Q7、Q8或Q11放大。BJT Q7的基极可以通过电阻器R31接收PWR。BJT Q11的基极可以通过电阻器R32接收PWR。BJT Q7和Q11的发射极可以连接到第二信号接地。光隔离器U3可以通过电阻器R31与BJT Q13的集电极连接。光隔离器U3的发光二极管可以连接到第一信号接地。在一些实施例中，第一信号接地可以具有低于第二信号接地的电位的电位。在一些实施例中，第一信号接地可以与引脚GND 670、675、675-1或675-2的连接地相同，如图6C至8所示。另一个电阻器R30可以将BJT Q13的集电极与BJTQ13的发射极连接。光隔离器U6的发光二极管可以连接到第一信号接地。光隔离器U5可以通过电阻器R32与BJT Q14的集电极连接。光隔离器U5的发光二极管可以连接到第一信号接地。另一个电阻器R33可以将BJT Q14的集电极与BJT Q14的发射极连接。在跨越TRIAC Q4施加输入电压的周期期间，可以通过从计算电路1301产生的控制信号来控制导电的时间间隔。例如，当计算电路1301接收到调光信号时，它可以减小从引脚7传输到TRIAC Q4的触发电流，并且可以根据用户的需要将导电时间减小到可以使LED灯变暗的水平。术语“导电时间”可以指TRIAC Q4保持导电的时间段的长度。如果计算电路1301接收到增亮信号，则它可以增加引脚7输出的触发电流，导致TRIAC Q4保持导电的周期内的时间变长，从而使LED灯变亮。当TRAIC Q4的触发电流保持恒定时，LED灯的发光强度可保持恒定(或基本恒定)。当利用正向相位控制功率信号来控制输送到LED灯的功率的强度时，计算电路1301可以增加导通角以使LED灯变暗，或者减小导通角以使LED灯变亮。当利用反向相位控制功率信号来控制传递给LED灯的功率强度时，计算电路1301可以增加导通角以使LED灯变亮，或者减小导通角以使LED灯变暗。可以通过计算电路1301调整导通角。调整可能是连续的。调整可以是逐步的。例如，可以将导通角调节到期望的角度，包括例如0°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、130°，250°等。

监控电路1303可以包括电流检测器1305和放大器1306。TRIAC Q4可以经由具有磁芯的电感器L1与电流检测器1305的端子FUEL+(引脚20)耦合。电感器L1可以减少或消除当TRIAC Q4导电时产生的电流尖峰。TRIAC Q4可以与电流检测器1305的一个或以上引脚耦合。火线L'可以与电流检测器1305的引脚19耦合。火线L'可以与电流检测器1305的一个或以上引脚耦合。可以由电流检测器1305提供与输入电流成比例的模拟信号。模拟信号可以是模拟电压或模拟电流。在一些实施例中，输出信号可以是双极输出信号，其复制输入电流的波形。在一些实施例中，输出信号可以是单极输出信号，其与输入电流的平均值或均方根(RMS)值成比例。电流检测器1305可以是IC。IC可以允许通过例如控制输入进行带宽选择。带宽选择可以将检测到的电流强度的噪声降低到负载设备，例如LED灯。例如，带宽选择可以在20kHz至80kHz的频率范围内。

电流检测器1305的输出信号可以作为输入信号从引脚22传送到放大器1306(引脚26)。放大器1306可以将输入信号放大由计算电路1301计算和/或控制的期望增益。放大器1306可以是集成运算放大器(IOA)，其增益端子可以由计算电路1301控制。端子s_control(引脚33)可以与计算电路1301耦合。端子s_control(引脚33)可以涉及控制放大器1306的增益。端子cur(引脚31)可以与计算电路1301耦合，并且可以涉及提供由电流检测器1305检测到的从引脚22到计算电路1301的引脚1的电流的幅度。放大器1306的输出电流可以被传递到计算电路1301以进行检测和/或调整。例如，当放大器1306的输出电流太弱而无法被电流表测量时，计算电路1301可以将控制信号发送到放大器1306的增益端子33，使得放大器1306可以增加放大器1306的输出电流。另外，当输出电流超过阈值水平时，计算电路1301可以将控制信号发送到放大器1306的增益端，放大器1306可以指示放大器1306减小输出电流。可选地，放大器1306的输出电流可以被发送到计算电路1301，用于在控制面板上计算和/或显示能耗数据。例如，控制面板可以配备有LCD屏幕，能量消耗数据可以以用户定义的格式显示在LCD屏幕上。可以包括在控制面板中的其他类型的显示器可以包括，例如，LED显示器、OLED显示器、电子纸显示器、电致发光显示器等。应当注意放大器1306可以是不必要的，并且能量消耗数据可以从安培计(或被称为电流表)、数字放大器等接收。

如图13A所示，电流检测器1305可以包括几个引脚。引脚16、17、18、23和24可以保留用于任何将来的目的或用途。例如，可以允许用户定义引脚16、17、18、23和24中的至少一个的功能。引脚19(L')可以与火线L'连接。引脚20(FUEL+)可以与TRIAC Q4连接。引脚21可以连接到VCC并保持恒定电位。引脚22可以将电流检测器1305的输出信号提供给放大器1306(引脚26)。引脚25可以连接到第一信号接地。

如图13A所示，放大器1306可以包括几个引脚。引脚26可以与电流检测器1305的引脚22连接并接收输入信号。引脚27、28和32可以保留用于任何将来的目的或用途。例如，可以允许用户定义引脚27、28和32中的至少一个的功能。引脚29可以连接到第一信号接地。引脚30可以连接到VCC并保持恒定电位。引脚31(cur)可以与计算电路1301的引脚1耦合，并将检测到的电流提供给计算电路1301。引脚33(s_control)可以连接到计算电路1301的引脚0并且接收s_control信号以控制放大器1306的增益。

在本申请的一些实施例中，监控电路1303可用于连续感测通过TRIAC Q4的晶闸管电流。当通过TRIAC Q4的晶闸管电流低于阈值水平(例如，保持电流)时，可以关闭TRIACQ4，导致LED灯LED 1的闪烁。通过检测通过TRIAC Q4的晶闸管电流，当通过TRIAC Q4的晶闸管电流的强度下降到低于阈值水平(例如，保持电流的强度)时，计算电路1301可以向TRIACQ4提供额外的电流。额外的电流可以是补偿电流。当通过TRIAC Q4的晶闸管电流的减小可以由监控电路1303感测到。指示信号可以由监控电路1303生成并随后发送到计算电路1301。在接收到指示信号时，计算电路1301可以通过一个或以上光隔离器(例如，一个或以上U3、U5和U6)以及一个或以上MOS晶体管将补偿电流提供给TRIAC Q4。通过提供补偿电流，光隔离器U3、U5或U6可以保持TRIAC Q4导电。

应当注意上述监控电路1303采用基于霍尔效应的电流检测方法。然而，应当理解，监控电路1303也可以采用电流或与电流相关的任何其他可测量参数的其他电磁原理。示例性电磁原理可以包括欧姆定律、电磁感应、磁光效应等或其组合。具体地，监控电路1303可以采取例如包括串联电阻器的电路或者用于同步采样电流和电压的电路的形式、一个或以上电流分配器、一个或以上电流互感器、一个或以上磁通栅极电流传感器、一个或以上罗哥夫斯基线圈(Rogowski)线圈、一个或以上巨磁阻电流传感器、一个或以上磁致伸缩电流传感器、一个或以上光纤电流传感器等或其组合。

应当注意，可以提供存储可由计算电路1301执行的指令的计算机可读介质，以执行调光适配器250的操作，包括例如调暗(如果适用)、调亮(如果适用)、转动打开或关闭负载设备(例如，一盏灯)。计算机可读介质可以存储指令，当执行时，可以使计算电路1301确定从调节电路1304产生的相位控制功率信号的导通角、LED灯的目标亮度、根据导通角的控制信号等或其任意组合。

本领域普通技术人员将认识到，其他实施例可以具有除了这里描述的电路之外的各种电路，并且功能可以以任何不同的方式分布在各种电路中。另外，归于各种电路的功能可以由多个电路执行。

图14是根据本申请的一些实施例的主控制器110的示意图。主控制器110可以具有连接到第三信号接地的若干部件。在一些实施例中，第三信号接地可以与连接到引脚GND670、675、675-1或675-2的接地相同，如图6C至8所示。在一些实施例中，第三信号接地可以与图13A和13B中的第一信号接地相同。在一些实施例中，主控制器110可以是或包括调光适配器或功率调节电路。图14中具有相同编号或符号的引脚指的是相同的一个或多个组件。主控制器110可包括同步电路1402、计算电路1401、调节电路1403和监控电路1404。同步电路1402可以包括光隔离器U1、NPN双极型晶体管(BJT)Q3和一个或以上电阻器。可选地，二极管可以与光隔离器U1的发光二极管耦合(图中未示出)。特别地，光隔离器U1可以包括一个或以上发光二极管。在一些实施例中，光隔离器U1的发光二极管的阳极可以与火线L连接，而阴极可以与零线N连接。当光隔离器U1与一个或以上二极管耦合时，第二火线L'(图中未示出)可以连接到光隔离器U1。或者，与光隔离器耦合的二极管可以连接到任何电源并允许电流在一个方向上流动。光隔离器U1可以经由电阻器R9连接到电源VCC。NPN BJT Q3可以放大光隔离器U1的输出信号。NPN BJT Q3的集电极可以通过电阻器R8连接到电源VCC。NPNBJT Q3的基极可以通过电阻器R10连接到光隔离器U1。NPN BJT Q3的基极可以通过电阻器R11连接到NPN BJT Q3的发射极。NPN BJT Q3的发射极可以连接到第三信号接地。基于放大的信号，可以生成定时信号并将其提供给计算电路1401的引脚10。定时信号的示例性波形在图15F至图15G中示出。定时信号可以指示来自火线L的AC输入电压的过零点。同步电路1402可以由从第二电源1208(如图12所示)或电源1106(如图11所示)产生的VCC供电。

调节电路1403可以包括TRIAC Q1、光隔离器U2、NPN BJT Q2、至少两个电阻器和电容器C1。TRIAC Q1可以通过生成相位控制功率信号来控制负载设备。电阻器可以包括并联的两个电阻器R1和R2。电阻器R3可以连接电容器C1和光隔离器U2。电阻器R4可以连接光隔离器U2的发光二极管和电源VCC。电阻器R5可以连接NPN BJT Q2的集电极和电源VCC。电阻器R6可以连接NPN BJT Q2的基极和计算电路1401的引脚7(TRIAC_DRV)。NPN BJT Q2的发射极可以连接到第三信号接地。电阻器R7可以连接TRIAC Q1的栅极和阳极。端口TRIAC_DRV可以通过引脚7与计算电路1401连接。

计算电路1401可以由VCC供电。计算电路1401可以具有一个或以上的引脚。计算电路1401可以包括处理器。处理器是一个具有一定数量引脚的IC。IC的一个或以上引脚可以与一个或以上电子设备耦合。或者，处理器可以是中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC(精简指令集计算)机器(ARM)等或其任何组合。在一些实施例中，计算电路1401可以包括内置的用于计数的若干定时器(图14中未示出)。

通过采用光隔离器U2，计算电路1401可以与调节电路1403电隔离。在TRIAC Q1施加的输入电压的周期期间，可以通过从计算电路1401产生的控制信号来控制导电时间间隔。当计算电路1401接收到减少负载设备(例如，灯、LED灯等)的功率的信号时，它可以减小从引脚7传输到TRIAC Q1的触发电流，并且导电时间可以减小到一定的水平，以减少负载设备的功率(图中未示出)。相反，如果计算电路1401接收到增加负载设备的功率的信号，则它可以增加引脚7输出的触发电流，并且TRIAC Q1在一个周期内可以具有更长的导电时间，这导致增加负载设备(或灯的亮度、LED灯等)的功率。

应当注意调节电路1403中的TRIAC Q1可以由任何其他双向半导体代替。双向半导体可以包括例如MOS晶体管、双向晶闸管二极管、TRIAC、DIAC、变阻器(例如，MOV)、三极管等或其任何组合。

仅作为示例，负载设备是LED灯。当利用正向相位控制功率信号来控制传递给LED灯的功率强度时，计算电路1401可以增加导通角以减小导电时间并使LED灯变暗，或者减小导通角以增加导电时间并增亮LED灯。当利用反向相位控制功率信号来控制传递给LED灯的功率强度时，计算电路1401可以增加导通角以增加导电时间并使LED灯变亮，或者减小导通角以减少导电时间并调暗LED灯。可以通过计算电路1301调整导通角。调整可能是连续的。调整可以是逐步的。可以将导通角调节到例如0°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、130°、250°等。

计算电路1401可以包括几个引脚，如图14所示。引脚0(s_control)可以与放大器1406的引脚33连接，用于提供s_control信号以控制放大器(例如，放大器1406)的增益。引脚1(cur)可以与放大器1406的引脚31耦合，并从引脚31接收检测到的电流。引脚2(PWM)可以用于提供脉冲宽度调制(PWM)信号。引脚3(button)可用于从例如控制面板或调光适配器250等接收控制信号。引脚4、5、9、11、12、13和14可以保留用于将来的目的或用途。例如，可以允许用户定义引脚4、5、9和11至14中的至少一个的功能。引脚6(host)可以被配置用于指示控制面板是否与调光适配器250的计算电路1401正确连接。引脚7(TRIAC_DRV)可以允许触发电流通过TRIAC Q4的栅极。引脚8可以连接到正电源电压VCC。引脚10可以连接到同步电路1402。引脚15可以连接到第三信号接地。在一些实施例中，计算电路1401可以包括内置的用于计数的若干定时器(图14中未示出)。

监控电路1404可以通过例如TRIAC Q1与调节电路1403耦合。监控电路1404可以包括电流检测器1405和放大器1406。监控电路1404可以由VCC供电。如图14所示，TRIAC Q1可以与电流检测器1405的引脚20耦合。TRIAC Q1可以与电流检测器1405的一个或以上引脚耦合。火线L可以与电流检测器1405的一个或以上引脚耦合。电流检测器1405可以与放大器1406耦合。例如，电流检测器1405的引脚22可以与放大器1406的引脚26耦合。与输入电流相关的模拟信号可以由电流检测器1405以模拟电压或模拟电流的形式输出。模拟信号可以与输入电流成比例地改变。输出信号可以是双极输出信号或单极输出信号。双极性输出可以复制输入电流的波形。单极输出信号可以与输入电流的算术平均值或均方根(RMS)值成比例。此外，电流检测器1405可以是具有带宽选择控制输入的集成电路(IC)。使用分流电流表或反馈电流表可以改善噪声性能。例如，可以选择20kHz至80kHz的频率范围内的带宽。

电流检测器1405的输出信号可以作为输入信号传送到放大器1406(通过引脚26)。输入信号可以由放大器1406放大由计算电路1401控制的期望增益。放大器1406可以是集成运算放大器(IOA)，其增益端子可以由计算电路1401控制。端子s_control可以与计算电路1401耦合。端子s_control可以涉及控制放大器1406的增益。端子电流可以与计算电路1401耦合。端子电流可以涉及将由电流检测器1405检测的电流提供给计算电路1401。放大器1406的输出电流可以被传送到计算电路1401，用于检测输出电流和将输出电流调节可控增益。例如，当放大器1406的输出电流太弱而不能通过电流表测量时，计算电路1401可以产生控制信号到放大器1406的增益端；放大器1406可以基于控制信号放大输出电流。又例如，当输出电流的强度超过阈值水平时，计算电路1401可以产生控制信号到放大器1406的增益端；放大器1406可以基于控制信号减小输出电流。可以基于放大器1406的输出电流确定能量消耗数据。有关能耗的说明，请参阅与本申请同日提交的国际申请号/(代理人案号：2011-10012WO00)，标题为“用于控制电力的系统和方法”的国际申请，其通过引用并入本文。能量消耗数据可以被发送到用于显示的控制面板。在一些实施例中，控制面板可以配备有LCD屏幕，并且能量消耗数据可以以用户定义格式显示在LCD屏幕上。然而，在控制面板中也可以使用其他类型的显示器，例如LED显示器、OLED显示器、电子纸显示器、电致发光显示器等。

如图14所示，电流检测器1405可以包括几个引脚。引脚16、17、18、23和24可以保留用于任何将来的目的或用途。例如，可以允许用户定义引脚16、17、18、23和24中的至少一个的功能。引脚19(L')可以与火线L'连接。引脚20(FUEL+)可以与TRIAC Q4连接。引脚21可以与VCC连接。在一些实施例中，VCC可以保持恒定电位，例如7.4V、26V或任何其他合适的电位。引脚22可以将电流检测器1405的输出信号提供给放大器1406(引脚26)。引脚25可以连接到第三信号接地。

如图14所示，放大器1406可以包括几个引脚。引脚26可以与电流检测器1405的引脚22连接，并从电流检测器1405接收输入信号。引脚27、28和32可以保留用于任何将来的目的或用途。例如，可以允许用户定义引脚27、28和32中的至少一个的功能。引脚29可以连接到第三信号接地。引脚30可以连接到VCC。在一些实施例中，VCC可以保持恒定电位，例如7.4V、26V或任何其他合适的电位。引脚31(cur)可以与计算电路1401的引脚1耦合，并将检测到的电流提供给计算电路1401。引脚33(s_control)可以连接到计算电路1401的引脚0并接收s_control信号以控制放大器1406的增益。

应当注意，可以提供存储可由计算电路1401执行的指令的计算机可读介质来进行调光适配器的操作，包括调整(增加、减少)到负载设备的功率、打开或关闭负载设备等等。计算机可读介质可以存储用于确定从调节电路1403生成的相位控制功率信号的导通角的指令、用于确定负载设备的目标功率级别的指令、用于基于导通角确定控制信号的指令等或其组合。在一些实施例中，负载设备可包括LED灯。在一些实施例中，负载设备可以是本申请中其他地方描述的另一种类型的设备。

本领域普通技术人员将认识到，其他实施例可以具有除了这里描述的电路之外的各种电路，并且功能可以以不同的方式分布在电路之间。

图15A至图15E示出了说明根据本申请的一些实施例的调光适配器250的操作的示例性波形。如图15A所示，Vp可以是来自例如电源模块280、电源1201(图12)、火线L(图13、图14和图16)的AC输入电压的波形、火线L'(图13和图14)、电源1101等如图15C所示，Vs可以是由同步电路产生的定时信号，包括例如同步电路1204、同步电路1302、同步电路1104、同步电路1402等或其任何组合。定时信号可以是具有所需占空比的一系列脉冲信号，其对应于Vp的过零点而产生，而与Vp的方向无关。在一些实施例中，可以在Vp的过零点出现之后立即生成定时信号。在一些实施例中，在过零点的出现与响应地产生的定时信号之间可能存在延迟(图中未示出)。延迟可以取决于电路中采用的用于检测Vp的过零点的出现并响应地产生时间信号的分量。可以提供定时信号以监控Vp的状态。定时信号可以指示Vp的过零点的方向，如图15C中所指定的。在根据例如来自用户的输入接收到控制信号时，可以基于定时信号以导通角对Vp的波形进行相位斩波(切割)。如图15D所示，Vf可以是正向相位控制功率信号。如图15E所示，Vr可以是反向相位控制功率信号。可以通过增大或减小导通角来调节Vf或Vr的传导波形。为了控制功率强度，可以将Vf或Vr或其任何组合输送到负载设备，例如LED灯、CFL、白炽灯、加热器、电动机等。

仅作为示例，负载设备是灯。当接收到增亮信号时，可以减小Vf的导通角，同时可以增加Vr的导通角，以增加传递到负载设备的功率强度。当接收到调暗信号时，可以增加Vf的导通角，同时可以减小Vr的导通角，以降低传递到负载设备的功率强度。Vf或Vr可以由例如图11中的调节电路1109、图12中的调节电路1209、图13中的调节电路1304、图14中的调节电路1403等产生。

在图15B中，Vrc可以表示经调节的AC输入电压的波形。Vrc可以是半波功率(由虚线或虚线表示)、或全波功率(由虚线和虚线表示)。

在一些实施例中，可以利用正向相位控制功率信号或反向相位控制功率信号来控制传送到负载设备的功率强度。在本申请的一些实施例中，可以使用PWM信号。PWM信号可以包括具有固定周期和可变占空比的一系列方波。PWM信号的周期可以是可变的。三个PWM信号PWM1、PWM2和PWM3在图15F至图15H中示出。可以通过调节PWM信号的占空比来控制传递到负载设备的功率的强度。例如，PWM信号是具有20％占空比的PWM1(在图15F中)、具有55％占空比的PWM2(在图15G中)和具有90％占空比的PWM3(在图15H中)。PWM信号可以由例如图11中的计算电路1107、图12中的计算电路1207、图13中的计算电路1301、图14中的计算电路1401等产生。应注意，可以使用PWM信号的任何其他波形。例如，在一些实施例中，PWM信号可以具有正波形。

在图15I中，根据本申请的一些实施例示出了相位斩波。为方便起见，示出了一个周期中的正弦输入电压的波形。可以通过同步电路1204连续地或实时地检测正弦输入电压的幅度。当幅度等于或接近零(0)时，同步电路1204可以输出指示零点时间的定时信号。根据可以由计算电路1207设置的时间延迟(对应于点β到点μ之间的时间间隔)的值，调节电路1209可以改变其导电率。例如，在从点α(具有0的相位)到点μ(具有例如0.7π的相位)、从点β(具有π的相位)到点v(具有例如1.7π的相位)的时段期间，调节电路1209可以是不导电的。因此，调节电路1209可以不输出电压。在图15I中，相应的电压波形可以被示为两条虚线1510和1530。并且在从点μ到点β和从v到γ的时段期间，调节电路1209可以是导电的。结果，调节电路1209可以输出呈两个实曲线的两个电压波形，分别为点μ到点β的1520和v到γ的1540。因此，一个半周期中的导通角可以是0.3π。总之，整个循环中的导通角可以是0.6π。

图16是根据本申请的一些实施例的调光适配器250的电源的框图。电源1601可以从电力来源(例如，来自如图16中所示的L的家用火线)接收输入电力。电源1601可以从电力来源接收AC输入电压。电源1601可以包括整流器电路1205(图12)和开关模式电源1602。整流器电路1205可以从电力来源1201接收输入电压(图12)。整流器电路1205可以将输入电压从AC电力变换为DC电力。输出DC功率可以是半波功率或全波功率。输出DC电力可以提供给开关模式电源1602。开关模式电源1602可输出所需电压，例如7.4V、5V、3.3V等开关模式电源1602可以包括脉冲宽度调制(PWM)控制器。开关模式电源1602可以向控制面板供电。控制面板可包括LCD屏幕。控制面板可以包括触摸屏。此外，开关模式电源1602可以向调光适配器250的外围设备供电。例如，外围设备可以是控制面板、警报器或振动器等。其中电源1601与LED灯1203(图12)并联连接的布置可以允许LED灯1203与电源1601的操作隔离。

图17是根据本申请的一些实施例所示的调光适配器250的操作过程的流程图。最初，调光适配器250可以接收第一控制信号和定时信号(在步骤1710和步骤1720)。第一控制信号可以从一个或以上的外围设备接收，例如通过连接器(例如，控制面板的触摸屏)与调光适配器250连接的控制面板、与调光适配器250无线连接的遥控设备(例如手机、移动标签)、与调光适配器250通信的机械或电子设备(例如调节旋钮、转盘、滑动开关、触摸屏)等或其任何组合。可以从调光适配器250内的同步电路接收定时信号。定时信号可以向调光适配器通知输入电压的过零点的时间。在一些实施例中，可以同时或基本上同时接收第一控制信号和定时信号。在一些实施例中，可以顺序地接收第一控制信号和定时信号。在步骤1730，调光适配器250可以分析第一控制信号。第一控制信号可以指示增加传送到负载设备的功率强度、降低传送到负载设备的功率强度、将传送到负载设备的功率强度调整到一定幅度、切断提供给负载设备的功率、启动提供给负载设备的功率等或其任何组合。在步骤1740，调光适配器250可以生成第二控制信号(步骤1740)。可以基于第一控制信号和/或定时信号生成第二控制信号。第二控制信号可以是正向相位控制功率信号、反向相位控制功率信号、PWM信号、恒定电流降低(CCR)信号等或其任何组合。第二控制信号可以被传送到负载设备，并且可以响应第二控制信号调整传送到负载设备的功率强度。

尽管在图17中，可以在接收定时信号之前接收第一控制信号，但是在一些实施例中，可以在第一控制信号之前接收定时信号。或者，可以同时用第一控制信号接收定时信号。因此，在步骤1710中的动作可以在步骤1720之后或与其同时进行。

图18是根据本申请的一些实施例所示的用于控制负载设备(例如，LED灯)的过程的流程图。在步骤1810，可以执行初始化。初始化可以包括向处理器(例如，MCU)提供电力、建立过零点中断的触发模式等。过零点中断可以被配置用于处理可以由同步电路1204生成的定时信号，该同步电路1204在本申请中的其他地方描述。

在步骤1820，可以启动定时器1 1212。定时器1 1212可以是计算电路1207的内置定时器。应当指出的是，类似的定时器也可以被嵌入在计算电路，例如，计算电路1107、计算电路1301、或计算电路1401。定时器1 1212可以被配置用于跟踪对应于AC电流和/或AC电压的波形。波形可以是正弦波形、方波形、三角波形、锯齿波形等。仅作为示例，过零点中断的触发模式可以被配置为上升沿触发；在波形周期中，可以触发中断功能。每次触发中断功能时，定时器1 1212可以增加1。例如，如果定时器1 1212的值是N，则可以指示波形的N个周期已经过去。过零点中断的触发模式可以配置为下降沿触发。在一些实施例中，波形的周期可以在步骤1830通过如下公式(1)计算：

其中T可以表示波形的周期，T₁可以表示定时器1 1212的两个相邻计数的时间间隔，N可以表示指示已经经过的周期数量的定时器1 1212的循环计数，n可以表示定时器1 1212的循环计数。

在步骤1840，可以计算梯度调整周期和调整时间。如果负载设备是灯(例如，LED灯)，则梯度调整周期可以被称为梯度调光周期；调整时间可以被称为调光时间；负载设备的功率大小可以参考或与发光强度有关。图18的以下描述是以灯作为示例性负载设备进行提供。在本申请的一些实施例中，发光强度可以被划分为多个级别，例如，L₁(级别1)、L₂(级别2)、L₃(级别3)、L₄(级别4)、L₅(级别5)等。在一些实施例中，对应于发光强度的级别的数量可以由用户定义。级别可以指示独特的发光强度。级别的调光时间可以指示TRIAC在波形的周期中的渲染时间。仅作为示例，调光时段可以表示为t_d，并且最大发光强度可以被定义为L(级别)。如果期望的调光级别是L1(假设L1<L)，则需要确定其中TRIAC导电的调光时间t。根据本申请的一些实施例，调光时间t可以通过如下公式(2)计算：

应当注意，仅为了说明的目的提供调光时间t的描述，而不是旨在限制本申请的范围。在本申请的教导下的各种变化与修改不脱离本申请的范围。作为示例，调光时段t_d可以设置为T、T/2、T/4、T/6、T/8、T/16、T/32等。

梯度调光周期t_L可以指示发光强度从一个级别改变到另一个级别的时间，例如，从L1到L2。在本申请的一些实施方案中，t_L可以转化为许多所需的半周期。以从L1到L2的转变为例，完成t_L的波形的半周期数可以通过如下等式(3)计算：

半周期数可以由上式中的Count表示。

为了在t_L内将发光强度从L₁改变为L₂，可以设计各种方案，例如，线性处理、对数线性处理等或其组合。应当注意以上方案仅用于说明目的，在不脱离本申请的原理的情况下，也可以提出其他方案，其中相邻半周期中的两个发光强度的变化可以相同或不同。

对于线性方案，可以基于梯度调光周期通过公式(4)计算每个半周期中的发光强度变化，如下：

其中ΔL可以表示半周期中发光强度的变化。因此，在第一半周期中，目标发光强度L_des可以是L₁+ΔL，可以基于相关性从L_des导出调光时间，例如，等式(2)中表示的相关性。在一个或以上半周期中的每一个中，发光强度可以增加L_des直到达到L₂的发光强度。

应当注意描述梯度调光周期是出于说明的目的而提供的，并不旨在限制本申请的范围。在本申请的教导下的各种变化与修改不脱离本申请的范围。作为示例，半周期的数量可以通过如下公式(5)计算：

其中方括号“[]”表示整数函数，例如，最接近的整数函数。

对于对数方案，半周期中发光强度的变化可以通过如下公式(6)计算：

因此，在第一半周期中，目标发光强度L_des可以是L₁*ΔL，可以基于相关性从L_des导出调光时间，例如，等式(2)中表示的相关性。在一个或以上半周期中的每一个中，发光强度可以增加L_des直到达到L₂的发光强度。

应当注意，用于近似发光强度从一个水平到另一个水平的变化的近似方法(方案)可以是线性的、指数的或任何其他合适的方式。用于近似变化的函数可以包括线性函数、多项式函数、三角函数、反三角函数、指数函数、幂函数、对数函数等或任何组合(例如，两个或以上函数之间的加、减、乘或商)。

在步骤1850，确定是否触发过零点中断。如果触发了过零点中断，则可以初始化第二定时器，如图12所示，表示为定时器2 1213，以在步骤1860中对波形进行斩波。定时器21213可以是计算电路1207的内置定时器。需要说明的是，类似的定时器也可以嵌入计算电路中，例如计算电路1107、计算电路1301或计算电路1401等。如果触发了过零点中断，则可以重复从步骤1820到1850的过程。

这里描述的应当注意流程图是出于说明的目的而提供的，并不旨在限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员，在本申请的教导下，可以进行多种变化与修改，然而，那些变化与修改不脱离本申请的范围。

图19是根据本申请的一些实施例所示的可以提供给负载设备的AC电压和/或AC电流的正弦波形。AC电压和/或AC电流可以具有正弦波形。或者，AC电压和/或AC电流可以具有三角波形和/或方波形。当正弦波形在一段时间内完全传送到负载设备时，负载设备可以接收最大功率(例如，在负载设备是灯的情况下的发光强度)。当需要功率的变化时，可以处理正弦波形，使得正弦波形的一部分可以被斩波，这可以导致由对应于正弦波形的AC电压和/或AC电流所传递的功率的变化。在本申请的一些实施例中，正弦波形可以由调节电路1209(如图12中)、调节电路1304(如图13中)、调节电路1403(如图14中)等处理。上述调光器电路的TRIAC可用于处理正弦波形。

为了处理AC波形，调节电路1209、调节电路1304或调节电路1403可能需要在一段时间内变为导电，而在另一部分中不导电。这里，时间段可以是正弦波或余弦波形的一(1)个周期或正弦或余弦波形的多个周期。因此，可能需要确定电路从导电状态转变为非导电状态(或反之亦然)的临界时间。根据本申请的一些实施例，在一个单个周期中，可以设置四个关键时间点，将整个周期划分为五个相位，该电路在相邻相位中具有不同的导电性。如图19所示，可以设置四个点(P1、P2、P3、P4)以控制在单个周期内处理正弦波形的时间，具体地说，该时间使图3A中的TRIAC Q4或图14中的Q1是导电的或不导电的。仅作为示例，在点P1处，可以使TRAIC Q4或Q1导电，并且可以将正弦波形传送到负载设备。在点P2处，TRAIC Q4或Q1可以变为不导电，并且可以阻止正弦波形传送到负载设备。点P3处的正弦波形的处理可以与点P1处的正弦波形的处理相同，而点P4处的正弦波形的处理可以与点P2处的处理相同。应当注意控制TRIAC Q4或Q1可以由计算电路执行，例如，计算电路1107、计算电路1207、计算电路1301、计算电路1401等仅作为示例，计算电路1401可以配备有通用输入/输出(GPIO)，其可以执行控制TRIAC Q4或Q1的接通/断开的功能。GPIO可以包括串行通用输入/输出、编程输入/输出、指定用于执行专门功能或具有专用功能的特殊输入/输出等。

可以基于期望的功率(或者负载设备是灯的情况下的发光强度)来计算从点P1到点P2的时间间隔和从点P3到点P4的时间间隔。可以调整点P1、P2、P3和P4的一个或以上以调整从点P1到点P2的时间间隔和从点P3到点P4的时间间隔。在本申请的一些实施例中，可以将下降沿上的点P2与后续过零点B的时间间隔(可以具有π的相位)固定为预定值，例如1微秒、2微秒、3微秒等。在一些实施例中，点P2可以与过零点B重合。同样地，从点P4到其后续过零点C(可以具有2π的相位)的时间可以是固定的，例如，1微秒、2微秒、3微秒等。在一些实施例中，点P4可以与过零点C重合。因此，两个点P2和P4可以是固定的。应当注意，在下降沿处从点P2到随后的过零点B以及从点P4到其随后的过零点C的时间间隔可以是不同的。关于从点P1到点P2的时间，当点P2固定时，可以通过调整点P1来调整从点P1到点P2的时间间隔。类似地，可以通过调整点P3来调整从点P3到点P4的时间间隔。

在一些实施例中，在上升沿(具有0的相位)从点P1到前面的过零点A的时间间隔可以固定为预定值，例如，1微秒、2微秒、3微秒等。同样，从点P3到其前一个过零点B(具有π的相位)的时间可以是固定的。点P1和P3可以是固定的。可以通过调整点P2来调整从点P1到点P2的时间间隔。类似地，可以通过调整点P4来调整从点P3到点P4的时间间隔。

应当注意，尽管提供点P1、P2、P3和P4的设置的上述描述仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员，可以进行各种修改或变化。例如，P1和P2的组以及P3和P4的组可以同时或共同调整。

在本申请的一些实施例中，四个点P1、P2、P3、P4的时间可分别通过公式(7)至公式(10)计算：

其中，t表示为点P1和过零点B之间的持续时间长度。并且τ表示为点P2和过零点B之间的时间间隔。

正弦波形T的周期可以取决于AC电流和/或AC电压的频率。例如，如果AC电压的频率是50Hz，则T可以是20微秒。又如，如果AC电压的频率是60Hz，则T可以是大约17微秒。

在一些部分被切断之后，产生的AC电压可能具有如图20所示的波形。即，在一个周期内，仅在从P1到P2的部分和从P3到P4的部分，可能存在通过电路到负载设备的电流；在同一周期的其他部分，负载设备可能没有电流或功率。

根据不同的方案，应当注意P1、P2、P3和P4的设置或配置可能不同。在一些实施例中，时间τ可以取决于电路中组件的电特性，并且可具有任何合适的值，例如1微秒、2微秒、3微秒等。在一些实施例中，其他值可以用于AC电压/电流的不同频率或其他目的。类似地，时间t的值可以由制造商或用户预先确定。又例如，可以由用户定义用于控制正弦波形的点的数量。

提供图17中的上述步骤是为了说明目的而提供的。对于本领域普通技术人员，可以通过添加或移除任何适当期望的步骤来进行各种修改和变化。然而，这些修改和变化仍然在本申请的范围内。例如，可以去除图17中的步骤1730，以便一旦接收到第一控制信号和定时信号就产生第二控制信号。

应当注意，调光适配器250还可以包括并联或串联的一个或以上TRIAC，并且一些TRIAC可以用于共同或独立地调节传递到特定负载设备的功率的强度。

还应注意，调光适配器250可包括并联或串联的一个或以上调光器电路，并且至少一些调光器电路可被配置用于共同或独立地控制传递到特定负载设备的功率强度。

还应注意，调光适配器250可以包括一个或以上监控电路，并且至少一些监控电路可以被配置用于监控通过本申请中其他地方描述的调光器电路的晶闸管电流。

如进一步指出的，调光适配器250可以包括一个或以上同步电路，并且至少一些同步电路可以被配置用于产生关于电源的定时信号。

应该注意的是，本领域普通技术人员可以设想上述本申请中的其他应用、修改和/或变化。在一些实施例中，多个调光适配器250可以协调以控制多个灯或其他负载设备。可通过有线或无线连接(例如，电线或无线网络)来实现协调。

多个调光适配器250可以形成串联连接、并联连接或其组合。多个调光适配器250的协调可以实现一个或多个负载设备的控制而没有冲突。在一些实施例中，第一调光适配器和第二调光适配器可以串联。第一调光适配器可以控制第二调光适配器的开/关状态。第二调光适配器可以控制负载设备(例如LED灯)的开/关状态和电源。在一些实施例中，两个或以上调光适配器250可以并联。两个或以上调光适配器250可以同时控制负载设备。在一些实施例中，第一调光适配器可以控制第二和第三调光适配器的开/关状态。第二调光适配器和第三调光适配器可以并联并控制负载设备的开/关状态和电源。在一些实施例中，如果来自第二调光适配器的负载设备的控制信号和来自第三调光适配器的相同负载设备的控制信号不一致，负载设备可以向用户或主控制器110报告不一致性，验证控制信号的来源，或在多个控制信号之间执行更新的控制信号。

在一些实施例中，多个调光适配器250可以通过无线网络彼此连接。无线网络可以是WLAN或Wi-Fi网络、蓝牙网络、NFC通信、红外通信、Z波网络或ZigBee网络。无线连接可以促进从一个调光适配器250到另一个调光适配器250的数据(例如，用户输入或与检测到的电流有关的数据)传输。数据传输可以允许无缝和方便的控制负载设备。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说，上述发明披露仅作为示例，并不构成对本申请的限制。虽然此处并未明确说明，但本领域的普通技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此，应当强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或以上提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或以上实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域的普通技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合，或对其任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可以采取体现在一个或以上计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，其中计算机可读程序代码包含在其中。

计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序代码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。此类传播信号可以有多种形式，包括电磁形式、光形式等或任何合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通信、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序代码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF等或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或以上程序语言编写，包括面向主体编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序代码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或以上发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，本申请的该方法不应被解释为反映所声称的待扫描对象物质需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

本文中提及的所有专利、专利申请、专利申请公布和其他材料(如论文、书籍、说明书、出版物、记录、事物和/或类似的东西)均在此通过引用的方式全部并入本文以达到所有目的，与上述文件相关的任何起诉文档记录、与本文件不一致或冲突的任何上述文件或对迟早与本文件相关的权利要求书的广泛范畴有限定作用的任何上述文件除外。举例来说，如果在描述、定义和/或与任何所结合的材料相关联的术语的使用和与本文件相关联的术语之间存在任何不一致或冲突，则描述、定义和/或在本文件中使用的术语以本文件为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (24)

1.一种功率调节电路，包括：

调节电路，用于连接电源到负载设备，所述调节电路包括光隔离器和双向半导体；以及

计算电路，被配置为当通过所述双向半导体传导的电流低于阈值水平时产生第一控制信号，其特征在于

所述光隔离器被配置为

接收来自所述计算电路的所述第一控制信号；以及

向所述双向半导体提供补偿电流以保持所述双向半导体导电，以及

所述双向半导体被配置为从所述光隔离器接收由所述计算电路响应于与输送到所述负载设备的功率有关的输入而产生的第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的功率调节电路，所述电源包括交流(AC)电源。

3.根据权利要求1所述的功率调节电路，所述计算电路由所述电源以外的独立电源供电。

4.根据权利要求1所述的功率调节电路，所述双向半导体包括用于交流电的三极管(TRIAC)。

5.根据权利要求1所述的功率调节电路，所述负载设备包括电灯。

6.一种控制系统，包括：

主控制器，包括权利要求1所述的功率调节电路。

7.根据权利要求6所述的控制系统，所述主控制器包括整流电路，所述整流电路被配置用于调节从AC电源产生的AC输入电压。

8.根据权利要求7所述的控制系统，所述主控制器包括同步电路，所述同步电路被配置用于产生指示由所述AC电源产生的AC输入电压的周期性的定时信号。

9.根据权利要求6所述的控制系统，所述主控制器包括监控电路，所述监控电路被配置用于监控所述通过所述双向半导体传导的电流。

10.根据权利要求9所述的控制系统，所述监控电路被配置为将所述通过所述双向半导体传导的电流放大一增益。

11.根据权利要求6所述的控制系统，包括第一从属控制器，所述第一从属控制器电连接到所述主控制器并且被配置为

接收所述输入；以及

传达所述输入到所述主控制器。

12.根据权利要求11所述的控制系统，所述主控制器包括连接模块，所述连接模块连接所述主控制器和所述第一从属控制器。

13.根据权利要求12所述的控制系统，所述连接模块包括第一引脚和第二引脚。

14.根据权利要求13所述的控制系统，所述第一引脚被配置用于向所述第一从属控制器供电。

15.根据权利要求13所述的控制系统，所述第二引脚被配置用于与所述第一从属控制器建立连接。

16.根据权利要求15所述的控制系统，所述连接是集成电路间(I2C)连接或通用异步接收器/发送器(UART)连接。

17.根据权利要求11所述的控制系统，包括第二从属控制器，所述第二从属控制器电连接到所述第一从属控制器并且被配置为，

接收所述输入；以及

传达所述输入到所述第一从属控制器。

18.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述主控制器包括输入/输出接口，所述输入/输出接口被配置用于接收来自用户的所述输入。

19.根据权利要求18所述的控制系统，所述输入/输出接口包括指示灯或显示器。

20.根据权利要求6所述的控制系统，包括除所述电源之外的独立电源。

21.一种方法，包括：

通过包括光隔离器和双向半导体的调节电路将电源连接到负载设备；

接收指示传送到所述负载设备的功率的输入；

当通过所述双向半导体的电流低于阈值水平时，产生指示补偿电流的第一控制信号；响应于所述输入产生指示相位控制功率信号的导通角的第二控制信号；以及

产生所述相位控制功率信号，用于根据所述第二控制信号控制所述传送到所述负载设备的功率。

22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括监控通过所述双向半导体的所述电流。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括将所述通过所述双向半导体的电流放大一增益。

24.根据权利要求21所述的方法，进一步包括响应于所述第一控制信号将所述补偿电流提供给所述双向半导体。