CN115209590A - 用于照明装置的操作设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于照明装置的操作设备(400)，该操作设备包括：输出端子(407a,407b)，该输出端子供给照明装置(408)诸如例如LED负载；控制电路(404)，该控制电路用于控制该照明装置(408)的电源；NFC模块(406)，该NFC模块被配置为接收NFC信号并输出具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；和转换电路(405)，该转换电路被布置用于供给有该PWM信号并且用于输出供给到该控制电路(404)的输入端的DC电压。该DC电压是该PWM信号的该占空比根据设定转换速率的函数，其中该转换电路(405)被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

Description

用于照明装置的操作设备

技术领域

本发明总体上属于用于照明装置的操作设备的领域，这些操作设备能够通过NFC通信进行控制。

背景技术

近场通信NFC模块能够用于配置LED驱动器或其他用于照明装置的操作设备。通常，可使用LED驱动器或操作设备(诸如微控制器)的控制电路以便与NFC模块进行通信。

已知的是，使用此类NFC模块将LED驱动器的配置信号转变为脉宽调制信号(例如，表示LED电流)，该脉宽调制信号可被馈送至LED驱动器的集成控制电路，而无需进一步的智能，诸如额外的控制电路或微控制器。

通常，此类NFC模块经由NFC模块上的集成电路将NFC信号转换为PWM信号，其中PWM信号的占空比反映了无线地接收的信号。

此外，已知的是，用于照明装置的操作设备的控制电路可包括编程输入引脚，可在该编程输入引脚处供给此类模拟DC电压，以便通过照明装置，尤其是通过LED负载输入电流的标称值。

因此，使用NFC通信，可对LED的标称电流进行编程。

此外，在某些情况下，可能需要执行LED电流选择。然而，先前提及的解决方案使用了NFC模块，这些NFC模块需要控制电路(诸如微控制器)的存在。这增加了NFC模块的复杂性。

此外，许多操作设备具有所谓的“DC电平特征”，其允许检测和区分AC供电电压和DC供电电压。然而，如果不使用另外的智能，很难在操作设备中实现此类DC电平特征。

因此，目的是提供用于照明装置的改进的操作设备。

发明内容

本发明的目的是通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现的。在从属权利要求中进一步限定本发明的有利具体实施。

根据第一方面，本发明涉及一种用于照明装置的操作设备，该操作设备包括：输出端子，该输出端子供给照明装置诸如例如LED负载；控制电路，该控制电路用于控制照明装置的电源；NFC模块，该NFC模块被配置为接收NFC信号并输出具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；转换电路，该转换电路被布置用于供给有PWM信号以及用于输出供给到控制电路的输入端的DC电压。此外，DC电压是PWM信号的占空比根据设定转换速率的函数并且转换电路被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

这提供了这样的优点，即通过使用上文提及的NFC模块，在用于照明装置的操作设备内不需要进一步的智能，该操作设备可通过NFC模块进行配置。控制电路可为微控制器。控制信号可包括AC电压信号或DC电压信号。

在第一方面的实现形式中，控制电路被配置为将所供给的DC电压的电平映射为LED负载的标称电流以及例如通过控制开关转换器的至少一个开关的开关操作使得实际电流与标称电流匹配来控制照明装置的操作。

在第一方面的实现形式中，转换速率能够通过所述控制信号连续地或逐步递增地改变。

在第一方面的实现形式中，转换电路包括R-C低通滤波器，该R-C低通滤波器被配置为将PWM信号转换为DC电压。

在第一方面的实现形式中，操作设备包括检测电路，该检测电路被配置为检测操作设备的供电电压是AC电压还是DC电压以及分别在AC信号或DC信号存在的情况下以不同方式设定转换速率的控制信号。

这提供了操作设备具有DC电平特征的优点，即可检测干线电压是AC电压还是DC电压。在检测到诸如来自操作设备内部的电池的DC信号的情况下，用于照明装置的操作设备(例如，LED驱动器)的输出电流可减少，使得电池例如在紧急情况下持续更长时间。

在第一方面的实现形式中，检测电路包括分压器或R-C低通滤波器或电容器。

在第一方面的实现形式中，操作设备包括限制电路，该限制电路被配置为在所检测到的控制信号为DC信号的情况下限制DC电压。

在第一方面的实现形式中，限制电路包括齐纳二极管，该齐纳二极管被配置为钳位DC信号。

在第一方面的实现形式中，限制电路包括开关，该开关被配置为如果控制信号为DC信号则进行切换。

具体地，开关被配置为接通检测电路与限制电路之间的连接。

在第一方面的实现形式中，NFC模块被配置为对LED负载的标称电流进行编程。

根据第二方面，本发明涉及一种包括NFC发射手持设备和根据第一方面或其任一个实现形式的操作设备的系统。

根据第三方面，本发明涉及一种用于操作用于照明装置的设备的方法，该方法包括：通过输出端子供给照明装置诸如LED负载；控制照明装置的电源；接收NFC信号；输出具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；向转换电路供给PWM信号；输出供给到控制电路的输入端的DC电压，其中DC电压是PWM信号的占空比根据设定转换速率的函数，其中转换电路被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

附图说明

下面将连同附图来说明本发明。

图1示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的示意性表示；

图2示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的NFC和NFC输出信号处理部分的示意性表示；

图3示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的NFC和NFC输出信号处理部分的示意性表示；

图4示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的NFC和NFC输出信号处理部分的示意性表示；

图5示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的NFC和NFC输出信号处理部分的示意性表示；

图6示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备中的PWM信号和电压信号的示意性表示；

图7示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备中的PWM信号和电压信号的示意性表示；

图8示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的AC/DC检测电路的示意性表示；

图9示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的AC/DC检测电路的示意性表示；

图10示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的AC/DC检测电路的示意性表示；

图11示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的AC/DC检测电路的示意性表示；

图12示出了根据一个实施方案的用于照明装置的操作设备的AC/DC检测部分的示意性表示；并且

图13示出了根据一个实施方案的用于操作用于照明装置的设备的方法的示意性表示。

具体实施方式

本文在用于照明装置的操作设备的上下文中描述了本发明的各方面。

下文参考附图更全面地描述了本发明，其中示出了本发明的各方面。然而，本发明可以多种不同的形式体现，并且不应理解为限于通过本公开呈现的本发明的各方面。相反，提供这些方面使得本公开将是周密且完整的，并且将向本领域的技术人员充分传达本发明的范围。附图中示出的本发明的各方面可能未按比例绘制。相反，为清楚起见，可扩大或减小各种特征结构的尺寸。此外，为清楚起见，可简化一些附图。因此，附图可能未示出给定装置的所有部件。

将呈现用于照明装置的操作设备的各个方面。然而，如本领域的技术人员将容易理解的，在不脱离本发明的情况下，这些方面可扩展到用于照明装置的操作设备的各方面。

术语“LED灯具”应指具有包括一个或多个LED或OLED的光源的灯具。LED在本领域中是众所周知的，因此，将仅简要讨论以提供对本发明的完整描述。

还应当理解，本发明的方面可包含易于使用常规半导体技术(诸如互补金属氧化物半导体技术，简称为“CMOS”)制造的集成电路。此外，本发明的各方面可利用用于制造光学器件以及电气器件的其他制造工艺来实现。现在将详细参考如附图所示的示例性方面的具体实施。在整个附图和以下详细描述中将使用相同的附图标记来指代相同或类似的部件。

图1示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

能够在输入端子401a和401b处为用于照明装置408的操作设备400馈送AC电压或DC电压。此外，用于照明装置408的操作设备400包括：输出端子407a、407b，该输出端子供给照明装置408诸如例如LED负载；控制电路404，该控制电路用于控制照明装置408的电源；NFC模块406，该NFC模块被配置为接收NFC信号并输出具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；转换电路405，该转换电路被布置用于供给有PWM信号以及用于输出供给到控制电路404的输入端的DC电压。DC电压是PWM信号的占空比根据设定转换速率的函数，并且转换电路405被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

内部控制信号或外部控制信号可包括AC电压信号或DC电压信号。

此外，操作设备400可包括检测电路402，该检测电路被配置为检测操作设备的供电电压是AC电压还是DC电压以及分别在AC信号或DC信号存在的情况下以不同方式设定转换速率的控制信号。

此外，操作设备400可包括限制电路403，该限制电路被配置为在所检测到的控制信号为DC信号的情况下限制DC电压。

NFC模块406可被配置为将当前配置变换为脉冲宽度调制(PWM)信号，然后可对该PWM信号进行滤波并将其用作LED控制集成电路或控制电路404的电流选择信息。

有利地，在输入端子401a和401b处的DC电压的情况下，LED驱动器或操作设备400的输出电流可减少，使得例如LED驱动器或操作设备400内部的电池例如在紧急情况下可持续较长时间。

图2示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

图2示出了连接到分压器500的NFC模块406(天线和处理电路)，该分压器连接到低通R-C滤波器501。在该实施方案中，R-C滤波器501形成转换电路405。具体地，可以表明，R-C滤波器501的输出端处的调光电压Vdim可取决于PWM信号的占空比。此外，可以表明，NFC模块406的输入信号的脉冲宽度调制(PWM)与设定的LED电流线性地相关。PWM信号的频率可在1kHz至30kHz的范围内，而PWM电压电平可在0V至2.8V的范围内。此外，经由R-C低通滤波器501，可获得模拟信号。

此外，在图2中，AC/DC信号作为输入提供给限制电路403，并且包括两个电阻器的分压器500连接到NFC模块406和R-C滤波器501。操作设备400的模块502可包括控制电路404(图2中未示出)。

一般来讲，操作设备400可被适配为在不同配置中操作：NFC模块406的输出端处的PWM信号的高电平可根据供电信号进行适配(配置选项1a和1b)，或者R-C低通滤波器501的输出端处的滤波模拟信号可根据供电信号进行适配(配置选项2a和2b)。在此，供电信号可指操作设备400的供电电压。

例如，根据配置选项1a，NFC模块406的输出端处的PWM信号的高电平经由分压器500进行适配，该分压器在DC供电信号的情况下对电压进行分压。在AC供电信号的情况下，不对电压进行分压。

图3示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

图3示出了类似于图2所示的电路的电路。具体地，代替分压器500，将齐纳二极管600添加到电路，并将AC/DC电压作为输入给予齐纳二极管600。

在配置选项1b的情况下，NFC模块406的输出端处的PWM信号的高电平经由齐纳二极管600进行适配。在DC电压的情况下，电压被齐纳二极管600钳位，而在AC电压的情况下，电压未被钳位。

图4示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

图4示出了类似于图2的电路的电路，其中在R-C低通滤波器501的输出端处，而不是在NFC模块406的输出端处添加分压器500。以此方式，根据配置选项2a，R-C滤波器的输出端处的模拟信号由分压器500进行适配。在DC输入电压的情况下，对电压进行分压，而在AC电压的情况下，不对电压进行分压。

图5示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

具体地，图5示出了类似于图2的电路的电路，其中在R-C低通滤波器501的输出端处将齐纳二极管600添加到电路。在这种情况下，根据配置选项2b，R-C低通滤波器的输出端处的滤波模拟信号经由齐纳二极管600进行适配。在输入DC电压的情况下，电压被钳位，而在AC输入电压的情况下，电压未被钳位。

图6示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400中的PWM信号和电压信号的示意性表示。

图6示出了操作设备400的DC电平特征在AC供电信号的情况下的效应。

具体地，在配置选项1a、1b、2a和2b的情况下，在上部面板上示出了NFC模块406的输出端处的PWM NFC信号(案例“PWM NFC芯片出”)。

此外，对于配置选项1a、1b、2a和2b，在中间面板上示出了RC滤波器的输入端处的PWM信号(案例“PWM RC滤波器入”)。

最后，对于配置选项1a、1b、2a和2b，将调光电压Vdim或DC电压(即R-C低通滤波器501的输出端处的电压)示出为是下部面板上的PWM信号的占空比的函数(案例“Vdim与占空比”)。

从图6可以看出，在AC信号的情况下，电压Vdim或DC电压在任何配置选项中都不会改变。

在用于照明装置408的一些操作设备400中，DC电平或转换速率可被设定在0％至100％调光电平的范围内，而在其他设备中，其可固定在例如调光电平的70％。

图7示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400中的PWM信号和电压信号的示意性表示。

图7示出了操作设备400的DC电平特征在DC供电信号的情况下的效应。

具体地，对于所有配置选项1a、1b、2a和2b，在上部面板上示出了NFC模块406的输出端处的PWM NFC信号(案例“PWM NFC芯片出”)。

此外，对于所有配置选项1a、1b、2a和2b，在中间面板上示出了RC滤波器501的输入端处的PWM信号(案例“PWM RC滤波器入”)。从图7可以看出，在这种情况下，对于配置选项1a和1b，DC电压电平在PWM R-C滤波器501的输入端处降低。

最后，对于配置选项1a、1b、2a和2b，将调光电压Vdim或DC电压(即R-C低通滤波器501的输出端处的电压)示出为是下部面板上的PWM信号的占空比的函数(案例“Vdim与占空比”)。在所有情况下，作为PWM信号的占空比的函数的调光电压或DC电压达到其最高值，即DC电压电平。

具体地，如果施加了例如DC干线电压，则电压Vdim受到开关连接分压器500或齐纳二极管600的影响。因此，可实现电路以便在DC干线的情况下进行切换，如将参考以下附图进行描述的那样。

图8示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

在图8所示的实施方案中，用于照明装置408的操作设备400包括检测电路402、限制电路403和整流桥1105。

具体地，检测电路402包括两个整流二极管1101、分压器1100、R-C滤波器1102和电容器1103。输入电压来自L线和N线，其中输入电压由整流桥1105进行整流。此外，限制电路403包括开关1104。

在AC电压的情况下，例如频率f＝100Hz，R-C滤波器的时间常数比10ms长得多并且开关1104(例如，FET)不会切换。这也可在阈值th 1106的曲线图中看出，该阈值高于允许开关1104切换的电压值。

图9示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

图9示出了类似于图8所示电路的电路，不同的是在这种情况下，输入电压为DC电压，即频率f＝0Hz。在这种情况下，电容器1103根据R-C低通滤波器的时间常数进行充电并且开关1104FET会切换。这也可在阈值th 1106的曲线图中看出，该阈值低于允许开关1104切换的电压值。

图10示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

图10示出了类似于图8和图9的电路的电路，不同的是检测电路402不包括整流二极管1101。此外，在该实施方案中，仅感测L线。这提供了一个优势，即仅感测L更便宜。

在AC供电电压的情况下，例如频率f＝50Hz，R-C低通滤波器1102的时间常数比20ms长得多并且开关1104FET不会切换。这也可在阈值th 1106的曲线图中看出，该阈值高于允许开关1104切换的电压值。

图11示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

图11示出了类似于图10所示的电路的电路。在DC电压信号的情况下，即频率f＝0Hz，电容器1103根据R-C低通滤波器1102的时间常数进行充电并且开关1104FET会切换。这也可在阈值th 1106的曲线图中看出，该阈值低于允许开关1104切换的电压值。

图12示出了根据一个实施方案的用于照明装置408的操作设备400的示意性表示。

具体地，图12示出了根据一个实施方案的可包括在用于照明装置408的操作设备400中的一些元件的选择。

具体地，图12中的操作设备400包括检测电路402、限制电路403、转换电路405、NFC模块406和整流桥1105。来自L线和N线的信号作为输入给予到检测电路402。

检测电路402可包括两个整流二极管1101、分压器1100、R-C低通滤波器1102和电容器1103。

此外，限制电路403可包括开关1104和齐纳二极管600。开关600被配置为如果输入信号或控制信号为DC信号则进行切换。

NFC模块406包括NFC天线，该NFC天线向单元406a传输信号，该单元继而将所接收的信号转换为PWM信号。PWM信号作为输入信号给予到转换电路405。在该实施方案中，转换电路405包括R-C低通滤波器501。R-C滤波器501的输出信号作为输入给予到包括控制电路404(图12中未示出)的模块502。

具体地，图12示出了针对70％的DC电平或转换速率的限制电路403的示例。

在该实施方案中，使用了在R-C低通滤波器501的输出端处经由齐纳600影响Vdim信号或DC电压的配置选项2b以及经由感测L和N检测DC电压和切换的配置选项1a和1b。

因此，通过利用检测电路402检测DC干线电压，NFC模块406的PWM信号输出的高电平以此类方式受到影响，即R-C低通滤波器501的输出端处的所得模拟信号与相对于经由NFC模块406的所选择的LED电流或操作设备400的电流的DC调光电平有关。

图13示出了根据一个实施方案的用于操作用于照明装置408的设备400的方法1600的示意性表示。

方法1600包括以下步骤：

-通过输出端子407a、407b供给1601照明装置408诸如LED负载；

-控制1602照明装置408的电源；

-接收1603NFC信号；

-输出1604具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；

-向转换电路405供给1605PWM信号；

-输出1606供给到控制电路404的输入端的DC电压，其中DC电压是PWM信号的占空比根据设定转换速率的函数，其中转换电路405被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

本文所述、所示和/或受权利要求书保护的所有实施方案的所有特征可彼此组合。

虽然上文已描述了本发明的各种实施方案，但应当理解，这些实施方案仅以举例的方式而非限制的方式给出。在不脱离本发明范围的精神的前提下，可根据本文的公开内容对本发明所公开的实施方案进行多种改变。因此，本发明的广度和范围不应受任何上述实施方案的限制。相反，本发明的范围应根据以下权利要求书及其等同物来限定。

虽然已经相对于一个或多个具体实施例示和描述了本发明，但是本领域的技术人员在阅读本说明书和附图的理解后将想到等同的替代形式和修改形式。此外，虽然可仅相对于若干具体实施公开本发明的特定特征，但此类特征可根据任何给定或特定应用的期望和优点与其他具体实施的一个或多个其他特征组合。

Claims (12)

1.用于照明装置的操作设备(400)，所述操作设备包括：

-输出端子(407a,407b)，所述输出端子供给照明装置(408)诸如例如LED负载，

-控制电路(404)，所述控制电路用于控制所述照明装置(408)的电源；

-NFC模块(406)，所述NFC模块被配置为接收NFC信号并输出具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；

-转换电路(405)，所述转换电路被布置用于供给有所述PWM信号以及用于输出供给到所述控制电路(404)的输入端的DC电压，

其中，所述DC电压是所述PWM信号的所述占空比根据设定转换速率的函数，

其中，所述转换电路(405)被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

2.根据权利要求1所述的操作设备(400)，其中，所述控制电路(404)被配置为将所供给的DC电压的电平映射为所述LED负载的标称电流以及例如通过控制开关转换器的至少一个开关的开关操作使得实际电流与所述标称电流匹配来控制所述照明装置(408)的操作。

3.根据权利要求1或2所述的操作设备(400)，其中，所述转换速率能够通过所述控制信号连续地或逐步递增地改变。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的操作设备(400)，其中，所述转换电路(405)包括R-C低通滤波器(501)，所述R-C低通滤波器被配置为将所述PWM信号转换为所述DC电压。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的操作设备(400)，其中，所述操作设备(400)包括检测电路(402)，所述检测电路被配置为检测所述操作设备的供电电压是AC电压还是DC电压以及分别在AC信号或DC信号存在的情况下以不同方式设定所述转换速率的所述控制信号。

6.根据权利要求5所述的操作设备(400)，其中，所述检测电路(402)包括分压器(1100)或R-C低通滤波器(1102)或电容器(1103)。

7.根据权利要求5或6所述的操作设备(400)，其中，所述操作设备(400)包括限制电路(403)，所述限制电路被配置为在所检测到的控制信号为DC信号的情况下限制所述DC电压。

8.根据权利要求7所述的操作设备(400)，其中，所述限制电路(400)包括齐纳二极管(600)，所述齐纳二极管被配置为钳位所述DC信号。

9.根据权利要求7或8所述的操作设备(400)，其中，所述限制电路(403)包括开关(1104)，所述开关被配置为如果所述控制信号为DC信号则进行切换。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的操作设备(400)，其中，所述NFC模块(406)被配置为对所述LED负载的标称电流进行编程。

11.一种包括NFC发射手持设备和根据权利要求1至10中任一项所述的操作设备(400)的系统。

12.一种用于操作用于照明装置(408)的设备(400)的方法(1600)，所述方法包括

-通过输出端子(407a,407b)供给(1601)所述照明装置(408)诸如LED负载；

-控制(1602)所述照明装置(408)的电源；

-接收(1603)NFC信号；

-输出(1604)具有可变占空比的脉冲宽度调制PWM信号；

-向转换电路(405)供给(1605)所述PWM信号；

-输出(1606)供给到控制电路(404)的输入端的DC电压，其中，所述DC电压是所述PWM信号的所述占空比根据设定转换速率的函数，其中所述转换电路(405)被配置为供给有内部控制信号或外部控制信号以设定至少两个转换速率。

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