[发明专利]功率限制方法和设备

说明书

相关申请案的参考

申请人主张2009年10月27日申请的第61/255,217号美国临时专利申请案的权益。

技术领域

本发明涉及功率限制方法和设备，且特定来说涉及用于限制灯具消耗的功率的方法和设备。

背景技术

自从将电力作为功率源引入建筑物和其它环境开始，灯具就基本上一直在使用。现代灯具通常包含至少一个光源(例如，白炽灯或荧光灯)和一外壳，所述外壳支撑和/或封闭光源且将其连接到电功率源(例如，通过灯插座和布线)。灯具可附接到天花板、墙壁或建筑物结构的其它部分，且还可与其它电力供电组件组合。举例来说，灯具与风扇器具(例如，吊扇)的组合常用于提供风扇/灯组合器具。

通常，灯具在其在正常、安全和/或另外合意的操作条件下可承受的电流量和/或温度方面具有一些限制(例如，由于其结构或设计)。举例来说，许多灯具经设计以安全地承受在连接到120伏功率源的一个或一个以上60瓦灯泡的操作期间通常产生的电流和温度。此安全操作限制(也称为额定值)通常标记在灯具上以告知用户。

然而，无论是有意地(例如，为了获得更多的光)还是因疏忽而无意地，通常可能安装操作可引起灯具中发生高于额定的电流和/或温度的光源(例如，代替60瓦额定灯泡的75瓦灯泡)。具有比其额定处置的光源大的光源的灯具的此操作可导致异常、不安全或另外不合意的状况，其可造成操作损失和例如由于过量的热、烟和/或火而对灯具和周围环境的显著损害。

迄今为止许多装置已用以限制到达包含灯具和镇流器在内的负载的电流。举例来说，热敏电阻(thermister)已用作传感器以在流过其的电流超过预先选择的水平的情况下触发电子切断开关。还已经如此使用正温度系数开关(positive temperature coefficientswitch)或PTC。还已使用三端双向可控硅开关(triac)和继电器。然而这些装置和电路通常需要其自身的功率源且消耗功率。这种情况可用PTC开关来避免，但仅要以产生显著热量为代价。这些电路对于其通常起到的被动作用来说成本也是相对较高的。

当然会在用于灯具的建筑物电路中使用例如熔丝和断路器等电路中断器。灯具本身还可连同复位按钮一起而使用所述装置。然而这些装置的操作会完全熄灭可能产生危险情形的灯。当灯具处于高位时，如在天花板灯或带有灯的吊扇的情况下，复位按钮的手动操作将常常需要能使用活梯。

因此可见需要一种在灯具中有意或疏忽地使用高于额定的光源时在不熄灭灯具的情况下控制灯具的功率消耗以避免损坏或操作的完全损失的设备和方法。本发明主要是针对提供此设备和方法。

发明内容

在本发明的优选形式中，功率限制设备包括：绝热外壳，其具有延伸穿过所述外壳以连接到AC功率源的输入导体，和延伸穿过所述外壳以连接到例如具有预先选择的最大功率额定值的灯等电负载的输出导体。热响应开关安装在所述外壳内，且通过具有相对低电阻的串联电阻器而连接于所述输入导体与输出导体之间。具有相对高电阻的并联电阻器与所述开关并联安装在所述外壳内。二极管通过辅助线路连接到所述输入导体和所述输出导体。

在操作中，如果所述负载超过其最大功率额定值，那么由通过串联电阻器的高电流产生的热量致使所述外壳内的温度上升到致使所述温度响应开关断开且进而使具有相对高电阻的所述并联电阻器与所述串联电阻器串联进而减少但不终止通过所述负载的电流的水平。必要时可无需包含辅助线路，而单单用电阻器的选定值来确保灯具不会消耗过量功率，同时消耗足够功率以确保灯具确实辐射光。

在本发明的另一优选形式中，提供一种用于防止因在灯具中使用具有超过针对灯具选择的安全额定值的功率额定值的灯而产生的可能危险的状况的发生的方法，其中所述灯具的亮度不必实质性下降到具有或低于所述选定安全功率额定值的灯可产生的亮度以下。根据所述方法，通过限流器将AC电功率传导到所述灯具，所述限流器具有与具有相对低电阻的电阻器串联且与具有相对高电阻的电阻器并联连接的热响应开关，所述开关和电阻器经热连接。同时通过辅助限流器将AC电功率传导到所述灯具的灯，在所述热响应开关激活后，所述辅助限流器即刻减少但并不阻止流到所述灯的电流。

附图说明

图1是以优选形式体现本发明的原理且可在实践本发明方法的优选形式时使用的功率限制设备的示意图。

图2是以另一优选形式体现本发明的原理且还可在实践本发明方法的另一优选形式时使用的功率限制设备的示意图。

具体实施方式