TWI451811B - 具有關閉控制電路之減光螢光安定器系統 - Google Patents

Description

具有關閉控制電路之減光螢光安定器系統 發明領域

本發明一般來說是關於對燈具供電的安定器系統，且較特定地說，在可調節照度程度上用於減光螢光燈之安定器系統，且更特定地說，係有關於提供這種具有一關閉控制能力的減光安定器系統。

發明背景

因為能量效率及使用者的偏愛，以及補償自然光的變化，因此想要對光照度減光。用於在可調節照度程度上對螢光燈供電的現有的安定器系統中，不同的方法被用於減光控制。減光控制的一個普及的方法是使用一相位控制裝置，諸如一雙向整流器。該相位控制裝置用以改變一交流(AC)供電信號的一發射相角或每半個週期的“開啟”時間。接著，一減光安定器系統基於該發射相角可控制地使一螢光燈減光。

減光控制的另一普及的方法是基於一直流(DC)輸入，諸如一0到48伏特的DC輸入，相異於一AC供電信號。以此方法，基於該DC輸入之該電壓幅度使一螢光燈減光。

第1圖描繪了用於對一螢光燈12供電的一習知的減光安定器系統10。該系統10包括具有兩對輸出導線(每對輸出導線連接至各自的螢光燈12的相反端)的一電子減光安定器14，及一減光切換器16(本質上是具有一手動滑塊18的一電位計，透過一對導線28連接至該安定器14)。

一AC至DC轉換器20典型地將90至265伏特且AC 50/60 HZ的一輸入AC電壓轉換成一較低的DC電壓，例如，24伏特DC。該24伏特DC電力透過一對導線經一壁開關24供應至一接點繼電器22，該接點繼電器22接著透過一對導線30連接至該安定器14。該24伏特DC電力還透過另一對導線30供應至一低電壓獨立電力供應器26。該繼電器22透過導線32連接至該減光切換器16及透過一導線34連接至該電力供應器26。該電力供應器26還透過一導線36連接至該減光切換器16。

該減光切換器16透過在高及低位置準位滑動該滑塊18，調節該螢光燈12的亮度程度。當將該滑塊18設定在其最低準位上時，該繼電器22與該電力供應器26協作以關閉該安定器14，及接著關閉該螢光燈12。

該習知的安定器系統雖然有著減光及關閉螢光燈的優點，但對於與提供及安裝該繼電器22及該電力供應器26以及其等相關聯的佈線相關的資金及人力成本有高度的要求。人們將期望消減這些額外的元件與佈線，以及降低整個電路的大小以節省成本、重量、空間及提供更高的效率。

發明概要

簡要地說，本發明的一個特徵在於用以控制一燈，諸如一螢光燈之照度的一種安定器系統及方法。該系統包括具有一致動器的一減光切換器，該致動器在與該減光切換器的不同輸出電壓相對應的不同設定上是可設定的。例如，該致動器可以是安裝在該減光切換器上用於沿著一軌道手動滑移移動的一滑塊，而該等不同的設定是沿著該軌道的不同的位置。該系統進一步包括一減光電子安定器，該減光電子安定器可操作地連接到一電源，諸如一DC電源，及連接到用以基於該致動器的設定使該螢光燈減光的該減光切換器。

依據本發明之一層面，提供一關閉電路用以量測該減光切換器的該等輸出電壓，及當藉由該關閉電路所量測的該等輸出電壓的一個輸出電壓未超出相對應於該致動器的該等設定之一個設定的一參考電壓時，自動地對該安定器切斷電源，及接著關閉該螢光燈。較佳地，在該安定器中提供該關閉電路。此外，較佳地，該一個設定是在該軌道上的一最低的位置，且該參考電壓大約是0.7伏特的等級。有利地，該安定器包括一數位控制器，諸如一微處理器，而該關閉電路可操作以產生一去能信號以當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時去能該控制器。

在一個實施例中，該關閉電路包括一電子元件，當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時，該電子元件從一預設狀態改變至一切換狀態。該電子元件可以是具有一臨界電壓為該參考電壓等級的一電晶體。在另一實施例中，該關閉電路可包括一對電晶體，其中的一個電晶體具有一為該參考電壓等級的臨界電壓。

依據本發明之另一特徵，控制該螢光燈照度的該方法被執行，透過在與減光切換器的不同輸出電壓相對應的不同的設定上設定在減光切換器上的一致動器，透過可操作地將減光電子安定器連接至一電源及該減光切換器來基於該致動器之設定減光該螢光燈，透過使用一關閉電路量測在該減光切換器上的該等輸出電壓，及透過當藉由該關閉電路所量測的該等電壓的一個電壓未超出與該致動器的該等設定之一個設定相對應的一參考電壓時，自動地對該安定器切斷電源，及接著關閉該螢光燈。較佳地，該方法包括在該安定器中安裝該關閉電路。

本發明的又一特徵在於該減光電子安定器本身。該安定器安裝在用於控制一燈具之照度的一系統中。該系統包括具有一致動器的一減光切換器，該致動器在與用以基於該致動器之設定使該螢光燈減光的該減光切換器的不同輸出電壓相對應的不同設定上是可設定的，及可操作地連接至該安定器及該減光切換器的一電源。該新穎的安定器本身包括在該安定器中的一關閉電路，該關閉電路用以量測在該減光切換器的該等輸出電壓，及用以當藉由該關閉電路所量測的該等電壓的一個電壓未超出與該致動器的該等設定之一個設定相對應的一參考電壓時，自動地對該安定器切斷電源，及接著關閉該螢光燈。

透過在該安定器中提供及較佳地安裝該關閉電路，減少了以上結合第1圖所描述的與提供及安裝該繼電器22及該電力供應器26以及其等相關聯的佈線相關的很高的資金及人力成本。減少了整個系統的大小、成本、重量及空間，且達到了較高的效率。

被視為本發明之特徵的該等新穎的特徵尤其在後面附加的申請專利範圍中被提出。然而，本發明本身，對其建構及其操作方法，以及其額外的目標與優勢，都將在結合該等附圖閱讀時，從以下特定實施例的描述中得以最佳地理解。

圖式簡單說明

第1圖是依據先前技術的一習知的減光電子安定器系統之一電氣示意圖；第2圖是依據本發明的一減光電子安定器系統之一電氣示意圖；及第3圖是在第2圖之該系統中使用的該安定器之內的一電路。

較佳實施例之詳細說明

現在參考該等圖式的第2圖，參考數字100一般代表用於控制一諸如一螢光燈12之燈具的照度的一安定器系統。該系統100包括具有一致動器18的一減光切換器16，該致動器在與該減光切換器16的不同輸出電壓相對應的不同設定上是可設定的。例如，該致動器18可以是安裝在該減光切換器16上用於沿著一軌道手動滑移移動的一滑塊，而該等不同的設定是沿著該軌道的不同的位置。該系統100進一步包括一減光電子安定器114，該減光電子安定器114透過一壁開關24可操作地連接到一電源，諸如一DC電源，及連接到用以基於該致動器18的設定使該螢光燈減光的該減光切換器16。在第1圖及第2圖已經使用的相同的參考數字代表相同的元件。

依據本發明之一個層面，較佳地，但不是必須的，在該安定器114中提供如在第3圖中所描述及由虛線所圍繞的一關閉電路40。該關閉電路40可操作地用以量測流經該減光切換器16流經該等導線28的該等輸出電壓，及當由該關閉電路40所量測的該等電壓中的一個電壓未超出與該致動器18的該等設定之一個設定相對應的一參考電壓時，自動地關閉該安定器114，及接著關閉該燈12。較佳地，該一個設定為該軌道上的一最低位置，且該參考電壓約為0.7伏特的等級。有利地，該安定器114包括一數位控制器42，諸如一微處理器，且該關閉電路40可操作用以產生一去能信號以當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時去能該控制器42。

在一個實施例中，該關閉電路40包括一電子元件，當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時，該電子元件可從一預設狀態改變至一切換狀態。該電子元件可以是具有一為該參考電壓等級之臨界電壓的一電晶體。在另一實施例中，該關閉電路可包括，如在第3圖中所說明的，一對電晶體Q1及Q2，其中的一個電晶體具有一為該參考電壓等級的臨界電壓。如所顯示的，該電晶體Q2的基極連接至電晶體Q2的集極。

在一預設模式中，該致動器18除了不置於在該較佳實 施例中所述的該軌道的最低位置外，可放置在沿著該軌道的任何位置。在該預設的模式中，該等導線28上的該電壓大於該參考電壓，例如，0.7伏特，且因此，電晶體Q1遭偏置為導通，且電晶體Q2遭切換為不導通。在電晶體Q2不導通的情況下，從該電晶體Q2無控制信號輸出，因此，無控制信號遭饋送至該控制器42的腳位9。此條件致能該控制器處於通電狀態且開啟，藉此在由該致動器18的該位置所決定的一照度程度上對該燈具提供電力。

然而，當該致動器18遭放置在其最低位置的時候，該等導線28上的電壓等於或小於該參考電壓，例如，0.7伏特。在此切換模式中，電晶體Q1因其遭偏置於其臨界電壓之下，因此被切換為不導通，且該電晶體Q2被偏置為導通。在電晶體Q2導通的情況下，從該電晶體Q2輸出一控制信號，且因此，該控制信號遭回饋至該控制器42的腳位9。此條件觸發該控制器42以不使其通電且關閉，藉此對該燈具切斷電源。

透過在該安定器114中提供及較佳地安裝該關閉電路40，以上結合第1圖所描述的與提供及安裝該繼電器22及該電力供應器26以及其等相關聯的佈線相關的資金及人力成本的高度需求被減少了。減少了整個系統的大小、成本、重量及空間，且達到了較高的效率。

此外，該控制器42的操作可以其他方式來瞭解。該等導線28上的該輸出電壓由一電力分配器R1、R2所劃分且遭傳導至輸入腳位4。輸入腳位4上的該電壓的幅度致使該控制器42在輸出腳位11、16處輸出一驅動電流來驅動金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)M1、M2，及接著驅動該燈12。

將理解的是，以上所描述的該等元件的每一個，或兩個或兩個以上組合，也可在不同於以上所描述的該等類型之其他類型的構造中，產生可用的應用。

雖然本發明已經被說明且被描述為實現一用於控制燈具之照度的安定器系統及方法以及在這樣一系統中所使用的一安定器，但本發明並未意指限定在所顯示的該等細節中，因為在無論以何種方式均不脫離本發明之精神的情況下可做各種修改及結構上的變化。

例如，不使用以上所描述的該等電晶體，該關閉電路40可包含一齊納二極體、或一MOSFET、或一比較器、或任何其他能基於與一預定的參考值相關的一電壓之檢測而使切換發生的電路元件。

此外，儘管該壁開關24顯示為連接至一單一安定器系統100，實際上，可使用多個安定器系統100及將該等安定器系統100連接至該壁開關24。

此外，儘管結合一DC安定器系統來描述及說明本發明，但其可同樣適用於一AC安定器系統。

在無需進一步分析的情況下，前述內容將充分揭示本發明之要點，藉此其他人透過目前的知識可容易地將其適用於從先前技術的立足點完全地組建本發明之該等一般或特定層面的必要特性之各種應用而不遺漏特徵，因此，應該及企圖將這些變化包含在以下申請專利範圍之等效的涵義或範圍中。

在後面附加的專利申請範圍中將提到主張為新穎且希望由專利證書所保護的內容。

10．．．減光安定器系統

100．．．安定器系統

114．．．安定器

12．．．燈

14．．．減光安定器

16．．．減光切換器

18．．．手動滑塊

20．．．AC/DC轉換器

22．．．接點繼電器

24．．．壁開關

26．．．電力供應器

28、30、32、34、36．．．導線

40．．．關閉電路

42．．．數位控制器

R1、R2．．．電力分配器

Q1、Q2．．．電晶體

M1、M2．．．MOSFET

第1圖是依據先前技術的一習知的減光電子安定器系統之一電氣示意圖；第2圖是依據本發明的一減光電子安定器系統之一電氣示意圖；及第3圖是在第2圖之該系統中使用的該安定器之內的一電路。

12．．．燈

16．．．減光切換器

18．．．手動滑塊

20．．．AC/DC轉換器

24．．．壁開關

28、30．．．導線

100．．．安定器系統

114．．．安定器

Claims (20)

1. 一種用於控制一燈之照度的安定器系統，其包含：具有一致動器的一減光切換器，該致動器在與對應於跨越該減光切換器的不同輸出電壓的不同的設定上是可設定的；一減光電子安定器，可操作地連接至一電源及該減光切換器，用於依據該致動器的設定對該燈減光；及一關閉電路，其用於量測跨越該減光切換器上的該等輸出電壓，且當藉由該關閉電路所量測的該等電壓的一個電壓未超出與該致動器的該等設定之一個設定相對應的一參考電壓時，自動地對該安定器切斷電源，且接著關閉該燈。
2. 如申請專利範圍第1項所述之安定器系統，其中該致動器是一滑塊，該滑塊安裝在該減光切換器上，用於沿著一軌道手動的滑移移動，且其中該等不同的設定是沿著該軌道的不同的位置。
3. 如申請專利範圍第2項所述之安定器系統，其中該一個設定是該軌道上的一最低的位置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之安定器系統，其中該安定器包括一數位控制器，且其中該關閉電路可操作用以產生一去能信號來當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時去能該控制器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之安定器系統，其中在該安定器中提供該關閉電路。
6. 如申請專利範圍第1項所述之安定器系統，其中該關閉電路包括一電子元件，當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時，該電子元件從一預設狀態改變至一切換狀態。
7. 如申請專利範圍第6項所述之安定器系統，其中該電子元件是具有一為該參考電壓等級之臨界電壓的一電晶體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之安定器系統，其中該關閉電路包括一對電晶體，其中的一個電晶體具有一為該參考電壓等級的臨界電壓。
9. 一種用於控制一燈之照度的方法，包含以下步驟：設定一減光切換器的一致動器於對應到跨越該減光切換器的不同輸出電壓的不同設定；透過可操作地將一減光電子安定器連接至一電源及該減光切換器，基於該致動器的設定，對該燈減光；及以一關閉電路量測跨越該減光切換器上的該等輸出電壓，及當藉由該關閉電路所量測的該等電壓的一個電壓未超出與該致動器的該等設定之一個設定相對應的一參考電壓時，自動地對該安定器切斷電源，及接著關閉該燈。
10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中將該致動器組配為安裝在該減光切換器用於沿著一軌道手動滑移移動的一滑塊，而將該等不同的設定組配為沿著該軌道的 不同的位置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中將該一個設定組配為在該軌道上的一最低位置。
12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中提供一數位控制器給該安定器，且產生一去能信號以當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時去能該控制器。
13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中將該關閉電路安裝在該安定器中。
14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中使用一電子元件組配該關閉電路，當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時，該電子元件從一預設狀態改變至一切換狀態。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中將該電子元件組配為具有一為該參考電壓等級之臨界電壓的電晶體。
16. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中將該關閉電路組配為一對電晶體，其中一個電晶體具有一為該參考電壓等級之臨界電壓。
17. 一種在一系統中用以控制一燈之照度的一減光電子安定器，該系統包括具有一致動器的一減光切換器，及可操作地遭連接至該安定器及該減光切換器的一電源，該致動器在與對應於跨越該減光切換器的不同輸出電壓的不同設定上是可設定的，該減光切換器用於基於該致動器之設定而對該燈減光，該安定器包含：在該安定器中的一關閉電路，該關閉電路用以量測跨越該減光切換器上的該等輸出電壓，及當藉由該關閉 電路所量測的該等電壓的一個電壓未超出與該致動器的該等設定之一個設定相對應的一參考電壓時，自動地對該安定器切斷電源，及接著關閉該燈。
18. 如申請專利範圍第17項所述之安定器，其中該關閉電路包括一電子元件，當該一個所量測的電壓低於該參考電壓時，該電子元件從一預設狀態改變至一切換狀態。
19. 如申請專利範圍第18項所述之安定器，其中該電子元件是具有一為該參考電壓等級之臨界電壓的一電晶體。
20. 如申請專利範圍第17項所述之安定器，其中該關閉電路包括一對電晶體，其中的一個電晶體具有一為該參考電壓等級的臨界電壓。