CN102714896B - 用于负载控制装置的可控负载电路 - Google Patents

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Abstract

用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制装置可操作为使足够的电流流过所连接的调光开关的晶闸管以超过晶闸管的额定闭锁电流和保持电流。负载控制装置包括可控负载电路，可控负载电路可操作为使可控负载电流流过调光开关的晶闸管。当从调光开关接收的相位控制电压是反向相位控制波形时，负载控制装置禁用可控负载电路。当从调光开关接收的相位控制电压是正向相位控制波形时，可控负载电流可操作为减小可控负载电流的恒定大小以仅传导仅够超过晶闸管的额定闭锁电流和保持电流所需的电流。

Description

用于负载控制装置的可控负载电路
相关申请的交叉引用
本申请要求共同转让的于2009年11月20日提交的题为CONTROLLABLE-LOAD CIRCUIT FOR USE WITH A LOADCONTROL DEVICE（用于负载控制装置的可控负载电路）的第61/263,204号美国临时专利申请、以及于2010年11月19日提交的题为CONTROLLABLE-LOAD CIRCUIT FOR USE WITH A LOADCONTROL DEVICE（用于负载控制装置的可控负载电路）的第12/950,079号美国非临时专利申请的优先权，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于高效光源诸如发光二极管（LED）光源或紧凑型荧光灯的负载控制装置，更具体地，本发明涉及在用于控制LED光源的强度的LED驱动器中使用的可控负载电路。
背景技术
发光二极管（LED）光源常常用于替代或替换传统的白炽灯、荧光灯、或卤素灯等。LED光源可包括安装于单个结构上并设置在合适壳体内的多个发光二极管。与白炽灯、荧光灯、或卤素灯相比，LED光源通常更加高效并具有更长的使用寿命。为了合适地照明，LED驱动器负载控制装置（即LED驱动器）通常联接于交流（AC）源与LED光源之间以调节供应至LED光源的功率。LED驱动器可将提供给LED光源的电压调节至具体值，或将提供给LED光源的电流调节至特定峰值电流值，或可同时调节电流和电压。
LED驱动器可由标准的两线式调光开关控制。典型的调光开关包括双向半导体开关，例如，晶闸管（诸如双向晶闸管）或反串联连接的两个场效应晶体管（FET）。双向半导体开关以串联方式联接在AC电源与LED驱动器之间并且被控制为在AC电源的半周期的部分内导通和不导通来控制输送至LED驱动器的功率量（例如，使用相位控制调光技术）。“智能”调光开关（即，数字调光开关）包括用于控制半导体开关的微处理器（或类似的控制器）和用于为微处理器供电的电源。为了正确地充电，双线式调光开关的电源必须在调光开关的双向半导体开关每半周期不导通时使充电电流ICHRG从AC电源流过LED驱动器，以向微处理器（以及任何其它低电压电路）提供合适的电压量。
通常，调光开关或者使用正向相位控制调光技术或者反向相位控制调光技术，以控制双向半导体开关何时导通和不导通，从而控制输送至LED驱动器的功率。在正向相位控制调光的情况下，双向半导体开关在每个AC线电压半周期内的某一时刻处开启并且保持开启，直至该半周期的结束。正向相位调光常被用于控制输送至电阻或电感负载的功率，电阻或电感负载可包括，例如，磁性低压变压器或白炽灯。由于双向晶闸管在流过双向晶闸管的电流的大小减小至约0安培时变得不导通，故双向晶闸管通常被用作正向相位控制调光。在反向相位控制调光的情况下，双向半导体开关在AC线电压的每半周期内的过零时刻开启并且在AC线电压的每半周期内的某一时刻关闭。反向相位控制调光常用于控制输送至电容负载的功率，电容负载可包括，例如，电子低压变压器。由于双向开关必须在半周期的开始处被导通，并且必须能够在半周期内被关闭，故反向相位控制调光通常要求调光开关具有反串联的两个FET，等等。
如前所述，调光开关的双向半导体开关可被实施为晶闸管，诸如双向晶闸管或反并联联接的两个可控硅整流器（SCR）。通常，晶闸管的特征在于额定闭锁电流和额定保持电流。流过晶闸管的主端子的电流必须超过闭锁电流以使晶闸管完全导通。此外，流过晶闸管的主端子的电流必须保持在保持电流之上以使晶闸管保持完全导通。然而，当调光开关正在控制诸如LED光源的高效率电气负载时，流过晶闸管的主端子的电流很可能不超过额定闭锁电流或额定保持电流。
用于LED光引擎的某些现有技术的照明控制***已经包含了附加的负载电路，附加的负载电路与LED光引擎并联联接以传导足够电流来确保超过调光开关中的晶闸管的闭锁电流和保持电流。此外，负载电路还可传导调光开关的电源的充电电流以确保电源能够保持充电。负载电路可包括，例如，固定负载（诸如电阻器）、或能够在每半周期内提供两种不同负载特性的可变负载电路。现有技术的可变负载电路的示例共同待决的共同转让的2009年2月24日提交的题为VARIABLE LOAD CIRCUITS FOR USE WITH LIGHTING CONTROLDEVICES（用于照明控制装置的可变负载电路）的第12/438,587号美国专利申请中有着更加详细地描述，该申请的全部内容通过引用并入本文。在安装负载电路的时候，现有技术的负载电路始终使电流流过所连接的调光开关。然而，负载电路无需始终使电流流过调光开关。换言之，现有技术的负载电路可能使电流在不需要的时候流过调光开关而造成不必要的浪费的功率。因此，需要一种可控负载电路，该可控负载电路能够仅在需要时使适当量的电流流过所连接的调光开关。
发明内容
根据本发明的第一个实施方式，用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制装置包括：负载控制电路、控制器、以及可控负载电路，可控负载电路传导可控负载电流，可控负载电流的恒定大小可由控制器调整。负载控制装置适于通过调光开关联接至AC电源，使得可控负载电流从AC电源流过调光开关。负载控制电路适于联接至电气负载以对输送至电气负载的功率量进行控制。控制器联接至负载控制电路以响应于从调光开关接收的相位控制电压的导通时间而对输送至电气负载的功率量进行控制。控制器可操作为监视相位控制电压的导通时间并使可控负载电路将可控负载电流的恒定大小从初始大小减小至减小的大小，使得相位控制电压的导通时间在可控负载电流具有减小的大小时和在与可控负载电流具有初始大小时是相同的。
根据本发明的第二个实施方式，用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制***包括负载控制装置和调光开关。负载控制装置适于联接至电气负载以对输送至电气负载的功率量进行控制。调光开关包括晶闸管，该晶闸管串联地电联接于AC电源与负载控制装置之间，该晶闸管以额定的保持电流为特征并且可操作为使负载电流从AC电源流至负载控制装置。调光开关可操作为生成相位控制电压，相位控制电压被提供给负载控制装置，使得负载控制装置可操作为响应于相位控制电压的导通时间而对输送至电气负载的功率量进行调整。负载控制装置可操作为使可控负载电流从AC电源流过调光开关的晶闸管，可控负载电流对于AC电源的每半周期的至少一部分，具有恒定大小。负载控制装置可操作为将可控负载电流的恒定大小从初始大小减小至减小的大小，使得流过晶闸管的负载电流的减小的大小超过额定保持电流。
根据本发明的第三个实施方式，用于对从AC电源输送至第一电气负载和第二电气负载的功率量进行控制的负载控制***包括第一负载控制装置、第二负载控制装置和调光开关。第一负载控制装置适于联接至第一电气负载以对输送至第一电气负载的功率量进行控制。第二负载控制装置适于联接至第二电气负载以对输送至第二电气负载的功率量进行控制。调光开关包括晶闸管，该晶闸管串联地电联接于AC电源与第一和第二负载控制装置之间，该晶闸管以额定的保持电流为特征并且可操作为使负载电流从AC电源流至第一负载控制装置和第二负载控制装置。调光开关可操作为生成相位控制电压，相位控制电压被提供给第一和第二负载控制装置，使得第一和第二负载控制装置可操作为响应于相位控制电压的导通时间而对输送至相应电气负载的功率量进行调整。负载控制装置可操作为使相应可控负载电流从AC电源流过调光开关的晶闸管，每个可控负载电流对于AC电源的每半周期的至少一部分，具有恒定大小。负载控制装置均可操作为将相应可控负载电流的恒定大小从初始大小减小至减小的大小，使得当可控负载电流具有相应的减小的大小时相应可控负载电流的总大小超过额定保持电流。
根据本发明的第四个实施方式，负载控制装置对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制并适于通过调光开关联接至AC电源。负载控制装置包括负载控制电路和控制器。负载控制电路适于联接至电气负载以对输送至电气负载的功率量进行控制，并且控制器联接至负载控制电路以响应于从调光开关接收的相位控制电压而对输送至电气负载的功率量进行控制。控制器可操作为确定相位控制电压是包括正向相位控制波形还是包括反向相位控制波形，使得控制器可操作为当相位控制电压是正向相位控制波形时工作在第一模式下，并且当相位控制电压是反向相位控制波形时工作在第二模式下。
根据本发明的第五个实施方式，用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制装置包括负载控制电路、控制器、以及可控负载电路，并且可控负载电路可操作为使可控负载电流从AC电源流过调光开关，调光开关适于联接在AC电源与负载控制装置之间。可控负载电路适于联接至电气负载以控制输送至该电气负载的功率量。控制器联接至负载控制电路以响应于从调光开关接收的相位控制电压而控制输送至电气负载的功率量。控制器可操作为确定相位控制电压是包括正向相位控制波形还是包括反向相位控制波形。控制器联接至可控负载电路以启用可控负载电路，当相位控制电压是正向相位控制波形时可控负载电路使可控负载电流流过调光开关。控制器还可操作为禁用可控负载电路，使得当相位控制电压是反向相位控制波形时可控负载电路不使可控负载电流流过调光开关。
此外，文中还描述了用于从电源拉取所选电流的可控负载电路。可控负载电路包括：（1）第一半导体开关，具有联接至电源的控制输入；（2）第一阻抗形成电路，与第一半导体开关串联地连接在电源两端；（3）控制电路，具有与第一阻抗形成电路的第一输入相联的输出以在待与第一半导体开关串联的至少两个阻抗之间进行选择；以及（4）第二电路，联接至第一半导体开关以监视电源并增加以电源的电压电平从电源流过第一半导体开关的电流的阻抗，从而降低流过第一半导体开关的电流。控制电路控制阻抗形成电路的阻抗以将通过第一半导体开关的电流自动地控制在预定水平。
通过下面参照附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
现在在下面的详细描述中将参照附图对本发明进行更加详细的描述，在附图中：
图1A是根据本发明的第一个实施方式的包括数字调光开关和用于对LED光源的强度进行控制的LED驱动器的负载控制***的简化框图；
图1B是根据本发明的第一个实施方式的包括模拟调光开关和用于对LED光源的强度进行控制的LED驱动器的可替换负载控制***的简化框图；
图2A是正向相位控制波形的示例性波形图；
图2B是反向相位控制波形的示例性波形图；
图3是图1A和1B的LED驱动器的简化框图；
图4是当所接收的相位控制电压为正向相位控制波形时由图3的LED驱动器的可控负载电路拉取的可控负载电流的简化图；
图5是图3的LED驱动器的可控负载电路的简化示意图；
图6是当LED驱动器最初上电时由图3的LED驱动器的控制电路执行的启动程序的简化流程图；
图7是由图3的LED驱动器的控制电路执行的相位控制确定程序的简化流程图；
图8是由图3的LED驱动器的控制电路周期性地执行的可控负载电流程序的简化流程图；
图9是图3的LED驱动器的控制电路响应于目标强度的变化而执行的目标光级测量程序的简化流程图；
图10是图3的LED驱动器的控制电路响应于目标强度的变化而执行的可控负载电流调整程序的简化流程图；
图11是根据本发明的第二个实施方式的包括调光开关和用于对相应LED光源的强度进行控制的LED驱动器的负载控制***的简化框图；
图12是根据本发明的第三个实施方式的由LED驱动器的控制电路执行的可控负载电流程序的简化流程图；
图13是根据本发明的第四个实施方式的由LED驱动器的控制电路执行的可控负载电流程序的简化流程图；
图14是当LED驱动器最初上电时由根据本发明的第四个实施方式的LED驱动器的控制电路执行的启动程序的简化流程图；以及
图15是根据本发明的第五个实施方式的由LED驱动器的控制电路执行的LED驱动器发现程序的简化流程图。
具体实施方式
前面的发明内容部分与以下优选实施方式的具体说明在结合附图阅读时能够被更好地理解。为了说明本发明，在附图中示出了目前优选的实施方式，其中在所有附图中相似的标号代表相似的部分。然而应该理解，本发明不限于所公开的具体方法和手段。
图1A是根据本发明的第一个实施方式的包括用于对LED光源104（例如，LED光引擎）的强度进行控制的发光二极管（LED）驱动器102的负载控制***100的简化框图。LED驱动器102经由调光开关108（例如，如图1A所示的双线式“数字”或“智能”调光开关）联接至交流（AC）电源106。图1A所示的调光开关108不需要连接AC电源106的中性线端N。可替换地，调光开关108可包括三线式调光开关，三线式调光开关将需要连接AC电源的中性线端N。调光开关108生成相位控制电压VPC（例如，调热电压），相位控制电压VPC可包括正向相位控制波形，即前沿相位控制电压（如图2A所示），或反向相位控制波形，即后沿相位控制电压（如图2B所示）。LED驱动器102联接至调光开关108（以接收相位控制电压VPC）并联接至AC电源106的中性线端N。LED驱动器102可操作为响应于相位控制电压VPC而控制LED光源104的强度。调光开关108包括用户接口108A，用户接口108A包括用于允许用户对LED光源104的强度进行调整的强度调整致动器（未示出），诸如滑块式控制器或摇杆式开关。
调光开关108包括双向半导体开关108B，诸如，例如，晶闸管（诸如双向晶闸管（triac））或以反串联（anti-series）方式联接的两个场效应晶体管（FET），以生成相位控制电压VPC。使用标准的相位控制调光技术，调光开关控制电路108C使双向半导体开关108B在AC电源的每半周期的特定时间处导通，使得双向半导体开关在AC电源106的每半周期内保持导通一个导通时段TCON。LED驱动器102响应于调光开关108所提供的相位控制电压VPC而控制输送至LED光源104的功率量。LED驱动器102可操作为响应于从调光开关108接收的相位控制电压VPC的导通时段TCON而使LED光源104打开和关闭。此外，LED驱动器102可操作为响应于相位控制电压VPC而将LED光源104的强度调整至目标强度LTRGT，目标强度LTRGT的范围在低端强度LLE（例如，约1%）与高端强度LHE（例如，约100%）之间。具体地，LED驱动器102控制LED光源104两端的负载电压VLOAD或通过LED光源的负载电流ILOAD中的至少一个以控制输送至LED光源的功率量。
调光开关108常常还包括电源108D，电源108D联接在双向半导体开关108B两端以向控制电路108C供电。在双向半导体开关108B每半周期不导通时，电源108D通过从AC电源106拉取通过LED驱动器102的充电电流ICHRG来生成DC供电电压VPS。具有电源的数字调光开关在1993年9月29日发出的题为LIGHTING CONTROLDEVICE（照明控制装置）的第5,248,919号美国专利、以及2005年11月29日发出的题为ELECTRONIC CONTROL SYSTEMS ANDMETHODS（电子控制***和方法）的第6,969,959号美国专利中有着更加详细的描述，这两个专利的全部内容通过引用并入本文。
图1B是包括用于通过LED驱动器102控制LED光源104的强度的双线式“模拟”调光开关108’的可替换负载控制***100’的简化框图。模拟调光开关108’包括定时电路108E和触发电路108F而不是图1A的数字调光开关108的调光控制电路108C和电源108D。如图1B所示，模拟调光开关108’的双向半导体开关108B被实施为双向晶闸管T1。定时电路108E与双向晶闸管T1并联电连接并包括，例如，电阻器R1和电容器C1。触发电路108F联接在双向晶闸管T1的栅极与电阻器R1和电容器C1的连接线（junction）之间，并包括，例如，双向触发二极管（diac）D1。当双向晶闸管T1每半周期不导通时，定时电路108E的电容器C1通过传导来自AC电源106并通过电阻器R1和LED驱动器102的定时电流ITIM来充电。当电容器C1两端的电压大约超过双向触发二极管D1的击穿电压时，双向触发二极管使电流流过双向晶闸管T1的栅极，从而使双向晶闸管导通一个导通时段TCON。在双向晶闸管T1完全导通之后，定时电流ITIM停止流动。如图1B所示，电阻器R1是电位器，该电位器的电阻响应于用户接口108A可调以控制电容器C1充电速度并因此控制相位控制电压VPC的导通时段TCON。
图3是根据本发明的第一个实施方式的LED驱动器102的简化框图。LED驱动器102包括射频干扰（RFI）滤波器与整流器电路110，射频干扰（RFI）滤波器与整流器电路110从调光开关108接收相位控制电压VPC。RFI滤波器与整流器电路110工作以使AC电源106上所提供的噪声最小化并生成整流电压VRECT。升降压反驰式转换器120接收整流电压VRECT并在总线电容器CBUS两端生成直流（DC）总线电压VBUS。反驰式转换器120可替换地包括用于生成合适的总线电压的任何合适的功率转换器电路。反驰式转换器120还可在AC电源106和LED光源104之间提供电气隔离并作为功率因数校正（PFC）电路工作以将LED驱动器102的功率因数朝着1调整。LED驱动器102包括LED驱动电路130，LED驱动电路130包括开关电源，诸如转换器或可替换地线性调节器，开关电源接收总线电压VBUS并控制输送至LED光源104的功率量以控制LED光源的强度。LED驱动电路的示例在2010年6月11日提交的题为LOAD CONTROL DEVICE FOR ALIGHT-EMITTING DIODE LIGHT SOURCE（用于发光二极管光源的负载控制装置）的第12/813,908号美国专利申请中有着更加详细的描述，该申请的全部内容通过引用并入本文。
LED驱动器102还包括用于对LED驱动电路130的操作进行控制的控制电路140。控制电路140可包括，例如，微控制器或任何其他合适的处理装置或控制器，诸如，例如，可编程逻辑器件（PLD）、微处理器、或特定用途集成电路（ASIC）。包括两个电阻R142、R144的电阻分压器联接在RFI滤波器与整流器电路110的输出两端并生成按比例缩小的（scaled）相位控制电压控制信号VPC-S，按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S被提供给控制电路140。按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S代表从调光开关108接收的相位控制电压VPC的大小。控制电路140可操作为从按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S确定相位控制电压VPC的导通时段TCON（并因此确定LED光源104的目标强度LTRGT）。
LED驱动电路130响应于峰值电流控制信号VIPK而控制流过LED光源104的负载电流ILOAD的峰值大小IPK。控制电路140接收负载电流反馈信号VILOAD，负载电流反馈信号VILOAD代表流过LED光源104的负载电流ILOAD的大小。控制电路140还接收LED电压反馈信号VLED-NEG，LED电压反馈信号VLED-NEG代表LED光源104的负端处的电压的大小。
控制电路140可操作为控制LED驱动电路130，使得LED驱动器102适于与多个不同LED光源一起工作，这些LED光源可被认为使用不同负载控制技术、不同的调光技术、以及不同大小的负载电流和电压进行操作。特别地，控制电路140可操作为使用两种不同操作模式，即电流负载控制模式（即，使用电流负载控制技术）和电压负载控制模式（即，使用电压负载控制技术），来控制LED驱动电路130以控制输送至LED光源104的功率量。此外，控制电路140还可以对LED驱动电路130将要在电流负载控制模式下把通过LED光源104的负载电流ILOAD控制至的大小、或LED驱动器102将要在电压负载控制模式下把LED光源104两端的负载电压VLOAD控制至的大小进行调整。当工作在电流负载控制模式下时，控制电路140可操作为使用两种不同调光技术，即脉宽调制（PWM）调光技术和恒流减少（CCR）调光技术，来控制LED光源104的强度。当工作在电压负载控制模式下时，控制电路140仅可操作为使用PWM调光技术来调整输送至LED光源104的功率量。
LED驱动器102还包括电源150，电源150接收整流电压VRECT并生成用于向LED驱动器的控制电路140和其它低压电路供电的直流（DC）供电电压VCC。控制电路140还联接至用于储存LED驱动器102的操作特性（例如，负载控制模式、调光模式、以及额定负载电压或电流的大小）的存储器160。LED驱动器102还可包括通信电路170，通信电路170可联接至例如有线通信链路或无线通信链路，诸如射频（RF）通信链路或红外（IR）通信链路。控制电路140可操作为响应于经由通信电路170接收的数字消息而对LED光源104的目标强度LTRGT或储存于存储器160中的操作特性进行更新。
LED驱动器102还包括可控负载电路180，可控负载电路180连接至RFI滤波器与整流器电路110的输出以接收整流电压VRECT。可控负载电路180可操作为拉取通过调光开关108的可控负载电流ICL以确保流过调光开关的晶闸管的电流超过晶闸管的额定闭锁电流和保持电流。控制电路140向可控负载电路180提供可控负载使能控制信号VCL-EN以允许和禁止可控负载电流ICL流过调光开关108。具体地，控制电路140可操作为当相位控制电压VPC为正向相位控制波形时允许可控负载电路180传导可控负载电流ICL，并当相位控制电压VPC为反向相位控制波形时禁用可控负载电路180。此外，控制电路140提供多个可控负载调整控制信号VCL-ADJ1、VCL-ADJ2、VCL-ADJ3、VCL-ADJ4以调整可控负载电流ICL的大小，下面将更加详细地介绍。此外，可控负载电路180可操作为每半周期传导调光开关108的电源108D的充电电流ICHRG（即，可控负载电路可提供用于电源的充电电流流动的路径）。
图4是当相位控制电压VPC为从调光开关108接收的正向相位控制波形时在AC电源106的每半周期由可控负载电路180拉取的可控负载电流ICL的简化图。在调光开关108的晶闸管被导通时（在图4的第一时段T1的开始处），LED驱动器102两端的电压并因此整流电压VRECT的大小快速增加。在每半周期的第一时段T1中，可控负载电路180传导电流脉冲，该电流脉冲的大小取决于整流电压VRECT的瞬时大小，该电流脉冲超过调光开关108的晶闸管的额定闭锁电流以确保晶闸管闭锁。在该半周期的第二时段T2中，可控负载电路180作为恒定电流宿（constant current sink）工作以拉取恒定电流ICL-CNST，恒定电流ICL-CNST的大小超过晶闸管的额定保持电流以确保晶闸管保持导通。第二时段T2中的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小小于第一时段T1中的可控负载电流ICL并且不需要大以免导致每半周期内可控负载电流180中的不必要的功率耗散。控制电路140可操作为使用可控负载调整控制信号VCL-ADJ1-VCL-ADJ4在第二时段T2中控制可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小。在每半周期的最后的、第三时段T3中，可控负载电流ICL的大小不限于恒定电流ICL-CNST并随着整流电压VRECT大小的减小而减小。
图5是可控负载电路180的简化示意图。如前所述，可控负载电路180从RFI滤波器与整流器电路110接收整流电压VRECT。可控负载电路180包括半导体开关，例如，场效应晶体管（FET）Q210，用于在FET Q210导通时传导可控负载电流ICL。FET Q210的漏极通过电阻器R212（例如，具有约330Ω的电阻）联接至整流电压VRECT。FET Q210的栅极经由两个电阻器R216、R218（例如，分别具有约22kΩ和100kΩ的电阻）联接至储能电容器C214（例如，具有约0.044μF的电容）。当FET栅极的电压超过FET的额定栅极电压时，FET Q210被导通。电容C214通过二极管D220和电阻器R222（例如，具有约100kΩ的电阻）从整流电压VRECT充电，并工作以保持FET Q210的栅极处合适的栅极电压，而不考虑整流电压VRECT的瞬时大小。电容器C224（例如，具有约0.047μF的电容）和齐纳二极管Z225联接在FETQ210的栅极和源极之间。
可控负载电路180还包括NPN双极结型晶体管（BJT）Q226，NPN双极结型晶体管（BJT）Q226联接在FET Q210的栅极与电路公共端之间。可控负载使能控制信号VCL-EN经由电阻器R228（例如，具有约100kΩ的电阻）联接至晶体管Q226的基极。当控制电路140将可控负载使能控制信号VCL-EN驱动为高（即，至约DC供电电压VCC）时，晶体管Q226被导通，因此将FET Q210的栅极朝着电路公共端下拉。因此，使FET Q210不导通并且可控负载电流ICL的传导被禁止。当控制电路140将可控负载使能控制信号VCL-EN驱动为低（即，至约电路公共端）时，使晶体管Q226不导通，并且FET Q210工作以传导可控负载电流ICL（即，允许可控负载电流ICL的传导）。
FET Q210的源极经由多个电阻器R230、R232、R234、R236和对应的NPN双极结型晶体管Q240、Q242、Q244、Q246联接至电路公共端以建立阻抗形成电路。晶体管Q240、Q242、Q244、Q246的基极联接至对应的电阻器R250、R252、R254、R256，电阻器R250、R252、R254、R256均具有例如约100kΩ的电阻。可控负载调整控制信号VCL-ADJ1-VCL-ADJ4经由各个电阻器R250-R256联接至各个晶体管Q240-Q246的基极。控制电路140可操作为例如以数字方式控制可控负载调整控制信号VCL-ADJ1-VCL-ADJ4，以在每半周期的第二时段T2中提供可控负载电流ICL的十五个不同大小的恒定电流ICL-CNST，下面将更加详细地介绍。例如，第一电阻器R230可具有约25Ω的电阻，第二电阻器R232可具有约50Ω的电阻，第三电阻器R234可具有约100Ω的电阻，第四电阻器R236可具有约200Ω的电阻。控制电路140控制晶体管Q240-Q246中的至少一个在所有时间导通，但可控制这些晶体管中的多个导通以并联地联接电阻器R230-R236中的两个或更多个。因此，FET Q210的源极与电路公共端之间所提供的阻抗的范围可近似位于当所有晶体管Q240-Q246均导通时的最小电阻RMIN（例如，约13.33Ω）与当仅第四晶体管Q246导通时的最大电阻RMAX（例如，约200Ω）之间。
两个NPN双极结型晶体管Q260、Q262串联地联接在电阻R216、R218的连接线与电路公共端之间。第一晶体管Q260的基极经由电阻器R264（例如，具有约1kΩ的电阻）联接至FET Q210的源极并经由电阻器R266（例如，具有约1kΩ的电阻）联接至电路公共端。第一晶体管Q260工作以在每半周期的第二时段T2中控制流过FET Q210的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小，下面将更加详细地描述。
第二晶体管Q262被控制为响应于整流电压VRECT的大小而导通或不导通以对第一晶体管Q260何时限制可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小进行控制。包括两个电阻R268、R270的电阻分压器联接在RFI滤波器与整流器电路110的输出两端并生成整流电压VRECT的按比例缩小版本。电容器C272与电阻器R270并联地联接并且电容器C272具有例如约47pF的电容。晶体管Q262的基极通过齐纳二极管Z274联接至两个电阻器R268、R270的连接线并且通过电阻器R276（例如，具有约100kΩ的电阻）联接至电路公共端。例如，电阻分压器的电阻器R268、R270可分别具有约2MΩ和392kΩ的电阻，并且齐纳二极管Z274可具有约5.6V的击穿电压。
当LED驱动器102所接收的相位控制电压VPC是正向相位控制波形（如图4所示）时，可控负载电路180在AC电源106的每半周期开始处可能不开始传导可控负载电流ICL，因为整流电压VRECT的大小在这一时刻可能为约0伏并且电容器C214可能未充电至使FET Q210导通的合适电压。当调光开关108的晶闸管被导通时（在第一时段T1的开始处），整流电压VRECT的大小增加并且电容器C214快速充电，使得FET Q210被驱动至饱和并且可控负载电路180开始传导可控负载电流ICL。可控负载电路180工作以在第一时段T1中使足够的电流流过调光开关108的晶闸管以超过晶闸管的额定闭锁电流。在第一时段T1的开始处，电容器C272也开始通过电阻器R268充电。当电容器C272两端的电压的大小在第二时段T2持续时间内超过晶体管的额定基极-发射极电压时，晶体管Q262被导通。因此，第一时段T1的长度由将电容器C272充电至晶体管Q262的额定基极-发射极电压所需的时间量确定。类似地，随着整流电压VRECT的大小的减小，电容器C272两端的电压的大小降至晶体管Q262的额定基极-发射极电压之下，从而在第三时段T3的开始处使晶体管不导通，使得FET Q210在半周期结束时再次被驱动至饱和。
当晶体管Q262被导通时，晶体管Q260在第二时段T2中将可控负载电流ICL的大小控制为恒定电流ICL-CNST以使足够电流流过调光开关108的晶闸管以超过晶闸管的额定保持电流。在第二时段T2中，晶体管Q260工作在线性区并将FET Q210的栅极电压朝着电路公共端下拉，从而导致FET Q210也工作在线性区。可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小取决于FET Q210的源极与电路公共端之间提供的阻抗。因此，控制电路140可操作为选择性地使晶体管Q240-Q246导通和不导通以调整FET Q210的源极与电路公共端之间提供的阻抗，从而将恒定电流ICL-CNST的大小控制为十五个不同的离散大小之一。
当FET Q210的源极与电路公共端之间所提供的阻抗为最小电阻RMIN（即，当所有晶体管Q240-Q246均被导通并且所有电阻器R230-R236并联地联接时）时，可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小被控制为最大电流ICL-MAX（例如，约50mA）。当FET Q210的源极与电路公共端之间所提供的阻抗为最大电阻时（即，当仅晶体管Q246被导通并且仅电阻器R236联接在FET Q210的源极与电路公共端之间时），恒定电流ICL-CNST的大小被控制为最小电流ICL-MIN（例如，约3.5mA）。控制电路140控制晶体管Q240-Q246中的至少一个在所有时间导通，但可控制这些晶体管中的多个导通以并联地联接电阻器R230-R236中的两个或更多个。控制电路140***作为通过将可控负载使能控制信号VCL-EN驱动为高并使晶体管Q226导通并使FET Q210不导通来关闭可控负载电流ICL的传导。
在启动之后（即，当LED驱动器102最初上电时），当调光开关108被打开时或在调光开关最初打开之后，控制电路140立即可操作为确定相位控制电压VPC是正向相位控制波形还是反向相位控制波形。具体地，控制电路140使用按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S监视相位控制电压VPC的大小以确定相位控制电压VPC是正向相位控制波形还是反向相位控制波形。如果相位控制电压VPC是正向相位控制波形，则相位控制电压的大小将在每半周期的特定时间（取决于导通时段TCON的长度）从约0伏非常快速地增加至较大大小。如果相位控制电压VPC是反向相位控制波形，则相位控制电压的大小将在每半周期的开始处从约0伏缓慢增加。
因此，在检测到相位控制电压VPC的电压转变之后，（即，当相位控制电压从约0伏增加至大于0伏时），控制电路140可操作为将相位控制电压VPC的大小与电压阈值VTH（例如，约38-40伏）相比较。如果相位控制电压VPC的大小始终大于电压阈值VTH，则控制电路140得出相位控制电压是正向相位控制波形的结论并允许可控负载电路ICL的传导。否则，控制电路140得出相位控制电压是反向相位控制波形的结论并禁止可控负载电路ICL的传导。因为反向相位控制波形通常由具有FET的调光开关生成并且FET不受闭锁电流和保持电流的限制，故当相位控制电压是反向相位控制波形时不需要启用可控负载电流180。
图6是当在步骤602中LED驱动器102最初上电时由控制电路140执行的启动程序600的简化流程图。控制电路140首先经由可控负载使能控制信号VCL-EN启用可控负载电路180并将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为最大电流ICL-MAX（在相位控制电压VPC是正向相位控制波形的情况下）。随后，控制电路140执行相位控制确定程序300以确定来自调光开关108的相位控制电压VPC是正向相位控制波形还是反向相位控制波形，如图7所示并稍后描述。接下来，如果在步骤606中相位控制电压VPC不是正向相位控制波形（即，相位控制电压VPC是如图2B所示的反向相位控制波形），则控制电路140经由可控负载使能控制信号VCL-EN禁用可控负载电路180，随后启动程序600退出。如果相位控制电压VPC是如图2A所示的正向相位控制波形，则可控负载电路180保持启用，随后启动程序600退出。
图7是由LED驱动器102的控制电路104执行的相位控制确定程序300的简化流程图。控制电路140首先在步骤312中将多个计数器s、m、n、h初始化为0，随后在步骤314中等待下一个电压转变。具体地，当在步骤314中相位控制电压VPC的大小（由按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S确定）大于噪声阈值VNOISE（例如，约10V）时控制电路140等待。当在步骤314中相位控制电压VPC的大小变得小于或等于噪声阈值VNOISE时，控制电路140在步骤316中等待下一个采样时间以对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样。例如，控制电路140可使用约35微秒的采样周期TSAMPLE对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样。在步骤316的下一个采样时间处，控制电路140在步骤318中对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样。控制电路140在步骤318中继续对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样，直至在步骤320中相位控制电压VPC大小变得大于噪声阈值VNOISE。
当在步骤320中相位控制电压VPC的大小升高至噪声阈值VNOISE之上时，控制电路140在预定最大数量HMAX的连续半周期（例如，10个半周期）内以每半周期预定最大数量SMAX的次数对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样（例如，10个样本）。如果对于至少第二预定数量NMAX（例如，约7个）的半周期，至少第一预定数量MMAX（例如，约7个）的样本位于第二电压阈值VTH2（即，约38V）之上，则控制电路140得出由调光开关108生成的相位控制电压VPC是正向相位控制波形的结论并启用可控负载电路180。否则，控制电路140假定相位控制电压VPC是反向相位控制波形的结论并禁用可控负载电路180。
再次参照图7，控制电路140在步骤322中使计数器s增加1以记录按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S已经被采样的次数。如果在步骤324中相位控制电压VPC的大小大于或等于电压阈值VTH，则控制电路140在步骤326中使计数器m增加1以记录大于电压阈值VTH的样本的数量。如果在步骤324中相位控制电压VPC的大小小于电压阈值VTH，则控制电路140不使计数器m增加。如果在步骤328中计数器s的值不等于（即，小于）样本的预定最大数量SMAX（即，10），则控制电路140在步骤316中等待对相位控制电压控制信号VPC-S进行采样的正确时间且在步骤318中再次对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样，并在步骤324中确定相位控制电压VPC的大小是否大于电压阈值VTH。
当在步骤328中计数器s的值已经增加至样本的预定最大数量SMAX时，控制电路140在步骤330中使计数器h增加1以记录控制电路已经对按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S进行采样的连续半周期的数量。如果在步骤332中计数器m的值（即，超过电压阈值VTH的样本的数量）大于或等于预定数量MMAX的值，则控制电路140在步骤334中使计数器n增加1。如果在步骤336中计数器h的值不等于（即，小于）半周期的最大数量HMAX（即，10），则控制电路140在步骤338中将计数器s重置为0并在步骤314中等待下一个半周期的开始。
如果在步骤336中计数器h等于半周期的最大数量HMAX，则控制电路140在步骤340中确定计数器n的值（即，包含至少第一预定数量MMAX的超过电压阈值VTH的样本的半周期的数量）是否大于或等于第二预定数量NMAX。如果是，则控制电路140确定相位控制电压VPC是正向相位控制波形并因此在步骤342中开始工作在正向相位控制模式。具体地，当工作在正向相位控制模式时，控制电路140在步骤342中将可控负载使能控制信号VCL-EN驱动为低以启用可控负载电路180，随后启动程序300退出。如果在步骤340中计数器n的值小于第二预定数量NMAX，则控制电路140确定相位控制电压VPC是反向相位控制波形并因此在步骤342中开始工作在反向相位控制模式。具体地，当工作在反向相位控制模式时，控制电路在步骤344中将可控负载使能控制信号VCL-EN驱动为高以禁用可控负载电路180，随后启动程序300退出。
在控制电路140已经确定相位控制电压VPC是正向相位控制波形并已经启用可控负载电路180之后，控制电路可操作为在每半周期的第二时段T2中逐渐降低由可控负载电路拉取的恒定电流ICL-CNST的大小直至控制电路确定使调光开关108正确工作的最低电流。控制电路140监视相位控制电压VPC的导通时段TCON（经由按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S）以确定可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的变化是否影响调光开关108的工作。具体地，导通时段TCON的大变化可指示调光开关108的工作已经受到由可控负载电路180拉取的恒定电流ICL-CNST的变化影响。如果控制电路140确定可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST减小得过低，则控制电路将恒定电流ICL-CNST的大小增加至最后合适的水平并停止对恒定电流ICL-CNST的大小的调整。
图8是由LED驱动器102的控制电路104周期性地（例如，每个线周期一次）执行的可控负载电流程序700的简化流程图。控制电路140执行可控负载电流程序700以监视目标强度LTRGT的变化（即，相位控制电压VPC的导通时段TCON的变化）并将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最低可能的大小。确保晶闸管保持导通所需的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小可能随着相位控制电压VPC的导通时段TCON的变化而变化，因此目标强度LTRGT的变化被严密监视，使得可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小能够相应地更新。可控负载电流程序700还在启动程序600退出后立即执行。
参照图8，如果在步骤704中相位控制电压VPC为反向相位控制波形，则可控负载电流程序700简单地退出。然而，如果在步骤704中相位控制电压VPC为正向相位控制波形，则控制电路140在步骤706中确定目标强度LTRGT是否已经变化。如果没有变化，则可控负载电流程序700退出。否则，控制电路140在步骤708中将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为最大电流ICL-MAX（以确保调光开关108的晶闸管在目标强度LTRGT变化时保持导通）。
接下来，控制电路140执行目标光级（light level）测量程序400A，目标光级测量程序400A如图9所示并在下面更加详细地描述。一旦目标光测量程序400A完成，控制电路140就认为目标强度LTRGT是稳定的（即，相位控制电压VPC不再响应于调光开关108处的用户调整而变化）。随后，控制电路140执行可控负载电流调整程序400B，可控负载电流调整程序400B如图10所示并在下面更加详细地描述。可控负载电流调整程序400B将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小逐渐降低至最低可能的大小，最后可控负载电流程序700退出。
图9是目标光级测量程序400A的简化流程图。控制电路140首先在步骤414中将计数器x、y、z初始化为0。接下来，控制电路140在步骤416中测量相位控制电压VPC的导通时段TCON的长度（经由按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S）。在步骤418中，控制电路140设先前导通时段TCON-PREV等于步骤416中确定的导通时段TCON的长度。
控制电路140随后在尝试调整可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小之前，等待预定数量XMAX的连续稳定半周期（即，具有相同导通时段TCON的半周期）。当在步骤420中下一个半周期开始之后，控制电路140在步骤422中测量新的半周期的导通时段TCON。如果在步骤424中导通时段TCON（如步骤422中测量的）约等于先前导通时段TCON-PREV（即，在预定容差内），则控制电路140在步骤426中使计数器x增加以记录具有相同导通时段TCON的连续半周期的数量。如果在步骤428中计数器x的值不等于预定数量XMAX，则可控负载电流程序400循环以在步骤420和422中确定下一个半周期的导通时段TCON。当在步骤424中导通时段TCON（如步骤422中测量的）不等于先前导通时段TCON-PREV时，控制电路140在步骤430中设计数器x的值等于0并在步骤432中设先前导通时段TCON-PREV等于导通时段TCON（如步骤422中测量的）的长度，随后可控负载电流程序400循环以在步骤420和422中确定下一个半周期的导通时段TCON。当在步骤428中计数器x的值已经等于预定数量XMAX时，控制电路140在步骤434中设稳态导通时段TCON-SS等于导通时段TCON（如步骤422中最后测量的）的值，随后使目标光级测量程序400A退出。
图10是可控负载电流调整程序400B的简化流程图，可控负载电流调整程序400B由控制电路140执行以开始按比例缩减可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小。在步骤440中，控制电路140通过控制可控负载调整控制信号VCL-ADJ1-VCL-ADJ4以适当地使晶体管Q240-Q246导通和不导通来减小可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小以将恒定电流ICL-CNST控制为恒定电流ICL-CNST的十五个可能的离散大小中的下一个最低大小。当在步骤442中下一个半周期开始之后，控制电路140在步骤444中测量新的半周期的导通时段TCON的值并在步骤446中计算导通时段调整值ΔTCON，即，
ΔT CON = | T CON - T CON - SS T CON - SS | （等式1）
如果在步骤448中导通时段调整值ΔTCON小于或等于最大导通时段调整容差ΔTCON-MAX（例如，约3%），则控制电路140在步骤450中使计数器y增加1以记录导通时段TCON位于稳态导通时段TCON-SS容差内的半周期的数量。如果在步骤448中导通时段调整值ΔTCON大于最大导通时段调整容差ΔTCON-MAX，则控制电路140在步骤452中使计数器z增加1以记录导通时段TCON位于稳态导通时段TCON-SS容差（即，3%）之外的半周期的数量。
当在步骤450中使计数器y增加或在步骤452中使计数器z增加之后，控制电路140在步骤454中确定计数器y的值是否大于或等于半周期的最大数量YMAX（约20）或在步骤456中确定计数器z的值是否大于或等于半周期的最大数量ZMAX（约12）。如果在步骤454中计数器y的值小于半周期的最大数量YMAX且在步骤456中计数器z的值小于半周期的最大数量ZMAX，则可控负载电流调整程序400B循环以在步骤444中测量导通时段TCON并在步骤446中再次计算导通时段调整值ΔTCON。如果在步骤454中计数器y的值大于或等于半周期的最大数量YMAX且在步骤458中恒定电流ICL-CNST不等于最小电流ICL-MIN，则可控负载电流调整程序400B循环以允许控制电路140在步骤440中再次减小可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小。如果在步骤458中恒定电流ICL-CNST等于最小电流ICL-MIN，则可控负载电流调整程序400B简单地退出。如果在步骤456中计数器z的值大于或等于半周期的最大数量ZMAX（即，控制电路140已经确定可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小已经被调整得过低），则控制电路在步骤460中将恒定电流ICL-CNST增加回恒定电流ICL-CNST的十五个可能的离散大小中的下一个最高大小并且可控负载电流调整程序400B退出。可替换地，在控制电路在步骤460中将恒定电流ICL-CNST增加回恒定电流ICL-CNST的十五个可能的离散大小中的下一个最高大小之后，可控负载电流调整程序400B可包括附加的校验以确认可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的已被充分增加（例如，以与步骤442至456类似的方式）。
在可控负载电流调整程序400B中，LED驱动器120的控制电路140还可操作为在可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST被调整时使LED光源104的光强度保持在恒定强度，从而避免强度的任何用户可感知的变化。换言之，相位控制电压VPC（经由按比例缩小的相位控制电压控制信号VPC-S）的导通时段TCON的长度可响应于可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的降低而变化（如上所述）。然而，控制电路140可操作为在可控负载电流调整程序400B中不考虑导通时段TCON的这些变化以使LED光源104的光强度保持在恒定强度。
图11是根据本发明的第二个实施方式的包括调光开关108和用于各LED光源104的强度进行控制的多个LED驱动器102A、102B、102C的负载控制***500的简化框图。LED驱动器102A、102B、102C并联地联接并且各自以与第一个实施方式的LED驱动器102相同的方式工作以响应于由调光开关108生成的单一的相位控制电压VPC而一致地控制各LED光源104的强度。LED驱动器102A、102B、102C各自可操作为可控地使可控负载电流ICL流过调光开关108的晶闸管，使得流过调光开关108的晶闸管的总电流的大小为LED驱动器的相应可控负载电流ICL的大小的和。LED驱动器102A、102B、102C各自可操作为在从调光开关108接收的相位控制电压VPC是正向相位控制波形时传导相应的可控负载电流ICL，并且在相位控制电压VPC是反向相位控制波形时不传导可控负载电流ICL。此外，LED驱动器102A、102B、102C各自可操作为彼此独立地降低相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小，使得每当执行前面关于第一个实施方式描述的程序700时，能够相应地降低流过调光开关108的晶闸管的总电流的总大小。
根据本发明的第三个实施方式，LED驱动器102A、102B、102C可操作为经由相应通信电路170彼此通信，以将流过调光开关108的晶闸管的总电流降低至最低大小。例如，LED驱动器102A、102B、102C可操作为经由通信链路（未示出）发送和接收数字消息，通信链路诸如为有线通信链路和无线通信链路，例如，射频（RF）通信链路或红外（IR）通信链路。具有通信链路的负载控制***的示例在共同待决的、共同转让的于2006年12月22日提交的题为METHOD OFCOMMUNICATING BETWEEN CONTROL DEVICES OF A LOADCONTROL SYSTEM（在负载控制***的控制装置之间通信的方法）的第11/644,652号美国专利申请、以及于1999年5月18日提交的题为METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ANDDETERMINING THE STATUS OF ELECTRICAL DEVICES FROMREMOTE LOCATIONS（用于从远程位置控制和确定电气设备的状态的方法和装置）的第5,905,442号美国专利，这两个专利文献的全部内同通过引用并入本文。
根据第三个实施方式，各LED驱动器102A、102B、102C可操作为使用本发明的第一个实施方式的目标光级测量程序400A（图9）和可控负载电流调整程序400B（图10）独立地降低相应的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小。然而，各LED驱动器102A、102B、102C还可操作为在各LED驱动器开始可控负载电流调整程序400B之前发送和接收简单的数字消息。因此，各LED驱动器102A、102B、102C能够逐一地逐渐降低相应的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小，使得为负载控制***500有效地优化恒定电流的大小。根据本发明的第三个实施方式，电流的最小量ICL-MIN可以是0安培。
例如，作为目标强度LTRGT变化的响应，LED驱动器102A可首先逐渐降低流过LED驱动器102A的相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小。由于LED驱动器102B、102C也可以传导相应的可控负载电流ICL，故LED驱动器102A可操作为将其相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至约0安培。由于LED驱动器102C仍然可以传导其相应可控负载电流ICL，故LED驱动器102B可将流过LED驱动器102B的相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小逐渐降低至约0安培。最后，LED驱动器102C可开始降低其相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小。然而，由于LED驱动器102C是仍在传导可控负载电流ICL的唯一LED驱动器，故LED驱动器102C可能不能将电流的大小降低至0安培。相反，LED驱动器102C可操作为以与第一个实施方式的LED驱动器102类似的方式确定流过调光开关108的晶闸管的可控负载电流ICL的最小量。
如果各LED驱动器102A、102B、102C响应于检测到目标强度LTRGT的变化（如可根据第二个实施方式发生）而同时开始降低其相应可控负载电流ICL的大小，则恒定电流的大小将可能不会被完全优化。例如，如果第二个实施方式的各LED驱动器102A、102B、102C将相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低得过多（使得晶闸管不再保持闭锁），则所有三个LED驱动器102A、102B、102C随后可增加可控负载电流的大小，但仅单个LED驱动器可能实际需要增加其可控负载电流的大小。因此，通过根据第三个实施方式，确保各LED驱动器102A、102B、102C（经由简单数字消息的发送和接收）逐一地降低相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小，能够达到确保调光开关108的晶闸管保持闭锁所需的最小电流量。
图12是根据本发明的第三个实施方式的由LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140执行的可控负载电流程序800的简化流程图。第三个实施方式的可控负载电流程序800与第一个实施方式的可控负载电流程序700类似。如果在步骤804中相位控制电压VPC为反向相位控制波形，则可控负载电流程序800简单地退出。然而，如果在步骤804中相位控制电压VPC为正向相位控制波形，则LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140在步骤806中确定目标强度LTRGT是否有变化。如果没有变化，则可控负载电流程序800退出。否则，LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140在步骤808中将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为最大电流ICL-MAX（以确保调光开关108的晶闸管在目标强度LTRGT变化时保持导通）。
接下来，LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140执行先前描述的目标光级测量程序400A。一旦目标光测量程序400A完成，各控制电路140就认为目标强度LTRGT是稳定的（即，相位控制电压VPC不再响应于调光开关108处的用户调整而变化）。随后，LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140在步骤812中检查是否已经经由通信链路接收到开始调整消息。开始调整消息指示LED驱动器102A、102B、102C中的一个是否已经开始可控负载电流调整程序400B。步骤812还可包括随机化的等待时段（即，随机退避时段）以防止LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140同时进行步骤814，下面将更加详细地描述。随机退避时段将从储存于各LED驱动器102A、102B、102C的相应存储器160中的唯一数字（诸如序号）生成。
如果控制电路中的一个，例如，LED驱动器102A的控制电路140在步骤812中还未接收到来自其它的LED驱动器102B、102C的相应控制电路的开始调整消息（并且如果LED驱动器102A的控制电路具有最短随机等待时段），则LED驱动器102A的控制电路140在步骤814中发送开始调整消息。一旦LED驱动器102A的控制电路140发送开始调整消息，其后不久，LED驱动器102B、102C的相应控制电路140在步骤812中接收到开始调整消息。LED驱动器102B、102C的控制电路140随后在步骤816中等待以接收停止调整消息。停止调整消息指示LED驱动器102A、102B、102C中的一个已经完成可控负载电流调整程序400B。
当LED驱动器102A、102B、102C的相应控制电路140在步骤816中等待时，LED驱动器102A的控制电路140执行可控负载电流调整程序400B以将通过LED驱动器102A的相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最低可能的大小。因为余下的LED驱动器102B、102C的控制电路140依然将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为最大电流ICL-MAX（从步骤808），故LED驱动器102A的控制电路140可能能够将通过LED驱动器102A的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最小电流ICL-MIN。当可控负载电流调整程序400B完成时，LED驱动器102A的控制电路140在步骤818中经由通信链路发送停止调整消息，随后控制电路140退出可控负载电流程序800。
当LED驱动器102A的控制电路140在步骤818中发送停止调整消息时，余下的LED驱动器102B、102C的相应控制电路140在步骤816中接收到停止调整消息。随后，余下的LED驱动器102B、102C的相应控制电路140在步骤812中检查是否已经经由通信链路接收到另一个开始调整消息。如果在步骤812中还未接收到开始调整消息，则控制电路中的一个，例如，LED驱动器102B（具有比LED驱动器102C更短的随机等待时段）的控制电路140在步骤814中发送开始调整消息，随后开始可控负载电流调整程序400B。一旦LED驱动器102C的控制电路140接收到来自LED驱动器102B的开始调整消息，LED驱动器102C的控制电路140在步骤816中等待以接收停止调整消息。
LED驱动器102B的控制电路140完成可控负载电流调整程序400B以将通过LED驱动器102B的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小逐渐降低至最低可能的大小。同样地，因为余下的LED驱动器102C依然将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为最大电流ICL-MAX（从步骤808），故LED驱动器102B的控制电路140可能能够将相应的可控负载电流ICL（通过LED驱动器102B）的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最小电流ICL-MIN。在完成可控负载电流调整程序400B之后，LED驱动器102B的控制电路140在步骤818中发送停止调整消息，随后控制电路140退出可控负载电流程序800。
当LED驱动器102B在步骤818中发送停止调整消息时，余下的LED驱动器102C的控制电路140在步骤816中接收到停止调整消息。随后，LED驱动器102C的控制电路140在步骤812中检查是否已经经由通信链路接收到另一个开始调整消息。如果在步骤812中还未接收到开始调整消息，则最后，LED驱动器102C的控制电路140在步骤814中发送开始调整消息，随后开始可控负载电流调整程序400B，在步骤818中发送停止调整消息，并且退出可控负载电流程序800。因为LED驱动器102C的控制电路140可能是负载控制***500中唯一的依然将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为非最小电流值的控制电路，故控制电路可能不能完全将通过LED驱动器102C的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最小电流ICL-MIN。然而，可控负载电流调整程序400B提供：LED驱动器102C的控制电路140在依然确保调光开关108的晶闸管正确工作的同时确定可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的最低可能大小。
图13是根据本发明的第四个实施方式的由LED驱动器的控制电路执行的可控负载电流程序900的简化流程图。根据第四个实施方式，LED驱动器102A、102B和102C可操作为以与第三个实施方式中所述的方式相类似的方式彼此通信。然而，第四个实施方式的LED驱动器102A、102B、102C工作，以使得如果LED驱动器中的一个已经将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最小值ICL-MIN（即，0安培），则LED驱动器中的那一个将不再与其它LED驱动器通信或定期执行可控负载电流调整程序400B。例如，如果LED驱动器102C成为负载控制***500中唯一的依然将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制为非最小电流值的驱动器，则LED驱动器102C成为在可控负载电流程序900中继续执行可控负载电流调整程序400B的唯一LED驱动器。换言之，一旦LED驱动器102A和102B已经将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小降低至最小值ICL-MIN，LED驱动器102A和102B可基本上从可控负载电流程序900“撤走”，使得LED驱动器102C成为继续定期对可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小进行调整的唯一驱动器，下面将详细介绍。
第四个实施方式的可控负载电流程序900非常类似于第三个实施方式的可控负载电流程序800。可控负载电流程序900包括使用最小可控负载电流ICL-MIN标志来指示LED驱动器102A、102B、102C是否正在将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制至最小值。当在步骤804中确定相位控制电压VPC是正向相位控制波形之后，LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140将在步骤902中检查最小可控负载电流ICL-MIN标志是否被置位（set）。当LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140最初执行可控负载电流程序900时，最小可控负载电流ICL-MIN标志未被置位，因此各控制电路将以与上面关于第三实施方式的可控负载电流程序800描述类似的方式执行步骤806-818和程序400A、400B。
然而，当LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140在步骤818中发送停止调整消息之后，各个控制电路在步骤904中确定相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小（作为可控负载电流调整程序400B的结果）是否被控制至最小值ICL-MIN。如果LED驱动器102A、102B、102C的相应控制电路140将可控电流控制至最小值，则控制电路在步骤906中将最小可控负载电流ICL-MIN标志置位，随后退出可控负载电流程序900。否则，LED驱动器102A、102B、102C的各个控制电路140在不对最小可控负载电流ICL-MIN标志置位的情况下简单退出可控负载电流程序900。
因此，如果LED驱动器102C成为仍在将可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的大小控制至非最小电流值的唯一驱动器，则LED驱动器102A和102B的相应控制电路140将对最小可控负载电流ICL-MIN标志进行置位，从而LED驱动器102C的控制电路将不对ICL-MIN标志进行置位。因此，当LED驱动器102A、102B、102C的控制电路140在下次再执行可控负载电流程序900时，LED驱动器102A和102B的控制电路将在步骤902中确定最小可控负载电流ICL-MIN标志被置位，并将立即退出程序900（即，撤走）。此外，由于LED驱动器102C的控制电路140还未将最小可控负载电流ICL-MIN标志置位，故LED驱动器102C将按照可控负载电流程序900的步骤806-818、904-906以及程序400A、400B继续控制可控负载电流。
可替换地，LED驱动器102A、102B、102C可以不以增加的方式降低恒定电流ICL-CNST的大小（即，降低至最大电流ICL-MAX与约0安培之间的多个大小之一）。LED驱动器102A、102B、102C可操作为将恒定电流ICL-CNST的大小从初始大小（即，最大电流ICL-MAX）简单地减小（即，阶梯式）至约0安培。LED驱动器102A、102B、102C均可操作为随后监视导通时段TCON的长度以确定导通时段TCON的长度是否存在任何变化，并且如果导通时段TCON的长度改变，则将恒定电流ICL-CNST的大小增加回至最大电流ICL-MAX。因此，当作为照明控制***的一部分一同操作时，LED驱动器102A、102B、102C一个接一个地将恒定电流ICL-CNST的大小减小至约0安培（即，禁用相应的可控负载电路180），直至最后一个LED驱动器确定恒定电流ICL-CNST的大小必须保持在最大电流ICL-MAX处，以使足够电流流过调光开关108的晶闸管以超过晶闸管的额定闭锁电流和保持电流。
根据本发明的第五个实施方式，LED驱动器102A、102B、102C可操作为通过经由例如在上电时执行的发现过程发送和接收数字消息来确定负载控制***500中的LED驱动器的总数NTOTAL。随后各LED驱动器102A、102B、102C可确定各个LED驱动器应传导的可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的合适的大小，使得流过调光开关108的晶闸管的总电流的大小将超过晶闸管的额定闭锁电流和保持电流。例如，LED驱动器102A、102B、102C中的每一个均可根据最大电流ICL-MAX和负载控制***500中的LED驱动器的总数NTOTAL控制相应恒定电流ICL-CNST的大小，例如，
ICL-CNST=ICL-MAX/NTOTAL                        （等式2）
因此，流过调光开关108的晶闸管的总电流的大小被降低至较低大小，并且避免LED驱动器102A、102B、102C中的每一个中的不必要的功率耗散。
图14是启动程序1000的简化流程图；并且图15是根据本发明的第五个实施方式的由LED驱动器102A、102B、102C的控制电路140执行的LED驱动器发现程序1100的简化流程图。启动程序1000与第一个实施方式的启动程序600非常相似。然而，一旦各个相应控制电路140在步骤606中已经确定相位控制电压VPC是正向相位控制波形，则各个控制电路执行LED驱动器发现程序1100以确定负载控制***500中的LED驱动器的总数NTOTAL。
在如图15所示的LED驱动器发现程序1100的步骤1102中，各个相应控制电路140将LED驱动器的总数NTOTAL初始化为1（即，各个LED驱动器自己计数）并将询问计数器Q初始化为0。询问计数器Q被用于对询问尝试的数量进行计数，并且在步骤1104中，各个相应控制电路140确定询问计数器Q是否小于最大询问数QMAX（即，5）。如果询问计数器Q小于最大询问数QMAX，则控制电路140经由通信链路发送询问消息（即，“谁在那儿？”消息）以确定负载控制***500中是否存在其他LED驱动器。在发送询问消息之后，各相应控制电路140在步骤1108中使询问计数器增加，并在步骤1110中检查以查看是否已经接收到对询问消息的响应。询问消息响应将包括各LED驱动器102A、102B、102C的唯一标识符，诸如储存在各相应存储器160中的序号。如果在步骤1110中已接收到询问消息响应，则控制电路140在步骤1112中确认该询问消息响应是否包含新的序号。如果在步骤1112中序号是新的，则控制电路140将在步骤1114使LED驱动器的总数NTOTAL增加，随后返回步骤1104以再次检查询问计数器。如果在步骤1112中序号不是新的，则控制电路简单地返回步骤1104。换而言之，各LED驱动器102A、102B、102C检查询问消息响应的序号以确保在确定LED驱动器的总数NTOTAL的时候相同的LED驱动器不被重复计数。
如果控制电路140在步骤1110中未接收到询问消息响应，则控制电路在步骤1116中确定其是否已接收到来自另一个控制电路的询问消息。如果控制电路140已接收到询问消息，则控制电路在步骤1118中发送询问消息响应（包括其相应序号或唯一标识），随后返回步骤1104以再次检查询问计数器。否则，控制电路简单返回步骤1104。一旦在步骤1104中询问计数器Q不再小于最大询问数QMAX，各相应控制电路140就在步骤1120中根据最大电流ICL-MAX和负载控制***500中的LED驱动器的总数NTOTAL计算相应恒定电流ICL-CNST，随后退出程序1100。因此，第五个实施方式不需要LED驱动器102A、102B、102C的各个相应控制电路140如先前实施方式中所讨论的那样定期地执行可控负载电流程序。
根据可替换的实施方式，LED驱动器102A、102B、102C可操作为经由它们的相应通信电路170与主控装置通信。主控制设备可操作为向各LED驱动器102A、102B、102C发送数字消息以命令LED驱动器传导各个LED驱动器应传导的相应可控负载电流ICL的恒定电流ICL-CNST的合适大小。主控装置可被实施为智能调光开关、手持型编程装置（例如，个人数字助手或智能蜂窝电话）、中央控制器（例如，用于无线负载控制***的主中继装置）、或任何类型的合适主控装置。可替换地，LED驱动器102A、102B、102C中的一个可操作为通过本领域公知的仲裁过程充当主控装置。这种仲裁过程的示例在共同待决的、共同转让的2007年2月8日提交的题为COMMUNICATIONPROTOCOL FOR A LIGHTING CONTROL SYSTEM（用于照明控制***的通信协议）的第11/672,884号美国专利申请有着更加详细地描述，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。
虽然本发明已经参照用于控制相应LED光源104的强度的LED驱动器102A、102B、102C进行了描述，但文中所公开的可控负载电路180可用于其它负载控制装置，诸如用于控制荧光灯的电子调光镇流器、或用于控制电机负载的电机控制装置。此外，可控负载电路180不需要被实施为负载控制装置的一部分（即，LED驱动器102的一部分），而可被包括在单独的外壳中并简单地电联接至负载控制***100的调光开关108。此外，可控负载电路180能够可替换地被实施为数字电位器或合适等同物。
此外，虽然文中公开的相位控制确定程序300由LED驱动器102A、102B、102C实行以适当地控制可控负载电路180，但相位控制确定程序能够可替换地被实行以提供其他能力。例如，相位控制确定程序可响应于对相位控制信号是否是正向或反向相位控制波形的确定而被用于在合适的调光范围内适当地控制LED驱动电路。例如，一旦LED驱动器已经确定相位控制信号VPC是正向相位控制波形，LED驱动器就能够操作在正向相位控制模式并在控制LED驱动电路时使用正向相位控制调光范围。
尽管已经关于本发明的具体实施方式对本发明进行了描述，但许多其它的变型、修改以及其它使用对本领域技术人员都将是显而易见的。因此，优选地，本发明不受本文中具体公开内容的限制，而仅受所附的权利要求书的限制。

Claims (46)

1.用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制装置，所述负载控制装置适于通过调光开关联接至所述AC电源，所述负载控制装置包括：
负载控制电路，适于联接至所述电气负载以对输送至所述电气负载的功率量进行控制；
控制器，联接至所述负载控制电路以响应于从所述调光开关接收的相位控制电压的导通时间而对输送至所述电气负载的功率量进行控制；
可控负载电路，联接至所述控制器，所述可控负载电路可操作为使可控负载电流从所述AC电源流过所述调光开关，所述可控负载电流对于所述AC电源的每半周期的至少一部分具有恒定大小；
其中所述控制器可操作为监视所述相位控制电压的导通时间并使所述可控负载电路将所述可控负载电流的恒定大小从初始大小减小至减小的大小，使得所述相位控制电压的导通时间在所述可控负载电流具有所述减小的大小时和在所述可控负载电流具有所述初始大小时是相同的，
其中所述减小的大小为0安培，
其中所述控制器可操作为在所述可控负载电流的恒定大小已经减小至0安培之后监视所述相位控制电压的导通时间，并且如果所述相位控制电压的导通时间已经改变，则将所述可控负载电流的恒定大小增加回所述初始大小。
2.如权利要求1所述的负载控制装置，其中所述控制器可操作为在所述可控负载电流保持恒定时的大小已经减小至所述减小的大小之后监视所述相位控制电压的导通时间，并且如果所述相位控制电压的导通时间未改变，则将所述可控负载电流保持恒定时的大小进一步减小一个变化量。
3.如权利要求2所述的负载控制装置，其中所述控制器可操作为如果所述相位控制电压的导通时间已经改变，则将所述可控负载电流保持恒定时的大小增加所述变化量。
4.如权利要求1所述的负载控制装置，其中当所述控制器使所述可控负载电路将所述可控负载电流保持恒定时的大小从所述初始大小减小至所述减小的大小时，所述控制器还可操作为控制所述负载控制电路向所述电气负载输送恒定量的功率。
5.用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制装置，所述负载控制装置适于通过调光开关联接至所述AC电源，所述负载控制装置包括：
负载控制电路，适于联接至所述电气负载以对输送至所述电气负载的功率量进行控制；
控制器，联接至所述负载控制电路以响应于从所述调光开关接收的相位控制电压的导通时间而对输送至所述电气负载的功率量进行控制；
可控负载电路，联接至所述控制器，所述可控负载电路可操作为使可控负载电流从所述AC电源流过所述调光开关，所述可控负载电路使所述可控负载电流的大小对于所述AC电源的每半周期的至少一部分保持恒定；以及
通信电路，联接至所述控制器；
其中所述控制器监视所述相位控制电压的导通时间并使所述可控负载电路将所述可控负载电流保持恒定时的大小从初始大小减小至减小的大小，使得所述相位控制电压的导通时间在所述可控负载电流具有所述减小的大小时和在所述可控负载电流具有所述初始大小时是相同的。
6.如权利要求5所述的负载控制装置，其中所述控制器还可操作为确定联接至所述调光开关并接收所述相位控制电压的负载控制装置的总数。
7.如权利要求6所述的负载控制装置，其中所述控制器还可操作为经由所述通信电路发送询问消息和接收询问响应消息以确定联接至所述调光开关的负载控制装置的总数。
8.如权利要求7所述的负载控制装置，其中所述可控负载电流的所述减小的大小等于最大大小除以联接至所述调光开关的负载控制装置的总数。
9.如权利要求5所述的负载控制装置，其中所述控制器可操作为在减小所述可控负载电流保持恒定时的大小之前发送第一数字消息并在减小所述可控负载电流保持恒定时的大小之后发送第二数字消息。
10.用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制***，所述负载控制***包括：
负载控制装置，适于联接至所述电气负载以对输送至所述电气负载的功率量进行控制；以及
调光开关，包括晶闸管，所述晶闸管串联地电联接于所述AC电源与所述负载控制装置之间，所述晶闸管以额定保持电流为特征并且可操作为使负载电流从所述AC电源流至所述负载控制装置，所述调光开关可操作为生成相位控制电压，所述相位控制电压被提供给所述负载控制装置，使得所述负载控制装置可操作为响应于所述相位控制电压的导通时间而对正被输送至所述电气负载的功率量进行调整；
其中所述负载控制装置可操作为使可控负载电流从所述AC电源流过所述调光开关的晶闸管，所述可控负载电流对于所述AC电源的每半周期的至少一部分具有恒定大小，所述负载控制装置可操作为将所述可控负载电流的恒定大小从初始大小减小至减小的大小，使得流过所述晶闸管的负载电流的所述减小的大小超过所述额定保持电流，
其中所述减小的大小为0安培，
其中所述负载控制装置可操作为在所述可控负载电流的恒定大小已经减小至0安培之后监视所述相位控制电压的导通时间，并且如果所述相位控制电压的导通时间已经改变，则将所述可控负载电流的恒定大小增加回所述初始大小。
11.用于对从AC电源输送至第一电气负载和第二电气负载的功率量进行控制的负载控制***，所述负载控制***包括：
第一负载控制装置，适于联接至所述第一电气负载以对输送至所述第一电气负载的功率量进行控制；
第二负载控制装置，适于联接至所述第二电气负载以对输送至所述第二电气负载的功率量进行控制；以及
调光开关，包括晶闸管，所述晶闸管串联地电联接于所述AC电源与所述第一和第二负载控制装置之间，所述晶闸管以额定保持电流为特征并且可操作为使负载电流从所述AC电源流至所述第一负载控制装置和所述第二负载控制装置，所述调光开关可操作为生成相位控制电压，所述相位控制电压被提供给所述第一负载控制装置和所述第二负载控制装置，使得所述第一负载控制装置和所述第二负载控制装置可操作为响应于所述相位控制电压的导通时间而对输送至相应电气负载的功率量进行调整；
其中所述第一和第二负载控制装置可操作为使相应可控负载电流从所述AC电源流过所述调光开关的晶闸管，每个可控负载电流对于所述AC电源的每半周期的至少一部分具有恒定大小，所述第一和第二负载控制装置均可操作为将所述相应可控负载电流的恒定大小从初始大小减小至减小的大小，使得当所述可控负载电流具有相应减少的大小时所述相应可控负载电流的总大小超过所述额定保持电流。
12.如权利要求11所述的负载控制***，其中所述第一负载控制装置可操作为将其相应可控负载电流的恒定大小从所述初始大小调整至最小大小；以及
所述第二负载控制装置可操作为将其相应可控负载电流的恒定大小从初始大小调整至大于所述最小大小的第一大小，使得所述相应可控负载电流的总大小超过所述晶闸管的额定保持电流。
13.如权利要求12所述的负载控制***，其中所述最小大小为0安培。
14.如权利要求11所述的负载控制***，其中所述第一负载控制装置和所述第二负载控制装置联接至通信链路。
15.如权利要求14所述的负载控制***，其中所述第一负载控制装置和所述第二负载控制装置可操作为确定所述负载控制***中的负载控制装置的总数。
16.如权利要求15所述的负载控制***，其中所述相应可控负载电流的所述减小的大小等于最大大小除以负载控制装置的总数。
17.如权利要求16所述的负载控制***，其中所述相应可控负载电流的所述初始大小等于所述最大大小。
18.如权利要求14所述的负载控制***，其中所述第一负载控制装置可操作为在将其相应可控负载电流的恒定大小从所述初始大小调整至所述减小的大小之前发送第一数字消息，并在将其相应可控负载电流的恒定大小从所述初始大小调整至所述减小的大小之后发送第二数字消息。
19.如权利要求18所述的负载控制***，其中所述第二负载控制装置可操作为响应于从所述第一负载控制装置接收所述第二数字消息而将其相应可控负载电流的恒定大小从所述初始大小调整至所述减小的大小。
20.用于从电源拉取所选电流的可控负载电路，包括：
第一半导体开关，具有联接至所述电源的控制输入；
第一阻抗形成电路，与所述第一半导体开关串联地连接在所述电源两端，所述第一阻抗形成电路包括第一输入以在待与所述第一半导体开关串联地连接的至少两个阻抗之间进行选择；
控制电路，具有与所述第一输入相联的输出以选择所选的阻抗；以及
第二电路，联接至所述第一半导体开关以监视所述电源并增加以所述电源的所选电压电平从所述电源流过所述第一半导体开关的电流的阻抗，从而降低流过所述第一半导体开关的电流；
其中所述电源包括整流的交流电流的源，所述整流的交流电流具有由相位控制电路生成的相位控制分量，所述相位控制电路包括与所述第一半导体开关串联的晶闸管，并且所述控制电路控制所述第一阻抗形成电路的阻抗以将通过所述第一半导体开关的电流自动地控制在预定水平，所述预定水平最小限度地超过所述晶闸管的闭锁电流和保持电流。
21.用于从电源拉取所选电流的可控负载电路，包括：
第一半导体开关，具有联接至所述电源的控制输入；
第一阻抗形成电路，与所述第一半导体开关串联地连接在所述电源的两端，所述第一阻抗形成电路包括第一输入以在待与所述第一半导体开关串联地连接的至少两个阻抗之间进行选择；
控制电路，具有与所述第一输入相联的输出以选择所选的阻抗；以及
第二电路，联接至所述第一半导体开关以监视所述电源并增加以所述电源的所选电压电平从所述电源流过所述第一半导体开关的电流的阻抗，从而降低流过所述第一半导体开关的电流；
其中所述控制电路控制所述第一阻抗形成电路的阻抗以将通过所述第一半导体开关的电流自动地控制在预定水平；
其中所述电源包括具有相位控制分量的整流的交流电流的源，所述控制电路可操作为确定所述整流的交流电流包括正向相位控制分量还是包括反向相位控制分量。
22.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述控制电路可操作为当存在正向相位控制分量时使所述第一半导体开关导通并当存在反向相位控制分量时使所述第一半导体开关不导通。
23.如权利要求22所述的可控负载电路，其中所述控制电路可操作为对所述电源的电压进行采样并且每当所述电源的电压超过噪声电平阈值时使第一计数器增加以记录样本数量。
24.如权利要求23所述的可控负载电路，其中，如果所述电源的电压超过所述噪声电平阈值，则所述控制电路在每当所述电源的电压超过预定电压电平时使第二计数器增加，并进行检查以确定所述样本数量是否等于预定的样本数量。
25.如权利要求24所述的可控负载电路，其中所述控制电路在每当所述样本数量等于预定的样本数量时使第三计数器增加以记录所述整流的交流电流的半周期的数量，并检查所述第二计数器以确定所述第二计数器是否等于或超过所述第二计数器的预定计数值。
26.如权利要求25所述的可控负载电路，其中，如果所述第二计数器的计数不等于和不超过所述第二计数器的预定计数值，则检查所述第三计数器以确定所述第三计数器的计数是否等于预定的第三计数器计数，如果不是，则使所述第一计数器复位，并且如果所述第二计数值等于或超过所述第二计数器的预定计数值，则使第四计数器增加，检查所述第三计数器的计数以确定所述第三计数器的计数是否等于所述预定的第三计数器计数值，如果不是，则使所述第一计数器复位，如果所述第三计数器的计数等于所述预定的第三计数器计数值，则检查第四计数器的计数值以确定第四计数器的计数值是否等于或超过预定的第四计数器的计数值，如果是，则所述控制电路确定所述相位控制分量是正向相位控制分量并且启用所述可控负载电路，如果不是，则确定所述相位控制分量是反向相位控制分量并禁用所述可控负载电路。
27.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述控制电路监视所述电源以确定所述电源的电压是否在预定时间内高于预定电压电平以确定所述电源包括正向相位分量还是包括反向相位分量。
28.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述相位控制分量由相位控制电路生成，所述相位控制电路包括与所述第一半导体开关串联的晶闸管，流过所述第一半导体开关的电流的预定水平最低限度地超过所述晶闸管的闭锁电流和保持电流。
29.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述第二电路包括联接至所述第一半导体开关的控制输入的第一晶体管、以及与所述第一晶体管串联的第二晶体管，所述第二晶体管的控制输入被联接以从所述电源接收电压并在所选的电压电平下开启，从而导致电流转移离开所述第一半导体开关的控制输入以使所述第一半导体开关能够工作在线性区。
30.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述电源包括负载控制装置的输出，所述负载控制装置包括具有闭锁电流和保持电流的串联晶闸管，并且所述控制电路将所述第一阻抗形成电路的阻抗自动地调整至一个值以确保通过所述第一半导体开关的电流的所述预定水平最低限度地足以保持通过所述晶闸管的闭锁电流和保持电流。
31.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述第一阻抗形成电路包括多个并联连接的串联电路，每个串联电路均包括电阻和受控半导体开关，每个受控半导体开关具有由所述控制电路选择的输入，从而一个或多个阻抗能够被设置为与所述第一半导体开关串联以生成通过所述第一半导体开关的多个逐步区别的电流值。
32.如权利要求21所述的可控负载电路，其中所述可控负载电路联接在向驱动LED光源的驱动电路供电的所述电源的两端。
33.用于从电源拉取所选电流的可控负载电路，所述电源包括整流的交流电流的源，所述整流的交流电流具有相位控制分量，所述可控负载电路包括：
第一半导体开关，具有联接至所述电源的控制输入；
第一阻抗形成电路，与所述第一半导体开关串联地连接在所述电源的两端，所述第一阻抗形成电路包括第一输入以在待与所述第一半导体开关串联地连接的至少两个阻抗之间进行选择；
控制电路，具有与所述第一输入相联的输出以选择所选的阻抗；以及
第二电路，联接至所述第一半导体开关以监视所述电源并增加以所述电源的所选电压电平从所述电源流过所述第一半导体开关的电流的阻抗，从而降低流过所述第一半导体开关的电流；
其中所述控制电路控制所述第一阻抗形成电路的阻抗以将通过所述第一半导体开关的电流自动地控制在预定水平；
其中所述控制电路通过确定所述相位控制分量的导通时段是否位于预定值内而控制所述第一阻抗形成电路的阻抗以将通过所述第一半导体开关的电流设置在所述预定水平。
34.如权利要求33所述的可控负载电路，其中所述控制电路通过以下方法确定所述导通时段的稳态值：确定所述导通时段在所述整流的交流电流的预定数量的半周期内是否保持恒定，如果是，则将所确定的导通时段设置为稳态导通时段。
35.如权利要求34所述的可控负载电路，其中为了将通过所述第一半导体开关的电流自动地控制至所述预定水平，所述控制电路实施以下步骤：
a)通过控制所述第一阻抗形成电路以逐步地增加所述第一阻抗形成电路的阻抗来减小通过所述第一半导体开关的电流；
b)在所述整流的交流电流的下一个半周期中确定当前导通时段；
c)根据所述稳态导通时段和所述当前导通时段确定导通时段调整值；
d)确定所述导通时段调整值是否小于或等于预定的导通时段调整值阈值；
e)如果所述导通时段调整值小于所述预定的导通时段调整值阈值，则使在容差内计数器增加，如果所述导通时段调整值大于所述预定的导通时段调整值阈值，则使在容差外计数器增加；
f)确定所述在容差内计数器是否等于或超过在容差内最大值，如果是，则进行检查以确定通过所述第一半导体开关的电流是否等于预定最小值并且如果通过所述第一半导体开关的电流不等于预定最小值，则通过控制所述第一阻抗形成电路以逐步地增加所述第一阻抗形成电路的阻抗来减小通过所述第一半导体开关的电流并重复步骤b)-f)；以及
g)如果所述在容差内计数器小于所述在容差内最大值，则确定所述在容差外计数器是否等于或超过用于所述在容差外计数器的最大值并且如果所述在容差外计数器不等于和不超过用于所述在容差外计数器的最大值，则重复步骤b)-f)，如果所述在容差外计数器等于所述最大值，则控制所述第一阻抗形成电路以逐步地减少所述第一阻抗形成电路的阻抗以逐步地增加通过所述第一半导体开关的电流，
其中所述导通时段调整值包括表示成所确定的当前导通时段与所述稳态导通时段之差占所述稳态导通时段的百分比的绝对值的值。
36.用于对从AC电源输送至电气负载的功率量进行控制的负载控制装置，所述负载控制装置适于通过调光开关联接至所述AC电源，所述负载控制装置包括：
负载控制电路，适于联接至所述电气负载以对输送至所述电气负载的功率量进行控制；以及
控制器，联接至所述负载控制电路以响应于从所述调光开关接收的相位控制电压而对输送至所述电气负载的功率量进行控制；
其中所述控制器可操作为通过监视从所述调光开关接收的相位控制电压的大小来确定所述相位控制电压包括正向相位控制波形还是包括反向相位控制波形，所述控制器可操作为在所述相位控制电压是正向相位控制波形时工作在正向相位控制模式下，并且在所述相位控制电压是反向相位控制波形时工作在反向相位控制模式下。
37.如权利要求36所述的负载控制装置，其中所述控制器确定从所述调光开关接收的相位控制电压的大小是否超过电压阈值一段预定时间以确定所述相位控制电压是正向相位控制波形还是反向相位控制波形。
38.如权利要求37所述的负载控制装置，其中所述控制电路在检测到所述相位控制电压的电压转变之后将所述相位控制电压的大小与所述电压阈值相比较以确定所述相位控制电压是正向相位控制波形还是反向相位控制波形，如果所述相位控制电压的大小始终大于所述电压阈值，则所述控制器确定所述相位控制电压是正向相位控制波形。
39.如权利要求36所述的负载控制装置，还包括：
可控负载电路，联接至所述控制器，所述可控负载电路可操作为使可控负载电流从所述AC电源流过所述调光开关；
其中，所述控制器可操作为启用所述可控负载电路，使得当所述控制器工作在所述正向相位控制式下时所述可控负载电路使所述可控负载电流流过所述调光开关，所述控制器还可操作为禁用所述可控负载电路，使得当所述控制器工作在所述反向相位控制模式下时所述可控负载电路不使所述可控负载电流流过所述调光开关。
40.如权利要求39所述的负载控制装置，其中由所述可控负载电路传导的通过所述调光开关的可控负载电流的大小超过所述调光开关的额定闭锁电流和额定保持电流中的至少一个。
41.用于对从AC电源输送至LED光源的功率量进行控制的LED驱动器，所述LED驱动器适于通过调光开关联接至所述AC电源，所述LED驱动器包括：
总线电容器，用于储存DC总线电压；
LED驱动电路，联接至所述总线电容器以接收所述DC总线电压并适于联接至所述LED光源以控制输送至所述LED光源的功率量；
控制器，联接至所述LED驱动电路以响应于从所述调光开关接收的相位控制电压而控制输送至所述LED光源的功率量以控制所述LED光源的强度；以及
可控负载电路，联接至所述控制器，所述可控负载电路可操作为使可控负载电流从所述AC电源流过所述调光开关；
其中所述控制器可操作为通过监视从所述调光开关接收的相位控制电压的大小来确定所述相位控制电压包括正向相位控制波形还是包括反向相位控制波形，所述控制器可操作为启用所述可控负载电路，使得当所述相位控制电压是正向相位控制波形时所述可控负载电路使所述可控负载电流流过所述调光开关，所述控制器还可操作为禁用所述可控负载电路，使得当所述相位控制电压是反向相位控制波形时所述可控负载电路不使所述可控负载电流流过所述调光开关。
42.如权利要求41所述的LED驱动器，其中所述控制器还可操作为当所述可控负载电路被启用时将所述可控负载电流保持恒定时的大小从初始大小减小至减小的大小。
43.如权利要求42所述的LED驱动器，其中由所述可控负载电路传导的通过所述调光开关的可控负载电流的所述减小的大小超过所述调光开关的额定闭锁电流和额定保持电流中的至少一个。
44.如权利要求43所述的LED驱动器，其中所述控制器可操作为在所述可控负载电流的恒定大小已经减小至所述减小的大小之后监视所述相位控制电压的导通时间，并且如果所述相位控制电压的导通时间未改变，则将所述可控负载电流的恒定大小进一步减小一个变化量。
45.如权利要求44所述的LED驱动器，其中如果所述相位控制电压的导通时间已经改变，则所述控制器可操作为将所述可控负载电流的恒定大小增加所述变化量。
46.如权利要求42所述的LED驱动器，其中当所述控制器将所述可控负载电流的恒定大小从所述初始大小减小至所述减小的大小时，所述控制器还可操作为控制所述LED驱动电路向所述LED光源输送恒定量的功率。
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