[发明专利]用于由摇杆式用户接口控制的照明单元的切相调光器设备和切相调光方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及采用摇杆式控制接口的照明控制系统和方法，并且更具体地涉及可以由摇杆式用户接口控制的用于对照明单元进行调光的切相调光器电路和调光方法。

背景技术

在很多照明系统中，采用调光控制。光源的光输出可以通过各种不同的技术被调光，其中一些技术依赖于采用的光源的类型。一种类型的调光器是切相调光器，例如前沿切相调光器。

图1是具有调光控制的照明系统100的接线图。功率是从公共电网作为AC市电电压110接收，并且被递送到负载130，例如一个或者多个照明单元，包括在切相调光器120控制之下的一个或者多个光源。具体地，切相调光器120可以是前沿切相调光器，其例如采用TRIAC对来自被提供给照明系统100的负载130的AC电源电压110进行切割，该前沿切相调光器可以被安装在住宅或者商用建筑或者设施中。

图2A图示了当被设置在第一调光水平处的切相调光系统的波形。具体地，图2A图示了当切相调光器120是前沿切相调光器并且被设置以对负载130的光输出进行调光时照明系统100被相对小量调光的波形。如图2A所示，根据美国电网标准(在其他国家中，电压电平和频率可以不同-例如，230VAC 50Hz功率，等等)，输入电压V(input)(即，AC市电)具有标准的120VAC 60Hz波形。然而，负载130处的电压V(load)在V(input)的每个半周期的整个时间内并不跟随V(input)，而是在V(input)的每半个周期的初始部分被截断为0V。每半个周期中的电压V(load)在该处被“切回”以跟随V(input)以便向负载130递送功率的点或者相位是用户经由用户接口可调节的或者可控制的，从而控制通过负载130向光输出施加的调光的量。即，在每半个周期中电压V(load)被切为零越长，则负载130的光输出将越多地被调光。在图2A中示出的示例中，功率被切相以V(input)的每半个周期的至少25％使得可用的功率的相对大的百分比被递送至负载130，并且负载130的光输出被相对小量被调光。

图2B图示了当被设置在第二调光水平处时切相调光系统的波形，第二调光水平提供比图2A中图示的波形所产生的调光更多的调光。与图2A中的示例相比，负载130处的电压V(load)被切断为0V以V(input)的每半个周期的显著更大的部分-大于每半个周期的50％。因此，少得多的功率被递送至负载130，并且实现了深度得多水平的调光。

存在各种用户接口用于允许用户控制照明系统的调光水平。简单并且众所周知的用户接口的示例包括滑块和旋钮。这些种类的用户接口具有一个或者多个确定的“物理参考位置”，其限定分别对应于较深和较浅的调光量的最小和/或最大光输出水平。例如，常见的垂直滑块调光器可以允许用户降低光输出到最小水平，或者甚至当滑块在最低位置中时关闭所有光输出，并且当滑块被推到最高位置时，增加光输出到具有很小或者没有调光的最大或者全光水平。在这种情况下，滑块的最低位置是提供用于最低光水平的物理参考位置的物理停止，并且滑块的最高位置是提供用于最大光水平的物理参考位置的物理停止。同样地，旋钮用户接口通常具有在其最大逆时针位置处的提供用于最低光水平的物理参考位置的第一停止，并且具有在其最大顺时针位置处的提供用于最大光水平的物理参考位置的第二停止。

用于与这样的用户接口一起使用的调光电路可以相对简单，其中滑块或者旋钮从一个停止位置处的最小值向另一停止位置处的最大值直接调节电位计或者变阻器的电阻值，由此设置用于将电容器充电到用于击发TRIAC的触发电压的时间常数并且设置切相调光器的切入电压。

然而，一些类型的用户接口不具有限定分别对应于较深和较浅调光量的最小和/或最大光输出水平的一个或者多个确定的“物理参考位置”。如本文所使用的，术语“无参考用户接口”指不具有对应于最小和最大调光或者光强度设置的物理限定位置的用户接口。因此，当用户与无参考用户接口交互时，用户并不控制接口以直接地指示用户想要被提供的照明水平，而是用户控制接口以指示当前的照明水平是否应当被增加或者降低。无参考用户接口的一个示例是摇杆式用户接口。