TW201119501A - Method and apparatus for detecting dimmer phase angle and selectively determining universal input voltage for solid state lighting fixtures - Google Patents

Description

201119501 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於固態照明裝置之控制。更特定古 之’本文中所揭示之各種方法及裝置係關於調光器相位角 及/或固態照明系統之調光器之存在的數位偵測。此外， 本文中所揭示之各種方法及裝置係關於基於經偵測之調光 器相位角而選擇性判定至固態照明裝置之輸入電壓。 本申明案主張2009年11月19日申請之美國臨時專利申請 案第61/262770號及2〇09年12月u日申請之美國臨時專利 申請案第61/285580號之優先權，其等所揭示内容以引用 的方式全部併入本文中。 【先前技術】 數位或固態照明技術（即，基於半導體光源（諸如發光二 極體（LED)之照明））可替代傳統螢光燈、冑強度氣體放電 燈（HID)及白熾燈。LED之功能優點及好處包含高能量轉 換及光學效率、耐久性、較低操作成本等。㈣技術中之 新進展已提供高效且穩定之全光譜照明源，該等照明源在 許多應用中實現各種照明效果。 體現此等光源之裝置之一些特徵在於一照明模組，該照 月模、’且匕3 .可產生白光及/或不同顏色光（例如，紅、綠 及藍）之-或多個LED ;以及一控制器或處理器，其用於獨 立控制該等LED之輸出以便產生各種顏色及顏色改變之照 月效果舉例而吉，如在美國專利第6，㈣號及第 ’，626號中所$細5寸論。LED技術包含線電壓供電之照 147777.doc 201119501

明器，諸如可從Philips Color Kinetics購得之ESSENTIALWHITE 系列。此等照明器可使用後沿調光器技術（諸如120VAC線 電壓（或輸入電源電壓）之低電壓（ELV)型調光器）而係可調 光的。 許多照明應用使用調光器》習知調光器與白熾燈（燈泡 和_素燈）良好地工作。然而，問題出現於其他類型電子 燈’包括小型螢光燈（CFL)、使用電子變壓器之低電壓齒 素燈及固態照明（SSL)燈，諸如LED及OLED。尤其，使用 電子變壓器之低電壓鹵素燈可使用特殊調光器（諸如低電 壓（ELV)型調光器或電阻_電容（RC)式調光器）而調光，該等 調光器與負载充分工作，該等負載在輸入處具有一電力因 素校正（PFC)電路。 然而’習知固態照明器（包含LED白色照明裝置）係與輸 入電壓有關的。因此，各種類型之固態白色照明裝置僅在 各自設計之特定線電壓處作業。線電壓之值及頻率可取決 於諸如使用者之地理位置（例如，美國市場通常需要 120VAC、60 Hz線電壓，而歐洲市場通常需要23〇VA(：、5〇

Hz線電壓）及已安裝固態白色照明裝置之實體位置（例如， 安裝於兩凹壁中之裝置通常需要277VAC線電壓，而安裝 於下櫃環境中之裝置通常需要12〇VAC線電壓）之各種因素 而有所不同。 各種類型固態白色照明裝置之間之此等操作差異引起製 造商及使用者之混亂及實際效率低下。舉例而言，電力承 包商通常手頭必須具有對應於一特殊建築專案中可用之不 147777.doc 201119501 同線電壓數目之多套'生罝 A ^ 、 套研单该多套清單必須透過安裝而謹

、 或者可此因施加一不當輸入線電壓而毀壞新LED 白色照明裝置。此外，雖龍科㈣行衫同輸入線電 壓處=LED白色照明裝置可具有相同印刷電路板，但是基 於調節例如在l〇〇VAr VAC 120VAC、230VAC 或 277VAC處之 操作所而之叹汁差異’其他組件有所不同。因為每個輸入 線電屋$要其自訂原物料需求表、庫存單位等，所以從供 應鏈及製造角度來看，此係低效的。因為很難預測需求， 所以管理此已證明有點麻煩。因&，市場、供應鏈及製造 將又於LED白光或具有一通用電壓輸入之其他固態照明 裝置。 再者，習知調光器通常將輸入電源電壓信號之每個波形 之一部分斬波且使該波形之剩餘部分傳遞至照明裝置◎前 沿或前向相位調光器將電壓信號波形之前沿斬波。後沿或 反向相位調光器將電壓信號波形之後沿斬波。電子負載 (諸如LED驅動器）通常與後沿調光器更佳地作業。 白熾燈及其他習知電阻式發光器件在沒有錯誤的情況下 自然地回應於由一相位斬波調光器產生之一經斬波之正弦 波。相反，LED及其他固態照明負載當放置於此等相位斬 波§周光器上時可導致許·多問題，諸如低壓差、三端雙向可 控矽點火不良、最小負載問題、高端閃爍及大步階光輸 出。此等問題之一些係與調光器設定有關。因此，為了解 決此等問題，可能需要在電學上判定調光器設定之設定及 相位角。 M7777.doc 201119501 【發明内容】 。。本發明係關於用於m態照明裝置或照明器之調光 ^ 角且β經偵測之相位角大於一判定臨限設定時判 定i調光器之電麗輸入以及當該相位角小於該臨限設定 時擷取一先前判定之電壓輸入的方法及裝置。 一般而言，在-態樣中’-種用於偵測藉由一固態照明 負載之-調光器之操作而設定之一調光器相位角的器件包 3 處理益，其具有一數位輸入；一第一二極體，其連 接於該數位輸入與一電壓源之間；&一第二二極體，其連 接於該數位輸入與接地之間。該器件進一步包含：一第一 電谷器，其連接於該數位輸入與一偵測節點之間；一第二 電容器’其連接於該價測節點與接地之間；及-電阻，其 連接於該偵測節點與一經整流之電壓節點之間，該經整流 之電壓節點自該調光器接收一經整流之電壓。該處理器經 組態以基於該經整流之電壓取樣在該數位輸入處之數位脈 衝且基於該等經取樣之數位脈衝之長度來識別調光器相位 角0 在另一態樣中，提供一種用於選擇性提供通用電壓輸入 至一照明裝置之方法，該照明裝置包含一調光器、—電力 轉換器及-固態照明負載。該方法包含偵測該調光器之一 相位角且判疋經偵測之相位角是否小於一判定臨限值。當 該經偵測之相位角小於該判定臨限值時，基於一先前判Z 之輸入電源電壓值判定該電力轉換器之一電力設定。當該 經偵測之相位角不小於該判定臨限值時，計算該輸入電源 147777.doc 201119501 電壓值且基於經計算之輸入電源電壓值判定該電力轉換器 之電力設定》 在又一態樣中，提供一種用於偵測藉由一 LED之一調光 器之操作而設定之一調光器相位角之方法。該方法包含： 自忒調光器接收對應於一經調光整流之電壓之一數位輸入 信號，該經調光整流之電壓具有一信號波形；偵測對應於 該信號波形之一上升沿之該數位輸入信號之一脈衝之一上 升/。，週期性地取樣該脈衝以判定該脈衝之長度；及基於 該脈衝之長度判定調光器相位角。 如本文中為了本發明之目的所使用，術語「LED」應理 解為包含任何電致發光二極體或可回應於電信號而產生輻 射之其他類型之載流子注入/接面為基礎的系統。因此， 術浯LED包含（但不限於）回應於電流而發射光之各種基於 半導體之結構、發光聚合物、有機發光二極體（〇LED)、 電致發光帶等。尤其是，術語LED是指可經組態以產生在 紅外光光譜、紫外光光譜及可見光光譜之各種部分（大致 上包含自約400奈米至約700奈米之輻射波長）之一或多者 中之輻射的所有類型發光二極體（包含半導體及有機發光 二極體）。LED之一些實例包含（但不限於）各種類型之紅外 光LED、紫外光LED、紅色LED、藍色LED、綠色led、 頁色LED、琥珀色LED、橙色LED及白色LED(以下進一步 討論）。亦應瞭解，LED可經組態及/或控制以產生具有一 給定光譜（例如，窄頻帶、寬頻帶）之各種頻帶（例如，半峰 全寬或FWHM)及在一給定一般色彩分類内之各種主波長 147777.doc 201119501 (dominant wavelengths)的賴射。 舉例而言，經組態以產生基本上白光之一LED(例如， LED白色照明裝置）之一實施方案可包含許多晶粒，該等晶 粒各自發射不同電致發光光譜，該等光譜組合地混合以形 成基本上白光。在另一實施方案中，一 LED白色照明裝置 可與一磷光體材料相關聯，該磷光體材料將具有一第—光 譜之電致發光轉換為一不同之第二光譜。在此實施之一實 例中，具有一相對短波長及窄頻帶光譜之電致發光「泵 激」磷光體材料，該磷光體材料繼而輻射具有一較廣光譜 之較長波長輕射。 應瞭解，術語LED並不限制LED之實體及/或電氣封装類 型。舉例而言，如上所討論，一 LED可能是指具有多個晶 粒之單發光器件，該等晶粒經組態以各自發射不同輻射光 (例如，该等晶粒可能為單獨可控或可能不是單獨可 控）此外，一LED可與一磷光體相關聯，該磷光體被視為 該LED(例如，某些類型之白光LED)不可分割之一部分。 叙而5，術語LED可能是指經封裝之LED、未封裝之 LED、表面黏著LED、板上晶片匕仙、丁封裝安裝led、徑 向封裝LED、電力封裝LED、包含某種類型外罩及/或光學 元件（例如，一漫射透鏡）之LED等。 術語「光源」應理解為是指包含（但不限於）基於 光源（包括一個或多個上述定義之LED) '白熾燈光源（例 如，白熾燈、鹵素燈）、螢光燈光源、磷光體光源、高強 度風體放電燈光源(例如，_蒸氣、汞蒸氣、金屬鹵化物 147777.doc 201119501 燈）、雷射、其他類型電致發光光源、熱電致發光源（例 如’焰火）、蠟燭發光源（例如，煤氣罩、碳弧輻射源）、光 致發光源（例如，氣體放電源）、使用電子飽和之陰極發光 源、怪流發光源、結晶發光源、顯像管發光源、熱發光 源、摩擦發光源、聲致發光源、輻射發光源及發光聚合物 之各種輻射源之任意一或多者。 一給定光源可經組態以產生在可見光光譜内、在可見光 光譜外之電磁輻射或兩者之一組合。因此，在本文中可互 換術語「光」及r輻射」。另外，一光源作為一整體元件 可包含一或多個濾光器（例如，彩色濾光器）、透鏡或其他 光學元件《此外，應瞭解，光源可經組態以用於包含（但 不限於）指示、顯示及/或照明之各種應用。「照明源」係特 別經組態以產生具有一足夠強度之輻射以 或外部空間的光源。在内容背景中，「足夠強度、」月是= 二間或％蜓中產生可見光譜中之充分輻射功率（就輻射功 率或「光通量」而言’單位「流明」通常用於表示光源在 所有方向上之總光輸出)以提供環境照明(即，在整體或邛 分感知之前可間接感知且可例如自各種中間表面之一或多 者反射之光）。 …。㈣褒置」在本文t用於指以—特定尺寸外型、 封裝形式之-或多個照明單元之—實施方案或配 置^語「照明單元」在本文中用於指—種包含—或多個 目=不同類型之㈣的裝置…給定照明^可具有該 (4)光源之各種安裝配置、封圍/包裝配置及形狀、及/ 147777.doc 201119501 或電氣與機械連接組態之任意一者。另外，一給定照明單 元視情況可與該（該等）光源相關之各種其他組件（例如，控 制電路）相關聯（例如，包含、耦接至及/或一起封裝）。「基 於LED之照明單元」是指僅包含如上所討論之一或多個基 於LED之光源或結合其他非基於LED之光源的照明單元。 「多通道」照明單元是指基於LED或非基於[ED之照明單 凡，其包含經組態以各自產生不同輻射光譜之至少兩個光 源’其中每個不同光源光譜可被稱作該多通道照明單元之 一「通道」。 術6吾「控制器」在本文中大致上用於描述與一或多個光 源之操作有關的各種裝置。一控制器可以許多方式（例 如諸如利用專用軟體）予以實施以執行本文中所討論之 係一控制器之一實例，該控制器 可使用軟體（例如，微碼）來程式 各種功能。一「處理器」 利用一或多個微處理器， :該等微處理器以執行本文中所討論之各種功能。一控制 窃可在利帛處理器或沒有利用-處理器的情況下予以實 施，且亦可實施為用於執行一些功能之專用軟體及用於執 ―、他力月b之處理器（例如，—或多個經程式化之微處 窃及其相關聯電路)之一組合。本發明之各種實施例中 t 器纟且件之實例包含（但不限於）習知微處理 微控制°°、特定應用積體電路（ASIC)及場可程式化閘 陣列（FPGA)。 在各種實施方案中， ^ τ —處理器及/或控制器可與一或多 個儲存媒體（在本文中#從从r Υ、、死稱為「記憶體」，例如，揮發性及 147777.doc 201119501 非揮發性電腦記憶體，諸如隨機存取記憶體（RAM)、唯讀 記憶體(R〇M)、可程式化唯讀記憶體(PROM)、電可程式 己憶體(EPR0M)、電可擦除且可程式化唯讀記憶體 龐）、通用串列匯流排_)隨身碟、敕碟、緊密碟 compact dlsk)、光碟（_cal咖）、磁帶等）相 些貫施方案中，可刹田—七夕如你 m w 用U程式而編碼儲存媒體，該 广執订於一或多個處理器及/或控制器上時執行本 處理能之至少一些。各種儲存媒體可安裝於-=上Γ二了内或可能係可傳輸的’使得儲存於儲存媒 == 式可被載入至一處理器或控制器中以便 所^之本發明之各種m術語「 「電腦程式」在本文中在一般意 _飞」次 -或多個處理器或控制器之任何類型曰可用於程式化 軟體或微碼)。 …订類型電腦程式碼(例如’ 在—網路實施方案中，耦接至一網路 作為轉接至該網路(例如，以主/從關係)之一:：固:件可 件之-控制器。在另—實施方案中其他器 經組態以控制麵接至該網路 、式…包含 多個專用控制器。-般而言之;=之-或多者的-或 …… 飞嫖體上之資料；然而，因為一仏定 -件經組態以基於例如指派給該給定器件之 -- 識別符（例如，「位址」）㈣擇性與 =個特定 該給定器件可係「可定址的」。 』路又換貢枓，所以 本文中所使用之術語「網敗 β 網路」是指促進麵接至該網路之 147777.doc -12· 201119501 任何兩個或兩個以上5|株夕pq R /上a 器件之間及/或多個器件之間之資訊 (例如’用於器件控制、資料儲在 貝卄儲存、資料交換等）傳輸之兩 個或兩個以上器件（包含押杀丨 — 干1匕3控制盗或處理器)之任何互連。應 谷易理解，適合互連多個器件之網路之各種網路實施方案 可，種網路拓撲結構之任意者且利用各種通信協定之 任忍者。另外，在根據本發明之各種網路中，兩個器件之 之任何一連接可表示兩個系統之間之一專用連接或另外 -非專用連接。除了攜帶該兩個器件意欲之資訊以外，此 :非專用連接可攜帶該兩個器件之任一者並不一定意欲之 貧讯（例如’―開放網路連接）。此外，應容易理解，本文 中所討論之器件之各種網路可利用_或多個無線、有線及/ 或光纖鏈路以促進整個網路之資訊傳輸。 應理解’前述概念及以下更詳細討論之額外概念（提供 之此等概念互不抵觸)之所有組合被視為本文中所揭示之 ’、、物之#刀。尤其是，在本發明最後出現之所請求標 的物之所有組合被視為本文中所揭示之標的物之一部分。 亦應理解’本文中明確利用之術語（其亦可出現於以引用 方式併入本文中之任何揭示内容）應符合與本文中所揭示 之特定概念最一致之含義。 【實施方式】 在以下詳細描述中’為了解釋及並非限制之目的，闡述 揭不特疋細即之代表性實施例以便深入瞭解本發明教案。 然而又’於本發明之好處之-般技術者應明白，不偏離 斤揭示之特疋細節之根據本發明教案之其他實施例 I47777.doc •13- 201119501 仍然在所附申請專利範圍之範疇内。此外，可省略眾所周 知之裝置及方法之描述以便不會混淆代表性實施例之描 述。此等方法及裝置明顯係在本發明教案之範疇内。 申凊者已認識到且明白，提供一種可偵測調光位準（調 光益相位角）之電路將係有益的，在該調光位準處設定一 固態照明裝置之一調光器。申請者亦已認識到且明白，提 供一種可偵測一固態照明裝置之一調光器之存在（或不存 在）之電路將係有益的。 另外’申S青者已認識到且明白’提供對於使用各種不同 輸入電源電壓（諸如 100VAC、120vac、208VAC、230vac 及277VAC)之固態照明裝置而言通用之電力將係有益的， 且當一調光器設定大於一判定臨限值或相位角時精確判定 輸入電源電壓之值將係有益的。 圖1為展示根據一代表性實施例之一可調光之照明系統 之一方塊圖，該照明系統包含一固態照明裝置及一相位债 測器。 參考圖1 ’可調光照明系統1 〇〇包含調光器！ 〇4及整流電 路105，該整流電路自電壓源ιοί提供一（經調光）經整流電 壓Urect。該電壓源101可提供根據各種實施之諸如 100VAC、120VAC、230VAC及277VAC之不同未經整流之 輸入電源電壓。該調光器104係例如一相位斬波調光器， 其藉由回應於其滑桿1 04a之垂直操作將來自該電壓源1〇 ;ι 之電壓信號波形之前沿（前沿調光器）或後沿（後沿調光器） 斬波而提供調光能力。一般而言，該經整流電壓Urect之 147777.doc -14· 201119501 量值與該調光器104設定之一相位角成比例，使得一愈低 相位角導致一愈低經整流電壓Urect。在繪示之實例中， 可假设向下移動該滑桿以減低相位角，從而減少固態照明 負載140輸出之光量’且向上移動該滑桿以增加相位角， 從而增加該固態照明負載140輸出之光量。 該可調光照明系統100進一步包含相位角偵測器n 〇及電 力轉換器120。一般而言，該相位角偵測器丨1〇基於該經整 "il電壓UrecH貞測該調光器1 04之相位角》在各種實施例 中’ 5亥相位角 貞測器11 〇可例如經由一控制線丨2 9輸出一電 力控制信號至該電力轉換器120 ’在某種程度上該相位角 偵測器110經組態以控制該電力轉換器12〇之控制操作。該 電力控制信號可為例如一脈衝編碼調變（PCM)信號或其他 數位信號，且可根據該相位角偵測器11〇基於經偵測之相 位角而判定之一作用時間循環在高位準與低位準之間交 替。該作用時間循環之範圍可自約1〇〇%(例如，連續在高 位準處）至約0%(例如，連續在低位準處），且包含例如在 約100%至約0%之間之任何百分比，以便適當調整該電力 轉換器120之電力設定以控制由該固態照明負載14〇發射之 光之位準。 在各種實施例中，該電力轉換器12〇自該整流電路1〇5接 收經整流電壓Urect ’且輸出一相對應DC電壓以供電給該 固態照明負載140。該電力轉換器12〇基於經由該整流電路 105而自該調光器1〇4輸出之電壓之至少量值（例如，藉由 該滑桿104之操作而設定）在該經整流電壓電壓 147777.doc 201119501 之間轉換。因此’由該電力轉換器120輸出之該DCta反 映由該調光器104施加之調光器相位角（即，調光位準）。 圖2為展示根據一代表性實施例之一調光控制系統之一 電路圖，該控制系統包含一調光器相位偵測電路。雖然關 於根據一說明性組態之各種代表性組件而提供更詳細描 述’但是圖2之通用組件類似於圖1之組件。當然，在不偏 離本發明教案之範疇的情況下可實施其他組態。 參考圖2，調光控制系統200包含整流電路2〇5及調光器 相位角彳貞測電路2 1 0 (虛線框）。如上關於該整流電路1 〇 5所 討論，該整流電路205連接至一調光器（圖中未展示），由調 光火線輸入及調光中線輸入所指示以自電壓源（圖中未展 不）接收（經調光）未經整流電壓。在所繪示組態中，該整流 電路205包含連接於經整流電壓節點N2與接地之間之四個 二極體D201-D204。該經整流電壓節點N2接收該（經調光） 經整流電壓Urect，且係透過與該整流電路2〇5並聯之輸入 濾波電容器C21 5而連接至接地。 «亥相位角偵測.器21 〇基於該經整流電壓urect<貞測調光器 相位角（調光位準），且在各種實施例中可例如自輸出 219輸出一電力控制信號至一電力轉換器以控制[ED負載 之“作，以下參考圖7討論。此容許該相位角偵測器2丨〇基 於、座偵測之相位角選擇性調整自輸入電源傳遞至該LED負 載之電力量。 在綠不之代表性實施例中，該相位角偵測電路210包含 微控制益215，該微控制器使用經整流電壓Urect之波形來 147777.doc 201119501 判定調光器相位角。該微控制器215包含連接於一第一二 極體D211與一第二二極體D212之間之數位輸入2丨8。該第 一一極體D211具有連接至該數位輸入218之一陽極及連接 至電壓源vcc之一陰極，且該第二二極體D212具有連接至 接地之一陽極及連接至該數位輸入218之一陰極。該微控 制器215亦包含一數位輸出’諸如Pwm輸出219。 在各種實施例中，雖然在不偏離本發明教案之範疇的情 況下可包含其他類型微控制器或其他處理器，但是該微控 制器215可為例如從Micr〇chip Techn〇1〇gy公司購得之 PIC12F683處理器。舉例而言，該微控制器215之功能可由 經連接以如上所述接收第一二極體D2U與第二二極體 D212之間之數位輸入的一或多個處理器及/或控制器而實 方e，該處理器及/或控制器可使用用於執行各種功能之軟 體或韌體而程式化，或可實施為用於執行某些功能之專用 硬體及用於執行其他功能之一處理器（例如，一或多個經 程式化彳政處理器及其相關聯電路）之一組合。在各種實施 例中可利用之控制器組件之實例包含（但不限於）習知微處 理器、微控制器、ASIC及FPGA，如上所述。 該相位角偵測電路210進一步包含：各種被動電子組 件，諸如第一電容器C213與第二電容器C214;及一電 阻’其由代表性第一電阻器R211與第二電阻器R212指示。 該第一電谷器C213連接於該微控制器215之數位輸入218與 一偵測節點N1之間。該第二電容器C214連接於該偵測節 點N1與接地之間。該第一電阻器R2丨〗與該第二電阻器 147777.doc •17· 201119501 R212串聯連接於經整流電壓節點N2與該偵測節點N丨之 間。在所繪不實施例中，例如該第一電容器C213可具有約 560 pF之一值，且該第二電容器c2i4可具有約1〇 pF之一 值再者，例如該第一電阻器R2 11可具有約1百萬歐姆之 一值且該第二電阻器R212可具有約1百萬歐姆之一值。然 而，如一般技術者所明白，可變化該等第一電容器C213與 第一電谷器C214以及該第一電阻器R2U與該第二電阻器 R212之各自值以提供任何特定情況之獨特好處或滿足各種 實施之特定應用設計要求。 5亥（經調光）經整流電壓Urect係耦接至該微控制器215之 數位輸入218之AC。該第一電阻器R211及該第二電阻器 R2 1 2限制電流至該數位輸入2丨8中。當該經整流電壓Urect 之一信號波形變高時’該第一電容器C213係透過該第一電 阻器R211與該第二電阻器R212而在上升沿充電。該第一二 極體D211箝位該數位輸入21 8至高於電壓源Vcc —個二極體 電壓降，同時該第一電容器C213被充電《只要該信號波形 不為零，該第一電容器C2 13就保持充電。在該經整流電壓 Urect之該信號波形之下降沿上，該第一電容器匚213透過 5亥第一電谷器C214而放電’且該數位輸入218藉由該第二 二極體D 212而被箝位至低於接地一個二極體電壓降。當使 用一後沿调光益時，该彳自號波形之下降沿對應於該波形之 經斬波部分之開始。只要該信號波形為零，該第一電容器 C21 3就保持放電。因此’在該數位輸入21 8處之最終邏輯 位準數位脈衝密切遵循經斬波經整流之電壓Urect之移 147777.doc -18- 201119501 動，其之實例展示於圖3A至圖3C中。 更特定言之，圖3A至圖3C展示根據代表性實施例之在 該數位輸入218處之取樣波形及相應數位脈衝。每個圖中 之上面波形繪示經斬波經整流之電壓Urect，其中斬波量 反映調光位準。舉例而言，該等波形可繪示出現於該調光 器之輸出處之一全170V(或用於歐洲而言，340V)峰值、經 整流正弦波之一部分。下面方波形繪示在該微控制器2 i 5 之數位輸入218處可見之相對應數位脈衝。可指出，每個 數位脈衝之長度對應於一經斬波之波形，且因此等於該調 光器之内部開關為「閉合」時之時間量。藉由經由該數位 輸入218接收數位脈衝，該微控制器215可判定該調光器已 被設定之位準。 圖3 A展示當調光器係在其最高設定處（由鄰近該等波形 展示之調光器滑桿之頂部位置指示）時經整淥電壓Urect之 取樣波形及相對應數位脈衝。圖3B展示當該調光器係在一 中間設定處（由鄰近該等波形展示之調光器滑桿之中間位 置指示）時經整流電壓Urect之取樣波形及相對應數位脈 衝。圖3C展示當該調光器係在其最低設定處（由鄰近該等 波形展示之調光器滑桿之底部位置指示）時經整流電壓 Urect之取樣波形及相對應數位脈衝。 圖4為展示根據一代表性實施例之一種偵測一調光器之 調光器相位角之程序的一流程圖。舉例而言，該程序可藉 由圖2中所示之微控制器215(或更一般而言，由一處理器 或控制器，例如圖1中所示之相位角偵測器11〇)執行之韌 147777.doc •19· 201119501 體及/或軟體而實施。 在圖4之方塊S421中，例如藉由該第一電容器C213之起 始充電而偵測一輸入信號之一數位脈衝之一上升沿（例 如，由圖3A至圖3C中之下面波形之上升沿指示在該微 控制器2 15之數位輸入218處之取樣例如開始於方塊S422 中。在所繪示實施例中，數位取樣該信號持續正好等於電 源半循環之一預定時期。每當取樣該信號，在方塊S423中 判定該取樣是否具有一高位準（例如，數位「丨」）或一低位 準（例如，數位「〇」）。在所繪示實施例中，在方塊S423 中作一比較以判定該取樣是否為數位「丨」。當該取樣為數 位「1」時（方塊S423 :是），在方塊S424中累加一計數 器，且當該取樣不為數位「i」時（方塊S423 :否），在方 塊S425中插入一小延遲。插入該延遲，使得不論該取樣經 判定為數位「1」或數位「〇」，時鐘循環數（例如，該微控 制器2 1 5之時鐘循環數）都相等。 在方塊S426中，判定是否已取樣整個電源半循環。當該 電源半循環未完成（方塊S426 :否）時，該程序返回至方塊 S422以再次取樣在該數位輸入218處之該信號。當該電源 半循環完成（方塊S426 :是）時，該取樣停止且在方塊以以 中所累加之計數器值在方塊S427中被識別為當前調光器相 位角’且該計數器被重設為零。計數器值可儲存於一記憶 體中，其之實例在以上已討論。該微控制器215接著可等 待下個上升沿以再次開始取樣。 舉例而言’可假設該微控制器215在一電源半循環期間 147777.doc -20- 201119501 採集出個樣本。當調光位準或相位角由該滑桿設定為接 範圍之頂(例如，如圖3A中所示）時，該計數器在圖 4之方塊S424中將累加至約255。當調光位準由該滑桿設定 為接近其圍之底部（例如，如圖3C中所示）時，該計數器 在方塊S424中將累加至僅約1()或2()。當調光位準被設定為 其範圍之中間之某處（例如，如圓3B中所示）時，該計數器 在方塊S424中將累加至約該計數器之值因此給予該 微控制器215調光器已被設定之位準或該調光器之相位角 之-準確指示。在各種實施例中，例如可由該微控制器 215使驗計數11值之―默函數來計算調光ϋ相位角， 如-般技術者利自，#中可變化該函數讀提供任何特 定情況之獨㈣處或滿足各種實施之特定制設計要求。 因此，可使用最小被動組件及-微控制器(或其他處理 器或控制器電路)之-數位輸入結構來電子偵測該調光器 之相位角。在—實施例中，使用經執行以判定調光器設定 位準之-AC耦合電路、'經微控制器二極體斬波之數位 輸入結構及-演算法（例如’由_、軟體及/或硬體實施） 來完成該相位㈣測。另外’可利用最小组件數且利用一 微控制器之數位輸入結構而量測該調光器之條件。 相位角數位偵測電路及其相關聯電路可用於需要知道一 相位斬波調光器之相位角的各種情況中。舉例而言，作為 一相位斬波调光益之負載運行之電子變壓器可使用此電路 及方法來判定調光器相位角…旦知道該調光器相位角， 則可改良關於固態照明裝置（例如，LED)之調光器之調光 147777.doc •21- 201119501 範圍及相容性。此等改良之實例包含：利用調光器設定來 控制一燈之色溫；就地判定一調光器可處理之最小負載； 就地判定一調光器何時表現怪異；增加最大及最小光輸出 範圍；及創建至滑桿位置曲線之自訂調變光。 根據各種貫施例之調光器相位角偵測電路可實施於可從 Philips Color Kinetics 購得之各種 EssentiaiWhiteTM及 / 或 產品中’包含eW Blast P〇WerCore、eW Burst p〇werC〇re、

Cove MX P〇WerCore及eW PAR 38等。此外，根據各種實 施例之調光器相位角偵測電路可用作對「智慧型」改良各 種產品使產品更明亮之建置組塊。 在各種實施例中，一偵測電路（諸如圖2中所繪示之代名 性伯測電路）同樣可用於判定一相位斬波調光器之存在启 不存在。彳藉由f先狀電力轉換器是否連接為一調光老 之負載而充分解決獨立於調光器相位角而出現之調光器問 在此等If形下，簡單二兀判定是否存在一調光器係及 夠的，且不需要關於調光器相位角之額外資訊，因此避免 ;上述^目位角偵測’該相位角偵測在計算上比是否存在一 凋光益之簡單二元偵測更複雜。例如’一調光器之 判定可足以採取行動以改P且右 光器之相容性。此驅動器之相位切割調 大演算法（tt如^ 在演^可整合為較 J疋通用輸入電源電壓）之一部分。 圖5展示根據一代# f也丨—士 一調光具有—調光11及沒有 衝。 t h明裝置之取樣波形及相應數位脈 147777.doc -22- 201119501 參考圖5,上組波形展示在連接一調光器（由鄰近調光器 開關指示）的情況下經整流輸入電源電壓及相應經偵測邏 輯位準數位脈衝。下組波形展示在沒有連接一調光器（藉 由該鄰近調光器開關而由一「X」指示）的情況下經整流^ 入電源電壓及相應經偵測邏輯位準數位脈衝。虛線5〇ι指 不對應於該調光器之一代表性位準上限值。該位準上限值 可藉由S種方式判定，該等方式包含憑經驗量測該調光器 在其最高設定處之「導通」_間’自—製造商資料庫掘取 該「導通」時間等。 一相位斬波調光器不容許經全整流電源電壓正弦波通 過，而是將每個波形之一部分（甚至在其最高設定處）斬 波’如上組波形中所示。相較而t，在沒有連接一調光器 的情況下，該經全整流電源電壓正弦波可通過，如下組波 形中所示。舉例而言’乡由該相位角_器21()判定之數 位脈衝不超過位準上限值（如上組波形中所示），則判定存 在一調光器。若該數位脈衝超過該位準上限值（如下組波 形中所示），則判定不存在一調光器。 圖6為展示根據一代表性實施例之一種偵測是否存在 調光器之程序的一流程圖。該程序可例‘餘丄 々』例如精由圖2之微控 制器215執行之韌體及/或軟體而實施。 在方塊，中，操取經判定之調光器相仅角。舉例而 言，根據圖4中繪示之演算法偵測之調光器相位角可自記 憶體（例如，其中調光器相位角資訊儲存於方塊以27中）而 擷取》在方塊S622中判定該調光器相 仰饥角（例如，數位脈 147777.doc •23- 201119501 衝之長度）是否小於位準上限值。當該調光器相位角不小 於該位準上限值（方塊S622 :否）時，該程序返回至方塊 S62 1且再次擷取經判定之調光器相位角使得該調光器相位 角繼續受監視。此外，在各種實施例中，一調光器偵測旗 標可被設定「低」’其指示不存在一調光器，及/或該程序 可終止。當該調光器相位角經判定為小於該位準上限值 (方塊S622 :是）時’在方塊S623中例如一調光器偵測旗標 被設定「高」，其指示存在一調光器。當然，在替代性實 施例中’在不偏離本發明教案之範鳴的情況下，可判定經 拮頁取之相位角是否大於（或相反小於）該位準上限值。 因此’可使用最小被動組件及一微控制器（或其他處理 器或處理電路）之一數位輸入結構來電子偵測一調光器之 存在或不存在。在一實施例中，使用經執行以二元判定調 光器存在之一 AC耦合電路、一經微控制器二極體箝位之 數位輸入結構及一演算法（例如，由勒體、軟體及/或硬體 貫把）來元成調光器倘測。如上所述，雖然可使用在計算 上更簡單且更快捷之演算法，但是可使用圖2中所繪示之 代表性實施例之相同組件來完成電子偵測一固態發光（例 如’ LED)電力轉換器是否連接為一相位切割調光器之負 載。 調光器存在偵測電路及其相關聯演算法可用於例如需要 知道一電子變壓器是否連接為一相位斬波調光器之負載的 各種隋況中β —旦已判疋存在或不存在一調光5| ,就可改 良關於固態照明裝置（例如，led)之調光器之相容性。此 147777.doc -24· 201119501 等改良之實例包含補償因調光器之全「導通」相位斬波而 導致的高端電力駭，若不存在—調光器，則藉由關閉所 有不必要功能而增加效率，以及若存在—調光器，則切換 一注入負載以辅助調光器之最小負载要求。 根據各種實_之調光器㈣電路可實施於可從抑出ps Color Kinetics購得之各種 EssentialWhiteTM及 /或 產品 中’包含 eW Blast PowerC〇re、eW Bum 、ew

Cove MX P〇WerCorehW pAR 38等。此夕卜，根據各種實 施例之調光器相位角偵測電路可用作對「智慧型」改良各 種產品使產品更明亮之建置組塊。 在各種實施例中’微控制器215之功能可藉由硬體、韌 體或軟體架構之任何組合所構成之_或多個處理電路而實 施’且可包含其自己之記憶體（例如，非揮發性記憶體）以 用於儲存容許其執行各種功能之可執行軟體/勒體可執行 程式碼。舉例而言，該功能可使用ASIC、FPGA等而實 施。 申請者已進-步認識到且明白，除了 一種可偵測一固態 照明裝置之調光器相位角及/或是否存在一相位斬波調光 裔的電路以外’當調光器位準經設定為足夠高以作出此判 定時’提供-種判定用於提供通用電壓輸入至一固態照明 裝置之輸入電源電壓的電路將係有益的。否則，例如自記 憶體擷取一先前判定之輸入電源電壓。 圖7為展示根據各種實施例之一固態照明裝置之一代表 性照明系統之一電路圖。類似於圖2之調光控制系統2〇〇 , 147777.doc -25- 201119501 圖7中所繪示之調光控制系統700包含連接至一調光器（圖 中未展示）之整流電路705、調光器相位角偵測電路71〇(虛 線框）、電力轉換器720、輸入波形取樣電路730(虛線框）及 LED負載740。微控制器715包含於該調光器相位角偵測電 路710及該輸入波形取樣電路730兩者中》 在所繪示組態中，該整流電路705包含四個連接於經整 流電壓節點N2與接地之間之二極體D701-D704。該經整流 電壓節點N2接收（經調光）經整流之電壓Urect，且透過由與 該整流電路705並聯連接之輸入濾波電容器C7 1 5而連接至 接地。 該調光器相位角偵測電路71 0包含微控制器71 5，該微控 制器具有一數位輸出，諸如連接至控制線729之PWM輸出 7 19。在各種實施例中，雖然在不偏離本發明教案之範嚕 的情況下可包含其他類型微控制器或其他處理器，但是該 微控制器7 1 5可為例如從]yiicrochip Technology公司購得之 PIC12F683，如以上關於圖2中之微控制器215所討論。在 所繪示實施例中，該相位角偵測電路71 0進一步包含第一 電容器C713與第二電容器C714以及第一電阻器尺711與第 二電阻器R7 12，其等經組態且與圖2之第一電容器C213與 第二電容器C214以及第一電阻器R211與第二電阻器R212 大體上相同地操作’且因此將不重複相應描述。因此，在 。亥微控制器715之數位輸入718處之一邏輯位準數位脈衝密 切遵循經斬波經整流之電壓Urect、耦合至該微控制器715 之數位輸入718之AC之移動。 147777.doc •26- 201119501 另外’該輸入波形取樣電路7 3 0亦包含該微控制器7 1 $以 及包含第三電阻器R731與第四電阻器R732之一分壓器， 該分壓器提供該經整流電壓Urect之經分壓版本。在所繪 示實施例中，該第三電阻器R73 1連接於經整流電壓節點 N2與波形取樣節點N3之間’且該第四電阻器R732連接於 該波形取樣節點N3與接地之間。在一實施例中，例如，該 第三電阻器R731可具有約1.5百萬歐姆之一值且該第四電 阻器R732可具有約15千歐姆之一值。然而，如一般技術者 所明白，可變化該第三電阻器厌731與第四電阻器R732之 各自值以提供任何特定情況之獨特好處或滿足各種實施之 特定應用設計要求。 該輸入波形取樣電路730基本上提供來自整流電路7〇5之 輸入整流電壓Urect之一經分壓版本，使該微控制器715能 夠經由一類比輸入717判定輸入波形之一準確代表。該微 控制器715可使用該等波形來判定未經斬波之輸人電源電 壓’即，在該調光器之輸入處之電壓。如上所述，作為該 調光器相位角傾測電路71〇之部分，該微控制器715亦接收 關於該調光器之相位角（或調光位準）的資訊。 如上所述°玄電力轉換器720以前向回饋開放迴路方式 操作’如例如！^之美國專#第7,256,554號中所描述，其 以引用的方式併人本文中。該微控制器715可經由控制線 729而使用在PWM輸出719處之一電力控制信號輸出來調整 該電力轉換器720之雷六讯中 ..^ 力°又疋。在各種實施例中，雖然在 不偏離本發明教案之範緣 祀可的if况下可包含其他類型微控制 I47777.doc -27- 201119501 器、電力轉換器及其他處理器，但是該電力轉換器72〇可 為例如從 ST Microelectronics購得之 L6562。 一般而言’由該微控制器715所執行之一軟體及/或韌體 演算法利用下列事實，在高調光器相位角（較少經斬波波 形）處’如圖8A中所示’可更準確地判定輸入電源電壓， 该輸入電源電壓接著可繼而用於更準確地設定該電力轉換 器720之電力設定。然而’在較低調光器相位角（較嚴重經 斬波波形）處，如圖8B中所示，輸入電源電壓之判定在計 算上變得複雜’且因為幾乎沒有波形可用於量測，所以需 要一高端微控制器或其他處理器或控制器。因此，根據各 種實施例，以下參考圖9討論其之一實例，替代執行在較 低調光器相位角處之此等複雜分析，電力控制信號係基於 s亥輸入電源電壓之一先前判定且儲存之值（例如，當該調 光器在一高調光器相位角處時計算）而設定，且使用一更 靈活（但較低精密）分級演算法而計算，以下參考圖13討論 分級演算法之一實例。此避免必須併入一高端微控制器及/ 或相對長之處理時間。 調光器相位角（高於其可更精確判定輸入波形及輸入電 源電壓）被稱作判定臨限值。在各種實施例令該判定臨 限值係該微控制器715可採集足夠樣本以準確判定輸入電 源電壓之該調光器之—預^相位角。例如，該判定臨限值 因此可取决於各種因素（諸如微控制器7 1 5之速度及用於判 定經斬波波形之輸入電源電壓之演算法之效率）而改變。 匕可平衡。亥Μ控制器715之成本及經由該控制.線729由該 147777.doc 28· 201119501 微控制器715提供至電力轉換器72G之電力信號之準域度。 圖8A展示根據-代表性實施例之—調光器之取樣波形， 該調光器具有大於該判；^限值之—相位角，使得可由微 控制器715例如經由圖7中所示之輸入波形取樣電路-及 類比輸入717而使用以下例如分別參考圖“及丨5討論之峰 值及斜率制算法來作—精確輸人電塵量測。圖8B展示根 據一代表性實施例之一調光器之取樣波形，該調光器具有 小於該判定臨限值之-相位角，使得先前判定之輸入電 壓（例如，當調光器相位角高於該判定臨限值所計算之輸 入電壓）及相應最後最佳電力設定被用於設定該電力轉換 器之電力。或者，當一先前判定之輸入電壓不可取得時， 可使用一替代性、略低精確之計算方法（諸如分級處理）來 判定該輸入電壓及相應電力設定，以下參考圖13討論其之 一實例。 圖9為展示根據一代表性實施例之一種基於經偵測之調 光器相位角判定輸入電源電壓及相應電力設定之程序的一 流程圖。 參考圖9 ’在所繪示實施例中，在方塊s9i〇中最初判定 該程序是否依據該固態照明裝置之一首次電力開啟而執 行’其發生於一次電力被施加至該固態照明裝置時。當不 疋首次電力開啟（方塊S910:否）時，在方塊S920中自記憶體 (諸如一 EEPROM)擷取一先前判定之輸入電源電壓。或 者，該記憶體可包含任何類型之揮發性或非择發性電腦記 憶體，諸如 RAM、ROM、PROM、EPROM、USB 隨身碟、 147777.doc -29- 201119501 軟碟、緊密碟、光碟、磁帶等。該先前判定之輸入電源電 壓值係使用例如一先前埴人夕本& + 无別填入之查询表或其他相關聯方式而 與該電力轉換器720之一相關聯電力設定相關。該相關聯 電力設定經由自該微控制器715輸出之電力控制信號而施 加至該電力轉換器72〇,使得該固態照明裝置在判定當前 輸入電源電壓時正常作業。 在方塊S92i中偵測調光器相位角。可例如根據圖*中所 示之調Μ相位角㈣程序獲得調光^目㈣，如上所討 論。在方塊S922中，判定該調光器相位角是否小於判定臨 限值。當該調光器相位角小於該判定臨限值（方塊奶2 : 是）時，稱作最後最佳電力設定之先前判定之輸入電源電 壓及相關聯電力設定被用作在方塊S924中之當前電力設 定。在-實施例中’該最後最佳電力設定係基於在方塊 S920中擷取之輸入電源電壓而判定之電力設定，當該調光 器相位角小於該判定臨限值時，其在方塊S924中不會輕易 改變。 當該調光器相位角不小於該判定臨限值（方塊S922 :否） 時，在方塊S926中判定一新輸入電源電壓及相應電力設 定。在一實施例中，該輸入波形取樣電路73〇及微控制器 71 5之類比輸入波形劃分器係與峰值及斜率偵測算法一起 使用（例如，以下參考圖14及圖15所討論）以判定精確輸入 電源電壓及電力设定。舉例而言，該微控制器715可與圖 10中之控制器1 0 2 0大致上相同地實施，如以下所討論，且 因此自一類比轉數位轉換器（諸如圖1〇中之A/D ι〇22)接收 147777.doc -30· 201119501 DC電壓信號之數位值，該等數位值對應於來自分壓器之 經整流電壓Urect之經分壓版本，該分壓器包含第三電阻 器R731與第四電阻器R732。 因為知道該調光器相位角高於該判定臨限值，所以可連 續判定精確輸人電源電壓，而不是將該判定限制於多個預 定輸入電壓及電力設定（即，分級處理）之一者，如以下參 考圖13所討論。換言之，圖14及圖15之峰值及斜率偵測方 法可用於特定判定輸入電源電壓之值且因此判定一精確電 力設定。如先前所討論，可使用例如一先前填充之查詢表 或其他相關聯方式而使該輸入電源電壓之判定值與一電力 設定相關。 再-人參考方塊S910，當判定為首次電力開啟（方塊 S910 :是）時，沒有自記憶體載入之先前判定之輸入電源 電壓電力設定。因此，該程序進行至方塊S9U，其中偵測 調光器相位角，如以上關於方塊S921所討論。在方塊S912 中，判定該調光器相位角是否小於判定臨限值。當該調光 器相位角不小於該判定臨限值（方塊S9U :否）時，在方塊 S926中判定一新輸入電源電壓及相應電力設定，如上所討 論。 然而，當該調光器設定小於判定臨限值（方塊s 9 12 :是） 夺因為沒有待擷取之先前判定之輸入電源電壓，所以在 方塊S914中貫施分級處理偵測算法以便將輸入電源電壓置 於夕個電壓級別之一電壓級中，例如l2〇v、23〇v或 277V。以下參考圖丨3討論該分級處理偵測算法之一實例。 147777.doc •31 - 201119501 對應於經刀級電塵之電力設定接著由電力轉換器Μ。使 用，直到例如依據圖9令之方法之隨後效能來判定該調光 器相位角已移至大於判定臨限值，在此情形下，可在沒有 分級處理的情況下更準確判定波形及因此輸入電源電壓及 電力設定。在各種實施例中，方塊S914可包含除了分級處 理以外的一演算法，該演算法在不偏離本發明教案之範疇 的情況下需要比方塊S926之輪入電壓判定演算法更少之經 斬波波形以估計輸入電壓（因此，在較低調光器相位角處 發揮功能）。 相位角及判定臨限值偵測電路及相關聯演算法可用於需 要設定一電力轉換器之電力設定的各種情況中。根據各種 實施例，當調光器相位角大於判定臨限值時，例如可使用 一相對低電力/低成本處理器而在輸入電源電壓之一連續 範圍上調整負載LED電力。舉例而言，可藉*RMS輸入電 壓及該微控制器發送至該電力轉換器之信號而判定至該 LED負載之實際電力。 一分級處理處理器將例如自一微控制器發送至該電力轉 換器之電力控制信號設定為有限數目之可能值（例如，回 應於輸入電源電壓120V、230V或277V之三個值）β因為至 該等LED之實際電力係藉由RMS輸人電壓及微控制器信號 兩者而判定，所以當該RMS輸入電壓在例如179乂或2〇8¥ 處時，該精確電力不可能被傳遞至該等led。舉例而言， 一分級處理實施無法判定l〇ov(通常用於日本）與12〇乂（通 常用於北美）之差異。因此，當運行於1〇〇v處時，該分級 147777.doc -32- 201119501 處理貫施可將來自該微拉制gg 4 ^ 控制益之電力控制信號設定為適合 於120V之一值，而該雨r- MS輸入電壓將較低且因此傳遞至該 等LED之電力及光輸出將係不正確的。類似地，在歐盟 中輸入電源電壓為220V或240V，其可引起相同問題。 例如圖2之數位相位角偵測電路之使用使能夠至少在當調 光器-又定足夠同時之此等情況下判定精確輸入電源電壓 (及相應電力設定）。 此外如上所讶SWJ，很難判定嚴重斬波之正弦波之輸入 電源電壓。因此，當調光器相位角非常低（例如，如圖8b 中所示）時，判定其中經斬波部分係全正弦波之一部分的 全正弦波成本很高且計算複雜。根據各種實施例，此可藉 由僅§調光器大於一判定臨限值時判定輸入電源電壓而避 免，其中例如可在不必大幅增加該微控制器715之處理電 力或負载的情況下作出一準確判定。 圖10為展示根據一代表性實施例之一照明系統之一方塊 圖，該照明系統包含一固態照明裝置及一輸入電壓控制 器。參考圖10,輸入電壓控制器1010包含分壓器1015、類 比轉數位（A/D)轉換器1022、控制器1020及轉變模式電力 因素校正（PFC)控制器1030。 該分壓器1015自一電源接收經整流電壓。一般而言，該 經整流電壓為一輸入電源電壓信號或AC線電壓信號，其 具有例如介於約90VAC與約277VAC之間之一電壓值及— 相應波形。該輸入電源電壓信號用於供電給該固態照明裝 置1040。該分壓器1〇 15提供對應於該經整流輸入電源電壓 147777.doc -33· 201119501 信號之一經分壓版本的一信號。該電壓信號作為一類比輸 入電壓信號而提供至該A/D轉換器1022。 在所繪示實施例中，該分壓器1 〇 15包含串聯連接於經整 流輸入電源電壓源與節點Nl 1之間之第一電阻器1〇1丨與第 二電阻器1012，該節點Nil連接至該控制器1〇2〇之一輸 入。該分壓器1015進一步包含連接於節點NU與接地之間 之第一電阻器1013。在一實施例中，該等第一電阻器ion 與第一電阻器1012各具有一約750千歐姆之電阻，且該第 二電阻器1013具有一約13千歐姆之電阻。應瞭解，在其他 貫把例中，如一般技術者所明白，可變化第一電阻器1 〇 11 至第二電阻器1013之電阻值及/或該分壓器1〇15之組態以 知t、任何特疋情况之獨特好處或滿足各種實施之特定應用 設計要求。 讜A/D轉換器1〇22自該分壓器1015接收類比輸入電壓信 號，且將該類比輸入電壓信號轉換為指示經整流輸入電源 電壓之波形的數位值。該控制器1〇2〇自該A/D轉換器1〇22 接收數位值且基於該等數位值判定輸入電源電壓之電壓位 準。4控制器1 020基於該輸入電源電壓之判定電壓位準而 調i㊣制k號’且將該控制信號輸出至該pFC控制器 1030以控制該固態照明裝置1040。舉例而言，基於該控制 信號’該PFC控制器1030輸出一電力調變控制信號以對於 該輸入電源電壓之任何偵測值（例如，12〇vac、23〇vac或 277VAC)而言都能在一 3〇貨之穩定狀態處運行該固態照明 裝置1040，如以下所討論。 147777.doc -34 · 201119501 在不偏離本發明教案之範疇的情況下，該控制器丨〇2〇可 由硬體、韌體或軟體架構之任何組合而構成，如上所討 論。此外’該控制器1020可包含其自己之記憶體（例如， 非揮發性記憶體）以用於儲存可執行軟體/韌體可執行程式 碼，該程式碼容許它執行該電壓控制器1〇1〇之各種功能。 舉例而言’在各種實施例中，該控制器丨〇2〇可實施為一微 處理器、ASIC、FPGA、微控制器（諸如可從Micr〇chip Technology公司購得之一 PIC12F683微控制器）等。同樣， 在不偏離本發明教案之範疇的情況下，該pFC控制器丨〇3〇 可由硬體、韌體或軟體架構之任何組合而構成。舉例而 言’在各種實施例中’該PFC控制器1〇3〇可實施為一微處 理器、ASIC、FPGA、微控制器（諸如可從ST Micr〇dectr〇nics 公司購得之一 L6562 PFC控制器）等。再者’雖然分開繪 示，但是應瞭解，該A/D轉換器1〇22及/或該PFC控制器 1 03 0以及相關聯功能在各種實施例中可整合於該控制器 1020内。此外，在各種實施例中，在不偏離本發明教案之 範疇的情況下，該控制器1〇2〇及該PFC控制器1〇3〇可由例 如圖7之該微控制器71 5及該電力控制器720實施。 圖11為根據一代表性實施例之控制器1020之一方塊圖。 參考圖11，該控制器1〇2〇包含處理器1〇24、唯讀記憶體 (ROM)1026、隨機存取記憶體（RAM) 1027及PWM信號產生 器 1028 。 如上所討論，該A/D轉換器1〇22自分壓器1〇15接收輸入 化號’且將該輸入信號轉換為指示經整流輸入電源電壓之 147777.doc -35· 201119501 波形的數位值。該等數位值由該處理器1024接收以用於處 理’且亦可例如經由匯流排1021而儲存於R〇M 1026及/或 RAM 1027中。該處理器1〇24可包含其自己之記憶體（例 如，非揮發性記憶體）以用於儲存可執行軟體/韌體可執行 程式碼，該程式碼容許它執行該電壓控制器1 〇 1 〇之各種功 能。或者，該可執行程式碼可儲存於ROM 1026及/或RAM 1027内之指定記憶體位置中。該ROM 1026可包含諸如 PROM、EPROM、EEPROM等之有形電腦可讀儲存媒體之 任何數目、類型及組合。此外，該ROM 1026及/或RAM 1027可例如儲存靜態資料及藉由該處理器1024而先前輸入 電源電壓計算之結果。 該PWM信號產生器1028回應於來自該處理器1024之指令 或控制信號而產生且輸出一 PWM信號作為控制信號。更特 定言之，在所繪示實施例中，該PWM信號產生器1028取決 於由該處理器1 024所判定之輸入電源電壓值而改變該等 PWM控制信號之脈衝寬度。舉例而言，該PWM信號產生 器1028可回應於該輸入電源電壓之較高值而產生具有較短 脈衝寬度之PWM控制信號。該PWM控制信號係自該控制 器1020輸出至該PFC控制器1030，該PFC控制器1030根據 該PWM控制信號之脈衝寬度而控制該固態照明裝置140之 電力調變。舉例而言，該PFC控制器1030可經組態以回應 於較大脈衝寬度而增加至該固態照明裝置1 040之電流，因 此保持較低電壓值（例如，120VAC)之一恆定電力。同樣， 該PFC控制器1030可經組態以回應於較短脈衝寬度而減少 147777.doc •36- 201119501 至該固態照明裝置1040之電流，因此保持較高電壓值（例 如，277VAC)之一怪定電力。 舉例而言，在一實施例中，該PFC控制器1〇3〇在其器件 上具有一專用電流設定接針。藉由在該電流設定接針上設 定一電壓參考，該PFC控制器1030將與該電流設定接針上 可見之電壓參考有關之電力量傳遞至該固態照明裝置 1040。自該控制器1〇2〇輸出之PWM控制信號（具有交變脈 衝寬度’取決於輸入電壓波形）通過該PFC控制器1 〇3 0中之 一濾波器電路（圖中未展示）且有效改變該PFC控制器1 〇3〇 之該電流設定接針上之電壓參考。此容許改變通過該固態 照明裝置1040之一 LED陣列1045中之LED之總電力。當 然，控制該固態照明裝置1040之其他類型控制信號及方法 可併入於本發明教案之範疇内。 再次參考圖10，該固態照明裝置1〇4〇可為例如可從 Philips Color Kinetics購得之 EssentialWhiteTM照明裝置。 該固態照明裝置1040包含一開關1041及一光源或照明源 (諸如代表性LED陣列1045) »該開關1041回應於自pfc控 制器1030接收之電力調變控制信號而開關接通電力至該 LED陣列1045及切斷電力至該LED陣列1045，該PFC控制 器1030連續改變穩定狀態電流。舉例而言，「導通」時間 量可判定通過LED陣列1045之LED之電流量。因此，對於 輸入電源電壓之各種值而言調整開關接通電力至該LED陣 列1045之時序或循環。舉例而言，一較高輸入電源電壓 (例如，277VAC)比一較低輸入電源電壓（例如，120VAC)將 147777.doc -37- 201119501 需要較短「導通」間隔（導致較少電流）以提供穩定狀態電 力（例如，30W)至該LED陣列1045。 圖1 2為展示根據一代表性實施例之一種控制一固態照明 裝置之電力之程序的一流程圖。圖12中所繪示之各種步驟 及/或操作可由例如以上參考圖10及η所討論之該A/D轉換 器1022及該控制器1〇2〇而實施。 在方塊S1210中，接收一經整流AC線電壓或輸入電源電 壓信號以用於供電給該固態照明裝置。該輸入電源電壓信 號之量值或值係未知的，且可為諸如i 2〇 VAC、230 VAC或 277VAC之各種可用輸入電源電壓之任意者。在方塊si212 中’該輸入電源電壓信號係例如藉由分壓器1〇15而轉換為 一經分壓信號’該分壓器1015提供對應於該輸入電源電壓 信號之一波形的一經分壓信號。該經分壓信號係例如藉由 A/D轉換器1022而自類比轉換為數位，以在方塊s 12 14中提 供代表該輸入電源電壓信號之波形的數位值。 在操作S1216中’例如由控制器1〇2〇及/或處理器1〇24使 用以下參考圖13至圖15更詳細描述之數位值來判定該輸入 電源電壓信號之量值或值。一般而言，執行一峰值偵測演 算法以判定該輸入電源電壓是否具有一高或中間值（例 士 277 VAC或220-240VAC)。然而，例如當該輸入電源電 壓具有一低值（例如，120VAC)時或當該輸入電源電壓信號 具有一已經調光之中間值（例如，23〇VAC)時，該峰值偵測 演算法單獨不可能偵測該輸入電源電壓之值。當該峰值偵 測演算法不可能偵測該輸入電源電壓之值時，執行一斜率 147777.doc -38 - 201119501 偵測演算法以判定該輸入電源電壓信號波形之一上升沿之 斜率是否對應於該低值或該中間值。 在判定該輸入電源電壓之值之後，在方塊81218中，基 :該句疋值產生一控制信號且例如輸出至pFc控制器 1〇3〇。基於該控制信號，該固態照明|置之電力調變經調 整以說明該輸入電源電壓值。 圖13為展示根據—代表性實施例之__定該輸入電源 2壓信號之值之程序的一流程圖。更特定言之，圖13展示 -代表性實施例’其中該輪入電源電壓(或Ac線電壓)之值 係與多個預定電壓值（例如，低'中間或高）之一者相關 聯。因為該輸入電源電壓被置於對應於該等預定電壓值之 電壓、.及」中，所以該程序可被稱作「分級 理J。 在各種實施财，不論何時由一相位斬波調光器產生之 二斬波正弦波足以執行此判定，可例如基於圖13之方塊 電^及「s 13 5 G中所7F之蜂值及斜率偵測程序*判^該輸入 電源電壓之精確值。舉例 ^ 舉幻而έ，如以上參考圖7至圖9所討

6W ’ ‘調光器相位角大一 A ;一判疋L限值（例如，如圖8A中 所示）時，可使用相對少 處此力來计鼻該輸入電源電壓 <精確值。 參考圖13’首先起始 ςΐ1 。辁序，其例如由方塊S1312及 & 13 14指示。在一竇竑 ψ 3r 1中，雖然僅在電力開啟該固態照 明裝置之後執行該起妒 ^ °仁疋在不偏離本發明教案之範疇 的情況下，在替代性普 貫靶例中該起始可被整體省略或在判 147777.doc -39- 201119501 定該輸入電源電壓之值的程序内之其他時間處執行。當可 用時，在方塊S13 12中自記憶體擷取一先前判定之輸入電 源電壓值，且在方塊S1314中基於該先前判定之輸入電源 電壓值而最初設定例如由該控制器1〇2〇輸出之控制信號。 例如若該控制信號為一 PWM控制信號，則根據該先前判定 之輸入電源電壓值而最初設定PWM脈衝寬度或作用時間循 環。舉例而言，每次點亮該固態照明裝置，可判定該輸入 電源電壓之值且儲存於例如ROM 1 〇26中。因此，當判定 該輸入電源電壓之當前值時，該固態照明裝置在該輸入電 源電壓之先前判定值處操作^此防止閃爍或在判定程序期 間之其他不良影響。 在操作S 1320中，執行一峰值偵測演算法以便基於例如 由A/D轉換器122提供之數位值偵測該輸入電源電壓信號之 峰值及頻率。參考圖丨4詳細討論操作S1320之該峰值偵測 /貝算法，圖14為展示根據一代表性實施例之一種偵測該輸 入電源電壓信號之信號峰值及頻率之程序的一流程圖。 參考圖14 ’在預定數目循環（例如，2〇個循環）或持續一 預定時期（例如’ 150毫秒）讀取DC電壓信號（例如，來自圖 12之方塊S1214)之數位值，以便識別且儲存對應於該輸入 電源電壓信號波形之峰值的最大數位值及/或識別該輸入 電源電壓信號之頻率。舉例而言，該處理器1〇24可自該 A/D轉換器1022取樣該0(：：電壓信號之數個數位值。為了識 別最大數位值’在方塊S1421中讀取對應於經整流輸入電 源電壓之一經分壓版本的經分壓信號之一數位值且在方塊 147777.doc •40· 201119501 S 1422中與一最大值相比較。該最大值可為一預定臨限值 或先前判定為先前讀取數位值中最大值的一經儲存之數位 值。 當該讀取數位值大於該最大值（方塊S1422 :是）時，在 方塊S1423中該讀取數位值儲存為待用於與隨後讀取數位 值相比較之新最大值。當該讀取數位值不大於該最大值 (方塊S1422 :否）時’跳過方塊S1423。在方塊S1424中判 定是否仍然有額外循環（或時間）用於讀取數位值。舉例而 言’循環數或歷時時間可分別與一預定臨限值或一預定時 期相比較以讀取該等數位值^當有額外循環或時期（方塊 S1424 :是）時，重複方塊31421至31423。當沒有額外循環 或時期以讀取數位值（方塊S1424 :否）時，經取樣之數位 值中之當前最大值被視為該波形之峰值。 在方塊S1425中例如藉由比較零相交之間之時序或鄰近 峰值之間之時序而計算該輸入電源電壓之該波形之頻率。 舉例而言’在方塊S1425中判定該輸入電源電壓為5〇]92或 60 Hz ’其通常由該固態照明裝置安裝之地理位置指示。 因為該波形之頻率直接影響該波形之斜率（該斜率係在以 下討論之圖13之操作S1350中計算），所以判定該波形之頻 率。在一實施例中，可藉由在一持續循環内取樣該波形之 若干波上之一點（例如，該等波之峰值或開始點）且計算鄰 近波之間之時間量而判定該波形之頻率。 在圖14之方塊S1425中判定頻率之後’該程序返回至圖 13。在圖13之方塊S1332-S1335中，判定是否可在不必判 147777.doc -41 - 201119501 定相應波形之斜率的情況下判定該輸入電源電壓信號之 值。尤其是，在方塊S1 332中，比較該波形之峰值與—預 定第一臨限值，以判定該輸入電源電壓信號之該值是否為 一最大電壓值（例如，277VAC)。當該峰值大於該第—臨限 值（方塊S1332 :是）時，在方塊S1333中判定該輸入電源電 壓信號之該值為最大電壓值。 當該峰值不大於該第一臨限值（方塊S1332 :否）時，該 程序進行至方塊S1334，其中比較該波形之峰值與一預定 第一 5*限值’以判定該輸入電源電壓信號之該值是否為一 中間電壓值（例如，230VAC)或可能中間電壓值之—範圍 (例如，220VAC-240VAC)。當該峰值大於該第二臨限值（方 塊S 1334 :是）時’在方塊S1335中判定該輸入電源電壓信 號之該值為中間電壓值（或可能中間電壓值之該範圍）。 當該峰值不大於該第二臨限值（方塊S 1334 :否）時，該 程序基於該波形之斜率判定該輸入電源電壓信號之值。 即’當該峰值不大於該第二臨限值時’該輸入電源電壓信 號可為一低電壓值（例如，120VAC)或一經調光之中間電壓 值（例如，23 0VAC) ’僅基於峰值判定很難區分此等條件。 舉例而言，圖16A及圖16B分別為一 120VAC線電壓信號 及一經調光230VAC線電壓信號之波形之取樣跡線。圖16A 及圖1 6B之比較展示相應波形之頻率及峰值大體上係相同 的’但是該等波形之斜率係不同的。尤其是，圖16B令之 波形之斜率大體上比圖16A中之波形之斜率更陡。因此， 藉由計算斜率（例如，在圖13之操作S1350中），不論調 147777-doc -42- 201119501 光’可判定該輸入電源電壓信號為12〇VAC或230VAC。當 然，將仍可基於較低蜂值區分一經調光120VAC線電壓信 號（圖中未展示）（其可具有一具有類似於圖16B中之經調光 23 0VAC線電壓信號之斜率之一斜率的波形）。因此，在一 實施例中，若斜率計算係不確定的，則可執行另一峰值比 較（圖中未展示）。 因此’當在方塊S13 3 4中判定該峰值不大於該第二臨限 值（方塊S1334 :否）時，該程序執行由操作§135〇指示之一 斜率偵測演算法’以便基於例如由A/D轉換器1 〇22提供之 數值判定對應於該輸入電源電壓信號波形之上升沿之斜 率。參考圖15詳細討論操作Si350之斜率偵測演算法，圖 15為展示根據一代表性實施例之一種判定該輸入電源電壓 6號波形之斜率之程序的一流程圖。 參考圖15，在方塊S1451f為斜率判定選擇參考準則。 該參考準則之選擇係基於輸入電源電壓信號之頻率，該輸 入電源電壓信號之頻率例如在操作S丨32〇及圖14中已被先 前判定，如上所討論。該參考準則使在每個可能頻率處對 應於未經調光之低電壓值及經調光之中間電壓值的一斜率 或斜率範圍相關聯，使得可彼此比較經計算之斜率。舉例 而。，圖17為展示參考準則可基於之取樣斜率之圖表。斜 率1710對應於一經調光23〇VAC線電壓信號中之一波形之 一上升沿，且斜率1720對應於一經調光12〇VAC線電壓信 號中之-波形之_上升沿4上所討論，該較高輸入電源 電壓信號值（斜率17 10)更陡峭。 147777.doc -43- 201119501 在方塊S1452中讀取（例如，自A/D轉換器1〇22)對應於經 整流輸入電源電壓之經分壓版本的數位值。在一實施例 中，因為這係當ELV調光器被調光至其等最低位準時最小 量之波形，所以例如必須在一合適2.5毫秒時期内取樣（使 用讀取數位值）該輸入電源電壓信號之波形。若取樣持續 約2.5毫秒以上，則不可能存在一 AC信號，這是因為入^信 號可被該調光器斬波。基於該等讀取數位值，在方塊 S 1453中識別該輸入電源電壓信號之該波形之一上升沿。 舉例而言，藉由在一時期内監視數位值，可在識別緊隨一 系列減少或未改變數位值後開始增加之數位值之後立即識 別一上升沿。 一旦識別該波形之該上升沿，就在方塊s 1454 _使用代 表该上升沿之至少一部分的多個數位值來計算該上升沿之 斜率。舉例而言，可收集預定數目及/或取樣之數位值， 或可在一預定時期内收集數位值。在一實施例中，藉由比 較對應於該上升沿之所選數位值之各者與該先前數位值而 计异该上升沿之斜率。舉例而言，使用代表該波形之一上 升沿之十個數位值，鄰近數位值之間之約5〇計數（見圖工7 之1710)之一增加將指示一23〇VAc線電壓，而鄰近數位值 之間之約25計數（見圖17之曲線1720)之一增加將指示一 1 20VAC線電壓。 在方塊S 1455中’比較經計算之斜率與方塊S145 1中所選 之參考準則，該參考準則取決於輸入電源電壓信號之頻 率。在所繪示實施例中，為了描述之目的，該經計算之斜 147777.doc •44· 201119501 率僅與相應於一低電壓值（例如，120VAC)之參考準則相比 較。然而，應瞭解，在各種實施例中，在不偏離本發明教 案之範疇的情況下，該經計算之斜率可與低電壓及中間電 壓（例如’ 230VAC)參考準則之任意者或兩者相比較。當該 比較指示該經計算之斜率對應於低電壓值（方塊S1455 : 疋）時’在方塊S 14 5 6中累加一低電壓值計數器，且當該比 較指示該經計算之斜率不對應於該低電壓值（方塊S1455 ·· 否）時’在方塊S1457中累加一中間電壓值計數器。 在方塊S1458中，判定是否仍然有額外取樣循環。舉例 而言，可對相應數位值組計算預定數目個斜率（例如， 60) ’或可在一預定時期内（例如，450毫秒）重複且收集斜 率計算。當仍然有額外取樣循環（方塊S1458 :是）時，該 程序返回至開始’且重複方塊S1451至S1458。當沒有額外 取樣循％ (方塊S14 5 8 .否）時.，該程序進行至方塊s 14 5 9， 其中判定該輸入電源電壓信號之值。舉例而言，該等計數 器值之至少一者可與一預定臨限值相比.較以判定該等斜率 單獨或統一指示該輸入電源電壓信號值為該中間電壓值或 該低電壓值。 在一實施例中，雖然各種實施例可比較一或兩個計數 器’或實施另一可比較識別技術’但是僅該中間電壓值計 數器與一預定臨限值相比較，且經選擇以指示該輸入電源 電壓信號值為該中間電壓值。在計算之預定斜率數為6〇的 實例中，中間電壓之預定臨限值可為2〇,在此情形下，僅 當經計算之斜率數（指示中間電壓值）超過2〇時該程序判 I47777.doc -45· 201119501 定該輸入電源電壓信號之值為該中間電壓。 在圖15之方塊S1459中判定電壓值之後，該程序返回至 圖13。取決於結果’該輸入電源電壓信號之值經判定為方 塊S 1360中之低電壓值或方塊s 1361中之中間電壓值之— 者。在方塊S1370中，比較經判定之電壓值（自方塊 S 1333、S1335、S1360或S1361)與最初在方塊S1312中自記 憶體擷取之先前儲存之電壓值，當該經判定之電壓值與該 先前儲存之電壓值相同（方塊S1370 :是）時，該程序結 束。在此情形下，該控制信號（例如，由控制器1〇2〇輸出） 與由初始化程序提供之設定保持不變。即，該控制信號繼 續係基於該先前儲存之電壓值。當該經判定之電壓值與該 先前健存之電壓值不相同（方塊S1370:否）時，儲存該輸 入電源電壓信號之新電壓值且施加該新電壓值以改變該控 制信號。作為回應，該PFC控制器1〇3〇(其自該控制器1〇2〇 接收該控制信號）改變提供至該固態照明裝置丨〇4〇之電力 調變控制信號以調整已改變之電壓值。 雖然本文中已描述且說明多項發明性實施例，但是一般 技術者將容易設想，用於執行功能及/或獲得結果及/或本 文中所描述之優點之一或多個之各種其他方式及/或結 構，以及此等變動及/或修飾之各者被認為在本文中所描 述之該等發明性實施例之範疇内。舉例而言，圖13係關於 -代表性實施例，#中根據—電壓分級處理程序將一輸入 電源電壓經判定為三個值（一高電壓值、—中間電壓值或 一低電壓值）之-者，該三個值可分別對應於Μ·、 147777.doc -46- 201119501 230VAC及120VAC。然而，在不偏離本發明教案之範嘴的 情況下’各種額外實施例可經組態以判定不同電壓值或電 壓值範圍（例如’除了 277VAC、230VAC及120VAC以外）及/ 或判定不同數目之輸入電源電壓之電壓值（例如，三個以 上或三個以下）。. 熟習此項技術者應容易瞭解，本文中所描述之尺寸、材 料及組4之所有參數意味例示性的，且尺寸、材料及/或 組態之實際參數將取決於使用本發明教案之特定應用。熟 習此項技術者應明白’或可只使用常規實驗確定本文中所 描述之特定發明性實施例之許多等效物。因此應瞭解，僅 以舉例方式呈現前述實施例，且在所附申請專利範圍及其 等效物之範内’可以除了特定描述及請求以外的方式實 踐發明性實施例。本發明之發明性實施例係關於本文中所 描述之各個單獨特徵、系統、物品、材料、工具及/或方 法。此外’若此等特徵、系統、物品 '材料、工具及，或 方法互不抵觸，則兩個或更多個此等特徵、系統、物品、 材料、工具及/或方法之任何组合句 j、 α包含於本發明之範疇 内。 義應理解為字典定義、以 及/或定義術語之一般含 本文中所定義及使用之所有定 引用之方式併入檔中之定義， 義。 除非明碟指示相反，本說明蚩及 ^ 月曰及印求項中所使用之不定 冠詞「一」及「一個」應理解為意味「 芝少一個」。 本說明書及請求項中所使用之短笋「 °° 及/或」應理解為 147777.doc -47- 201119501 意味如此結合之元件之「任意者」或「兩者」，即在一些 情形下結合地呈現及在其他情形下分別呈現之元件。利用 「及/或」列出之多個元件應以相同方式構成，即，如此 結合之元件之「一或多個」。不管與特定識別之此等元件 相關或無關，視情況可存在除了由「及/或」從句特定識 別之元件以外的其他元件。因此，作為一非限制實例，對 「A及/或B」之參考當結合可擴充語言（諸如「包括」）使 用時可能在一實施例中僅是指八(視情況包含除了B以外之 元件）；在另一實施例中僅是指3(視情況包含除了 A以外之 元件）’在又實施例中是指A及B兩者（視情況包含其他元 件）；等等。 或」應理解為具有: 如本說明書及請求項中所使用 上述定義之「及/或」相同之含義。舉 列表中之專案時，「或」或「及/或」應解釋為二離 包3至；一者，但是亦包含許多元件或元件列表之一個 上’且視情況包含另外未列出之項目。僅明確指示相反 專案（諸如，「僅一者」或「'唯一者」或使用於請求項中 之由…組成」）應是指包含許多元件 < 元件列表之唯 兀件。-般而言，本文中所使用之術語「或」僅應解釋 :示排除性替代含義(即，「一者或另一者但非兩者」卜 藉由排除性術語先前所述時，諸如「任意者」、「之 者」、「僅一者」或「唯一者」、「大體上由.:組^」，^ 於請求項中應具有其在專利法領域中之一般含義。田 如本說明書及請求項中所使用，參考_或多個元件之_ 147777.doc -48- 201119501 列表之短5吾厂至少_者」應理解為意味自該元件列表中之 /等兀件t #多個選擇之至少—元件，但並不—定包含 該元件列表内所特定列出之各元件之至少一者且不排除該 疋件列表中之任何元件組合。不管與特定指定之此等元件 有關或無關，此定義亦容許視情況可存在除了在短語「至 少一者」涉及之元件列表内特定指定之元件以外的元件。 ，此’作為-非限制實例’「AAB之至少一者」（或等效地 八或8之至少—者」，4等效地「A及/或B之至少—者」） 可能在一實施例中是指至少-者，視情況包含-個以I A，不存在B(且視情況包含除了 B以外之元件）；在另一實 施例中疋指至少一者’視情況包含一個以上B，不存在 A(且視情況包含除了纽外之元件）；在又一實施例中是指 至少一者’視情況包含-個以上A ’及至少一者，視情況 包含一個以上B(且視情況包含其他元件）；等等。 ‘ 亦應理解，除非明確指示相反，在本文令請求之包含一 個以上步驟或動作之任何方法中’該方法之步驟或動作之 順序並不一定限於詳述該方法之步驟或動作之該順序。 申請專利範圍中之括弧之間出現之任何參考數字或其他 字兀僅為了方便而提供且並不意為以任何方式限制申請專 利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1為展示根據一代表性實施例之一可調异夕nn 4 J 70 <照明系統 之一方塊圖，該照明系統包含一固態照明事署 、I次一相位债 測器。 147777.doc • 49· 201119501 圖2為展示根據一代表性實施例之一調光控制系統之— 電路圖，該控制系統包含一相位偵測電路。 圖3A至圖3C展示根據一代表性實施例之一調光器之取 樣波形及相應數位脈衝。 圖4為展示根據一代表性實施例之一種偵測一調光器之 相位角之程序的一流程圖。 圖5展示根據一代表性實施例之在具有一調光器及沒有 一調光器的情況下之一固態照明裝置之取樣波形及相應數 位脈衝。 圖6為展示根據一代表性實施例之一種偵測一調光器之 存在之程序的一流程圖。 圖7為展示根據一代表性實施例之一調光控制系統之一 電路圖，該調光控制系統包含一固態照明裝置及一相位谓 測電路。 圖8 A展示根據一代表性實施例之一調光器之取樣波形， 該調光器具有大於一判定臨限值之一設定位準。 圖8B展示根據一代表性實施例之一調光器之取樣波形， 該s周光器具有小於一判定臨限值之一設定位準。 圖9為展示根據一代表性實施例之一種使用一調光器之 經偵測相位角來判定輸入電源電壓之程序的一流程圖。 圖10為展示根據一代表性實施例之一照明系統之一方塊 圖’該照明系統包含一固態照明裝置及一輸入電壓控制 器。 圖11為根據一代表性實施例之一輸入電壓控制器之一控 147777.doc •50· 201119501 制器之一方塊圖。 圖12為展示根據一代表性實施例之—種控制至一固態照 明裝置之電力之程序的一流程圖。 圖13為展示根據一代表性實施例之—種判定一輸入電源 電壓信號之一電壓值之程序的一流程圖。 圖14為展示根據一代表性實施例之—種偵測一輸入電源 電壓信號波形之峰值之程序的一流程圖。 圖15為展示根據一代表性實施例之—種判定一輸入電源 電麗k號波形之斜率之程序的一流程圖。 圖16 A及圖16B為未經調光及經調光之輸入電源電壓信 號之波形之取樣跡線。 圖17為展示對應於未經調光及經調光之輸入電源電壓信 號之波形之取樣斜率之圖。 【主要元件符號說明】 100 可調光照明系統 101 電壓源 104 調光器 104a 滑桿 105 整流電路 110 相位角偵測器 120 電力轉換器 129 控制線 140 固態照明負載 200 調光控制系統 147777.doc -51· 201119501 205 整流電路 210 調光器相位角偵測電路 215 微控制器 218 數位輸入 219 PWM輸出 501 調光器之一代表性位準上限值 700 調光控制系統 705 整流電路 710 調光器相位角偵測電路 715 微控制器 719 PWM輸出 720 電力轉換器 729 控制線 730 輸入波形取樣電路 740 LED負載 741 發光二極體 742 發光二極體 1010 輸入電壓控制器 1011 電阻器 1012 電阻器 1013 電阻器 1015 分壓器 1020 控制器 1021 匯流排 147777.doc -52- 201119501 1022 類比轉數位（A/D)轉換器 1024 處理器 1026 唯讀記憶體 1027 隨機存取記憶體 1028 PWM信號產生器 1030 PFC控制器 1040 固態照明裝置 1041 開關 1045 LED陣列 1710 斜率 1720 斜率 C213 電容器 C214 電容器 C215 電容器 C713 電容器 C714 電容器 C715 電容器 D201 二極體 D202 二極體 D203 二極體 D204 二極體 D211 二極體 D212 二極體 D701 二極體 •53- 147777.doc 201119501 D702 D703 D704 D711 D712 R211 R212 R711 R712 R73 1 R732 二極體 二極體 二極體 二極體 二極體 電阻器 電阻器 電阻器 電阻器 電阻器 電阻器 147777.doc -54-

Claims (1)

1. 201119501 七、申請專利範圍·· 1. 一種用於偵測藉由一固態照明負載之一調光器之操作而 設定之一調光器相位角之器件，該器件包括： 一處理器（215)，其包括一數位輸入（218); 一第一二極體（D211)，其連接於該數位輸入與一電壓 源（Vcc)之間； 一第 極體（D212)，其連接於該數位輸入（218)與接 地之間； 一第一電谷器（C213)，其連接於該數位輸入（218)與一 偵測節點（N1)之間； 一第二電容器（C214)，其連接於該偵測節點（N1)與接 地之間；及 一電阻（R212，R212)，其連接於該偵測節點與一經整 流電壓節點（N2)之間，該經整流電壓節點（N2)自該調光 器接收經整流電壓， 其中該處理器（2 1 5)經組態以基於該經整流電壓來取樣 在该數位輸入處之數位脈衝且基於該等經取樣之數位脈 衝之長度來識別該調光器相位角。 2.如請求項1之器件’其中在該經整流電壓之一信號波形 之一上升沿上該第一電容器係透過該電阻而充電。 3'如請求項2之器件’其中當該第一電容器充電時，該第 一二極體箝位該數位輸入接針至高於該電壓源一個二極 體電壓降，從而提供一數位脈衝，該數位脈衝具有對應 於该信號波形之一長度。 147777.doc 201119501 4，如請求項3之器件，其中在該信號波形之一下降沿上該 第一電容器透過該第二電容器而放電。 5.如請求項4之器件，其中當該第一電容器放電時，該第 極體箝位該數位輸入接針至低於接地一個二極體電 壓降。 6·如請求項3之器件，其中該處理器進一步包括一計數 器’當該第一電容器充電時該計數器累加一計數值。 7. 如請求項ό之器件’其中該處理器基於該計數器值判定 該數位脈衝之長度。 8. 如晴求項1之器件’其中該處理器產生對應於經識別之 相位角之一數位控制信號且將該數位控制信號輸出至一 電力轉換益，該電力轉換器基於該數位控制信號而輸出 一DC電壓至該固態照明負載，該Dc電壓對應於該調光 器相位角。 10. 輸入至一照明裝置之方 一電力轉換器及一固態 一種用於選擇性提供通用電壓 法，該照明裝置包含一調光器、 照明負载，該方法包括： 判定該經债測之相位角是否小於—判定臨限值. 、當該經偵測之相位角小於該判定臨 前判定之輸人電源電壓值而判定該 :、 設定；及 刀轉換β之一 限值時，計算該 電源電壓值而判 ‘該經偵測之相位角不小於該判定臨 輸入電源電壓值且基於該經計算之輪入 147777.doc 201119501 定該電力轉換器之電力設定。 11. 如請求項1〇之方法，其進一步包括： 在偵測該調光器之該相位角之前判定該照明裝置是否 為首次電力開啟。 12. 如請求項U之方法，其進一步包括： 當該照明裝置不是首次電力開啟時，自一記憶體擷取 該先前判定之輸入電源電壓值且使用該經擷取之先前判 定之輸入電源電壓值來最初判定該電力轉換器之電力設 定。 13. 如請求項π之方法，其進一步包括· 使用一查詢表來將該經計算之輸入電源電壓值與一相 關聯電力設定相關聯。 14. 如請求項11之方法，其中計算該輸入電源電壓值包括經 由一整流電路自該調光器接收一經整流輸入電壓之一經 分壓版本且判定該經整流輸入電壓之輸入波形之一準破 表示。 15. 如請求項14之方法，其中判定該經整流輸入電壓之該等 輸入波形之該準確表示包括執行一峰值偵測演算法及一 斜率偵測。 1 6.如請求項15之方法，其中執行該峰值偵測演算法包括： 讀取對應於該經整流輸入電壓之該經分壓版本之一信 號波形的數位值； 比較该等數位值與一先前識別之最大值； 識別超過該先前識別最大值之一當前最大值作為一數 147777.doc 201119501 位值； 識別該信號波形之一峰值作為該當前最大值；及 使用4峰值來§十算該信號波形之一頻率。 17. 18. 19. 20. 士吻求項16之方法，其中執行該斜率偵測演算法包括： 基於該信號波形之該經計算頻率而選擇參考準則； 瀆取對應於該信號波形之若干組數位值； 識別對應於該若干組數位值之該信號波形之上升沿； °十异該專經識別之上升沿之斜率；及 基於比較該等經計算之斜率與該參考準則而計算該輸 入電源電壓值。 如請求項10之方法，其進一步包括： 虽§玄經偵測之相位角小於該判定臨限值且不存在先前 判定之輸入電源電壓值時，估計該輸入電源電壓值且基 於該經估計之輸入電源電壓值而判定該電力轉換器之電 力設定。 如清求項18之方法，其中估計該輸入電源電壓值包括： 使用一分級處理程序來將該輸入電源電壓與複數個預定 電壓值之一者相關聯。 一種用於偵測藉由一發光二極體（LED)之一調光器之操 作而設定之一調光器相位角之方法，該方法包括： 自該調光器接收對應於一經調光經整流之電壓之一數 位輸入信號，該經調光經整流之電壓具有一信號波形； 偵測對應於該信號波形之一上升沿之該數位輸入信號 之一脈衝之一上升沿； 147777.doc 201119501 週期性地取樣該脈衝以判定該脈衝之一長度；及 基於該脈衝之該長度判定該調光器相位角。 147777.doc