CN209882150U - 用于控制从ac电源输送到电气装置的电力的负载控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，可被配置成检测继电器卡在闭合并尝试修复继电器。负载控制装置的继电器可适用于耦合在电源与电气装置之间以控制输送到电气装置的电力以便产生开关热电压。负载控制装置可包括：检测电路，被配置成产生指示开关热电压的大小的检测信号；以及控制电路；被配置成监测检测信号。控制电路可被配置成响应于检测信号而确定继电器卡在闭合，并通过重复闭合和断开继电器来控制继电器以便尝试修复继电器。

Description

用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年3月31日申请的美国临时专利申请第 62/140,838号的优先权。
技术领域
本实用新型涉及用于输送电力的负载控制的领域。
背景技术
诸如开关的负载控制装置例如使用诸如电气继电器的机械开关来对正供应到电气负载的交流电流进行切换。这些电气继电器可包括至少两个触点(例如，固定触点和活动触点)，并且可处于断开状态或闭合状态。这些电气继电器的使用寿命可由于随着继电器的触点尝试相互接触(即，当继电器尝试闭合时)而导致的电弧或电火花而缩短。
诸如发光二极管(LED)光源的驱动器的一些电气负载表现为电容性负载。当LED光源由负载控制装置接通时，存在电流到驱动器中的大的涌入，该涌入随着驱动器的输入电容充电到高达线电压而迅速减退。此暂时电流浪涌可随着由电气继电器控制的驱动器的数量增大而成为问题。例如，在驱动器的全16安(例如，稳态)电路的情况中，涌入电流可接近560安。虽然短暂(例如，仅几个线循环或更短)，但此电平的浪涌可甚至对具有高电流额定值(例如，50安)的相对大的继电器的触点也造成巨大破坏。该问题是由于以下事实造成的：电气继电器的一对触点每次闭合或搭扣在一起，都存在触点弹开的趋势。当在大电流浪涌下发生此弹跳时，介入的气体或空气电离，并且发生起弧。起弧具有吹走继电器触点上的导电涂层的效果，这最终由于触点材料的腐蚀或更通常地由于闭合位置中的触点的焊接而导致继电器出现故障。
一些现有技术的用于驱动器的开关电路需要先进部件和结构(例如，针对驱动器电路的微控制器和多个继电器)以及复杂开关技术。此开关电路的示例更详细地描述在共同转让的1994年5月3日颁发的名为“TWO RELAY SWITCHING CIRCUIT FOR FLUORESCENTLIGHTING CONTROLLER”的第5,309,068号美国专利以及1997年5 月27日颁发的名为“SURGE-RESISTANT RELAY SWITCHING CIRCUIT”的第5,633,540号美国专利中，这两个专利的全部公开内容以引用方式并入本文中。其他现有技术开关电路寻求通过如下方式来抑制电弧：控制继电器致动时间，以使得继电器触点尽可能接近交流 (AC)波形的过零。此开关电路的示例更详细地描述在共同转让的 2014年9月8日公开的名为“METHOD OF CLOSING ARELAY SWITCH AND APPARTUS THEREOF”的第2014/0268474号美国专利申请公开中，该美国专利申请公开的全部公开内容以引用方式并入本文中。然而，利用这些现有技术的开关电路仍容易由于闭合位置中的触点的焊接而具有卡滞继电器。
实用新型内容
本公开涉及一种负载控制系统，该负载控制系统用于控制输送到诸如照明负载的电气负载的电力的量，并且更明确地说，输送到用于开启和关断电气负载的开关装置的电力的量。
本实用新型的第一方面涉及一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；继电器，所述继电器电耦合在所述第一电连接与所述第二电连接之间，其中所述继电器包括一个或多个输入，并且其中当所述一个或多个输入被驱动成高和低中的至少一个时，所述继电器在所述第二电连接处产生开关热电压；热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并且在输出处产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并且在输出处产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；控制电路，所述控制电路电耦合到所述热检测电路的输出以接收所述热检测信号，并且电耦合到所述开关热检测电路的输出以接收所述开关热检测信号；以及用户接口，所述用户接口电耦合到所述控制电路；并且所述控制电路被进一步电耦合到所述继电器的所述一个或多个输入，并且响应于接收所述开关热检测信号，产生驱动信号以交替地闭合和断开所述继电器。
本实用新型的第二方面涉及根据本实用新型的第一方面的负载控制装置，其特征在于，还包括：存储器，所述存储器电耦合到所述控制电路；视觉指示器，所述视觉指示器电耦合到所述控制电路；通信电路，所述通信电路电耦合到所述控制电路；并且所述控制电路：在所述存储器中存储指示所述继电器卡在闭合位置或断开位置的数据；在所述通信电路上通信指示所述继电器卡在所述闭合位置或所述断开位置的数据；以及经由指示所述继电器卡在所述闭合位置或所述断开位置的所述视觉指示器来向用户提供反馈。
本实用新型的第三方面涉及根据本实用新型的第一方面的负载控制装置，其特征在于，所述控制电路进一步基于所述热检测信号来产生驱动信号，以响应于所述用户接口的致动而断开或闭合所述继电器。
本实用新型的第四方面涉及根据本实用新型的第一方面的负载控制装置，其特征在于：所述继电器包括具有用于使所述继电器导电的置位线圈和用于使所述继电器不导电的复位线圈的自锁继电器，或具有用于使所述继电器导电和不导电的置位线圈的非自锁继电器；并且所述电气装置包括照明负载。
本实用新型的第五方面涉及一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；用户接口；继电器，所述继电器包括固定触点和可移动触点，所述可移动触点在第一位置和第二位置之间能移动，以在所述第二电连接处产生开关热电压，其中当所述可移动触点位于所述第一位置时所述第一电连接和所述第二电连接电耦合，但当所述可移动触点位于所述第二位置时所述第一电连接和所述第二电连接不电耦合；热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并且产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并且产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；以及逻辑电路，所述逻辑电路电耦合到所述热检测电路以接收所述热检测信号，电耦合到所述开关热检测电路以接收指示所述可移动触点卡在所述第一位置或所述第二位置的所述开关热检测信号，以及电耦合到所述继电器，以响应于接收所述开关热检测信号，产生驱动信号以在所述第一位置和所述第二位置之间交替地驱动所述可移动触点。
本实用新型的第六方面涉及根据本实用新型的第五方面的负载控制装置，其特征在于，所述固定触点电耦合到所述第一电连接，并且所述可移动触点电耦合到所述第二电连接。
本实用新型的第七方面涉及根据本实用新型的第五方面的负载控制装置，其特征在于，还包括：通信电路，所述通信电路基于所述可移动触点卡在所述第一位置或所述第二位置，将数字消息传输到远程装置；以及可视指示器，所述可视指示器基于所述可移动触点卡在所述第一位置或所述第二位置，向用户提供反馈。
本实用新型的第八方面涉及根据本实用新型的第五方面的负载控制装置，其特征在于，所述逻辑电路电耦合到所述用户接口以接收所述用户接口的致动的指示；并且所述逻辑电路基于所述热检测信号产生驱动信号，以响应于所述用户接口的致动而将所述可移动触点驱动到所述第一位置或所述第二位置。
本实用新型的第九方面涉及根据本实用新型的第五方面的负载控制装置，其特征在于，所述逻辑电路包括可编程逻辑器件(PLD)、专用集成电路(ASIC)、或现场可编程门阵列(FPGA)。
本实用新型的第十方面涉及一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；自锁继电器，所述自锁继电器电耦合在所述第一电连接和所述第二电连接之间，其中所述自锁继电器包括用于使所述自锁继电器导电的置位线圈和用于使所述自锁继电器不导电的复位线圈，并且其中当驱动所述置位线圈时所述自锁継电器在所述第二电连接处产生开关热电压；热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并且在输出处产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并且在输出处产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；控制电路，所述控制电路电耦合到所述热检测电路的输出以接收所述热检测信号，并且电耦合到所述开关热检测电路的输出以接收所述开关热检测信号；以及用户接口，所述用户接口电耦合到所述控制电路；并且所述控制电路进一步电耦合到所述继电器的所述置位线圈和所述复位线圈，并且响应于接收指示所述自锁继电器卡在断开位置或闭合位置的开关热检测信号，脉冲所述复位线圈，脉冲所述置位线圈，或交替地脉冲所述复位线圈和脉冲所述置位线圈。
本实用新型的第十一方面涉及一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；继电器，所述继电器电耦合在所述第一电连接与所述第二电连接之间，并被配置成控制从所述AC电源输送到所述电气装置的所述电力，以便在所述第二电连接处产生开关热电压；热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并被配置成产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；控制电路，所述控制电路被配置成产生用于尝试断开和闭合所述继电器的驱动信号，被配置成监测所述开关热检测信号，并被配置成基于所述开关热检测信号来确定所述继电器是断开还是闭合；以及用户接口，所述用户接口电耦合到所述控制电路；并且所述控制电路被进一步配置成响应于确定所述继电器卡在闭合而执行卡在闭合过程，所述卡在闭合过程包括所述控制电路尝试闭合所述继电器、尝试断开所述继电器、监测所述开关热检测信号、以及确定所述继电器是否卡在闭合。
本实用新型的第十二方面涉及根据本实用新型的第十一方面的负载控制装置，其特征在于，所述控制电路被配置成重复执行所述卡在闭合过程，直到所述控制电路基于所述开关热检测信号确定所述继电器断开为止，或直到所述控制电路执行所述卡在闭合过程第一最大次数为止。
本实用新型的第十三方面涉及根据本实用新型的第十二方面的负载控制装置，其特征在于，还包括：存储器，所述存储器耦合到所述控制电路；并且如果所述控制电路执行所述卡在闭合过程所述第一最大次数，则所述控制电路被配置成等待预定量的时间并且接着重复所述卡在闭合过程。
本实用新型的第十四方面涉及根据本实用新型的第十一方面的负载控制装置，其特征在于，还包括：视觉指示器，所述视觉指示器耦合到所述控制电路，并且被配置成被点亮以将反馈提供给用户；并且所述控制电路被配置成响应于确定所述继电器卡在闭合而点亮所述视觉指示器。
如本文所述，用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置可被配置成检测继电器卡在闭合并尝试修复(例如，“扯开”) 继电器。负载控制电路可包括：适用于电耦合到AC电源的电连接；适用于电耦合到电气装置的电连接；继电器，电耦合在两个电连接之间，并被配置成控制从AC电源输送到电气装置的电力，以便在电连接中的一个处产生开关热电压(switched-hot voltage)；检测电路，电耦合到第二电连接，并被配置成产生指示开关热电压的大小的检测信号；以及控制电路。控制电路可产生用于尝试断开和闭合继电器的驱动信号，监测检测信号，并基于检测信号来确定继电器是断开还是闭合。控制电路可响应于确定继电器卡在闭合而执行卡在闭合过程。在卡在闭合过程中，控制电路可尝试闭合继电器，尝试断开继电器，监测检测信号，并确定继电器是否卡在闭合。在卡在闭合过程中，负载控制系统可在尝试断开继电器之后并在监测检测信号之前等待预定量的时间。负载控制系统可重复执行卡在闭合过程，直到控制电路基于检测信号确定继电器断开为止，或直到控制电路执行卡在闭合过程最大次数(例如，变量NMAX)为止。
负载控制系统可包括耦合到控制电路的存储器。如果控制电路执行卡在闭合过程最大次数，则控制电路可等待预定量的时间或在存储器中将继电器标记为卡在闭合。如果控制电路等待预定量的时间，则控制电路可重复执行卡在闭合过程，直到控制电路基于检测信号确定继电器断开为止，或直到控制电路执行卡在闭合过程最大次数为止。如果控制电路执行卡在闭合过程最大次数第二最大次数(例如，MMAX)，则控制电路可在存储器中将继电器标记为卡在闭合。在存储器中将继电器标记为卡在闭合之后，控制电路可执行卡在闭合过程附加一次或更多次。控制电路可接收断开继电器的命令。响应于接收到断开继电器的命令，控制电路可控制驱动信号断开继电器并随后在监测检测信号以确定继电器是否卡在闭合之前等待预定量的时间。
负载控制系统可包括被配置成接收用户输入的致动器。控制电路可经由致动器而接收断开继电器的命令。负载控制系统可包括被配置成接收数字消息的通信电路。控制电路可经由数字消息而接收断开继电器的命令。负载控制系统可包括被配置成点亮以将反馈提供给用户的视觉指示器。控制电路可响应于确定继电器卡在闭合而点亮视觉指示器。控制电路可响应于确定继电器卡在闭合而使视觉指示器闪烁。
继电器可包括自锁继电器。控制电路可响应于确定继电器卡在闭合而脉冲自锁继电器的置位线圈(SET coil)。继电器可包括非自锁继电器。负载控制系统可包括被配置成响应于确定继电器卡在闭合而传输数字消息的通信电路。负载控制系统可包括耦合到控制电路的存储器。控制电路可响应于确定继电器卡在闭合而在存储器中将继电器标记为卡在闭合。检测电路可包括过零检测电路。电气装置可包括照明负载。
附图说明
图1是示例负载控制装置的框图。
图2A是用于断开继电器的示例命令过程的流程图。
图2B是用于闭合继电器的示例命令过程的流程图。
图3A是用于断开继电器的另一示例命令过程的流程图。
图3B是用于闭合继电器的另一示例命令过程的流程图。
具体实施方式
图1是负载控制装置100的示例(例如，开关模块)的简化框图。负载控制装置100适用于串联电耦合在电源(例如，交流(AC)电源 102或直流(DC)电源)与电气装置——例如电气负载(例如，照明负载)——和/或电气负载的负载调节装置(例如，诸如LED光源106 的LED驱动器104)之间。负载控制装置100可包括：热端子H，适用于耦合到AC电源102的热侧以接收热电压(hot voltage)VH；中性端子N，适用于耦合到AC电源的中性侧；以及开关热端子SH，适用于耦合到LED驱动器104。负载控制装置100可被配置成控制输送到LED 驱动器104并因此输送到LED光源106的电力，例如以开启和关断LED 光源。LED驱动器104可被配置成控制输送到LED光源106的电力的量，并因此控制LED光源的强度。LED驱动器的示例更详细地描述在共同转让的2103年7月23日颁发的名为“LOAD CONTROL DEVICE FOR A LIGHT-EMITTING DIODE LIGHT SOURCE”的第8,492,987号美国专利以及2014年1月9日公开的名为“FORWARD CONVERTER HAVING A PRIMARY-SIDE CURRENT SENSE CIRCUIT”的第 2014/0009084号美国专利申请公开中，这两个专利文献的全部公开内容以引用方式并入本文中。替选地，电气负载可包括用于驱动荧光灯的电子镇流器。
负载控制装置100可包括开关电路，例如继电器110，该开关电路串联电耦合连接在热端子(hot terminal)H与开关热端子(switched-hot terminal)SH之间，以控制输送到LED驱动器104和LED光源106的电力。负载控制装置100可包括控制电路112，该控制电路112耦合到继电器110以使继电器导电和不导电来控制输送到LED驱动器104和 LED光源106的电力(例如，以开启和关断LED光源)。控制电路112 可被配置成产生驱动信号VDR，该驱动信号VDR用于将继电器110控制成导电和不导电，以在开关热端子SH处产生开关热电压(switched-hot voltage)VSH。控制电路112可包括任何适当控制器或处理装置，诸如微控制器、可编程逻辑器件(PLD)、微处理器、专用集成电路(ASIC) 或现场可编程门阵列(FPGA)。控制电路112还可耦合到用于存储负载控制装置100的操作特性的存储器(未示出)。存储器可实施为外部集成电路(IC)或实施为控制电路112的内部电路。
继电器可包括自锁继电器(latching relay)或非自锁继电器 (non-latchingrelay)。例如，继电器可包括具有单个置位线圈的非自锁继电器，并且控制电路112可被配置成主动将驱动信号VDR驱动到高，以使继电器110导电，并移除驱动信号以使继电器不导电。继电器110 可包括自锁继电器，其中自锁继电器具有用于使继电器导电的置位线圈以及用于使继电器不导电的复位线圈(RESET coil)。
负载控制装置100可包括用户接口114，该用户接口114包括例如用于接收用户输入的一个或更多个按钮(例如，致动器)。控制电路112可被配置成例如响应于用户接口的按钮的致动而分别使可控导电装置110导电和不导电以开启和关断LED光源106。负载控制装置 100可包括用于提供用户反馈的一个或更多个指示器(例如，视觉指示器、音频指示器等)。例如，控制电路112可被配置成点亮用户接口 114的视觉指示器，以提供例如LED驱动器104和/或LED光源106 的状态(例如，LED光源是开启还是关断，负载控制装置是否卡在断开/闭合等)的视觉表示。
负载控制装置100还可包括通信电路116，例如，用于传输和/或接收无线信号的无线通信电路。例如，通信电路116可包括射频(RF) 收发器、RF接收器、RF发射器、红外线(IR)接收器和/或其他适当无线通信电路。负载控制装置100可被配置成从诸如电池供电的遥控装置和/或无线占用传感器的输入装置接收无线信号。控制电路112可被配置成响应于经由通信电路116接收的无线信号而控制LED光源 106。远程无线占用传感器和空置传感器的示例在共同转让的2011年5 月10日颁发的名为“BATTERY-POWERED OCCUPANCY SENSOR”的第7,940,167号美国专利、2011年8月30日颁发的名为“RADIO-FREQUENCY LIGHTING CONTROLSYSTEM WITH OCCUPANCY SENSING”的第8,009,042号美国专利、以及2012年6 月12日颁发的名为“METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING A WIRELESS SENSOR”的第8,199,010号美国专利中更详细地描述，这三个专利的全部公开内容以引用方式并入本文中。替选地，通信电路116可包括有线通信电路，该有线通信电路可操作以通过诸如串行通信链路、以太网通信链路、电力线载波通信电路或其他适当数字通信链路的有线通信链路上传输和接收数字消息。
负载控制装置100可对其他类型的输入装置作出响应，诸如例如日光传感器、辐射计、阴天传感器、阴影传感器、窗口传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、烟雾检测器、一氧化碳检测器、空气质量传感器、运动传感器、安全传感器、接近传感器、固定传感器、分隔传感器、小键盘、动能或太阳能遥控器、钥匙卡、蜂窝电话、智能电话、平板、个人数字助理、个人计算机、膝上型计算机、时钟、音频视频控制器、安全装置(诸如防火装置、防水装置和医疗紧急装置)、电力监测装置(诸如f电力表、电能表、民用辅助计量、民用费率表)、家用、商用或工业控制器、与其他控制系统(诸如安全系统和紧急警报系统)的接口装置、或这些输入装置的任何组合。
负载控制装置100可还包括电源118，该电源118用于产生用于对控制电路112、无线通信电路116和/或负载控制装置100的其他低压电路供电的DC供电电压VCC。电源118可例如耦合在热端子H与中性连接N之间。
负载控制装置100可包括热检测电路(hot detect circuit)120和/ 或开关热检测电路(switched-hot detect circuit)122。热检测电路120可耦合在热端子H与中性端子N之间。热检测电路120可被配置成产生指示热电压VH的大小的热检测信号VD-H。开关热检测电路122可耦合在开关热端子SH与中性端子N之间。开关热检测电路122可被配置成产生指示开关热电压VSH的大小的开关热检测信号VD-SH。热检测电路 120和开关热检测电路122可各自包括例如过零检测电路。例如，热检测电路120可被配置成当热电压VH的大小降低到低于热检测阈值(例如，约30伏)时，将热检测信号VD-H朝向供电电压VCC驱动到高，并且开关热检测电路122可被配置成当开关热电压VSH的大小降低到低于开关热检测阈值(例如，约30伏)时，将开关热检测信号VD-SH朝向供电电压VCC驱动到高。开关热电压VSH可以是跨越LED驱动器104 和/或LED光源106来测量的。
控制电路112可被配置成接收热检测信号VD-H和/或开关热检测信号VD-SH。控制电路112可被配置成响应于热检测信号VD-H而确定热电压VH的过零的次数，以确定何时断开和闭合可控导电装置110的继电器。控制电路112可被配置成响应于开关热检测信号VD-SH而确定故障状态——例如，如果可控导电装置110的继电器没有成功断开或闭合。例如，控制电路112可被配置成通过在控制驱动信号VDR以使继电器不导电之后监测开关热检测信号VD-SH持续检测时间段(例如，约15 毫秒)来确定继电器110是否成功断开。如果控制电路112在检测时间段的结束时检测到开关热电压VSH不存在于开关热端子SH处(例如，开关热电压的大小为约零伏)，则控制电路112可确定继电器110正确地断开并继续正常操作。然而，如果开关热电压存在于开关热端子 SH处，则控制电路112可确定继电器110卡在闭合。
如果控制电路112确定继电器110卡在闭合，则控制电路112可尝试通过执行继电器卡在闭合过程来修复卡滞继电器。继电器卡在闭合过程可包括控制电路112例如在存在或不存在一个或更多个延迟的情况下，在随后尝试断开继电器之前尝试闭合继电器。在随后尝试断开被确定为卡在闭合的继电器之前尝试闭合该继电器的过程可在继电器触点之间产生摆动动作，该摆动动作例如通过触点清除触点的碎屑或破坏触点之间的小的焊接来帮助将触点相互释放。控制电路可例如在等待预定时间段或(例如，在存储器中)将继电器标记为卡滞之前重复执行继电器卡在闭合过程最大次数。
例如，控制电路112可重复执行继电器卡在闭合过程(例如，尝试闭合和断开继电器)例如约五次，同时监测开关热检测信号VD-SH以查看继电器110是否成功断开。例如，控制电路112可尝试通过交替对非自锁继电器的置位线圈施加和移除驱动电压来闭合和断开非自锁继电器，或可尝试通过交替驱动自锁继电器的置位线圈和复位线圈来闭合和断开自锁继电器。如果继电器110在闭合和断开继电器的最大次数的尝试(例如，五次尝试)之后不断开，则控制电路112可在再一次尝试闭合和断开继电器五次之前等待预定量的时间(例如，2秒)。例如，控制电路112可重复尝试闭合和断开继电器五次的过程，并接着在最终(例如，在存储器中)将继电器标记为卡滞之前暂停最大次数(例如，三次)。如果继电器110被标记为卡滞，则控制电路112 可被配置成使用户接口114的视觉指示器闪烁和/或经由通信电路116 而传输指示继电器卡滞的数字消息。当控制电路112(例如，经由用户接口114和/或通信电路116)接收断开继电器110的另一后续命令时，控制电路可再次执行继电器卡在闭合过程一次或更多次。
如果控制电路112正驱动自锁继电器，则控制电路可被配置成脉冲施加到置位线圈的驱动电压最大次数(例如，五次)以尝试修复卡滞继电器(例如，而不是重复尝试闭合和断开继电器110或除重复尝试闭合和断开继电器110之外)。例如，每次控制电路112尝试闭合继电器110，控制电路112便可脉冲施加到置位线圈的驱动电压最大次数。此外，控制电路112可被配置成每次控制电路尝试断开继电器，便脉冲复位线圈预定次数(例如，五次)。
如果控制电路112确定继电器110卡在断开，则控制电路112可尝试通过执行继电器卡在断开过程来修复卡滞继电器。继电器卡在断开过程可包括控制电路112在随后尝试闭合继电器之前尝试断开继电器。控制电路可例如在等待预定时间段或(例如，在存储器中)将继电器标记为卡滞之前重复执行继电器卡在断开过程最大次数。例如，控制电路112可重复执行继电器卡在断开过程(例如，尝试闭合和断开继电器)例如约五次，同时监测开关热检测信号VD-SH以查看继电器 110是否成功闭合。例如，控制电路112可尝试通过交替对非自锁继电器的置位线圈移除和施加驱动电压来断开和闭合非自锁继电器，或可尝试通过交替驱动自锁继电器的复位线圈和置位线圈来断开和闭合自锁继电器。如果继电器110在断开和闭合继电器的最大次数的尝试(例如，五次尝试)之后不闭合，则控制电路112可在再一次尝试断开和闭合继电器五次之前等待预定量的时间(例如，2秒)。例如，控制电路112可重复尝试断开和闭合继电器五次的过程，并接着在最终(例如，在存储器中)将继电器标记为卡滞之前暂停最大次数(例如，三次)。如果继电器110被标记为卡滞，则控制电路112可被配置成使用户接口114的视觉指示器闪烁和/或经由通信电路116而传输指示继电器卡滞的数字消息。当控制电路112(例如，经由用户接口114和/ 或通信电路116)接收闭合继电器110的另一后续命令时，控制电路可再次执行继电器卡在断开过程一次或更多次。
负载控制装置100被配置成控制到其他类型的电气负载的电力，例如：照明负载(诸如白炽灯、卤素灯、电子低压照明负载和磁性低压照明负载)；用于驱动气体放电灯的调光镇流器；台灯或落地灯；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；电动机负载，诸如吊扇或排气扇；电动窗饰；投影屏幕；电动内部或外部百叶窗；加热和/或冷却系统；加热、通风和空调(HVAC)系统；空调；压缩机；电子基板加热器控制器；可控挡板；变风量控制器；新鲜空气进气控制器；通风控制器；用于散热器和辐射加热系统中的液压阀；湿度控制单元；加湿器；除湿器；热水器；锅炉控制器；泳池泵；冰箱；冷冻箱；电器；电视；计算机监测器；打印机；复印机；传真机；摄影机；音频系统；放大器；扬声器；高架投影机；视频展示台；智能板；咖啡机；多士炉；电梯；电源；发电机；充电器；电动车辆充电器；医疗装置，替代能源控制器和/或这些电气负载的任何组合。
图2A是用于断开继电器的示例命令过程200的流程图。命令过程200可由负载控制装置的控制电路(例如，负载控制装置100的控制电路112)响应于在202(例如，经由用户接口114和/或通信电路116) 接收到关断命令来执行。在命令过程200期间，控制电路可确定继电器是否已成功断开，并且如果继电器卡在闭合，则可尝试断开继电器。例如，控制电路可在202接收关断命令并在204尝试断开继电器。
在206，控制电路可确定继电器是否断开。例如，控制电路可在控制驱动信号以使继电器不导电之后监测开关热检测信号和/或开关热端子处的开关热电压的大小持续检测时间段。如果在检测时间段的结束时，继电器检测到开关热电压存在于开关热端子处，则控制电路可确定继电器卡在闭合。如果在206控制电路确定继电器卡在闭合，则在208，控制电路可尝试闭合继电器并接着在204尝试重新断开继电器。在204尝试重新断开继电器之后，控制电路可在206再次确定继电器是否断开。如果例如通过在检测时间段的结束时检测到开关热电压不存在于开关热端子处，控制电路在206确定继电器断开，则命令过程 200结束。
图2B是用于闭合继电器的示例命令过程250的流程图。命令过程 250可由负载控制装置的控制电路(例如，负载控制装置100的控制电路112)响应于在252接收到开启命令(例如，经由用户接口114和/ 或通信电路116)来执行。在命令过程250期间，控制电路可确定继电器是否已成功闭合，并且如果继电器卡在断开，则可尝试闭合继电器。例如，控制电路可在252接收开启命令并在254尝试闭合继电器。
在256，控制电路可确定继电器是否闭合。例如，控制电路可在控制驱动信号以使继电器导电之后监测开关热检测信号和/或开关热端子处的开关热电压的大小持续检测时间段。如果在检测时间段的结束时，继电器检测到开关热电压不存在于开关热端子处，则控制电路可确定继电器卡在断开。如果在256，控制电路确定继电器卡在断开，则在258，控制电路可尝试断开继电器并接着在254尝试重新闭合继电器。在254尝试重新闭合继电器之后，控制电路可在256再次确定继电器是否闭合。如果例如通过在检测时间段的结束时检测到开关热电压存在于开关热端子处，控制电路在256确定继电器闭合，则命令过程250 结束。
图3A是用于断开继电器的另一示例命令过程300的流程图。命令过程300可由负载控制装置的控制电路(例如，负载控制装置100的控制电路112)响应于在步骤302(例如，经由用户接口114和/或通信电路116)接收到关断命令来执行。在命令过程300期间，控制电路可确定继电器是否已成功断开，并且如果继电器被确定卡在闭合，则可尝试闭合并接着断开继电器。控制电路可在命令过程300期间使用两个变量m、n，以跟踪在确定继电器卡在闭合之后，控制电路已尝试断开和闭合开关(例如，执行继电器卡在闭合过程)多少次。
控制电路可在302接收关断命令。控制电路可在304将变量m初始化为零并在306将变量n初始化为零。控制电路可接着在308例如通过停止驱动非自锁继电器的置位线圈或通过脉冲自锁继电器的复位线圈来控制驱动电压VDR以断开继电器。控制电路可在310等待第一延迟时间段TDELAY1，该第一延迟时间段TDELAY1例如可对应于继电器和驱动继电器的电气硬件的整个关断延迟(例如，约15毫秒)。
在312，控制电路可监测(例如，采样)开关热检测信号(例如，开关热检测信号VD-SH)和/或开关热端子SH处的开关热电压的大小。在314，控制电路可基于开关热检测信号VD-SH的大小来确定继电器是否断开。如果控制电路在314确定继电器断开，则命令过程300可退出。然而，如果控制电路在314确定继电器卡在闭合，则控制电路可在316确定变量n是否等于最大数量NMAX(例如，五)。如果控制电路在316确定变量n不等于最大数量NMAX，则控制电路可在318中使变量n递增。控制电路可接着在320在第一线循环期间控制驱动电压 VDR以闭合继电器，并接着在308在第二后续线循环(例如，紧接在后的线循环)期间控制驱动电压VDR以断开继电器。例如，控制电路可在320中通过驱动非自锁继电器的置位线圈或通过脉冲自锁继电器的置位线圈而尝试闭合继电器。此外或替选地，控制电路可在320中脉冲自锁继电器的置位线圈以尝试断开继电器。
在320和308尝试闭合和断开继电器之后，控制电路可接着再次在310等待第一延迟时间段TDELAY1，在312监测开关热检测信号VD-SH，并在314确定继电器是否卡在闭合。如果控制电路在314确定继电器保持卡在闭合并在316确定变量n已增大到最大数量NMAX，则控制电路可在322确定变量m是否等于最大数量MMAX(例如，三)。如果控制电路在322确定变量m不等于最大数量MMAX，则控制电路可在324 使变量m递增并在326等待第二延迟时间段TDELAY2(例如，两秒)。可以确定第二延迟时间段TDELAY2，使得电源可再充电和/或防止过热。控制电路可接着在306将变量n设定为等于零，并且再次在308到320 重复尝试断开继电器最大次数(即，NMAX)。如果控制电路在324中确定变量m已增大到最大数量MMAX，则控制电路可在328中(例如，在存储器中)将继电器标记为卡在闭合，并且命令过程300可退出。如果控制电路在闭合和断开继电器的尝试中的任一个之后在314确定继电器断开，则命令过程300可在那时退出，而不将继电器标记为卡在闭合。
图3B是用于闭合继电器的另一示例命令过程350的流程图。命令过程350可由负载控制装置的控制电路(例如，负载控制装置100的控制电路112)响应于在步骤352(例如，经由用户接口114和/或通信电路116)接收到开启命令来执行。在命令过程350期间，控制电路可确定继电器是否已成功闭合，并且如果继电器被确定卡在断开，则可尝试断开并接着闭合继电器。控制电路可在命令过程350期间使用两个变量m、n，以跟踪在确定继电器卡在断开之后，控制电路已尝试闭合和断开开关(例如，执行继电器卡在断开过程)多少次。
控制电路可在352接收开启命令。控制电路可在354将变量m初始化为零并在356将变量n初始化为零。控制电路可接着在358例如通过驱动非自锁继电器的置位线圈或通过脉冲自锁继电器的置位线圈来控制驱动电压VDR以闭合继电器。控制电路可在360等待第一延迟时间段TDELAY1，该第一延迟时间段TDELAY1例如可对应于继电器和驱动继电器的电气硬件的整个开启延迟(例如，约15毫秒)。
在362，控制电路可监测(例如，采样)开关热检测信号(例如，开关热检测信号VD-SH)和/或开关热端子SH处的开关热电压的大小。在364，控制电路可基于开关热检测信号VD-SH来确定继电器是否闭合。如果控制电路在364确定继电器闭合，则命令过程350可退出。然而，如果控制电路在364确定继电器卡在关断，则控制电路可在366确定变量n是否等于最大数量NMAX(例如，五)。如果控制电路在366确定变量n不等于最大数量NMAX，则控制电路可在368中使变量n递增。控制电路可接着在370在第一线循环期间控制驱动电压VDR以断开继电器，并接着在358在第二后续线循环(例如，紧接在后的线循环) 期间控制驱动电压VDR以闭合继电器。例如，控制电路可在370通过停止驱动非自锁继电器的置位线圈或通过脉冲自锁继电器的复位线圈而尝试断开继电器。此外或替选地，控制电路可在370脉冲自锁继电器的复位线圈以尝试断开继电器。
在370和358尝试断开和闭合继电器之后，控制电路可接着再次在360等待第一延迟时间段TDELAY1，在362监测开关热检测信号VD-SH，并在364确定继电器是否卡在断开。如果控制电路在364确定继电器保持卡在断开并在366确定变量n已增大到最大数量NMAX，则控制电路可在372确定变量m是否等于最大数量MMAX(例如，三)。如果控制电路在372确定变量m不等于最大数量MMAX，则控制电路可在374 使变量m递增并在376等待第二延迟时间段TDELAY2(例如，两秒)。可以确定第二延迟时间段TDELAY2，使得电源可再充电和/或防止过热。控制电路可接着在356将变量n设定为等于零，并且再次在358到370 重复尝试闭合继电器最大次数(即，NMAX)。如果控制电路在374中确定变量m已增大到最大数量MMAX，则控制电路可在378(例如，在存储器中)将继电器标记为卡在断开，并且命令过程350可退出。如果控制电路在断开和闭合继电器的尝试中的任一个之后在364确定继电器闭合，则命令过程350可在那时退出，而不将继电器标记为卡在闭合。

Claims (14)

1.一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：
第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；
第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；
继电器，所述继电器电耦合在所述第一电连接与所述第二电连接之间，其中所述继电器包括一个或多个输入，并且其中当所述一个或多个输入被驱动成高和低中的至少一个时，所述继电器在所述第二电连接处产生开关热电压；
热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并且在输出处产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；
开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并且在输出处产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；
控制电路，所述控制电路电耦合到所述热检测电路的输出以接收所述热检测信号，并且电耦合到所述开关热检测电路的输出以接收所述开关热检测信号；以及
用户接口，所述用户接口电耦合到所述控制电路；并且
所述控制电路被进一步电耦合到所述继电器的所述一个或多个输入，并且响应于接收所述开关热检测信号，产生驱动信号以交替地闭合和断开所述继电器。
2.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，还包括：
存储器，所述存储器电耦合到所述控制电路；
视觉指示器，所述视觉指示器电耦合到所述控制电路；
通信电路，所述通信电路电耦合到所述控制电路；并且
所述控制电路：
在所述存储器中存储指示所述继电器卡在闭合位置或断开位置的数据；
在所述通信电路上通信指示所述继电器卡在所述闭合位置或所述断开位置的数据；以及
经由指示所述继电器卡在所述闭合位置或所述断开位置的所述视觉指示器来向用户提供反馈。
3.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于，所述控制电路进一步基于所述热检测信号来产生驱动信号，以响应于所述用户接口的致动而断开或闭合所述继电器。
4.根据权利要求1所述的负载控制装置，其特征在于：
所述继电器包括具有用于使所述继电器导电的置位线圈和用于使所述继电器不导电的复位线圈的自锁继电器，或具有用于使所述继电器导电和不导电的置位线圈的非自锁继电器；并且
所述电气装置包括照明负载。
5.一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：
第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；
第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；
用户接口；
继电器，所述继电器包括固定触点和可移动触点，所述可移动触点在第一位置和第二位置之间能移动，以在所述第二电连接处产生开关热电压，其中当所述可移动触点位于所述第一位置时所述第一电连接和所述第二电连接电耦合，但当所述可移动触点位于所述第二位置时所述第一电连接和所述第二电连接不电耦合；
热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并且产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；
开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并且产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；以及
逻辑电路，所述逻辑电路电耦合到所述热检测电路以接收所述热检测信号，电耦合到所述开关热检测电路以接收指示所述可移动触点卡在所述第一位置或所述第二位置的所述开关热检测信号，以及电耦合到所述继电器，以响应于接收所述开关热检测信号，产生驱动信号以在所述第一位置和所述第二位置之间交替地驱动所述可移动触点。
6.根据权利要求5所述的负载控制装置，其特征在于，所述固定触点电耦合到所述第一电连接，并且所述可移动触点电耦合到所述第二电连接。
7.根据权利要求5所述的负载控制装置，其特征在于，还包括：
通信电路，所述通信电路基于所述可移动触点卡在所述第一位置或所述第二位置，将数字消息传输到远程装置；以及
可视指示器，所述可视指示器基于所述可移动触点卡在所述第一位置或所述第二位置，向用户提供反馈。
8.根据权利要求5所述的负载控制装置，其特征在于，所述逻辑电路电耦合到所述用户接口以接收所述用户接口的致动的指示；并且
所述逻辑电路基于所述热检测信号产生驱动信号，以响应于所述用户接口的致动而将所述可移动触点驱动到所述第一位置或所述第二位置。
9.根据权利要求5所述的负载控制装置，其特征在于，所述逻辑电路包括可编程逻辑器件(PLD)、专用集成电路(ASIC)、或现场可编程门阵列(FPGA)。
10.一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：
第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；
第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；
自锁继电器，所述自锁继电器电耦合在所述第一电连接和所述第二电连接之间，其中所述自锁继电器包括用于使所述自锁继电器导电的置位线圈和用于使所述自锁继电器不导电的复位线圈，并且其中当驱动所述置位线圈时所述自锁継电器在所述第二电连接处产生开关热电压；
热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并且在输出处产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；
开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并且在输出处产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；
控制电路，所述控制电路电耦合到所述热检测电路的输出以接收所述热检测信号，并且电耦合到所述开关热检测电路的输出以接收所述开关热检测信号；以及
用户接口，所述用户接口电耦合到所述控制电路；并且
所述控制电路进一步电耦合到所述继电器的所述置位线圈和所述复位线圈，并且响应于接收指示所述自锁继电器卡在断开位置或闭合位置的开关热检测信号，脉冲所述复位线圈，脉冲所述置位线圈，或交替地脉冲所述复位线圈和脉冲所述置位线圈。
11.一种用于控制从AC电源输送到电气装置的电力的负载控制装置，其特征在于，所述负载控制装置包括：
第一电连接，所述第一电连接适用于电耦合到所述AC电源；
第二电连接，所述第二电连接适用于电耦合到所述电气装置；
继电器，所述继电器电耦合在所述第一电连接与所述第二电连接之间，并被配置成控制从所述AC电源输送到所述电气装置的所述电力，以便在所述第二电连接处产生开关热电压；
热检测电路，所述热检测电路电耦合到所述第一电连接，并产生指示在所述第一电连接上接收的热电压的大小的热检测信号；
开关热检测电路，所述开关热检测电路电耦合到所述第二电连接，并被配置成产生指示所述开关热电压的大小的开关热检测信号；
控制电路，所述控制电路被配置成产生用于尝试断开和闭合所述继电器的驱动信号，被配置成监测所述开关热检测信号，并被配置成基于所述开关热检测信号来确定所述继电器是断开还是闭合；以及
用户接口，所述用户接口电耦合到所述控制电路；并且
所述控制电路被进一步配置成响应于确定所述继电器卡在闭合而执行卡在闭合过程，所述卡在闭合过程包括所述控制电路尝试闭合所述继电器、尝试断开所述继电器、监测所述开关热检测信号、以及确定所述继电器是否卡在闭合。
12.根据权利要求11所述的负载控制装置，其特征在于，所述控制电路被配置成重复执行所述卡在闭合过程，直到所述控制电路基于所述开关热检测信号确定所述继电器断开为止，或直到所述控制电路执行所述卡在闭合过程第一最大次数为止。
13.根据权利要求12所述的负载控制装置，其特征在于，还包括：
存储器，所述存储器耦合到所述控制电路；并且
如果所述控制电路执行所述卡在闭合过程所述第一最大次数，则所述控制电路被配置成等待预定量的时间并且接着重复所述卡在闭合过程。
14.根据权利要求11所述的负载控制装置，其特征在于，还包括：
视觉指示器，所述视觉指示器耦合到所述控制电路，并且被配置成被点亮以将反馈提供给用户；并且
所述控制电路被配置成响应于确定所述继电器卡在闭合而点亮所述视觉指示器。
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