TW201112861A - Power source sensing dimming circuits and methods of operating same - Google Patents

Description

201112861 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明標的物係關於照明裝置，且更特定而言，係關於 用於發光裝置之調光控制。 【先前技術】 • 用於照明的諸多控制電路使用舍相調光。在舍相調光 中’使AC波形之一部分（舉例而言，前緣或後緣）消隱 (「切割掉」）以減小提供至一照明裝置之RMS電壓。當與 白熾燈一起使用時，RMS電壓之此減小導致一對應之電流 減小’且因此’導致一電力消耗及光輸出之減小。當RMS 電壓降低時’來自白熾燈之光輸出降低。 近來，已開發出為一般照明提供光之固態照明系統。此 等固態照明系統利用耦合至一電力供應器之發光二極體或 其他固態光源，該電力供應器接收AC線電壓並將彼電壓 轉換成適於驅動固態光發射器之一電壓及/或電流。用於 發光一極體光源之典型電力供應器包含經線性電流調整之 供應器及/或經脈寬調變之電流及/或經電壓調整之供應 器。 * 已闡述了用於在諸多不同應用中驅動固態光源之諸多不 , 同技術，舉例而言，包含以下美國專利中所闡述之彼等技 術：Miller之美國專利第3,755,697號、取叫請3等人之美 國專利第5,345，167號、Ortiz之美國專利第5,736,881號、 Perry之美國專利第6，15〇,771號、Bebenr〇th之美國專利第 6,329,760號、Latham，II等人之美國專利第6 873 2〇3號、 148149.doc 201112861

Dimmick之美國專利第5，151，679號、Peterson之美國專利 第4,717,868號、Choi等人之美國專利第5,175,528號、 Delay之美國專利第3,787,752號、Anderson等人之美國專 利第5,844,377號、Ghanem之美國專利第6,285，139號、 尺〇丨5 61^\161*等人之美國專利第6，161,910號、？丨5161'之美國專 利第4,090，189號、Rahm等人之美國專利第6,636,003號、 又11等人之美國專利第7,071，762號、8丨61)1等人之美國專利 第6,400,101號、Min等人之美國專利第6,586,890號、 [〇33\1111等人之美國專利第6,222，172號、1〇16丫之美國專利 第5,912,568號、Swanson等人之美國專利第6,836,081號、 Mick之美國專利第6,987,787號、Baldwin等人之美國專利 第7，1 19,498號、Barth等人之美國專利第6,747,420號、 1^匕6118專人之美國專利第6,808,287號、66^-』〇113115611之美 國專利第6,841，947號、Robinson等人之美國專利第 7,2〇2,608號、Kamikawa等人之美國專利第6,995,518號、 美國專利第6,724,376號、美國專利第7，180,487號、 Hutchison等人之美國專利第6,614,358號、Swanson等人之 美國專利第6,362,578號、Hochstein之美國專利第 5,661，645號、1_^4人之美國專利第6,528,954號、1^3等人 之美國專利第6,340,868號、Lys等人之美國專利第 7,〇38,399號、Saito等人之美國專利第6,577,〇72號及 Illingworth之美國專利第6,388,393號。 在諸多設施中，依據一主AC源（例如，AC線電壓）正常 運行之緊急照明係由一輔助高壓DC源（舉例而言，一蓄電 148149.doc 201112861 池）做後援。當在一建築物或分支電路中AC源喪失時，便 經由用於供應正常AC電力之相同匯流排供應dc電壓。一 般而言，期望將由緊急照明產生之照明位準減小至接近最 小位準以在仍滿足安全要求之同時減小電力消耗並延長蓄 電池壽命。 ' 【發明内容】 在本發明標的物之某些實施例中，一照明控制電路包含 一調光命令信號產生電路，該調光命令信號產生電路經組 態以接收一輸入信號並回應地產生一調光命令信號，以當 該輸入信號係一 AC信號時回應於一調光控制信號之變化 而施加在一最小調光與一最大調光之間的一範圍上變化之 一調光，且當該輸入信號係一 DC信號時施加大於該最小 調光之一固定調光。舉例而言，在某些實施例中，該調光 命令信號產生電路可包含：一調光控制信號產生電路，其 經組態以產生指示該輸入信號之一平均工作循環之一平均 信號；及一可變增益電路，其經組態以當該平均信號滿足 一預定準則時施加一第一增益至該調光控制信號以產生該 調光命令信號，且當該平均信號不能滿足該預定準則時施 ' 加一第二增益至該調光控制信號以產生該調光命令信號。 該調光控制信號可包含該平均信號、一 PWM二進制調光器 信號或一類比調光器信號或係自該平均信號、一 PWM二進 制調光器信號或一類比調光器信號獲得。 在其他實施例中，該調光控制信號產生電路包含：一轉 換電路’其經組態以產生具有對應於該輸入信號之該工作 148I49.doc 201112861 循枝之-工作循環的—經脈寬調變（pwm)二進制信號；及 平句電路，其經組態以產生具有表示該pwM二進制信號 平均數之一位準的一平均信號。該可變增益電路可包 含-選擇性比例調整電路，其經組態以比較該平均信號與 參考彳5號且回應於該比較而比例調整該調光控制信號。 該可變增益電路可進__步包含—pwM電路，其經組態以自 u ‘比例周整之調光控制信號產生該調光命令信號作為一 PWM調光命令信號。該pwM電路可經組態以比較該經比 例凋整之s周光控制信號與一週期性參考信號以產生該 調光命令信號。該照明控制電路可進一步包含經組態以產 生该週期性參考信號之一週期性參考信號產生器。該照明 控制電路可進一步包含經組態以回應於該調光命令信號而 驅動一 LED之一發光二極體（LED)驅動電路。 本發明標的物之其他實施例提供一照明控制電路，其包 含：一感測信號輸入；一調光控制信號產生電路，其經組 態以產生一調光控制信號；及一可變增益電路，其經組態 以回應於該感測信號輸入處之一信號之一第一狀態而施加 一第一增益至該調光控制信號以產生一調光命令信號，且 回應於該感測信號輸入處之該信號之一第二狀態而施加一 第二增益至該調光控制信號以產生該調光命令信號。 該調光控制信號產生電路可經組態以回應於該感測信號 輸入處之該信號而產生該調光控制信號。舉例而言，該調 光控制信號產生電路可經組態以回應於一 AC舍相調光器 信號而產生該調光控制信號，且該可變增益電路可經組態 148149.doc 201112861 以回應於該AC舍相調光器信號而選擇性地施加該第一及 第二增益。在其他實施例中，該調光控制信號產生電路可 經組態以回應於一PWM二進制調光器信號或回應於一類比 调光彳§號而產生該調光控制信號。 ‘ 在某些實施例中’該調光控制信號產生電路係經組態以 確定該感測信號輸入處之該信號之一平均工作循環且該 可變增益電路係經組態以回應於該所確定之工作循環而選 擇也地施加。玄第-及第二増益。該調光控制信號產生電路 可包含：-轉換電路，其經組態以產生具有對應於該輸入 k號之該工作循環之一工作循環的一經脈寬調變二 進制信號；及一平均電路，其經組態以產生具有表示該 PWM二進制信號之一平均數之—位準的一平均信號。該可 變增益電路可包含：_選擇性比例調整電路，其經組態以 比較》亥平均彳s唬與一參考信號且回應於該比較而比例調整 该調光控制信號；及一 PWM電路，其經組態以自該經比例 調i之凋光控制仏號產生該調光命令信號作為一 調光 命令信號。該PWM電路可經組態以比較該經比例調整之調 光控制e I虎與-週期十生參考信號以產生該PWM調光命令信 號且β亥照明控制電路可進一步包含經組態以產生該週期 • 性參考信號之一週期性參考信號產生器電路。該照明控制 電路亦可包含經組態以回應於該調光命令信號而驅動一 LED之—發光二極體（LED)驅動電路。 根據本發明標的物之某些方法實施例，回應於一輸入信 號產生一調光命令信號以當該輸入信號係一 AC信號時回 148149.doc 201112861 應於一調光控制信號而施加在一最小調光與一最大調光之 間的一範圍上變化之一調光，且當該輸入信號係一 DC信 號時施加大於該最小調光之一固定調光。該等方法可包含 產生指示該輸入信號之一平均工作循環之一平均信號，在 該平均信號滿足一預定準則時施加一第一增益至該調光控 制信號以產生該調光命令信號且當該平均信號不能滿足該 預定準則時施加一第二增益至該調光控制信號以產生該調 光命令信號》該調光控制信號可包含該輸入信號（如，AC 舍相調光器信號）、一 PWM二進制調光器信號或一類比調 光器信號’或係自該輸入信號（如，AC舍相調光器信號）、 一 PWM二進制調光器信號或一類比調光器信號獲得。 本發明之其他實施例提供包含一調光命令信號產生電路 之照明控制電路，該調光命令信號產生電路經組態以接收 一輸入信號，確定該輸入信號是一 Ac信號還是一 DC信 號’並基於該輸入信號是一 AC信號還是一 DC信號之該確 定而回應地產生一調光命令信號。該調光命令信號產生電 路可包含：一調光控制信號產生電路，其經組態以產生指 不该輸入信號之一平均工作循環之一平均信號；及一可變 增益電路’其經組態以當該平均信號滿足一預定準則時施 加一第一增益至一調光控制信號以產生該調光命令信號， 且當该平均信號不能滿足該預定準則時施加一第二增益至 該調光控制信號以產生該調光命令信號。 在額外方法實施例中’藉由接收一輸入信號，確定該輸 入k號是一AC信號還是一 DC信號且基於該輸入信號是一 148149.doc 201112861 AC信號還是一 DC信號之該確定產生一調光命令信號來控 制照明。舉例而言，確定該輸入信號是一 AC信號還是__ DC信號可包含產生指示該輸入信號之一平均工作彳盾環< 一平均信號並確定該平均信號是否滿足一預定準則β基於 該輸入信號是一 AC信號還是一 DC信號之該確定產生—調 光命令信號可包含當該平均信號滿足該預定準則時施加— 第一增益至一調光控制信號以產生該調光命令信號，且當 該平均信號不能滿足該預定準則時施加一第二增益至該調 光控制信號以產生該調光命令信號。 【實施方式】 下文參考其中顯示本發明標的物之實施例之隨附圖式更 全面地闡述本發明標的物。然而，本發明標的物可體現為 諸多不同形式且不應將其理解為侷限於本文所述之實施 例。而是’提供此等實施例旨在使本揭示内容徹底及完整 並向熟悉此項技術者完全傳達本發明標的物之範缚。於圖 式中，為清晰起見可誇大特徵。 將瞭解，當稱一元件「連接至」或「耦合至」另一元件 (及其變體）時，其可直接連接或耦合至另一元件，或可存 • 在中間元件。相反，當稱一元件「直接連接至」或「直接 * 搞合至」另一元件時’則不存在中間元件。通篇中相同參 考編號指代相同元件。如本文中所使用，術語「及/或」 包含相關聯之列舉物項中之一個或多個之任一及全部組 合，且可簡寫為「/」。 將瞭解，儘管本文中使用術語「第一」、「第二」、 148149.doc 201112861 第二」等來闡述各種元件及/或組件，但此等元件及/或 組件不受限於此等術語。此等術語僅用於區別一種元件或 組件與另一元件或組件。因此，可將下文中所論述之一第 元件或組件稱作一第二元件或組件，此並不背離本發明 標的物之教示。 本文所使用術語僅係出於闡述特定實施例之目的而非意 欲限疋本發明標的物。如本文中所使用，單數形式「— (a)」、「一（an)」及「該（the)」亦意欲包含複數形式，除 非上下文另有明確指示。將進一步瞭解，當本說明書中使 用術語「包括（comprise)」、「包含（including)」、「具有 (having)」及其變體時，其明確說明存在所陳述之特徵、 步驟、操作、元件及/或組件，但並不排除存在或添加一 或夕個其他特徵、步驟 '操作 '元件、組件及，或其群 組。相反，當在本說明書中使用術語「由...組成（e〇nsisting 叫」時’其列入所陳述之特徵、步驟、操作、元件及蜮 組件’但排除額外特徵、步驟、操作、元件〜或組件。 與除非另有疋義，否則本文所用所有術語(包含技術及科 子術語）具有與熟悉本發明標的物所屬技術領域者所共知 之相同含義。將進一步瞭解，應將術語(諸如常用字*中 :定義之彼等術語)解釋為具有與其在相關技術背境中、之 :義相-致之含義’而不應以理想化或過分形式化之意義 '釋’除非本文中明確定義如此。 本發明標的物 子電路包含例如 之各種態樣包含電子電路之各種組合，電 電阻器、電容器、二極體、冑晶體等組 148149.doc 201112861 件。應暸解，一般而言，本文所闡述之電路（及/或此等電 路之任何部分）可以如下形式提供：（1)一個或多個離散組 件，（2)—個或多個積體電路，或（3)一個或多個離散組件 與一個或多個積體電路之組合 才承題為「Frequency Converted Dimming Signal Generation」 之序號為12/328,144之美國專利申請案及標題為「Dimming Signal Generation and Methods of Generating Dimming Signals j 之序號為12/328，115之美國專利申請案（其兩者皆申請於 2008年12月4日，受讓於本申請案之受讓人並以全文引用 的方式併入本文中（就像實體存在））闡述用於使用與傳統白 熾和螢光照明控制電路相容之調光器對發光裝置進行調光 之各種技術，此等調光器包含AC舍相調光器、位準控制 信號調光器及脈寬調變（PWM)調光器。本發明標的物之某 些實施例產生自一如下發明實現：在其中後援電力容量可 觉限之此等電路之應用中’可有利地回應於偵測到後援電 力之存在而將照明裝置調光至一預定位準以節約電力。在 某些實施例中，一調光命令信號（如’欲施加至用於一照 明裝置（諸如一個或多個led)之一驅動器之一信號）係基於 ' 一輸入信號（例如，一 AC舍相調光器信號或一 AC電力供應 * 器信號）是處於一 AC狀態還是處於一 DC狀態之確定而產 生。在其他實施例中，一調光命令信號產生電路可經組態 以產生一調光命令信號，以當該輸入信號係一 AC信號時 與來自一裝置（例如，一 AC舍相調光器）之一輸入信號之一 工作循環成比例地施加在一最小調光與一最大調光之間的 148149.doc 201112861 一範圍上變化之一調光，且當該輸入信號係一 Dc信號時 施加大於該最小調光之一固定調光。舉例而言，當該輸入 信號係一 DC信號時所施加之調光可係藉由提供一照明來 減小或最小化電力消耗之一調光，該照明係小於當在其中 輸入信號係一 AC信號之條件下施加最小調光時所供給之 照明。舉例而s ’該調光命令信號可施加至驅動一照明裝 置（例如’一 LED照明裝置）之一驅動電路。 圖1圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之一照明 系統10。如所圖解說明’照明系統丨〇包含一驅動電路2〇〇 及此處圖解說明為一個或多個LED 300之一照明裝置。驅 動電路200回應於由一調光命令信號產生電路1〇〇產生之一 調光命令信號106而驅動LED 300。調光命令信號產生電路 100接收一輸入信號101。在某些實施例中，舉例而言，輸 入信號101可係自一習用舍相調光器電路（或其一派生物）接 收之一彳§號’忒信號在正常條件下係一經受舍相之AC信 號’且其在緊急條件下係一自一後援DC電源產生之DC信 號。在某些實施例中’調光命令信號產生電路1〇〇可藉由 取決於輸入信號之一狀態（例如，AC或DC)選擇性地施加 不同增益至輸入信號101而自輸入信號1〇1產生調光命令信 號106。在其他實施例中’輸入信號ι〇1可係一 ac電力供 應器信號（例如，AC電力供應器電壓之一經比例調整版 本）’且可用於基於輸入信號1 0 1之狀態而選擇性地施加不 同增益至一調光器控制信號109(例如，自一 PWM二進制調 光器信號或一類比調光器信號產生之一信號）及輸入信號 148149.doc • 12· 201112861 101。 在本發明標的物之某些實施例中調光命令信號106係 :經脈寬調變(PWM)二進制信號，其具有一顯著高於輸入 ^ =10 6之頻率及—取決於輸人信號1G1之卫作循環之工作 循環。調光命令信號1G6之卫作循環可係與輸人信號101之 作循％大致相同或其可係根據—預定關係而不同。舉例 而言:調光命令信號1G6之卫作循環可與輸人信號⑻之工 作循％具有一線性或非線性關係。調光命令信號1 〇6之工 作循％通吊可不在一逐循環基礎上追蹤輸入信號1 〇 1之工 作循％。舉例而言，甚至在不改變調光器之設定之情形下 右輸入仏號101之工作循環可發生明顯變化（舉例而言，如 同^用AC舍相调光器之輸出可發生明顯變化一樣），此 一關係可係有益的。因&，在某些實施例中，調光命令信 號101可具有與輸入信號1〇1之一經平滑化或平均工作循環 有關之一工作循環。此平滑化或平均可減小輸入信號ι〇ι 之工作循％之非故意變化將導致由照明系統丨〇輸出之光之 強度之非期望改變之可能性，同時仍允許改變調光位準。 在圖1中所圖解說明之某些實施财，調光命令信號產 生電路100包含一調光控制信號產生電路11〇及一可變增益 電路120。在某些實施例中，調光控制信號產生電路11〇產 生表不輸入信號101之一平均工作循環之一平均信號1〇3。 可變增益電路120基於該平均信號（例如，基於其一電壓位 準)選擇性地施加第-及第二增益至平均信號103以產生調 光命令信號106。 H8149.doc •13· 201112861 如進一步圖解說明，調光控制信號產生電路11〇可包含 一轉換電路112，其回應於輸入信號1〇1產生具有取決於輸 入k號101之工作循環之一工作循環的一 PWM二進制信號 102。PWM二進制信號1〇2係提供至產生平均信號1〇3之一 平均電路114，以使得平均信號1〇3表示PWM二進制信號 102之一平均值。在PWM二進制信號1〇2之工作循環與輸入 #號101之工作循環之間可存在若干種不同關係中之任一 種關係。在某些實施例中，PWM二進制信號丨02係一固定 振幅波形，其具有對應於（亦即，基於但未必相同於）輸入 信號101之波形之工作循環的一工作循環。舉例而言，在 本發明之各種實施例中，PWM二進制信號102之工作循環 可與輸入信號101之工作循環直接相關或反向相關。 「與…相關」的表達方式涵蓋其中PWM二進制信號102之 工作循環與輸入信號101之工作循環成線性比例或反比之 關係或其中存在非線性之關係。 如進一步圖解說明，可變增益電路120包含一選擇性比 例調整電路122，其接收平均信號1〇3並回應地產生施加至 PWMk唬產生電路124之一經比例調整信號1〇4。 #號產生電路124比較經比例調整信號1〇4與一波形參考信 號105以產生調光命令信號1〇6作為一pWM二進制信號。經 比例調整信號104係基於平均信號丨〇3之位準而選擇性地比 例調整。舉例而言’在某些實施例中，經比例調整信號 1 〇4係基於平均信號丨〇3與一參考信號之比較而選擇性地比 例調整，該參考信號具有指示輸入信號1〇1自一 AC信號至 148149.doc 14 201112861 一 DC#號之一轉變之一位準，如同當一後援Dc：電力供應 器處於作用中時可能發生之情形一樣。 舉例而言，波形參考信號105可係一三角形、鋸齒形或 其他週期性波形。在某些實施例中，波形參考信號1〇5之 頻率可係大於200 Hz，且在特定實施例中，其頻率可係約 300 Hz(或更高）。波形參考信號1〇5之波形可經選擇以提供 輸入信號101中所含有之調光資訊（工作循環）與調光命令信 唬106之工作循環之間的所期望關係。波形參考信號1 〇5與 經比例調整信號104係由PWM信號產生電路124來比較，此 產生具有波形參考信號1 〇5之頻率之一波形及取決於經比 例調整信號1 〇4之一工作彳盾環。 仍參考圖1 ’驅動電路2〇〇可包含能夠對反映led 300之 調光之位準之一經脈寬調變輸入做出回應之若干不同類型 之驅動電路中之任何一種。驅動電路2〇〇之特定組態可取 决於照明系統1 〇之應用。舉例而言，驅動電路2 〇 〇可係一 升壓或降壓電力供應器或一怪定電流或值定電壓之經脈寬 调變電力供應器，舉例而言’按照美國專利第7,〇71，762號 中所闡述之驅動電路的方向。在其他實施例中，驅動電 路200可係一使用線性調整之驅動電路，諸如在美國專 利第7,03 8，3 99號中及2006年9月13日申請之標題為 「BOOST/FLYBACK POWER SUPPLY TOPOLOGY WITH LOW SIDE MOSFET CURRENT CONTROL」之美國專利申 請案第60/844,325號中以及2007年9月13日申請之標題為 「Circuitry for Supplying Electrical Power to Loads」之美 I48149.doc -15- 201112861 國專利申請案第1 1/854,744號中所闡述。 圖2圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之—驅動 電路200之一實施方案。驅動電路200藉助一輸入電壓v 驅動一串LED : LEDl、LED2及LED3 ’輸人電壓Vin係藉由 被施加至驅動一電晶體T之閘極之一驅動器DR之一高頻驅 動信號來調變。二極體D、電容器C及電感器L提供高頻驅 動信號之循環之間的電流平滑化。一電阻器R提供一電流 感測’該電流感測可回饋至改變高頻驅動信號之工作循環 之一驅動器控制器以提供一恆定電流至LED : LED1、 LED2及LED3。驅動器DR係藉由由調光命令信號產生電路 1 〇〇輸出之調光命令信號啟用。由於電晶體T係調光命令信 號產生電路100所控制，因此當電晶體T關斷時可能需要停 用或以其他方式控制或補償至控制器之電流感測回饋。 圖3圖解說明根據本發明標的物之其他實施例之一調光 命令彳§號產生電路300。調光命令信號產生電路3〇〇包含具 有按照上文參考圖1所論述之方向之功能的一轉換電路 112、一平均電路114、一選擇性比例調整電路i 22及一 PWM信號產生電路124，連同產生一波形參考信號1〇5之一 波形參考信號產生電路140。將一輸入信號1〇1(舉例而 5 ’藉由使用一電阻器分壓器網絡（舉例而言）比例調整至 一適當電壓位準而自一舍相調光器之輸出獲得之一電壓） 施加至轉換電路112之一比較器U1之一第一輸入。比較器 U1比較輸入信號1〇1與施加至比較器川之一第二輸入之一 電壓參考Vth〆當輸入信號ιοί超過電壓參考Vw時，此較 148149.doc -16· 201112861 器u 1之輸出被驅動為「高」。當情況相反時，比較器⑴ 之輸出被驅動為「低」。在工作循環偵測電路之輸出之工 作循環與輸入電壓之工作循環反向相關之實施例中比較 器U1可經反轉，以使得輸入信號係供應至比較器m之負 輸入且電壓參考係供應提供至比較器川之正輸入。 由轉換電路112產生之PWM二進制信號102係藉由平均電 路114濾波以產生表示PWM二進制信號102之一平均值之一 平均信號103。平均電路114係圖解說明為一低通濾波器， 其包含一電阻器R1及一電容器C1，但將瞭解，其他類型 之濾波器電路可用於平均電路丨丨4。 平均信號103係提供至選擇性比例調整電路122中之一放 大器U2。放大器U2(其經組態為一電壓隨動器）產生施加至 一比較器U3之輸入及一電壓分壓器（包含電阻器R2、R3)之 一輸出信號。電壓分壓器產生施加至PWM信號產生電路 124之一比較器U5之一第一輸入之一經選擇性比例調整信 號104。比較器U5比較經選擇性比例調整信號丨〇4與由波形 參考信號產生電路140產生之一波形參考信號1〇5，以產生 一調光命令信號106作為一 PWM二進制信號。如圖所示， 參考波形信號產生電路包含經組態為一三角形波產生器之 一放大器U4 ’但將瞭解’可在本發明標的物之各種實施例 中使用產生其他類型之週期性波形之電路，例如，鋸齒形 或正弦波產生器。 選擇性比例調整電路122之比較器U3比較放大器U2之輸 出與一參考信號vDCref ’參考信號vDCref具有表示對應於係 148149.doc •17· 201112861 一 DC電壓之輸入信號1〇1之平均信號1〇3之一位準之一電 壓。若放大器U2之輸出小於參考信號VDCref，則比較器⑴ 之輸出呈現一高阻抗且無電壓分壓（亦即，減小之比例調 整或增益）施加至放大器U2之輸出以產生經選擇性比例調 整信號104。然而，若放大器U2之輸出大於參考信號 VDCref，則比較器U3之輸出下拉，從而導致電阻器R2、R3 對放大器U2之輸出之分壓。因此，由選擇性比例調整電路 122施加之比例調整（增益）減小且調光命令信號ι〇6之工作 循環對應地變更，以回應於輸入信號1〇1因一後援DC滹替 代AC源變為一 DC信號而提供大於在輸入信號丨〇丨之AC條 件下之一最小調光的一固定調光。可選擇電阻器R2、R3 之比率之值’以使得在DC源下所提供之照明滿足緊急照 明之要求。 圖4圖解說明一調光命令信號產生電路4〇〇，其表示圖3 之電路之一修改’其中對稱轉換電路112被一不對稱轉換 電路112所替代。圖3及圖4之相同物項係由相同之參考標 誌符指示，且根據上文圖3之闡述，省略此等相同物項之 重複論述。不對稱轉換電路112,包含第一及第.二比較器 (U1A、U1B)、一邏輯「與」閘A1及一設定/重設鎖存器 L1 ’其等獨立地提供可設定之接通及關斷臨限值vthM、 Vthr2。在某些應用中’來自基於雙向整流器之舍相調光器 之一 AC波形可展現AC波形之正與負循環之間的不平衡。 由不對稱轉換電路112'供給之不同臨限值可允許針對正與 負半循環來界定不同臨限值以提供一更穩定之PWM二進制 148149.doc •18· 201112861 信號102。 圖5及圖6係圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之 操作之流程圖。將瞭解，圖5及圖6中所圖解說明之操作可 同時或以不同序列實施，此並不背離本發明標的物之教 示。因此’本發明標的物之實施例不應理解為侷限於由流 程圖所圖解說明之操作之特定序列。此外，流程圖中所圖 解說明之操作可完全在硬體或在硬體與軟體之組合中實 施。 參考圖5 ’產生表示一調光輸入信號（例如，自一ac舍相 調光器或其一派生物接收之一信號或自一 AC電源獲得之 一信號）之一平均工作循環之一平均信號（區塊5 1〇)。基於 該平均信號選擇性地施加第一及第二增益至一調光控制信 號（例如’該平均信號及/或來自另一源之一調光控制信號） 以產生一調光命令信號（區塊52〇)。施加調光命令信號至一 驅動電路以控制驅動一照明裝置，例如，一 LED照明裝置 (區塊530)。 在圖6所示之根據本發明標的物之其他實施例之操作 中，回應於一調光輸入信號產生一 pwM二進制信號（區塊 610)。自該PWM二進制信號產生一平均信號，其中舉例而 言一平均信號之一電壓位準可表示該PWM二進制信號之一 平均值（區塊620)。基於該平均信號之位準比例調整—調光 控制信號。舉例而言，可比較該平均信號與一臨限值，且 若該平均信號之電壓位準大於該臨限值，則施加一減小之 比例調整（增4 )至邊调光控制信號且比較所得信號與一波 148149.doc •19· 201112861 形參考信號（例如，一三角形波信號）以產生一PWM命令信 號，該PWM命令信號係施加至用於一照明裝置之一驅動電 路（區塊630、640、650)。然而，若該平均信號之電壓位準 小於該臨限值，則在與該波形參考信號比較且將結果施加 至驅動電路之前不施加減小之比例調整（區塊64〇、65〇)。 圖7圖解說明本發明標的物之其他實施例，其表示在圖3 中所圖解說明之電路之一修改（由相同參考標誌符指示相 同組件）。特定而言，在圖7中所圖解說明之調光命令信號 產生電路700中，省略圖3之PWM信號產生電路124以提供 一類比信號104，類比信號104可施加至經組態以回應於此 一輸出信號而驅動一照明裝置之一驅動電路2〇〇,。舉例而 言，驅動電路200’可係一線性驅動電路。 如上文所論述，根據本發明標的物之某些實施例，按照 所闡述方向之電路可包含用於接受其他類型之調光輸入 (諸如，PWM二進制信號或類比（位準敏感）調光器信號）之 電路。舉例而言，圖8圖解說明一調光命令信號產生電路 800，其表示圖3之電路之另一修改（由相同參考標誌符指 示相同組件）β —调光控制信號產生電路"Ο,可包含放大器 電路U6 U7，其荨經組態以接收其他類型之調光器信 號，諸如，一 PWM二進制調光器信號1〇7及/或一類比調光 器信號108(例如，一 〇·1〇 v之信號）。可將接收pwM二進 制L號107之放大器U6之輸出施加至另一平均電路以產 生具有指不PWM二進制信號1〇7之工作循環之一位準之一 信號。如圖3中，一轉換電路112與一平均電路114之一組 U8149.doc 201112861 合可產生具有指示一輸入信號101之一平均工作循環之一 位準之-信號。在調光係藉由PWM二進制調光器信號ι〇7 或類比調光ϋ信號1G8而非藉由如上文所述係—ac舍相調 光器信號之輸入信號1〇1控制之情況τ，輸入信?虎1〇1可係 自-AC電力供應器獲得之一 AC信號，該AC電力供應器可 在後援電力條件下轉換成DC操作。 對平均電路1 1 6、接收類比調光器信號丨〇8之放大器u7及 平均電路114之輸出進行二極體「或」運算，以便可自此 等源選擇性地產生一調光命令信號1〇9。舉例而言，若感 測信號輸入信號101係一標稱50%工作循環八(：信號（對應於 一正常AC電力供應器波形）且臨限值電壓Vthr係大約〇伏， 則由平均電路114產生之平均信號103將係大約〇伏且該電 路將在PWM二進制調光器信號107或類比調光器信號ι〇8之 控制下操作。因此，當此等信號中之一操作信號變化以使 調光在一最大調光與一最小調光（例如，小或無調光，對 應於一最大照明）之間的一範圍上變化時，調光控制信號 109將對應地變化且將藉由一第一增益來比例調整。然 而，若AC信號101變成一DC信號（舉例而言，當發生一後 援電力條件時），藉由平均信號103(其現在係一DC位準）接 管對調光控制信號109之控制，且比例調整電路ι22施加一 第二較低增益以便提供大於該最小調光之一固定調光。如 上文所論述，此固定調光可處於允許正被控制之照明裝置 提供一最小量之照明以滿足安全要求同時減小電力消耗的 一位準。 148149.doc -21 - 201112861 在圖式及說明書中，已揭示了本發明之實施例，且儘管 採用特定術語’然而此等特定術語僅以其泛用及闡述性意 義來使用且並非出於限定目的’本發明之範嘴陳述於以下 申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 圖1係圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之一發 光二極體（LED)照明系統之一示意圖； 圖2係圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之用於 圖1中之電路之一 LED驅動電路之一實施方宰之·—示音 圖； 圖3及圖4係圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之 用於圖1中之系統之调光控制之實施方案之示意圖； 圖5及圖6係圖解說明根據本發明標的物之某些實施例之 功率感測調光控制操作之流程圖；及 圖7及圖8係圖解說明根據本發明標的物之其他實施例之 調光控制之實施方案之示意圖。 【主要元件符號說明】 10 照明系統 100 調光命令信號產生電路 101 輸入信號 102 PWM(經脈寬調變）二進制信號 103 平均信號 104 經比例調整信號（類比信號） 105 波形參考信號 148149.doc •22· 201112861 106 107 108 109 110 112 112' 114 116 120 122 124 140 200 200' 300 700 800 調光命令信號 PWM(經脈寬調變）二進制調光器信號 類比調光器信號 調光器控制信號 調光控制信號產生電路 轉換電路 不對稱轉換電路 平均電路 平均電路 可變增益電路 選擇性比例調整電路 PWM(經脈寬調變）信號產生電路 波形參考信號產生電路 驅動電路 驅動電路 LED(發光二極體） 調光命令信號產生電路 調光命令信號產生電路 148149.doc -23-

Claims (1)

1. 201112861 七、申請專利範圍： 1 · 一種照明控制電路，其包括： 一調光命令信號產生電路，其經組態以接收一輸入信 號並回應地產生一調光命令信號，以當該輸入信號係一 AC信號時回應於一調光控制信號之變化而施加在一最小 ’ 調光與一最大調光之間的一範圍上變化之一調光，且當 該輸入信號係一 DC信號時施加大於該最小調光之一固定 調光。 2.如請求項1之照明控制電路，其中該調光命令信號產生 電路包括： 一調光控制信號產生電路，其經組態以產生指示該輸 入信號之一平均工作循環之一平均信號；及 一可變增益電路’其經組態以當該平均信號滿足一預 定準則時施加一第一增益至該調光控制信號以產生該調 光命令信號’且當該平均信號不能滿足該預定準則時施 加一第二增益至該調光控制信號以產生該調光命令信 號。 3_如租求項2之照明控制電路，其中該調光控制信號包括 - 該平均#號或係自該平均信號獲得。 4. 如请求項2之照明控制電路，其中該調光控制信號包括 PWM一進制調光器信號或一類比調光器信號或係自一 P W Μ二進制調光器信號或—類比調光器信號獲得。 5. 如明求項2之照明控制電路，其中該調光控制信號產生 電路包括： 148149.doc 201112861 轉換電路’其㉟組態以產生具有對應於該輸入信鱿 之工作循環之一工作循環的一經脈寬調變（pwM)二進制 信號；及 平均電路，其M組態以產生具有表示該PWM二進制 仏號之一平均數之一位準的一平均信號。 6. 如請求項5之照明控制電路，其中該；變增益電路包括 -選㈣比例調整電路’其經組態以比較該平均信號與 >考仏號並回應於該比較而比例調整該調光控制作 號。 ° 7. ·如請求項6之照明控制電路，其中該可變增益電路進— 步包括-PWM電路，其經組態以自該經比例調整之調光 控制信號產生該調光命令信號作為一 pwM調光命令信 8·如請求項7之照明控制電路，其中該驗電路經組離以 比較該經比例調整之調光控制信號與-週期性參考：號 以產生該PWM調光命令信號。 9·如請求項8之照明控制電路，其進一步包括經組態以 生该週期性參考信號之-週期性參考信號產生器。 1〇.如請求項1之照明控制電路，其中該輸入信號包括具 DC電力後援模式之一 Ac舍相調光器信號或具有一[ 電力後援模式之-AC電力供應器信號。 Π.如請求項1之照明㈣旧格，其進一步包括經組態以 —發光二極體（LED)之一 極體（LED)驅動電路。 ' 148149.doc •2· 201112861 種、、、月系統’其包括如請求項1之照明控制電路，該 …、系、、先"且σ有一知明裝置及—經組態以回應於該調光 命令信號驅動該照明裝置之驅動器。 13. —種照明控制電路，其包括： 一感測信號輸入； 調光控制信號產生電路’其經組態以產生一調光控 制信號；及 可變增益電路’其經組態以回應於該感測信號輸入 處之一信號之一第一狀態而施加一第一增益至該調光控 制k號以產生一調光命令信號，且回應於該感測信號輸 入處之該信號之一第二狀態而施加一第二增益至該調光 控制信號以產生該調光命令信號。 14. 如請求項13之照明控制電路，其中該調光控制信號產生 電路經組態以回應於該感測信號輸入處之該信號而產生 該調光控制信號。 15. 如請求項14之照明控制電路，其中該調光控制信號產生 電路經組態以回應於一 AC舍相調光器信號而產生該調光 控制仏號，且其中該可變增益電路經組態以回應於該AC 舍相調光器信號而選擇性地施加該第一及第二增益。 16. 如請求項13之照明控制電路，其中該調光控制信號產生 電路經組態以回應於一 PWM二進制調光器信號或一類比 調光器信號而產生該調光控制信號。 17. 如請求項13之照明控制電路，其中該調光控制信號產生 電路經組態以確疋s亥感測信號輸入處之該信號之一平均 148149.doc 201112861 工作循環，且其中該可變增益電路經組態以回應於該經 確定之工作循環而選擇性地施加該第一及第二增益。 1 8.如清求項1 7之照明控制電路，其中該調光控制信號產生 電路包括： 一轉換電路，其經組態以產生具有對應於該感測信號 輸入處之該信號之該工作循環之一工作循環的一經脈寬 調變（PWM)二進制信號；及 一平均電路，其經組態以產生具有表示該pWM二進制 信號之一平均數之一位準的一平均信號。 19.如請求項18之照明控制電路，其令該可變增益電路包 括： 一選擇性比例調整電路，其經組態以比較該平均信號 與參考彳5號並回應於該比較而比例調整該調光控制信 號；及 一 PWM電路，其經組態以自該經比例調整之調光控制 信號產生該調光命令信號作為一 PWM調光命令信號。 2 0.如印求項19之照明控制電路，其中該pWM電路經組態以 比較该經比例調整之調光控制信號與一週期性參考信號 以產生該PWM調光命令信號。 21 ·如印求項2〇之照明控制電路。其進一步包括經組態以產 生戎週期性參考信號之一週期性參考信號產生器電路。 22.如請求項13之照明控制電路，其進一步包括經組態以回 應於該調光命令信號驅動一發光二極體（LED)之一發光 二極體（LED)驅動電路。 148149.doc -4 - 201112861 23· —種發光系統，其包括如請求項13之照明控制電路，該 照明系統結合有一照明裝置及—經組態以回應於該調光 命令信號驅動該照明裝置之驅動電路。 24. —種控制照明之方法，其包括： 回應於一輸入信號產生一調光命令信號，以當該輸入 信號係一 A C信號時回應於一調光控制信號而施加在一最 小調光與一最大調光之間的一範圍上變化之一調光，且 當遠輸入彳§號係一 DC信號時施加大於該最小調光之一固 定調光。 25. 如請求項24之方法，其進一步包含： 產生指示該輸入信號之一平均工作循環之一平均信 號； 當該平均信號滿足一預定準則時施加一第一增益至該 調光控制信號以產生該調光命令信號；及 當該平均信號不能滿足該預定準則時施加一第二增益 至該調光控制信號以產生該調光命令信號。 26. 如請求項25之方法’其中該調光控制信號包括該輸入信 號或係自該輸入信號獲得。 27. 如請求項26之方法’其中該輸入信號包括一 AC舍相調光 器信號。 28. 如請求項25之方法，其中該調光控制信號包括一 PWM二 進制調光器信號或一類比調光器信號或係自一 PWM二進 制調光器信號或一類比調光器信號獲得。 29. 如請求項25之方法，其中產生指示該輸入信號之一平均 148149.doc 201112861 工作循環之一平均信號包括： 產生具有對應於該輸入信號之工作循環之一工作循環 的一經脈寬調變（PWM)二進制信號；及 產生具有表示該PWM二進制信號之一平均數之一位準 的一平均信號。 3 0· —種照明控制電路，其包括： 一調光命令信號產生電路，其經組態以接收一輸入信 號’確定該輸入信號是一 AC信號還是一 DC信號，且基 於該輸入信號是一 AC信號還是一 DC信號之該確定而回 應地產生一調光命令信號。 3 1 ·如請求項30之照明控制電路，其中該調光命令信號產生 電路包括： 一調光控制信號產生電路，其經組態以產生指示該輸 入信號之一平均工作循環之一平均信號；及 一可變增益電路，其經組態以當該平均信號滿足一預 定準則時施加一第一增益至一調光控制信號以產生該調 光命令信號’且當該平均信號不能滿足該預定準則時施 加一第二增益至該調光控制信號以產生該調光命令信 號。 32. —種控制照明之方法，其包括： 接收一輸入信號； 破定該輸入信號是一AC信號還是一 DC信號；及 基於該輸入信號是一AC信號還是一 DC信號之該碟定 而產生一調光命令信號。 148149.doc • 6 - 201112861 33. 如請求項32之照明控制電路. 其中確定該輸入信號β 括： 疋號還是—DC信號包 產生指示該輸入信號之— 號；及 千均工作彳盾環之一平均信 確定該平均信號是否滿足一預定準則，且 其中基於該輸入信號是一从信號還是_ DC信號之該 確定而產生-調光命令錢包括當該平均信號滿足該預 定準則時施加一第一增益至一調光控制信號以產生該調 光命令信號’且當該平均信號不能滿足該預定準則時施 加一第二增益至該調光控制信號以產生該調光命令信 號0 148149.doc