TW201204168A - Method and apparatus for increasing dimming range of solid state lighting fixtures - Google Patents

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201204168 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係針對固態照明器具之控制。更特定而 言，本文中所揭示之各種發明方法及裝置係關於使用茂放 • 電路選擇性地增加固態照明器具之調光範圍。 【先前技術】 數位或固態照明技術（亦即，基於諸如發光二極體（led) 之半導體光源之照亮）提供對傳統螢光燈、HID燈及白熾燈 之可行替代。LED之功能性優點及益處包括高能量轉換及 光學效率、耐用性、較低操作成本，及許多其他優點及益 處。LED技術之最新進展已提供有效率且穩固之全光譜照 明源’其允許實現在許多應用中之各種照明效應。體現此 等源之器具中之一些以如下各者為特徵：一照明模組，包 括能夠產生不同顏色（例如，紅、綠及藍）之一或多個 LED ’以及用於獨立地控制LED之輸出以便產生各種顏色 及變色照明效應之處理器，例如，如在美國專利第 6,016,038號及第6,211,626號中詳細地論述，該等專利以引 用之方式併入本文中。LED技術包括由線路電路供電之白 色照明器具，諸如可自Philips Color Kinetics獲得之 EssentialWhiteTM。EssentialWhiteTM 可為可使用後緣調光 器技術調光的，後緣調光器技術諸如針對120 V AC線路電 壓之低電壓（ELV)型調光器。 許多照明應用利用調光器。習知調光器與白熾（燈泡及 鹵素）燈一起良好地工作。然而，在使用其他類型之電子 154330.doc 201204168 燈之情況下出現問題，該等其他類型之電子燈包括小型螢 光燈（compact fluorescent lamp，CFL)、使用電子變壓器之 低壓鹵素燈’及固態照明（SSL)燈，諸如LED及OLED。詳 言之，使用電子變壓器之低壓鹵素燈可使用特殊調光器調 光，諸如低電壓（ELV)型調光器或電阻性-電容性（rc)調光 器’該等調光器與在輸入端處具有功率因數校正（pFC)電 路之負載一起適當地工作。 習知調光器通常截斷電源電壓信號之每一波形之一部 分，且將波形之剩餘部分傳遞至照明器具。前緣或前向相 位調光器截斷電壓信號波形之前緣。後緣或反向相位調光 器截斷電壓信號波形之後緣。電子負載（諸如LED驅動器） 與後緣調光器一起操作通常較好。 白熾及其他習知電阻性照明器件在無誤差之情況下自然 地回應於由相位截斷調光器產生之經截斷正弦波。相對照 而言’在將LED及其他固態照明負載加諸於此等相位截斷 ”周光益時可引起許多問題，諸如低端漏失⑽dr〇p 〇Ut)、三端雙向可控矽開關錯誤啟動（tdac misfiring)、最 小負載問題、高端閃爍及光輸出中之大步階。 卜®調光器處於其最低設定時，固態照明負載之最 小光輸出為相對較高的。舉例而言，LED之低調光器設定 光輸出可為最大設^光輸出之15%至观，其為在低設定 -片不：需要的向光輸出。由於人眼回應在低光位準下極 至。 題進步加重，從而使光輸出看起來甚 又1知相位截斷調光||可具有最小負載要求， 154330.doc 201204168 因此不能簡單地自電路移除LED負載。因此，存在在將對 應調光器設定為低設定時減小固態照明負載之光輸出的需 要，同時滿足相位截斷調光器之任何最小負載要求。 【發明内容】 本發明係針㈣於在-調光^相㈣或調光位準經設 定於低設定時減小-E1態照明負載之光輸出的發明方法及 器件》 -般而言’在-態樣中’―種用於控制在低調光位準下 -固態照明負載的光輸出之位準的器件包括—⑨放電路， 該·;戈放電路與制態照明請並聯連放電路包括 串聯連接之-電阻器與-電晶體，該電晶體經組態以在一 藉由-調光n較之調光位準小於—預定第—臨限值時根 據-數位控制信號之一作用時間循環而接通及關斷，從而 隨著該調光位準減少而減少言亥茂放電路《一有效電阻。 在另連、樣中，-盗件包括：_ LED負載該LED負載 具有一回應於一調光器之—如/念 窃炙相位角之光輸出；一偵測電 路’-開迴路電力轉換器；及_洩放電路。該偵測電路經 組態以偵測該調光器相位角且自一脈寬調變（PWM)輸出淳 輸出-PWM控制信號，該PWM控制信號具有一基於該經 偵測之調光器相位角判定之作用時間循環。該開迴路電力 轉換器經組態以接收一决6 又來自忒調光器之整流電壓且將一對 應於該整流電壓之輸出電壓提供至該咖負載。該；食放電 路與該LED負載並聯連接，且包括—電阻器及一電晶體， 該電晶體具有-連接至該_輸出蟀以接收該pwM控制 154330.doc 201204168 信號之閘極◊該電晶體回應於該PWM控制信號之該作用時 間循環而接通及關斷，其中該作用時間循環之百分比隨著 該經偵測之調光器相位角減少低於一預定低調光臨限值而 增加’從而引起隨著該經偵測之調光器相位角減少，該泡 放電路之一有效電阻減少且一通過該洩放電路之洩放電流 增加。 在又態樣中’長供一種用於控制一由一調光器所控制 之固態照明負載的光輸出之一位準的方法，該固態照明負 載與一洩放電路並聯連接。該方法包括：偵測該調光器之 一相位角；基於該經偵測之相位角判定一數位控制信號之 百分比作用時間循環；及使用該數位控制信號控制該並聯 洩放電路中之一開關，該開關回應於該數位控制信號之該 百分比作用時間循環而斷開及閉合以調整該並聯洩放電路 之一電阻，該並聯洩放電路之該電阻與該數位控制信號之 T百分比作用時間循環成反比。判定該百分比作用時間循 環包括：當該經伯測之相位角高於一預定低調光臨限值時 判定該百分比作用時間循環為〇% ;及當該經偵測之相位 角低於該預定低調光臨限值時根據一預定函數計算該百分 比作用時間循環。該預定函數回應於該㈣測之相位角之 減少而增加該百分比作用時間循環。 當在本文中用於本發明之目的時，術語「咖」應理解 為包括任何電致發光二極體或能夠回應於電信號而產生輻 射的其他類型之基於載子注入/接面之系統。因此，術語 LED包括（但不限於）回應於電流發射光之各種基於半導體 154330.doc 201204168 之結構、發光聚合物、有機發光二極體（〇LED)、電致發 光條帶及其類似者。詳言之，術語LED指代所有類型之發 光二極體（包括半導體及有機發光二極體），該等發光二極 體可經組態以產生紅外線光譜、紫外線光譜及可見光譜 (通常包括自大約400奈米至大約7〇〇奈米之輻射波長）之各 種部分中之一或多者中之輻射。LED之一些實例包括（但不 限於）各種類型之紅外線LED、紫外線LED、紅色LED、藍 色LED、綠色LED、黃色[ED、琥珀色LED、橙色LED及 白色LED(下文進一步論述）。亦應瞭解，lED可經組態及/ 或控制以產生具有針對給定光譜（例如，窄頻寬、寬頻寬） 之各種頻寬（例如’半高全寬或FWHM)之轄射，及給定的 一般顏色分類内之各種主要波長。 舉例而言，經組態以產生基本上白光之led之一實施 (例如，LED白色照明器具）可包括許多晶粒，該等晶粒分 別發射電致發光之不同光譜，該等不同光譜共同混合以形 成基本上白光。在另一實施中，LED白色照明器具可與磷 光體材料相關聯，該磷光體材料將具有第一光譜之電致發 光轉換成不同的第二光譜。在此實施之一實例中，具有相 對較短波長及較窄頻寬光譜之電致發光「激升（pump)j磷 光體材料’磷光體材料又輻射具有稍寬光譜之較長波長輻 射。 亦應理解，術語LED不限制LED之實體及/或電封裝類 型。舉例而言，如上文論述，LED可指代具有多個晶粒之 單一發光器件，該多個晶粒經組態以分別發射不同輻射光 154330.doc 201204168 譜（例如，可個別控制或不可個別控制的輻射光譜）。又， LED可與峨光體相關聯’該墙光體被視為led(例如，一些 類型之白光LED)之整體部分。一般而言，術語led可指代 經封裝LED、未經封裝LED、表面安裝LED、板上晶片 LED、T封裝安裝LED、徑向封裝LED、功率封裝LED、包 括某一類型之罩殼及/或光學元件（例如，漫射透鏡）之 LED，等等。 術語「光源」應理解為指代包括（但不限於）以下各者之 各種輻射源中之任何一或多者：基於LED之源（包括如上文 界定之一或多個LED)、白熾源（例如，燈絲燈、鹵素燈）、 勞光源、磷光源、高強度放電源（例如，鈉蒸氣、汞蒸氣 及金屬_素燈）、雷射、其他類型之電致發光源、熱致發 光源（pyro-luminescent source)(例如，火焰）、燭光源（例 如，氣燈罩、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、電流發光源、晶體發 光源、運動發光源（kine-luminescent source)、熱發光源 (thermo-luminescent source)、摩擦發光源、聲致發光源、 放射線發光源（radioluminescent source)及發光聚合物。 一給定光源可經組態以產生可見光譜内之電磁輻射、可 見光譜外之電磁輻射，或兩者之組合。因此，術語「光」 與「輻射」在本文中可互換地使用。另外，光源可包括一 或多個濾光器（例如，彩色濾光片）、透鏡或其他光學組件 作為整體組件。又，應理解，光源可經組態以用於各種應 用，包括（但不限於）指示、顯示及/或照亮。「照亮源」為 154330.doc 201204168 、’、τ<特疋地組態以產生具有充分強度之輻射以有效地照亮一 内邛或外部空間的光源。在此内容脈絡中，「充分強度」 指代足以提供周圍環境照亮（亦即，可間接地感知及可（例 如）在破整體地或部分地感知之前反射離開各種介入表面 t之或多者的光）的在空間或環境中產生之可見光譜中 輻射功率（*使用單位「流明」來在輻射功率或「光通 量」方面表示光源在所有方向上的總光輸出）。 術語「照明器具」在本文中用以指代一特定形狀因數、 裝:己件或封襞中之一或多個照明單元之實施或配置。術語 「照明單元」在本文中用以指代包括相同或不同類型之一 或多個光源之裝i。一給定照明單元可具有光源之各種安 裝配置、夕卜罩/外殼配置及形狀，及/或冑氣及機械連接組 .vi中，任者。另外’—給定照明單元視情況可與關於光 源之操作之各種其他組件（例如，控制電路）相關聯（例如， 〇括耦接至及/或一起封裝）。「基於LED之照明單元」指 代包括單獨的或與其他非基於LED之光源組合的如上文論 述之一或多個基於LED之光源的照明單元。「多通道」照 明單元指代包括經組態以分別產生不同輻射光譜之至少兩 個光源的基於LED或非基於LED之照明單元，其中每一不 同源光譜可被稱作多通道照明單元之一「通道」。 術語「控制器」在本文中大體上用以描述關於—或多個 光源之操作之各種裝置。控制器可以眾多方式實施（例 如，諸如使用專用硬體）以執行本文中論述之各種功能。 「處理」為控制器之一實例，其使用可使用軟體（例 154330.doc 201204168 如，微碼）程式化之-或多個微處理器來執行本文中論述 ，各種功能。可在使用或不使用處理器之情況下實施控制 器且控制器亦可實施為用以執行—些功能之專用硬體與 用以執行其他功能之處理器（例如，一或多個經程式化微 處理器及相關聯電路)之組合。可在本發明之各種實施例 中使用之控制器組件之實例包括(但不限於)習知微處理 器、微控制器、特殊應用積體電路（ASIC)及場可程式化閑 陣列（FPGA)。 在各種實施中，處理器及/或控制器可與一或多個儲存 媒體(在本文中被一般稱作「記憶體」，例如，揮發性及非 揮發性電腦記憶體，諸如隨機存取記憶體（ram)、唯讀記 憶體（ROM)、可程式化唯讀記憶體（削M)、電可程式化 唯讀記憶體（EPR〇M)、冑可抹除且可程式化唯讀記憶體 =EPR〇M)、通用串列匯流排（usb)磁碟機、軟性磁碟、緊 密光碟、光碟、磁帶等等）相關聯。在一些實施中，儲存 菜體可、·爲碼有一或多個程式，該一或多個程式在於一或多 個處理H及/或控制器上執行時執行本文巾論述之功能中 之至> 些。各種儲存媒體可固定於一處理器或控制器内 或可為可輸送的，使得儲存於其上之一或多個程式可載入 至處理器或控制器令以便實施本文中論述之本發明之各種 態樣。術語「程式」或「電腦程式」在本文中在一般意義 、私代可使用以程式化一或多個處理器或控制器的任 何類型之電腦碼（例如，軟體或微碼）。 在—網路實施中，耦接至一網路之一或多個器件可充當 154330.doc 201204168 接至該網路之一^ Jm 4+ 之戍夕個其他器件之控制器（ 從關係）。在另一實施中A 至主 力錢中，網路化環境可包括 用控制器’該一或多個專用拎制…能 次多個專 網路之器件中之一或多 一 刺祸接主及 二 般而S，糕接至該網路之多 個器件各自可能夠存取存 在於忒或忒4通6媒體上之資 科，然而’ 一給定器件可 為可疋址的」，因為其經組態 ^ 「 逆、、。毛益件之一或多個特定識別符（例 如’位址」）而與網路選擇性地交換資料(亦即，接收來自 該網路之資料及/或將資料傳輸至該網路）。 如本文中使用之術語「網路」指代兩個或兩個以上器件 (包括控制器或處理考彳夕t h = 狀 )之任何互連，其促進在耦接至該網 之任何兩個或兩個以上器件之間及/或多個器件間的資 吣例如’用於器件控制、資料儲存、資料交換等等）之輸 送如應谷易地瞭解的，適用於互連多個器件之網路之各 2實施可包括各種網路拓撲中之任何者且使用各種通信協 : 任何者另外，在根據本發明之各種網路中，兩個 °°之門的任何一個連接可表示兩個系統之間的專用連 或者非專用連接。除了攜載意欲用於該兩個器件之資 机之外’此非專用連接亦可攜載未必意欲用於該兩個器件 中之任-者之資訊（例如開放網路連接）。此外，應容易 也瞭解#本文中論述之器件之各種網路可使用一或多個 線、有線/纜線及’或光纖鏈路以促進貫穿該網路之資訊 輸送。 應瞭解’預期前述概念與下文更詳細地論述之額外概念 154330.doc 201204168 之所有組合（假如此等概念為互不一致的）為本文中所揭示 之發明主體之部分。詳言之，預期出現在本揭示内容之結 尾的所主張之主體之所有組合為本文中所揭示之發明主體 之部分。亦應瞭解，在本文中明確地使用的亦可出現在以 引用之方式併入之任何揭示内容中的術語應符合與本文中 所揭示之特定概念最—致的意義。 【實施方式】 在圖式中，相同參考字元貫穿不同視圖通常指代相同或 類似。卩分。又，該等圖式未必按比例繪製，相反，通常強 調說明本發明之原理。 在以下詳細描述中，出於解釋且非限制之目的，陳述揭 不特定細節之代表性實施例以便提供本教示之澈底理解。 然而，瞭解本發明之益處之一般熟習此項技術者將顯而易 見，不脫離本文中揭示之特定細節之根據本教示之其他實 施例仍在隨附申請專利範圍之範疇内。此外，可省略熟知 裝置及方法之描述以便不使代表性實施例之描述模糊。此 專方法·及裝置清楚地在本教示之範脅内。 申請人已認識且瞭解，提供用於降低原本可由具有連接 至相位截斷調光器之固態照明負載之電子變壓器達成的最 J輸出光位準(尤其在滿足相位截斷調光器之最小負載要 求時）的裝置及方法將為有益的。 圖1為展示根據-代表性實施例之可調光照明系統之方 塊圖’該可調光照明系統包括—固態照明器具及…沒放電 路。 154330.doc -12- 201204168 參看圖1 ’在一些實施例中，可調光照明系統100包括調 光器104及整流電路1〇5，整流電路1〇5提供來自電壓電源 (voltage mains)101之（經調光）整流電壓Urect»調光器104 為相位截斷調光器，例如，調光器藉由經其滑塊之操作而 戴斷來自電壓電源101之電壓信號波形的前緣（前緣調光器） 或後緣（後緣調光器）來提供調光能力。根據各種實施，電 麼電源101可提供不同的未經整流之輸入AC線路電壓，諸 如 100 V AC、120 V AC、230 V AC及 277 V AC。 可調光照明系統100進一步包括調光器相位角偵測器 110、電力轉換器120、固態照明負載13〇及洩放電路14〇。 通常’電力轉換器120接收來自整流電路1〇5之整流電壓 Urect ’且輸出用於對固態照明負載13〇供電之對應dc電 壓。用於在整流電壓Urect與DC電壓之間轉換之功能取決 於各種因素’包括電壓電源101處之電壓、電力轉換器12〇 之性質、固態照明負載130之類型及組態，及各種實施之 其他應用及設計要求’如一般熟習此項技術者將顯而易見 的。由於電力轉換器12〇在由調光器1〇4進行之調光動作之 後接收整流電壓Urect ’故由電力轉換器120輸出之DC電壓 反映由調光器104施加之調光器相位角（亦即，調光之位 準）。 戍放電路140與固態照明負載130及電力轉換器120並聯 連接’且包括串聯連接之電阻器141及開關145。因此，可 經由開關145之操作（例如’藉由調光器相位角偵測器 110 ’如下文論述）控制洩放電路140之有效電阻。又，洩 154330.doc •13· 201204168 40之有效電阻直接影響流經洩放電路14〇之洩放電 机1B之量，且同時影響流經並聯的固態照明負載130之負 載電流lL之量，因此控制由固態照明負載130發射之光之 量。 凋光器相位角偵測器！ 1〇基於整流電壓仏…偵測調光器 相位角，且經由控制線路149將數位控制信號輸出至浪放 電路140以控制開關145之操作。舉例而言，該數位控制信 號可為脈碼調變（PCM)信號。在—實施例中，數位控制信 號之高位準（例如’數位「1」）啟動或閉合開，45,且數 位控制信號之低位準（例如，數位「Q」）撤銷啟動或斷開開 關45此外，該數位控制信號可根據作用時間循環在高 位準與低位準之間交替’作用時間循環由調光器相位角偵 '•J器110基於經偵測之相位角判定。作用時間循環在 100%(例如，連續地處於高位準）至〇%(例如，連續地處於 低位準）之範圍中’且包括中間之任何百分比以便適當地 調整A放電路140之有效電阻，以控制由固態照明負載13〇 發射之光之位準。舉例而言，7〇%之百分比作用時間循環 才曰示數位控制信號之方波在波週期之7〇%時間中處於高位 準且在波週期之30%時間中處於低位準。 舉例而吕，當調光器相位角偵測器11〇操作開關145以保 持處於斷開位置中（0%作用時間循環）時，洩放電路14〇之 有效電阻為無限大的（開路），因此洩放電流〗B為零，且負 載電流IL不受洩放電流Ib影響。可回應於高調光位準（例 如，问於第一低調光臨限值，在下文論述）施加此操作， 154330.doc 14 201204168 使得電流1L僅回應於電力轉換器斷輪出。當調光器相 位角偵測器m操作開關145以保持處於閉合位置 _ 作用時間循環)時，茂放電路140之有效電阻等於電阻器 ⑷之相對較低電阻’目此茂放電流Ιβ處於其最高可能位 準，且負載電流iL處於其最低可能位準（例如，近似零卜 同時仍維持最小負載要求（若存在）。可回應於極低調光位 準（例如，低於第二低調光臨限值，在下文論述）施加此操 作，使得電流1足夠低以至於自固態照明負載13〇輸出極 少光乃至不輸出光。當調光器相位角偵測器㈣操作開關 145而交替地斷開及閉合時4放電路w之有效電阻取決 於百分比作用時間循環而在電阻器⑷之低電阻^限大 之間。因此’較電仏與負載電流4在低調光位準處(例 如，第-低調光臨限值與第二低調光臨限值之間)彼此互 補地改變。因此’固態照明負載13〇之光輸出同樣地甚至 在低調光位準處仍連續調光，該等低調光位準原本對習知 系統之光輸出無影響。 圖2為展示根據-代表性實施例之調光控制系統之電路 圖’該調光控制系統包括—固態照明器具及一洩放電路。 圖2之一般組件類似於圖1之彼等-般組件，但根據一說明 性組態，提供關於各種組件之更多細節。當‘然，可在不脫 離本教示之範疇之情況下實施其他組態。 參看圖2，在一些實施例中，調光控制系統200包括整流 電路205、調光器相位角偵測電路21〇(虛線框）、電力轉換 器220、LED負載230及攻放電路24〇(虛線框）。如上文關於 154330.doc •15· 201204168 整流電路105所論述，整流電路205連接至調光器（未圖 示）’此由用以接收來自電壓電源（未圖示）之（經調光）未整 流電Μ之調光熱（dim hot)及調光中性（dim neutral)輸入端 指示。在所描繪之組態中，整流電路205包括連接在整流 電壓節點N2與接地電壓之間的四個二極體D201至D204。 整流電壓節點N2接收（經調光）整流電壓Urect，且經由與整 流電路205並聯連接之輸入濾波電容器C21 5而連接至接 地。 電力轉換器220接收整流電壓節點N2處之整流電壓 Urect ’且將整流電壓urect轉換成用於對LED負載230供電

之對應DC電壓。電力轉換器220可以開迴路或前饋方式操 作’例如，如由Lys在美國專利第7,256,554號中所描述， 該專利以引用之方式併入本文中。在各種實施例中，例 如，電力轉換器220可為可自ST微電子公司（ST

Microelectronics)獲得之L6562，但在不脫離本教示之範疇 之情況下可包括其他類型之電力轉換器或其他電子變壓器 及/或處理器。 LED負載230包括在電力轉換器22〇之輸出端與接地之間 的由代表性LED 231及232指示的串聯連接之—串LED。在 低調光器相位角時通過LED負載23G的負載電流认量由泡 放電路240之電阻之位準及對應茂放電流b判定。由調光 器相位角制電路21G基於調光器之經偵測之相位角（調光 之位準）來控制洩放電路240之電阻之位準，如下文論述。 在所描、.’曰之實施例中’洩放電路24〇包括電晶體245(其 154330.doc 201204168 為圖1中之開關145之說明性實施）及電阻器R24 j。舉例而 5 ’電θθ體245可為場效電晶體（FET)，諸如金氧半場效電 晶體（MOSFET)或砷化鎵場效電晶體（GaAsFET)。當然，可 在不脫離本教示之範疇之情況下實施各種其他類型之電晶 體及/或開關。出於說明之目的，假設（例如）電晶體為 MOSFET，電晶體245包括連接至電阻器R24i之汲極、連 接至接地之源極，及經由控制線路249連接至調光器相位 角偵測電路210中之微控制器215之pWM輸出端219的閘 極因此電曰曰體5接收來自調光器相位角偵測電路21 〇 之PWM控制信號，且回應於對應作用時間循環而「接通」 及「關斷」，因此控制洩放電路24〇之有效電阻，如上文關 於開關14 5之操作所論述。 洩放電路240之電阻器R24i具有固定電阻，該固定電阻 ，值必須在最大化自LED負載13〇分流之負載電流1之量與 提供充分負載以滿足相位截斷調光器之最小負載要求（若 存在）之間平衡。亦即，電阻器R241之值足夠小，以至於 當電晶體245之作用時間循環為100%(例如，電晶體245保 接通」）時，負載電流1L之最大量被分流離開LED 負載130’從而最小化光輸出；同時仍以足夠大的量開始 而滿足最小負載要求。舉例而言，電阻器R241可具有為約 10001姆之值，但如_般熟習此項技術者將顯而易見的， °亥電阻值可變化以提供針對任何特定情形之獨特益處或滿 足各種實施u特定的設計要求。 調光器相位角债測器210基於整流電壓UrecM貞測調光器 154330.doc 17 201204168 相位角（在下文論述）’且經由控制線路249將PWM控制信 號輸出至洩放電路240以控制電晶體245之操作。更特定而 言’在所描繪之代表性實施例中，調光器相位角偵測電路 210包括微控制器215，微控制器215使用整流電壓Urect2 波形來判定調光器相位角且經由PWM輸出端219輸出PWM 控制信號，此在下文予以詳細論述。舉例而言，PWM控制 信號之高位準（例如’數位r 1」）「接通」電晶體245，且 PWM控制彳s號之低位準（例如，數位「〇」）「關斷」電晶 體245。因此，當PWM控制信號連續地高（1〇〇%作用時間 循環）時，電晶體245保持「接通」，當PWM控制信號連續 地低（〇%作用時間循環）時，電晶體245保持「關斷」，且當 PWM控制信號在高與低之間調變時，電晶體245以對應於 PWM控制信號作用時間循環之比率在「接通」與「關斷」 之間循環。 圖3為展示根據一代表性實施例的相對於調光器相位角 之泡放電路之有效電阻的曲線圖。 參看圖3，垂直轴線描繪自零至無限大的洩放電路（例 如，洩放電路240)之有效電阻，且水平軸線描繪自低或最 J調光器位準增加的調光器相位角(例如，由調光器相位 角偵測電路210偵測）。 當調光器相位角偵測電路210判定調光器相位角高於由 第一相位角θ丨指示之預定第-低調光臨限值時，將PWM控 ㈣號之作用時間循環設定為㈣。作為回應，電晶體2Γ5 被切斷」’此為其非傳導狀態，從而使洩放路徑24〇之有 154330.doc 201204168 效電阻無限大。換言之，泡放電流ib變成零，且不自led 負載230分流負載電流IL。在各種實施例中，第一相位角θι 為如下調光器相位角’即在該調光器相位角處調光器處之 調光位準之進一步減小將不以其他方式減小LED負載230 之光輸出’其可為（例如）最大設定光輸出之約15%至 3 0%。 當調光器相位角偵測電路21〇判定調光器相位角低於第 一相位角θι時，調光器相位角偵測電路210開始藉由自〇% 向上調整PWM控制信號之百分比作用時間循環來脈寬調變 該電晶體245，以便降低與LED負載23〇及電力轉換器22〇 並聯連接之洩放電路240之有效電阻。如上文論述，回應 於正被減小之洩放電路240之有效電阻，負載電流L之逐 漸增加之部分被從LED負載230分流且作為泡放電流&遞送 至洩放電路240。在電力轉換器22〇以開迴路方式運作之各 種實施例中，僅相位截斷調光器調變經由整流電路2〇5遞 送至電力轉換器220之輸出端之電力。因此，使茂放電路 240連接至該輸出端不改變輸出端處之電力之總量，而是 根據P W Μ信號之百分比作㈣間循環在L E d負載2 3 〇與洩 放電路240之間有效地劃分電力。因為電力（及電流）被劃分 至兩個路徑中，所以LED負載23()接收較少電力且因此產 生較低光位準。 當調光器相位角偵測電路21〇判定調光器相位角已減小 至低於由第二相位角示之預定第二低調光臨限值時， 將PWM控制信號之作用時間循環設定為1〇〇%。作為回 154330.doc -19· 201204168 應，電晶體245「接通」’此為其完全傳導狀態，從而使洩 放路徑240之有效電阻基本上等於電阻器R241之電阻（加上 可忽略量的線路電阻及來自電晶體245之電阻）。換言之， 由於自LED負載23G分流最大量之負载電糾，㈣放電流 Ib變成最大值。 在各種實施例中，第二相位角h為如下調光器相位角， 即在該調光器相位角處洩放路徑24〇之電阻之進一步減小 將使負載降低到低於調光器之最小負載要求。因此，在低 於第二相位角Θ2之情況下，洩放電路24〇之有效電阻為恆 疋的（例如，電阻器R241之電阻）。因此，洩放路徑24〇甚 至在極低調光器相位角時仍汲取電流，其中電流被遞送至 「虛設負載」而非LED 231及232。當然，由於電晶體245 回應於1〇〇%作用時間循環而為傳導的，故R241之值愈 低通過LED負載230之負載電流jL愈幾乎接近零^ r141 之值可經選擇以平衡功效之損失與LED負載23〇之所要低 端光位準效能。 應注意，圖3中之代表性曲線展示由線性斜坡指示之自 1〇〇%至〇%之線性脈寬調變。然而’可在不脫離本教示之 範疇之情況下併有非線性斜坡。舉例而言，在各種實施例 中，對於產生對應於調光器之滑塊之操作的LED負载 之光輸出之線性感覺而言，PWM控制信號之非線性函數可 為必要的。 圖4為展不根據一代表性實施例的設定用於控制洩放器 電路之有效電阻之作用時間循環的程序的流程圖。圖4中 154330.doc 201204168 展示之程序可（例如）由微控制器215實施，但可在不脫離本 教示之範疇之情況下使用其他類型之處理器及控制器。 在區塊S421中’由調光器相位角偵測電路21〇判定調光 器相位角Θ。在區塊S422中，判定經偵測之調光器相位角 是否大於或等於第一相位角01，第一相位角θι對應於預定 第一低調光臨限值。當經偵測之調光器相位角大於或等於 第相位角θ!(區塊S422 :是）時，在區塊S423處將PWM控 制k號之作用時間循環設定為〇%，其「關斷」電晶體 245。此有效地移除洩放電路24〇且回應於調光器來啟用 LED負載230之正常操作。 當經偵測之調光器相位角不大於或等於第一相位角⑴（區 塊S422 :否）時，在區塊以以中判定pwM控制信號之百分 1用時間循環。可（例如）根據經偵測之調光器相位角之 ^函數來計算百分比作用時間循環’該預定函數（例如） 實=作為由微控制器215執行之軟體及/或㈣演算法。該 =函數可為提供對應於逐漸減少之調光位準的線性地逐 ^增加之百分比作用時間循環的線性函數。或者，該預定 ^可為提供對應於逐漸減少之調光位準的非線性地逐漸 :，口之百分比作用時間循環的非線性函數。在區塊⑽ :將PWM控制信號之作用時間循環設定為經判定百分 。違程序可接著返回至區塊⑽以再次判定調光器相位 在實施例中，該預定函數引 比作用時間循提 相位角θ2時百 循環設^為1嶋，第二相位角e2對應於預定 154330.doc -21 - 201204168 二低調光臨限值。然而’在各種替代實施例t，可在區塊 S422之後進行關於經偵測之調光器相位角是否小於或等於 第二相位角θ2之單獨判定。當經伯測之調光器相位角小於 或等於第二相位角θ2時’將pWM控制信號之作用時間循環 設定為100〇/〇，而不必執行關於百分比作用時間循環及經 偵測之調光器相位角的任何計算（例如，區塊S424中）。 再次參看圖2，在所描繪之代表性實施例中，調光器相 位角偵測電路210包括微控制器215，微控制器215使用整 流電之波形來判定調光器相位角。微㈣器215包 括連接在頂部二極體D211與底部二極體D212之間的數位 輸入插腳頂部二極體D2U具有連接至數位輸入插腳 218之陽極及連接至電壓源Vcc之陰極，且底部二極體ιΐ2 具有連接至接地之陽極及連接至數位輸入插腳218之陰 極。微控制器215亦包括數位輸出端，諸如pWM輸出= 219。 在各種實施例中，例如，微控制器215可為可自微晶片 技術公司（Microchip Technology，Inc.)獲得之picl2F683， 但在不脫離本教示之範嘴之情況下彳包括其他類型之微控 制窃或其他處理器。舉例而言，微控制器215之功能性可 由可使用軟體或韌體程式化以執行各種功能的一或多個處 理态及/或控制器及對應記憶體實施，或微控制器215之功 能性可作為用以執行一些功能之專用硬體與用以執行其他 功能之處理器（例如，一或多個經程式化的微處理器及相 關聯電路）之組合實施。可在各種實施例中使用之控制器 154330.doc -22- 201204168 組件之貫例包括（但不限於）習知微處理器、微控制器、 ASIC及FPGA ,如上文論述。 調光器相位角偵測電路210進一步包括各種被動電子組 件，諸如第一電容器C213及第二電容器C214，與第—電 阻器R211及第二電阻器R212e第一電容器C2n連接在微 控制器21 5之數位輸入插腳21 8與偵測節點n 1之間。第二電 容器C214連接在偵測節點N1與接地之間。第一電阻器 R211及第二電阻器R212串聯連接在整流電壓節點N2與偵 測節點N1之間。在所描繪之實施例中，舉例而言，第一電 谷器C213可具有約560 pF之值’且第二電容器C214可具有 約10 pF之值。又，舉例而言，第一電阻器R2丨丨可具有約1 兆歐之值’且第二電阻器R212可具有約1兆歐之值。然 而’第一電容器C213及第二電容器C214，與第一電阻器 R211及第二電阻器R212之各別值可變化以提供針對任何特 定情形之獨特益處，或滿足各種實施之應用特定的設計要 求，如一般熟習此項技術者將顯而易見的。 (經調光）整流電壓Urect AC耦接至微控制器21 5之數位輸 入插腳218。第一電阻器R211及第二電阻器R2 12限制進入 數位輸入插腳218之電流。當整流電壓Urect之信號波形變 高時，經由第一電阻器R211及第二電阻器R212在上升緣上 對第一電容器C213充電。舉例而言，微控制器215内部之 頂部二極體D211將數位輸入插腳218箝位至比Vcc高一個二 極體壓降。在整流電壓Urect之信號波形之下降緣上，第 一電容器C213放電且數位輸入插腳218由底部二極體D212 154330.doc •23· 201204168 至比接地電位低一個一極體壓降。因此，微控制器 2 15之數位輸入插腳2丨8處之所得邏輯位準數位脈衝緊跟經 截斷之整流電壓1^6£^之移動，其實例展示於圖5A至圖5C 中。 更特疋而言，圖5A至圖5C展示根據代表性實施例之樣 本波形及數位輸入插腳218處之對應數位脈衝。每一圖中 之頂部波形描繪經截斷之整流電壓Urect，其中截斷之量 反映調光之位準。舉例而言，該等波形可描繪在調光器之 輸出端處出現之完整170 V(或用於歐盟（e.U.)之340 V)峰 值、整流正弦波之一部分。底部方形波形描繪在微控制器 215之數位輸入插腳218處可見之對應數位脈衝。顯著地， 每一數位脈衝之長度對應於經截斷之波形，且因此等於調 光器之内部開關「接通」之時間量。藉由經由數位輸入插 腳218接收數位脈衝，微控制器215能夠判定調光器已設定 至之位準。 圖5A展示當調光器處於其最高設定時之整流電壓Urect 之樣本波形及對應數位脈衝，該最高設定由在該等波形旁 展示之調光器滑塊之頂部位置指示。圖沾展示當調光器處 於其中等設定時之整流電壓Urect之樣本波形及對應數位 脈衝’該中等設定由在該等波形旁展示之調光器滑塊之中 間位置指示》圖5C展示當調光器處於其最低設定時之整流 電壓Urect之樣本波形及對應數位脈衝，該最低設定由在 該專波形旁展示之調光器滑塊之底部位置指示。 圖ό為展不根據一代表性實施例之偵測調光器之調光器 154330.doc -24· 201204168 相位角之程序的流程圖。該程序可藉由由（例如）圖2中展示 之微控制器215執行之勒體及/或軟體或更一般地由 展示之調光器相位角偵測器1 i 〇實施。 在圖6之區塊S621中，偵測輸入信號之數位脈衝之上升 緣（例如，由圖5A至圖5C中之底部波形之上升緣指示），且 在（例如）微控制器215之數位輸入插腳218處之取樣在區塊 S6U中開始。在所描緣之實施例中，在等於正好低於電源 半循環之預定時間中數位地取樣該信號。在每一次對該信 號取樣時，在區塊S623中判定樣本具有高位準（例如，數 位D抑或低位準（例如，數位「〇」）。在所猫繪之實施 例中，在區塊S623中進行比較以判定樣本是否為數位 「1」。當樣本為數位「丨」（區塊S623:是）時在區塊 中使計數器遞增，且當樣本不為數位「丨」（區塊 S623 時，在區塊⑽中***小延遲。***延遲以使 得（例如’微控制器215之）時脈循環之數目相等，而與判定 該樣本為數位「1」抑或數位「〇」無關。 在區塊S626中，判定是否已取樣整個電源半循環。當電 源半循環未完成（區塊S626:否）時，該程序返回至^塊 S622以再次在數位輸入插腳218處對信號取樣。當電源半 循環完成（區塊S626:是）時，該取樣停止且將計數写值（在 區塊__累加）識別為當前調光器相位角或調光位準， 將其儲存於（例如）記憶體中’記憶體之實例論述於上文。 將計數器重設為零，錢控制器215等待下個上升緣以再 次開始取樣。 154330.doc •25· 201204168 舉例而言，可假設微控制器215在一電源半循環期間取 得255個樣本。當將調光器位準設定於其範圍之頂部處（例 如，如圖5A中所展示）時，在圖6之區塊S624中計數器將遞 增至約255。當將調光器位準設定於其範圍之底部處（例 如’如圖5C中所展示）時’在區塊S624中計數器將遞增至 僅約10或20。當將調光器位準設定於其範圍中間的某處 (例如，如圖5B中所展示）時，在區塊S624中計數器將遞增 至約128。計數器之值因此為微控制器215提供準確指示調 光器已設定至之位準或調光器之相位角之定量值。在各種 實施例中，可（例如）藉由微控制器215使用計數器值之預定 函數來計算調光器相位角，其中該函數可變化以便提供針 對任何特定情形之獨特益處，或滿足各種實施之應用特定 的設計要求，如一般熟習此項技術者將顯而易見的。 因此，可使用微控制器（或其他處理器或處理電路）之最 小被動組件及數位輸入結構來電子地偵測調光器之相位 角。在-實施例中’使用八。耦合電路、經微控制器二極 體箝位之數位輸人結構及經執行以判定調光器設定位準之 廣算法（例如藉由韌體、軟體及/或硬體實施）來實現相位 角债測。另外，可以最小組件計數且利用微控制器之數位 輸入結構來量測調光器之條件。 器相位角偵測電路及茂 要在相位截斷調光器之 另外，調光控制系統（包括調光 放電路）及相關聯演算法可用於需 低調光相位角時控制柄古认 調先的各種情形中，在習知系統令 在該等低調光器相位角日卑胡也広 角f調先原本將停止。該調光控制筹 154330.doc •26· 201204168 統增加調光範圍，且可與具有連接至相位截斷調光器之 LED負載之電子變壓器一起使用，尤其（例如）在要求低端 調光位準小於最大光輸出之約5%之情形下。 根據各種實施例之調光控制系統可在可自phiUps c〇lor KlnetiCS(伯靈頓，馬薩諸塞州）獲得之各種照明產品中實

施’包括 eW Blast PowerCore、eW Burst PowerCore、eW

Cove MX P〇werCore ’及 eW pAR 38，及其類似者。此 外，該調光控制系統可用作各種產品之「智慧」改良之建 置塊’以使各種產品更方便調光。 在各種實施例中，調光器相位角偵測器110、調光器相 位角偵測電路210或微處理器215之功能性可藉由由硬體' 韌體或軟體架構之任何組合建構之一或多個處理電路實 施，且可包括用於儲存允許其執行各種功能之可執行軟 體/韌體可執行程式碼的其自身之記憶體（例如，非揮發性 記憶體）。舉例而言’可使用ASIC、FPGA及其類似者實施 各別功能性。 又，在各種實施例中，電力轉換器22〇之操作點不被（例 如）微控制器215改變，以便影響lED負載23〇之光輸出之位 準。結果，輸出光之最小位準由於至洩放電路24〇之電力 及電流分流，而非由於由電力轉換器22〇處置之電力量之 降低而改變。因為若由電力轉換器22〇處置之電力變得過 低，則可能不滿足相位截斷調光器之任何最小負載要求， 所以此情形為有用的。在各種實施例中，洩放路徑中之切 換可與降低電力轉換器220之操作點組合，而不脫離本教 154330.doc -27- 201204168 示之範疇。 熟習此項技術者將容易地瞭解，本文中描述之所有參 數、尺寸、材料及組態意謂為例示性的’且實際參數、尺 寸、材料及/或組態將取決於使用本發明教示之特定應用 或多個特定應用。孰習此頊枯淋去 " “·、為此項技術者將認識到，或能夠只是 =用例仃實驗而確定本文中描述之特定發明實施例之許多 效物。因此’應理解’前述實施例僅藉由實例呈現，且 在隨附申請專利範圍及其等效物之範脅内，發明實施例可 以與特定地描述且主張之方式不同的方式實踐。本發明之 發明實施例係針對本文中描述之每—個別特徵、系統、物 品、材料、套組及/或方法。另外，兩個或兩個以上此等 特徵、系統、物品、材料、套組及/或方法之任何組合包 括於本發明之發明範鳴内（若此等特徵、系統、物品、材 料、套組及/或方法並不互不一致）。 應理解’如本文中界定且使用之所有定義相對於辭典定 ，、以引用之方式併人本文中之文件中之定義及/或所 疋義術S吾之通常意義上為支配性的。 除非相反地清楚指示，否則如本文中在說明書令及在申 明專利範圍中使用之不定冠詞「一」應理解為意謂「至少 一個」。 如本文中在說明書令及在申請專利範圍中使用之片語 及/或」應理解為意謂如此結合之S件之「任一者或兩 者」’亦即，在-些狀況下連接著地存在及在其他狀況下 分離地存在之元件。使用「及/或J列出之多個元件應以 154330.doc -28- 201204168 相同方式解釋，亦即，元件之「一或多者」如此結合。除 了由及/或」子句特定地識別之元件之外，其他元件亦 可視情況存在’而不管與特定地識別之彼等元件有關抑或 無關。因此，作為非限制實例，在結合諸如「包含」之開 放性語言使用時，對rA及/或B」之提及可在一實施例中 指代僅Α(視情況包括除Β之外之元件），在另一實施例中指 代僅Β(視情況包括除Α之外之元件），在又一實施例中指代 A及B兩者（視情況包括其他元件）等等。 如本文中在說明書中及在申請專利範圍中所使用， 「或」應理解為具有與如上文界定之「及/或」相同之意 義。舉例而言，在分離一清單中之項目時，「或」或「及/ 或」應解釋為包括性的，亦即，包括若干元件或元件之清 單中之至少—者’但亦包括其中之—者以i，幻見情況包 括未列出之項目。僅做出相反地清楚指示之術語（諸如 「其中之僅-者」<「其中之正好一者」或在用於申請專 利範圍中時的「由…組成」）將指代包括若干元件或元件 ，清單中之正好-個元件。—般而言，如本文中使用之術 語「或」在加在排他性術語（諸如「任一者」、「其中之一 者」、「其中之僅-者」，或「其中之正好一者」）之後時應 僅解釋為指示排他性替代（亦即，「一者或另一者但非兩 者」）。「基本上由…組成」纟用於申請專利範圍中時應具 有其用於專利法領域中的通常意義。 如本文中在說明書中及在中請專利範圍中所使用，關於 -或多個元件之清單Hi「至少—個」貞理解為意謂選 154330.doc •29- 201204168 自元件之清單中的元件中之任何一或多者的至少一個元 件，但未必包括在元件之清單内特定地列出之每一個元件 中之至少一者，且不排除元件之清單中的元件之任何組 合。此定義亦允許除了片語「至少一個」所指代的元件清 單内特定地識別之元件之外的元件亦可視情況存在，而不 管與特定地識別之彼等元件有關抑或無關。因此，作為非 限制實例，「A及B中之至少一者」（或等效地「A或B中之 至少一者」，或等效地「A及/或B中之至少一者」）可在一 實施例中指代至少一個（視情況包括一個以上）A，且不存 在B(且視情況包括除b之外之元件）；在另一實施例中指代 至少一個（視情況包括一個以上）B，且不存在a(且視情況 包括除A之外之元件）；在又一實施例中指代至少一個（視 情況包括一個以上）A ’及至少一個（視情況包括一個以 上）B(且視情況包括其他元件）；等等。 在申請專利範圍中’以及在上文之說明書中，諸如「包 含」、「包括」、「攜载」、「具有」、「含有」、「涉及」'「持 有」、「由…構成」及其類似者之所有過渡片語應理解為開 放性的’亦即，意謂包括但不限於。僅過渡片語「由组 成」及「基本上由…組成」應分別為封閉或半封閉性過渡 片語，如美國專利局專利審查指南，2111〇3章節中所= 述。 【圖式簡單說明】 圖1為展示根據一代表性實施例之可調光照明系統之方 塊圖’該可調光照明系統包括一固態照明 ' 、 ，、及一茂放電 154330.doc • 3〇 - 201204168 路； 圖2為展示根據一代表性實施例之調光控制系統之電路 圖，該調光控制系統包括一固態照明器具及一洩放電路； 圖3為展示根據一代表性實施例的相對於調光器相位角 之洩放電路之有效電阻的曲線圖； 圖4為展示根據-代表性實施例之設定用於控制&放電 路之有效電阻之作用時間循環的程序的流程圖； 圖5A至圖5C展示根據一代表性眚 調光器之樣本 波形及對應數位脈衝；及 之==一代表性實施例，心之相㈣ 【主要元件符號說明】 100 可調光照明系統 101 電壓電源 104 調光器 105 整流電路 110 調光器相位角偵測器 120 電力轉換器 130 固態照明負栽 140 洩放電路 141 電阻器 145 開關 149 控制線路 200 調光控制系統 154330.doc * 31 - 201204168 205 整流電路 210 調光器相位角偵測電路/調光器相位角偵測器 215 微控制器/微處理器 218 數位輸入插腳 219 脈寬調變（PWM)輸出端 220 電力轉換器 230 LED負載 231 LED 232 LED 240 洩放電路/洩放路徑 245 電晶體 249 控制線路 C213 第一電容器 C214 第二電容器 C215 輸入濾波電容器 D201 二極體 D202 二極體 D203 二極體 D204 二極體 D211 頂部二極體 D212 底部二極體 N1 偵測節點 N2 整流電壓節點 R211 第一電阻器 154330.doc -32· 201204168 R212 R241 第二電阻器 電阻器 154330.doc -33·

Claims (1)

1. 201204168 七、申請專利範圍： 1. 一種用於控制在低調光位準下一固態照明負載的光輸出 之位準的器件，該器件包含： 一浪放電路，該洩放電路與該固態照明負載並聯連 • 接’該洩放電路包含串聯連接之一電阻器與一電晶體， 该電晶體經組態以在一藉由一調光器設定之調光位準小 於一預定第一臨限值時根據一數位控制信號之一作用時 間循環而接通及關斷，從而隨著該調光位準減少而減少 該洩放電路之一有效電阻。 2. 如印求項1之器件，其中當藉由該調光器設定之該調光 位準大於該預定第一臨限值時，該數位控制信號之該作 用時間循環為0%，從而保持該電晶體一直關斷，使得該 茂放電路之該有效電阻無限大。 3. 如吻求項2之器件，其中當藉由該調光器設定之該調光 位準處於一小於該預定第一臨限值之預定第二臨限值 時該數位控制信號之該作用時間循環為100%，從而保 持該電晶體-直接通’使得該㉟放電路之該有效電阻實 質上等於該洩放電路中之該電阻器之一電阻。 .4.如凊求項3之器件，其中當該數位控制信號之該作用時 Μ循環為刚％時，—通過該⑨放電路之、&放電流處於一 最大值’且-通過該固態照明負載之負載電流處於一最 小值。 5·如π求項3之器件’其中當藉由該調光器設定之該調光 位準在該預定第-臨限值與該預定第二臨限值之間時， 154330.doc 201204168 =位控制信號之該作用時間循環經設定處於一她與 阻隨：：的經計算百分比’使得該茂放電路之該有效電 阻隨者该調光位準減少而減少。 6.項5之器件’其，該經計算百分比係根 =至少部分地基於藉由該調光器設U該調光位準來 7 器件，其中該預定函數為-提供對應於逐 數。夕=先位準的逐漸增加之經計算百分比的線性函 8·器件，其中該預定函數為-提供對應於逐 函數調先位準的逐漸增加之經計算百分比的非線性 9.如請求&之器件，其進一步包含： 設，該谓測電路經組態以侦測藉由該調光器 位㈣=基於該經偵測之調光位準判定該數 環之：二時間猶環’且將處於該作用時間循 衣之錢位_錢輪^料 1〇.如請求項9之器件，其中該偵測電路包含電曰曰體 一微控制器，該微控制器包 位輸入端箝位至一電麼源之$小一數位輸入端及將該數 一第一電容器，該第一電容^ 極體， 數位輸入端與1測節點之間；5連接在該微控制器之該 狀在該偵測節點與接 154330.doc 201204168 至少一電阻器，該至少一電阻器連接在該偵測節點與 一接收一來自該調光器之整流電壓之整流電壓節點之 間。 11. 12. 13. 14. 15. 16. 如請求項10之器件，其中該微控制器執行一包含以下步 驟之演算法：對對應於該整流電壓節點處之該整流電壓 之波形的在該數位輸入端處接收之數位脈衝取樣，且判 定該等經取樣數位脈衝之長度以識別該調光器之該調光 位準。 如凊求項11之器件，其中該微控制器進一步包含一用於 輸出該數位控制信號之脈寬調變（PWM)輸出端。 如請求項12之器件，其中該電晶體包含一場效電晶體 (FET)，該場效電晶體（FET)具有一連接至該微控制器之 該PWM輸出端以接收該數位控制信號之閘極。 如明求項13之器件，其中該固態照明負載包含串聯連接 之一串LED。 如請求項9之器件，其進一步包含： 開坦路電力轉換器，該開迴路電力轉換器經組態以 接收-來自該料器之整流電壓且將—對應於該整流電 壓之輸出電壓提供至該固態照明負載。 一種器件，其包含： -發光二極體(LED)負冑’該咖負載具有一回應於 一調光器之一相位角之光輸出； 偵測電路，该偵測電路經組態以偵測該調光器相位 角自脈寬調良（PWM)輸出埠輸出一 pWM控制信號， 154330.doc 201204168 該PWM控制信號具有一基於該經偵測之調光器相位角而 判定之作用時間循環； 一開迴路電力轉換器，該開迴路電力轉換器經組態以 接收一來自該調光器之整流電壓且將一對應於該整流電 壓之輸出電壓提供至該LED負載；及 一洩放電路，該洩放電路與該LED負載並聯連接，該 洩放電路包含一電阻器及一電晶體，該電晶體包含一連 接至該PWM輸出埠以接收該PWM控制信號之閘極，該電 晶體回應於該PWM控制信號之該作用時間循環而接通及 關斷，其中該作料間循環之百分比隨著該經偵測之調 光器相位角減少到低於一預定低調光臨限值而增加，從 而引起隨著該經偵測之調光器相位角減少，料放電路 之一有效電阻減少且一通過該洩放電路之洩放電流增 加。 17.如請求項16之器件，其中隨著通過該較電路之該泡放 電流增加，一通過該LED負載之LED電流減少，從而減 小該LED負載之該光輸出。 18·如請求们7之器件，其中當該調光器相位角大於該預定 低調光臨限值，該PWM控制信號之該作用時間循環百 分比為0。/。，使得該電晶體關斷且通過該洩放電路之該洩 放電流為零。 19.-種用於控制一由一調光器所控制之固態照明負載的光 輸出之-位準的方法，該固態照明負載與―茂放電路並 聯連接，該方法包含： 154330.doc 201204168 偵測該調光器之一相位角； 土於該K貞測之相位角判定—數位控制信號之百分比 作用時間循環；及 使用該數位控制信號控制該並聯洩放電路中之 關’該開關回應於該數位杵 幵 双议控制信唬之該百分比作用時間 循環而斷開及閉合以調整該並聯浪放電路之一電阻，， 並聯洩放電路之該電阻盥 用時間循環成反比， 制W百分比作 其令判定該百分比作用時間循環包含： 當該經偵測之相位角高 〜 〇於預疋低凋光臨限值時判 疋遠百为比作用時間循環為〇%，·及 备=偵測之相位角低於該預定低調光臨 據-預定函數計算該百分比作用時間循 ：： 用時間循環。 角之減而増加該百分比作 20. 如請求項19之方法’其中判 一步包含： 刀作用時間循環進 當該經偵測之相位备 另一預定調光臨限值時該預定低調光臨限值之 姜丨疋該百分比作用si pq 100%，該100%作用乍用時間循環為 引起該並聯洩放電路 ' ，3，從而 峪之该電阻具有-最小值。 154330.doc