CN111279795B - 多通道衰减器 - Google Patents

Abstract

用于控制能连接的负载、尤其是集成的或者能连接的照明装置的功率消耗的衰减器，衰减器具有：至少两个衰减器通道（K1、K2、Kx），其分别具有通道控制装置（S1、S2、Sx），在衰减器通道（K1、K2、Kx）当中，至少一个测量衰减器通道（K1）包括测量装置（M1），其至少适合用于，生成关于在测量衰减器通道中的位置处的电力的行为的信息。衰减器也包括:主控制装置（HS），其至少适合用于，生成用于衰减器通道的控制指令；以及通信连接（V），其适合用于，将这种控制指令从主控制装置（H）传输给衰减器通道（K1）的通道控制装置（S1）。衰减器（D）还包括至少一个通道通信连接（V12、V23、V（x‑1）x），其至少适合用于，将信息、尤其是关于在测量衰减器通道（K1）中的位置处的电力的行为的信息从第一衰减器通道（K1、K2）传输到第二衰减器通道（K2、Kx）。

Description

多通道衰减器

技术领域

本发明涉及一种衰减器，即，用于控制电负载、尤其是集成的或能连接的照明装置的电功率消耗的设备。衰减器是一般已知的并且用于使电功率变化。

背景技术

这种功率变化可以优选地通过前沿相控或通过后沿相控来进行。在前沿相控情况下，电流延迟地在交流电压的过零之后被接通并且流动直至下一电流过零。前沿相控优选地在电感式负载行为情况下。相反，在后沿相控情况下，电流在过零之后立即被接通并且在下一过零之前被再次关断。后沿相控优选在电容式负载行为情况下。为了生成给其开关组件的对此所需的控制指令，该衰减器具有主控制装置。

更特定而言，本发明涉及所谓的多通道衰减器。其具有多个单独的衰减器，这些衰减器分别控制电负载的一部分。针对功率升高，这种所谓的衰减器通道在输出端侧能够并行地、顺序地或者混合地接通。将多个物理通道联接并且产生功率强的逻辑通道。衰减器通道可以在此在一个设备中或者在多个设备中。

然而重要的是，恰好由于这种联接，衰减器通道的输出端尽量地被同步。如果例如两个通道已被并联接通了并且第二通道过晚地（在相前沿的情况下）或者过早地（在相后沿的情况下）接通，则第一通道比在这两者同步地错误地接通的情况下更多地过载。这可以导致过度加热或者第一衰减器通道的失效，或者甚至导致衰减器的关断。

在已知的多通道衰减器中，每个衰减器通道具有自身的通道控制装置，有利地具有简单的处理器以及用于测量在通道中的电力的测量装置，该测量装置能够部分地恰好也通过所述处理器来构成。由于测量装置，通道控制装置获得对于识别相前沿或相后沿所需的关于在通道中的电力的周期行为的信息。由主控制装置所生成的控制指令经由各一个通信连接而被传输至衰减器通道的通道控制装置并且在当地与关于通道中的电力的周期行为的信息相一致的方式来实施。

测量装置的复杂性尤其是导致高开发成本和生产成本。也可能通过构件容差或通过构件的老化而形成在过零识别中的不精确性。由此得出的时间上的差别于是导致不同步地接通衰减器通道并且导致上述问题。设备更换或者其构件的重新校准虽然是可能的，然而由于运行干扰而并非是没有成本和可能的间接损失的。

专利申请人在较早的专利申请中已证实了：如何可能解决多种这样的问题。简而言之，这由此来实现：主控制装置也将同步信号分布到通道控制装置上。这些同步信号基于在唯一的衰减器通道中的测量装置的信息，在此因此提及测量衰减器通道。然而现在已证实了：存在具有优化潜能的可替代的途径。

发明内容

本发明的任务是，减小现有技术中的缺点。

该任务通过第一专利权利要求的特征而得以解决。

与此相应地，按照本发明的衰减器包括至少两个衰减器通道，其分别具有通道控制装置。这些衰减器通道其中至少之一是测量衰减器通道，因为该测量衰减器通道包括用于测量在通道中的电力的测量装置。所述测量装置的关于在测量衰减器通道中的电力的行为的信息被传输至测量衰减器通道的通道控制装置。该衰减器还包括：主控制装置，其至少能够生成用于衰减器通道的控制指令；以及主通信连接，其至少适合用于，将这种控制指令从主控制装置传输给衰减器通道的通道控制装置。衰减器还包括至少一个从第一衰减器通道至第二衰减器通道的通道通信连接，其优选地具有用于将第一衰减器通道从第二衰减器通道电分离的元件，其优选地具有光电耦合器或者可替代地具有变压器电路。这种通道通信连接可以将信息、并且更确切地说将至少关于在测量衰减器通道中的电力的行为、优选周期行为的信息从测量装置或者从第一衰减器通道的通道控制装置传输给第二衰减器通道、优选传输给第二衰减器通道的通道控制装置。优选地，通道通信连接也适合用于将信息在相反方向上传输。

因为总归需要在衰减器通道的每个通道控制装置和衰减器的主控制装置之间的通信连接，优选地包括电分离在内，可以以微小的附加耗费来在通道控制装置之间彼此接收通道通信连接，其甚至能够替代衰减器的主控制装置和通道控制装置之间的通信连接的一部分。

关于在测量衰减器通道中的电力的周期行为的信息优选地是关于通过第一衰减器通道的通道控制装置来发送信息的时间的说明或者优选地是关于在测量衰减器通道中的电压的至少一个过零的时间的说明。基于所存储的数据，第二衰减器通道的通道控制装置可以根据关于在测量衰减器通道中的电力的周期行为的信息来生成关于当地的电力的周期行为的信息，利用关于所述当地的电力的周期行为的信息，其能够精确地并且同步地将该通道中的电力接通至其余衰减器通道。这种所存储的数据优选地包含如下时间值，该时间值与对于用于处理所述信息和将所述信息从测量衰减器通道传输直至第二衰减器通道的控制装置的时间的估计的相同。该时间值对于每个衰减器通道而言是常量并且可能包含关于用于通过该测量装置来生成所述信息、通过通道通信连接来传输所述信息或者通过通道通信连接来从测量衰减器通道传输所述信息直至第二衰减器通道以及在所述衰减器通道中处理所述信息的时间的值。可以针对每个衰减器通道来确定所述时间的值，即基于利用在衰减器处的测量或在来自相同系列的其他衰减器处的测量所进行的校准或者在借助于计算机进行的模拟中来确定所述时间的值。优选地，所述数据被永久存储在通道控制装置中。

通过在没有耗费的处理的情况下经由短的距离来传输信号，关于在测量衰减器通道中的电力的周期行为的信息以更小的、但是尤其是在重复并且尽管在组件的老化情况下还是以几乎相同的延迟而到达第二衰减器通道的通道控制装置处。值得注意的是，如果所述信号由测量衰减器通道的原始通道控制装置经由一些通道控制装置和经由在其间的通道通信连接而被传输，则这也针对总传输延迟适用。与此相应地，到通道通信连接的第一衰减器通道可以是与测量衰减器通道不同的通道。

在本发明的一种有利的实施方案中，通道通信连接可以至少也将来自主控制装置的控制指令从第一衰减器通道的通道控制装置传输给第二衰减器通道的通道控制装置。因此，在相同路径上同时也将用于开关行为的命令分配给多个衰减器通道，这节省了到衰减器的主控制装置的直接通信连接。尽管双向的通信带来优势，但是这也可以出于成本原因而以单向的方式进行。

在本发明的一种变型方案中，在测量衰减器通道的通道控制装置和至少两个衰减器通道的每个通道控制装置之间存在至少一个通道通信连接。因此，测量衰减器通道具有与其他衰减器通道的多个控制装置的直接通道通信连接。这可能被实施为同样多个单独的通道通信连接，或者可能被实施为用于总线通信等的唯一的通道通信连接，根据所述通道通信连接，由于单地址或组地址而在目的地接收电报。

附图说明

根据本发明的一种有利实施方案，主控制装置甚至是通道控制装置。其中，

图1示出在供电网上的按照本发明的第一多通道衰减器的功能划分和负载；

图2示出在供电网上的按照本发明的第二多通道衰减器的功能划分和负载；和

图3示出两个衰减器通道的一些经简化的电路和按照本发明的第二多通道衰减器的在其之间的通道通信连接。

具体实施方式

图1示出在供电网N、L1上的多通道衰减器D的功能划分。该多通道衰减器D具有多个彼此电分离的衰减器通道K1、K2、Kx，其分别具有通道控制装置S1、S2、Sx。这些衰减器通道经由接线端子A1、A2、Ax来在输出端侧并联接通至负载L，以便使每个都能够给负载输送电流的一部分。

该衰减器D基于外部的指令B来启动。主控制装置H生成控制指令，这些控制指令经由通信连接V来到达衰减器通道K1的通道控制装置S1。

该衰减器通道K1包含测量装置M1,所述测量装置适合用于生成关于在通道中的位置处的电力的行为的信息，并且更确切地说尤其是适合用于生成关于电压的过零的信息。衰减器通道K1因此也称为测量衰减器通道。在运行中，通信连接将这种信息从测量装置M1传输至通道控制装置S1。

从测量衰减器通道K1出发，通道通信连接V12、V23、V（x-1）x分别从一个衰减器通道引导至下一衰减器通道。以优选的方式，这些通道通信连接V12、V23、V（x-1）x适合用于，将关于在测量衰减器通道K1中的电力的行为的信息传输给下一衰减器通道K2、Kx的通道控制装置S2、Sx，并且更确切地说在此从其中一个衰减器通道K1、K2的通道控制装置S1、S2传输到另一衰减器通道K2、Kx的通道控制装置S2、Sx。此外，这些通道通信连接V12、V23、V（x-1）x也可以中继主控制装置H的控制指令。

在电分离的主控制装置H和衰减器通道K1、K2、Kx之间的通信连接V、V12、V23、V（x-1）x分别在两侧包含光电耦合器。

在图2中的变型方案中，在衰减器通道K1、K2、Kx之间的通道通信连接V12、V23、V（x-1）x将测量装置M与相应的通道控制装置S1、S2、Sx链接，以用于非常迅速的传输。该通道通信连接V12、V23、V（x-1）x以单向的方式实施，因此分开的通信连接V将主控制装置H的控制指令提供至每个衰减器通道K1、K2、Kx并且返回可能的反馈。

图3示出测量衰减器通道K1、衰减器通道K2和其按照本发明的第二多通道衰减器的通道通信连接V12，其中该测量装置M的电路、该通道通信连接V12的电路和该衰减器通道K2的电路以简化的方式被示出。测量装置M1的运算放大器Nil将230伏特的电网电压变换成要更好处理的信号。测量装置M1的比较器N12分析在过零处的信号。这些过零被直接传递给通道控制装置S1、但是也被传递给通道通信连接V12中的光电耦合器。为了电分离目的，该光电耦合器包含发光二极管和光敏电阻，其经由在衰减器通道K2中的电阻R来接通电流。因此，光电耦合器以更少延迟来将关于过零的信息传输给通道控制装置S2和下一通道通信连接。

在本发明的其他的未示出的变型方案中，主控制装置H的控制指令与在图1中的变型方案类似地经由唯一的通信连接V到达衰减器通道K1的通道控制装置S1。然而，通道控制装置S1将所述控制指令经由通道通信连接V12来在下一衰减器通道K2处传递，就如在图2中的变型方案那样。但是，为此以串联接地的电阻和开关而例如在发光二极管之前对在图3中描绘的这样的通道通信连接V12、V23、V（x-1）x进行补充。该开关、例如晶体管通过相应的通道控制装置Sx的输出端而在导通和阻断之间被切换。当相应的比较器Nx2接通发光二极管时，因此可以使该开关将小的电压阶跃施加到该信号上，其导致在发光二极管的光中的小的强度阶跃。简单的电压表可以觉察在接收侧上的光敏电阻中的相应电阻阶跃。然而，所述电阻阶跃在此并不触发过零探测。这些阶跃因此对主控制装置H的控制指令进行编码并且通过电压表来传递到相应的通道控制装置Sx+1。

Claims (7)

1.用于控制能连接的负载的功率消耗的衰减器，所述衰减器具有：

至少两个衰减器通道（K1、K2、Kx），所述衰减器通道分别具有通道控制装置（S1、S2、Sx），在所述衰减器通道（K1、K2、Kx）中，至少一个测量衰减器通道（K1）包括测量装置（M1），所述测量装置至少适合用于，生成关于在所述测量衰减器通道中的位置处的电力的行为的信息，其中所述信息包含关于在所述测量衰减器通道（K1）中的位置处的电压的至少一个过零的时间的说明；

主控制装置（HS），所述主控制装置至少适合用于，生成用于所述衰减器通道的控制指令；和

通信连接（V），所述通信连接至少适合用于，将这种控制指令从所述主控制装置（H）传输给衰减器通道（K1）的通道控制装置（S1），

其特征在于，

所述衰减器（D）包括至少一个通道通信连接（V12、V23、V（x-1）x），所述通道通信连接至少适合用于，将信息从第一衰减器通道（K1、K2）传输到第二衰减器通道（K2、Kx），并且，

所述通道通信连接（V12、V23、V（x-1）x）至少适合用于传输关于在所述测量衰减器通道（K1）中的位置处的电力的行为的信息，

其中所述第二衰减器通道（K2、Kx）的所述通道控制装置（S2、Sx）基于所存储的数据而适合用于，根据所述信息来生成关于在第二衰减器通道（K2、Kx）中的位置处的电力的行为的信息，并且

其中所述数据包含如下时间值，所述时间值与对于用于处理所述信息和将所述信息从测量衰减器通道（K1）传输直至所述第二衰减器通道（K2、Kx）的控制装置的时间的估计相同。

2.根据权利要求1所述的衰减器，

其中所述通道通信连接（V12、V23、V（x-1）x）至少适合用于，将所述信息传输给所述第二衰减器通道（K2、Kx）的所述通道控制装置（S2、Sx）。

3.根据权利要求1或2所述的衰减器，

其中关于在所述第二衰减器通道（K2、Kx）中的位置处的电力的行为的信息包含关于电压的至少一个过零的时间的说明。

4.根据上述权利要求1至2中任意一项所述的衰减器，

其中所述通道通信连接（V12、V23、V（x-1）x）至少也适合用于，将来自所述主控制装置（H）的控制指令从所述第一衰减器通道（K1、K2）的通道控制装置（S1、S2）传输给所述第二衰减器通道（K2、Kx）的所述通道控制装置（S2、Sx）。

5.根据上述权利要求1至2中任意一项所述的衰减器，

其中所述通道通信连接（V1、V2、V（x-1）x）包括用于将所述第一衰减器通道（K1、K2）从所述第二衰减器通道（K2、Kx）电分离的元件。

6.根据上述权利要求1至2中任意一项所述的衰减器，

其中所述主控制装置（H）是通道控制装置。

7.根据上述权利要求1至2中任意一项所述的衰减器，

其中至少两个通道通信连接适合用于，分别将关于在所述测量衰减器通道（K1）中的电力的行为的信息从测量衰减器通道（K1）传输给至少两个其他衰减器通道。

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