TW201208486A - Method and apparatus for adjusting light output range of solid state lighting load based on maximum and minimum dimmer settings - Google Patents

Description

201208486 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明概言之係關於對固態照明燈具之控制。更特定 而言，本文中所揭示之各種發明性方法及裝置係關於調 整固態照明系統之光輸出範圍以補償不同調光器之調光 範圍。 【先前技術】 數位或固態照明技術，即，基於半導體光源（例如發光 一極體（led))之照明’為傳統螢光燈、高強度放電（hid) 燈及白熾燈提供一可行替代方案^ led之功能優點及益處 包括高能轉換及光學效率、耐久性、低作業成本及諸多其 他優點。LED技術之最新進展提供了有效且強大之全光譜 照明源，其能夠在諸多應用中實現各種照明效果。 某些體現此等源之燈具以一發光模組為特徵，該發光模 組包含能夠產生白色光及/或不同光色（例如，紅色、綠色 及藍色）之一個或多個LED以及用於獨立控制該等led之輸 出以產生各種色彩及變色照明效果之一處理器，舉例而 言，如美國專利第6,016,038號及第6,211，626號中詳細闡 述。LED技術包括線電壓供電發光體，例如可自philips Color Kinetics購得之ESSENTIALWHITE系列。此等發光體 可使用後邊緣調光器技術來進行調光，例如用於1 20 VAC 線電壓（或輸入電源電壓）之電動低壓（ELV)型調光器。 許多照明應用利用調光器。習用調光器與白熾燈（燈泡 及鹵素燈）很好地合作。然而，問題隨著其他類型之電子 155842.doc 201208486 燈而出現，包括微型螢光燈（CFL)、使用電子變壓器之低 壓鹵素燈及固態照明（SSL)燈，例如LED及OLED。特定而 言’可使用特殊調光器來對使用電子變壓器之低壓鹵素燈 進行調光’例如與在輸入處具有一功率因數校正（PFC)電 路之負載充分地合作之ELV型調光器或電阻_電容（rc)調光 器。 翫用調光通常對輸入電源電壓信號之每一波形之一部 分進行截波並將該波形之剩餘部分傳遞至照明燈具。一前 邊緣或正向相位調光器對電壓信號波形之前邊緣進行截 波。一後邊緣或反向相位調光器對電壓信號波形之後邊緣 進行截波。電子負載（例如led驅動器）通常與後邊緣調光 器更好地合作。 不同於自然無錯誤地對由相位切削調光器產生之經截波 之正弦波作出回應之白熾及其他電阻照明器件，LED及其 他固態照明負載可在被置於此等相位截波調光器上時招致 許多問題，例如下限掉電、雙向整流器不點火、最小負載 問題、上限閃爍及光輸出中之大步長。 另外，調光範圍（即，一調光器之最小相位角與最大相 位角之間的範圍）可在各調光器間不同，視諸如調光器型 號及/或類型之各種因數而定。舉例而言，在習用調光器 之中’由調光器輸出且在—功率轉換器之—輸人處看到之 均方根（RMS)電壓可在最大調光器設定（對應於最小調光器 相位角及最低光輸出位準)下自全未經截波之電源之娜改 變至約2G% ’並在最大調光器設定（對應於最大調光器相位 155842.doc 201208486 角及最高光輸出位準）下自全未經截波之電源之約75〇/〇改變 至約95/〇。此等差異產生各種調光位準及調光範圍，視調 光器而定。 圖1A及圖1B繒·示由來自分別設定處於其最小調光器設 疋下之不同類型之調光器（調光器A及調光器B)之功率轉換 器所接收之經整流之輸入電源電壓之典型經截波之波形。 如圖1A及圖1B中所示，處於其最小調光器設定下之調光 器A之相位角大於處於其最小調光器設定下之調光器8之 相位角。舉例而言，調光器A可係6615 p〇w調光器且調光器 B 可係 DVELV-303P 調光器，兩者可自 Levit〇n Manufacturing 公司購得，在此情形中調光A將僅自動下調至約17%，而 調光器B將自動下調至約6〇/〇。每一調光器之相位角對應於 係經整流之輸入電源電壓之每一經截波之信號波形為非零 之時間量之一「接通時間」^該接通時間可（例如）取決於各 別調光器之電子開關「接通」（即，使得電流能夠流向功 率轉換器）之時間量。參照圖1A及圖1B ,調光器a之接通 時間Tona大於調光器B之接通時間Tonb。 因此’調光器A較調光器B提供更大之RMS電壓至功率 轉換器之輸入，從而導致當調光器A設定處於其最小調光 器设疋下時較在調光器B設定處於其最小調光器設定下時 自固態照明負載輸出更多的光。因人眼對光強度之回應之 非線性性質，故該兩個最低調光器設定強度之間的差將很 大。對於調光器A及調光器B之最大調光器設定存在類似 情況。 155842.doc

S 201208486 【發明内容】 =本發明係&向用於判定最小及最大調光器相位角並基於 “最大及最小調光器相位角來調整輸出至—固態照明負載 之功率以控制回應於該最大及最小調光器相位角而由該固 態照明負載輸出之光量之發明性方法及器件。 :般而言’在一個態樣中，提供-種用於控制一功率轉 換器以與-調光器類型無關地提供一均勾調光範圍至一固 態照明負載之方法。該方法包括在該固態照明負載之操作 期間判定連接至該功率轉換器之一調光器之最大及最小相 位角:並基於該調光器之該所侧到之最大及最小相位角 來動態地調整該功率趙彡盈@ _ 手轉換器之一輸出功率。該功率轉換器 之該經調整之輸出功車胡敕rl-, -XJU pn At 别®力旱調整由該固態照明負载以該最大相 位角輸出之-上限光位準以匹配一預定上限值，並調整由 該固態照明負載以該最小相位角輸出之一下限光位準以匹 配一預定下限值。 在另-態樣中，一種方法針對多種不同類型之調光器提 二固態照明負載之-均勻調光範圍。該方法包括首先設 定對應於-最小調光器設定之—最小相位 光器設定之一最大相位角；基於—入調 堂机之輸入電源電壓 來偵測一調光器相位角；判定該所偵剩到之相位角是否小 於該初始最小相位角；並在該所偵測到之相位角小於令初 始最小相位角時將該所偵測到之相位角設定為最小：位 角。該方法進-步包括判定該所偵測到之相位角是否大於 該初始最大相位角；並在該所债測到之相位角大於該初, 155842.doc 201208486 最大相位角時將該所偵測到之相位 自〇白兮#·,4〇/Α 月0又疋為該最大相位 Μ ,7 Μ ^ . 角判疋一光輸出範圍函 數以判疋一功率控制信號之一 . jv Μ .. δΧ功率控制信號控制由 /率轉換器遞送至該固態照明負载之-輸出功率，以使 侍該固態照明負載回應於該最 相位角而輸出一預定最小 光位準且回應於該最大相位角 行叩掏出一預定最大光位準。 ’提供一種用於控制遞送至一固態照明負 載之功率之系統。該系統包括-功率轉換器及一糊相 率先於該標稱功率 :角偵測電路。該功率轉換器經組態以回應於起源於㈣ 電源之一經整流之輸入„而將—預定標稱功率遞送至該 ϋ態該調光器相位角_電路經組態以判定一 調光器是否連接於該電壓電源與該功率轉換器之間，以產 生當㈣光器存在時具有一第一值且當該調光器不存在時 具有-第二值之一功率控制信號，並將該功率控制信號提 供至該功率轉換器。該功率轉換器回應於該功率控制信號 之該第一值而使輸出功率增加一補償量，該增加之輸出功 如本文中出於本揭示内容之目的所使用，術語「㈣」 應理解為包括任-電致發光二極體或能夠回應於—電信號 而產生輻照之其他類型之基於載流子注入/接面之系統。 因此’術語LED包括但不限於回應於電流而發光之各種基 於半導體之結構、發光聚合物、有機發光二極體 (OLED)、電致發光帶等。特定而言，術語led係指可經組 態以產生在紅外線光譜、紫外線光譜及可見光譜（通常包 155842.doc

S -8 - 201208486 含自大約400奈米至大約70〇奈米之輻照波長）之各種部分 中之一者或多者中之輻照之所有類型（包含半導體及有機 發光二極體）之發光二極體。LED之某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LED、黃褐色led、橙色lED及白 色LED(下文進一步論述）。亦應瞭解，ίΕΕ)可經組態及/或 經控制以產生具有針對一既定光譜（例如，窄頻寬、寬頻 寬）之各種頻寬（例如，半峰全寬或FWHM)及處於一既定總 色彩分類内之各種主波長之輻照。 舉例而言，經組態以產生基本上白色光之一 LED之一個 實施方案(例如，一白色LED照明燈具)可包含若干晶粒， 該等晶粒分別發射不同之電致發光光譜，從而以組合方式 混合以形成基本上白色光。在另一實施方案中，一白色 led照明燈具可與一磷光體材料相關聯，該磷光體材料將 具有一第一光譜之電致發光轉換至一不同之第二光譜。在 此實施方案之一個實例中，具有一相對短波長及窄頻寬光 «曰之電致發光「唧送」該磷光體材料，而該磷光體材料又 輻照具有一稍寬光譜之較長波長輻照。 亦應瞭解，術語LED並不限定一LED之實體及/或電封裝 類型。舉例而t ’如上文所論述，-LED可係指-具有多 個B曰粒之單個發光器件，該等晶粒經組態以分別發射不同 的輻照光譜（例如，該等光譜既可係亦可不係個別可控制 的）。此外’ —LED可與被認為係該LED(例如，某些類型 之白色LED)之—組成部分之一磷光體相關聯。一般而言， 155842.doc 201208486 術語LED可指經封裝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、包含某些類型之套子及，或光學元件(例如， 一擴散透鏡）之LED等。 術語「光源」應理解為指代各種輻照源中之任一者或多 者，包括但不受限於：基於LED之源（包括一個或多個如上 文所界定之LED)、白熾源（例如，白熾燈、鹵素燈）、螢光 源、磷光源、尚強度放電源（例如，鈉汽、汞汽及金屬鹵 素燈）、雷射、其他類型之電致發光源、焦發光源（例如， 火焰）、燭發光源（例如，汽燈罩、碳弧輻照源）、光發光源 (例如’氣體放電源）、使用電子飽合之陰極發光源、電流 發光源B日體發光源、顯像管發光源（kine-luminescent source)、熱發光源、摩擦發光源、聲發光源、輻照發光源 及發光聚合物。 本文中使用術語「照明燈具」來指代呈一特定形式因 子、總成或封裝中之一個或多個照明單元之一實施方案或 配置。本文中使用術語「照明單元」來指代包括一個或多 個相同類型或不同類型之光源之一裝置。一既定照明單元 可具有用於該（等）光源之各種安裝配置、包封/容置配置及 形狀及/或電及機械連接組態中之任一者。另外，視情 況’ 一既定照明單元可相關聯於（例如，包含、耦合至及/ 或與之封裝在一起）與該（等）光源之操作相關之各種其他組 件（例如’控制電路）。一「基於LED之照明單元」係指一 包括如上所述單獨或與其他不基於LED之光源結合之一個 155842.doc 201208486 或多個基於LED之光源的照明單元。一「多通道」照明單 元係指一基於LED或不基於LED之照明單元，該照明單元 包含至少兩個經組態以分別產生不同輻照光譜之光源，其 中每一不同光源光譜可稱作該多通道照明單元之一「通 道」0 本文中通⑦使用術居「控制益」來闡述與一個或多個光 源之操作相關之各種裝置。一控制器可以多種方式（舉例 來說，例如藉助專用硬體）來實施以執行本文中所述之各 種功忐。一「處理器」係採用一個或多個微處理器之控制 器之一個實例，該等微處理器可使用軟體（例如，微碼）進 行程式化以執行本文中所述之各種功能。一控制器可藉助 或不藉助採用一處理器來實施，且亦可實施為用以執行某 些功能之專門硬體與一用以執行其他功能之處理器（例 如，一個或多個經程式化微處理器及相關聯電路）之一組 合。可用於本揭示内容之各種實施例中之控制器組件之實 例包括但不限於習用微處理器、微控制器、專用積體電路 (ASIC)及場可程式化閘陣列（FPGA)。 應瞭解’將前述概念及下文將更加詳細論述之額外概念 (其限制條件是此等概念不互相矛盾)之所有組合擬作為本 文中所揭示之發明標的物之一部分"寺定而言，將呈現於 内a、。束處之所主張標的物之所有組合擬作為本文 :所揭示之發明標的物之一部分。亦應除解，在本文中明 之亦可呈現於以引用方式併人之任-揭示内容中 标。應符口與本文令所揭示特定概念最一致之意思。 155842.doc • II · 201208486 【實施方式】 在圖式中’相同參考字元-般指代所有不同視圖中之相 同或相似零件。此外，圖式未必按比例，而重點一般在於 圖解闡釋本發明之原理。 在下文詳細說明中，為了解釋而非限制之目的，列舉了 揭示具體細節之典型實施例以便提供對本發明之透徹瞭 解。然而，熟習此項技術者獲益於本揭示内容應瞭解，背 離本文中所揭示之具體細節之根據本發明之其他實施例仍 歸屬於隨附申請專利範圍之範疇。此外，可省略對習知裝 置及方法之說明以便不模糊對該等典型實施例之說明。此 等方法及裝置顯然歸屬於本發明之範疇。 申請人已識別到且瞭解，提供能夠調整由功率轉換器輸 出至固態照明負载之功率以補償由不同調光器提供之最大 及最小調光位準之差，&而提供由固態照明負載輸出之均 勻上限及下限光位準之電路將係有益的。 般而5，期望具有分別在最大及最小調光器設定下自 固態照明負載輸出之相同光量，而不管固態照明負載連接 至的調光器類型（例如，型號及製造商）如何。在各種實施 例中在m態照明負載之操作期間彳貞測具體調光器之最大 及最小相位角。然後基於該所偵測到之最大及最小調光器 相位角來動態地調整驅動固態照明負載之功率轉換器之輸 出功率，以使由固態照明負載以最大調光器相位角輸出之 '、一預定上限值且由固態照明負載以最小調光器相 位角輸出之光位準係一預定下限值。 ° 155842.doc

S •12- 201208486 圖2係根據一典型實施例包括調光器、調光器相位角偵 測電路、功率轉換器及固態照明燈具之可調光照明系統之 方塊圖。 參照圖2 ,照明系統200包括自電壓電源2〇1提供（經調 光）經整流之電壓Urect2調光器2〇4及整流電路2〇5。根據 各種實施方案，電壓電源201可提供不同之未經整流之輸 入電源電壓，例如1〇〇 VAC、12〇 VAC、23〇 VAC及277 VAC。調光器204係（例如）藉由回應於其滑桿2〇軺之垂直操 作而對來自電壓電源201之電壓信號波形之後邊緣（後邊緣 調光器）或前邊緣（前邊緣調光器）進行截波來提供調光能力 之相位截波調光器。為了闡述目的，假定調光器2〇4係後 邊緣調光器。 一般而言，經整流之電壓！；““之大小與由調光器2〇4設 定之相位角或調光位準成可比例，以使得對應於較低調光 器設定之相位角產生較低之經整流之電壓Urect。在所繪 示貫例中，可假定滑桿2〇4a向下移動以降低相位角，從而 減少由固態照明負載240輸出之光量，且向上移動以增大 相位角，從而增加由固態照明負載24〇輸出之光量。因 此，最少調光出現在滑桿2〇4a處於頂部位置處時（如圖2中 所繪示），且最多調光出現在滑桿2〇4a處於其底部位置處 時。 照明系統200進一步包括調光器相位角偵測電路21〇及功 率轉換器220。調光器相位角偵測電路21 〇經組態以基於經 整流之電壓Urect來判定典型調光器2〇4之相位角（調光位 155842.doc 201208486 準），並使用功率控制信號部分地基於所判定之相位角動 態地調整功率轉換器220之操作點。功率轉換器22〇自整流 電路205接收經整流之電壓urect且經由控制線229接收功 率控制信號，並輸出用於為固態照明負載24〇供電之對應 DC電壓《功率轉換器220至少基於經整流之電壓1]代£^之大 小及自調光器相位角偵測電路21〇接收之功率控制信號之 值來在經整流之電壓Urect與DC電壓之間轉換。由功率轉 換器220輸出之DC電壓因此反映經整流之電壓Urect及由調 光器204應用之調光器相位角。在各種實施例中，功率轉 換器220以開環或前饋方式操作，如（例如）Lys之美國專利 第7,256,554號中所述，該專利以引用方式併入本文中。 在各種實施例中，功率控制信號可係（例如）根據選定作 用時間循環來在高位準與低位準之間交替之脈衝寬度調變 (PWM)信號。舉例而t，功率控制信號可具有對應於調光 器204之上限接通時間之高作用時間循環（例如，76%)及對 應於調光器204之下限接通時間之低作用時間循環（例如， 12%)。當調光器2G4設定處於最大與最小相位角之間時， 調光器相纟角❹j電路2 i G進—步判定具體對應於根據一 針對最大及最小相位角調整之函數判定之所偵測到之調光 器相位角之功率控制信號之—作㈣間循環，如下所述。 調光器204可係例如可自不同製造商購得之與固態照明 負載240相容之各種類型之相位截波調光器中之一者。一 般而言’不同類型之調光器中之每一者提供對於最高及最 低調光器設定之不同預定最大及最小相位角。換言之，該 155842.doc 201208486 不同類型之調光器且古奴

具有經截波之正弦波之分別針對在最大 調光器設定下之上限桩、丨T你取X 接通時間及在最小調光器設定下之下 限接通時間之不同值，其中「 ^ ^ Ψ接通時間」係經整流之輸入 電源電壓之每一經截波夕#。老 之h唬波形係非零之時間量，如 所述。因此，每一調光器相位角皆具有一對應接通時間， 反之亦然。在習用照明系統中，不同類型之調光器之不同 接通時間值轉化為回應於原本似乎係相同調光器設定而由 固態照明負載240輸出之不同光位準及不同調光範圍。 然而，根據各種實施例，調光器相位角偵測電路210執 行-演算法以偵測特定調光器2〇4之最大相位角(對庳於上 限接通時間）及最小相㈣（對應於下限接通時間），;調整 功率控制信號’以使回應於調光器2〇4之最大及最小相位 角而由功率轉換器220遞送至固態照明負載240之上限及下 限輸出功率係相同的，而不管調光器類型如何。因此，由 固態照明負載240輸出之光位準在調光器2〇4之最大及最小 相位角下同樣係相同的，而不管調光器類型如何。因此， 與調光器類型及調光器之實際最大及最小相位角無關地 定上限及下限光輸出位準。 舉例而言，當一種類型之調光器具有長於另一種類型之 調光器之上限接通時間時，_光器相位角㉝測電路21〇將 調諧功率控制信號以使得在這兩種調光器之最大設定下由 固態照明負載240所輸出之光係相同的。類似地，當一種 類型之調光器纟有短於另—種類型之調光器之下限接通時 間時，調光器相位角偵測電路21〇將調諧功率控制信號以 I55842.doc 201208486 使得在這兩種調光器之最小設定下由固態照明負載240所 輸出之光係相同的。 圖3係展示根據一典型實施例控制由一功率轉換器遞送 至一固態照明負載之一功率量之一過程之一流程圖。該過 程可（例如）由圖2中所示之調光器相位角偵測電路2丨〇執行 之韌體及/或軟體，或由下文所述之圖6之微控制器615來 實施。 在方塊S3 10中，首先判定各種相位角（調光器接通時間） 與功率控制信號值之間的關係以在調光器2〇4分別設定至 最大及最小調光器設定時提供由固態照明負載24〇輸出之 所期望上限及下限光位準。儲存該等關係以供調光器相位 角偵測電路210將來存取，以便調光器相位角偵測器電路 210基於最大及最小調光器相位角以及相關聯之功率控制 信號值來判定界定對應於固態照明負載24〇之光輸出範圍 之曲線之適當函數，並基於該函數來計算對應於中間調光 器相位角之功率控制信號值，如下所述。舉例而言，可使 用調光器接通時間及相關聯之功率控制信號值來填充對應 於最大及最小調光器設定之表’或者可將其保存於關係資 料庫中’料併人健存調光器接通時間及相關聯之功率控 制信號值之其他方式，此並不背離本發明之範疇。 卫 首先’分別選擇要在最大及最小調光器設定下由固態照 明負載24G輸出之所期望上限及下限光輸出位準（例如，以 流明指示)。舉例而言，可選擇5〇〇流明之光輸出位準作為 上限位準且可選擇25流明之光輸出位準作為下限光位準: 155842.doc -16- 201208486 子於所選疋之上限光位準，針對對應於各種類型之調光器 夕個可月(5之上限接通時間（最大相位角）中之每一者判定 力率控制^號之一值，其中每一功率控制信號值設定功率 轉換器22G之"操作點轉動m態照明負載2伽應於上限 接通時間而輸出5GG流明。同樣地，對於所選定之最小光 位準，針對對應於各種類型之調光器之多個可能之下限接 通時間(最小相位角)中之每一者判定功率控制信號之一 值，其中每一功率控制信號值設定功率轉換器22〇之一操 作點以驅動固態照明負載24G回應於下限接通時間而輸出 25流明。 根據各種實施例，可根據各種方式來判定功率控制信號 值，此並不背離本發明之範_。舉例而t，所判定之值可 係功率控制信號之最大可能之值之—百分比。此外，功率 控制信號可具有如下所述自1〇〇%改變至〇%之一百分比作 用時間循環’在此情形中所判定功率控制信號值可係一處 於此範圍内之-百分比作用時間循環。可(例如)在”、 製造及/或安裝階段根據經驗來判定功率控制信號值。舉 例而言’可改變具體調光器之接通時間及功率控制信號以 找出處於固態照明負載240輸出所期望流明需要之最大及 最小調光器相位角下之功率控制信號值。另—選擇係，可 如熟習此項技術者將易知在理論上判定功率控制信號值， 此並不背離本發明之範疇。 ° ^ 5 在各種實施例中’用於產生上限光輸出位準之調光器接 通時間及對應功率控制信號值可填充—第一查詢表，且用 155842.doc 17 201208486 於產生下限光輸出位準之調光器接通時間及對應功率控制 信號值可填充一第二查詢表。為了闡述之目的，表丨提供 第一查詢表之一實例，其包括根據經驗聚集之產生由固錤 照明負載240輸出之500流明之上限調光器接通時間與功率 控制信號值之間的關聯： 表1 調光器接通時間 功率控制信號 流明輪出 7.0毫秒 90% 500 7.2毫秒 87% 500 7.4毫秒 82% 500 7.6毫秒 80% 500 — 7.8毫秒 78% 500 8.0毫秒 76% 500 8.2毫秒 74% 500 如上所述，調光器接通時間係經整流之輸入電源電壓之 每一經截波之信號波形係非零之時間量（例如，有效地對 應於調光器之電子開關「接通」之時間量），其實例由圖 1A及圖1B中之Tona及Tonb展示。參照表！中之典型條目’ 例如’在其最大設定下輸出具有僅7.0毫秒之接通時間之 信號波形之調光器需要一相對大的功率控制信號（例如， 具有一 90%作用時間循環）以便功率轉換器22〇驅動固態照 明負載240輸出500流明。相比而言，在其最大設定下輸出 具有一 8_2毫秒之接通時間之信號波形之—調光器需要一 相對小的功率控制信號（例如，具有一 74%作用時間循環） 以便功率轉換器220驅動固態照明負載240輸出500流明。 因此’對於調光器接通時間之不同值（至功率轉換器220之 155842.doc

S 201208486 不同RMS輸入電壓），可調整功率信號以使輸出光位準在 最大調光器設定下係一固定上限值。 類似地，為了闡述之目的，表2提供第二查詢表之一實 例，其包括根據經驗聚集之產生由固態照明負載24〇輸出 之25流明之下限調光器接通時間與功率控制信號值之間的 關聯： 表2 調光器接通時間 功率控制信號 流明輸出 1.0毫秒 16% 25 1.2毫秒 14% 25 1.4毫秒 12% 25 1.6毫秒 10% 25 1.8毫秒 8% 25 2.0毫秒 6% 25 2.2毫秒 4% 25 參照圖2中之典型條目，例如，在其最小設定下輸出具 有僅1·〇毫秒之接通時間之信號波形之調光器需要一相對 大的功率控制彳§號（例如，具有一丨作用時間循環）以便 功率轉換器220驅動固態照明負載24〇輸出25流明。相比而 言，在其最小設定下輸出具有2.2毫秒之接通時間之信號 波形之調光器需要一相對小的功率控制信號（例如，具有 一4〇/〇作用時間循環）以便功率轉換器22〇驅動固態照明負載 240輸出25流明。因此，對於調光器接通時間之不同值（至 功率轉換器220之不同RMS輸入電壓），可調整功率控制信 號以使輸出光位準在最小調光器設定下係一固定下限值。 表1及表2中之接通時間之範圍可分別涵蓋針對一特定產 155842.doc •19· 201208486 品（固態照明負載240)所指定之調光器之上限接通時間及下 限接通時間之已知擴展。在各種實施例中，表i及表2可儲 存於調光器相位角偵測電路21〇中，以便針對一具體上限 或下限調光器接通時間，判定適當的功率控制信號值並將 其提供至功率轉換器2 2 〇以產生規定上限或下限光輸出位 準。此外，儘管典型表i及表2展示用以指示由調光器設定 之調光位準之調光器接通時間，但應理解，表丨及表2亦可 展不用以指示由調光器設定之調光位準之調光器相位角， 此並不背離本發明之範_。 再次參照圖3，在方塊S320中，將固態照明負載24〇與調 光器相位角偵測電路21〇及功率轉換器22〇一起連接至調光 器204，並使用調光器2〇4之不同調光器設定來操作固態照 明負載240。在此操作期間，與調光器2〇4相關聯之最大及 最小相位角取決於藉由方塊§330繪示之過程β對最大及最 小相位角之判定可藉由動態偵測各種調光器相位角並將所 偵測到之相位角（例如，分別具有最長及最短調光器接通 時間）識別為最大及最小相位角來實現。 圖4係展示根據一典型實施例判定調光器之最大及最小 相位角之一過程之一流程圖。該過程可（例如）由圖2中所示 之調光器相位角偵測電路21〇執行之韌體及/或軟體，或由 下文所述之圖6之微控制器615來實施。 參照圖4 ’在方塊S43 1中設定調光器2〇4之初始最大相位 角及初始最小相位角以開始該過程。初始最大及最小相位 角可设疋至預疋標稱值。舉例而言’初始最大及最小相位 •20· 155842.doc

S 201208486 角可設定至先前所計算出之對與固態照明負載24〇相容之 調光器之取樣之平均最大相位角及平均最小相位角。另一 選擇係，初始最大及最小相位角可設定至任意判定之高值 及低值。此外，初始最大及最小相位角可自記憶體（在照 明系統200之先前操作之後將初始最大及最小相位角儲存 於記憶體中）摘取’從而可避免必須在固態照明負載240之 每一操作期間重新計算實際最大及最小相位角。 在方塊S432中’判定調光器相位角。舉例而言，可根據 下文所述之圖8中所繪示之演算法來偵測，或自記憶體⑽ 如，在圖8之方塊助中將相位角資訊儲存於記憶體中）操 取相位角。在各種實施例中，在照明系統2〇〇之整個操作 期間判定調光器相位角’以便偵測並處理回應於調光器 204之設定之變化之調光器相位角之任何變化。 在方塊S433中判定所❹】到之相㈣是否小於當前最小 相位角(例如，其係至少第-循環期間之初始最小相位 角丄當=當前所侦測…^ ⑽.疋）時，在方塊池中用當前所偵測到之相位角來 替換先前最小相位角。當判定當前所偵測到之相位角不〗 於最小相位角(方塊S433:否)時，該過程進行至发、 所痛測到之相位角是否大於當前最大相位角(例如，在至 少第-循環期間之初始最大相位角)之方塊s奶。 當判定當前所偵測到之相位角大於最大 =是)時，在一中用當前所偵測到之相位= 、則最大相位角。當判定當前所偵測到之相位角不大 155842.doc 201208486 於最小相位角（方塊S435 :否）時’該過程進行至方塊 S437。當然，在替代實施例中，關於所偵測到之相位角是 否大於當前相位角之判定可在關於所偵測到之相位角是否 小於當前最小相位角之判定之前或與其同時執行，此並不 背離本發明之範疇。 在方塊S437中，傳回調光器之最大及最小相位角以及戶片 偵測到之相位角至圖3中所繪示之過程。在各種實施你 中’只有當已對最小及/或最大相位角作出改變時方可傳 回最大及最小相位角至圖3中所繪示之過程。否則，圖3中 所繪示之過程繼續使用初始或最近判定之最大及最小相位 角。傳回所偵測到之調光器相位角以便可使用一自最大及 最小相位角判定之函數來判定功率控制信號值以控制功率 轉換器220之輸出功率，如下所述。 同時，圖4之相位角偵測過程藉由返回至其中再次偵測 調光器相位角之方塊則來繼續。在照明系統之整個操作 期間錢方塊S433至S437。最後，將把調光器2(u設定至 其最高及最低調光器設且將識別出對應實際最大及最 小相位角ϋ調光器相位角偵測電路2ig將繼續產生 對應於所_到之調光器相位角之功率控制信號，如下所 述，以便可在判定實際最大及最小相位角之前、期間及之 後在某種程度上執行調光控制。 再次參照圖3’在方塊S34〇中，識別對應於在方塊S330 =過程中㈣測到之最大及最小相位角之功率控制信號 此可使用在方塊_中所料之相位角與功率控制信 155842.doc

S •22· 201208486 號值之間的關係來實現。舉例而言，最大及最小相位角具 有填充先前儲存之第一表及第二之對應上限及下限接通時 間，如上所述。為了闡述之目的，可假定已判定上限接通 時間為8.0毫秒且已判定下限接通時間為14毫秒，舉例而 言。參照表1，對應於8.0毫秒之上限接通時間之功率控制 k號值為76%(以產生一 500流明之高輸出位準），且參照表 2，對應於丨_4毫秒之下限接通時間之功率控制信號值為 120/〇(以產生一 25流明之光輸出位準）。 在方塊S3 50中，使用最大及最小相位角（高接通時間及 低接通時間）及對應功率控制信號值來判定表示在對應於 最大及最小調光器設定之上限點與下限點之間由固態照明 負載240輸出之光之調光範圍之一函數。一般而言，可根 據應用特定設計要求及所期望實施方案在各種實施例中使 用將功率控制信號值與調光器相位角（或接通時間）相關之 各種函數中之任一者，如熟習此項技術者將易知，只要該 函數不具有大步長以避免由固態照明負載240輸出之光中 之大步長。 圖5 A及圖5B展示將功率控制信號值（垂直轴）與調光器接 通時間（水平軸）相關之r光滑」或大致連續函數之實例， 其中圖5A展示一線性函數且圖5B展示一非線性函數。為 了閣述之目的’可再次假定已判定上限接通時間及對應功 率控制彳§號值為8.0毫秒及76%，且已判定下限接通時間及 對應功率控制信號值為1·4毫秒及12%，舉例而言。藉由在 每調光器基礎上適當地設定該函數之上限點Η及下限點 155842.doc -23- 201208486 L，可使對應於上限點η及下限點L之高光位準及低光位準 在各調光器間相同。 儘管圖5Α及圖5Β兩者為了闡述之目的而展示以毫秒為 單位之調光器接通時間，但應理解，每一接通時間值皆具 有一對應調光器相位角，如上所述，以使得下限接通時間 (例如，U毫秒）具有一對應最小相位角且上限接通時間 (例如，8.0毫秒）具有一對應最大相位角。此外，可使用任 一函數來設定由固態照明負載24〇輸出之光之一所期望調 光範圍，只要其係光滑的且不具有大步長。 在圖3之方塊S360中，基於在方塊S35〇中所判定之光輸 出範圍函數來計算並產生一功率控制信號。當然，若在方 塊=30之過程中（例如，在方塊㈣以找㈣測到之調 光盗相位角為—最大相位角或—最小相位角，％已經知道 對應功率控制信號值（例如，自第一查詢表及第二查詢 表）。然。而’對於㈣測到之介於最大及最小相位角之間 的調光器相位角（中間調光器相位角），功率控制信號值由 調光器相位角偵測電路21〇基於該函數調整，以使得中間 調光器相位角產生由固態照明負载24〇輸出之對應中間光 位準。換言之’在圖5Α及圖5Β中所繪示之實例中，可根 據所偵測到之調光器相位角（或調光器接通時間）沿線性或 非線性曲線標繪中間調光器相位角中之每一者。 調光器相位角偵測電路2 i 〇發送功率控制信號至功率轉 換器22G。作為回應，設定功率轉換器220之操作點，且功 率轉換器220遞送對應於RMS輸人f壓及功率信號之功率 155842.doc

S •24· 201208486 至固態照明負载240 ’以便由固態照明負载24〇輸出一經均 勻調光之光位準，而不管調光器類型如何。 因此，根據各種實施例，調光器相位角價測電路—經 組態以識別調光器204之最大及最小相位角，並輸出控制 功率轉換器220之功率控制信號，以使得固態照明負載謂 回應於最大相位角而輸出-預定高光位準且回應於最小相 位角而輸出-預定低光位準。調光器相位角偵測電路21〇 亦基於-可係線性或非線性之光輸出範圍函數來輸出對應 於所偵測到之介於最大與最小相位角之間的中間調光器相 位角之功率控制仏號。調光器相位角偵測電路21 〇例如經 由一控制線229輸出動態地調整功率轉換器22〇之操作點之 功率控制信號至功率轉換器220，如上所述。因此，遞送 至固態照明負載240之功率取決於rms輸入電壓及功率控 制信號。 圖ό係展示根據一典型實施例包括調光器相位角偵測電 路、功率轉換器及固態照明燈具之照明系統之控制電路之 電路圖，圖6之一般組件類似於圖2之彼等組件，但根據一 例示性組態提供關於各種典型實施例之更多細節。當然， 可實施其他組態，此並不背離本發明之範疇。 參照圖6，控制電路6〇〇包括整流電路605及調光器相位 角偵測電路610(虛線框）。如上文關於整流電路205所述， 整流電路605連接至一調光器（其連接於整流電路605與電 壓電源之間）以接收由經調光之熱輸入及中性輸入指示之 (經調光）未經整流之電壓。在所繪示組態中，整流電路605 155842.doc • 25· 201208486 匕括連接於經整流之電壓節點N2與接地之間的四個二極體 D601至D604。經整流之電麼節點N2接收經整流之電壓

Urect且經由與整流電路605並聯連接之輸入濾波電容器 C615連接至接地。 調光器相位角偵測電路61〇基於經整流之電壓urect來執 行相位角偵測過程。基於存在於經整流之電壓Urect之 單個波形中之相位截波程度來伯測對應於由調光器設定之 調光位準之相位角。調光器相位角偵測電路6 ^ 〇判定所伯 測到之相位角對於該特定調光器係最大或最小相位角，並 基於所偵測到之相位角來產生一功率控制信號。功率轉換 器620基於經整流之電壓Urect(RMS輸入電麼）及由調光器 相位角福測電路610提供之功率控制信號來控制包括串聯 連接之典型LED 641及642之LED負載640之操作。此允許 調光器相位角偵測電路6 i 〇選擇性地調整自功率轉換器6 2 〇 遞送至LED負載64G之功率，以便由LED負載州輸出之光 位準在各種不同類型之調光器之中對於相同調光器設定 (包括上限及下限設定）係大致均勻#。在各種實施例中， 功率轉換器620以一開環或前饋方式操作，如Lys之美國專 利第7’256,554號中所述，該專利以引用方式併入本文中。 在所繪示典型實施例中，調光器相位角偵測電路61〇包 括使用經整流之電壓Urect之信號波形來判定相位角之微 控制器615。微控制器615包括連接於一第一二極體與 一第二二極體D612之間的數位輸入618。第一二極體〇6丨1具 有一連接至數位輸入618之陽極及一連接至電壓源Vec之= 155842.doc •26· 201208486 極，且第二二極體D612具有一連接至接地之陽極及一連接 至數位輸入618之陰極。微控制器615亦包括數位輸出 619 〇 在各種實施例中，微控制器615可係可自Microchip Technology公司購得之PIC12F683處理器，且功率轉換器 620可係可自ST Microelectronics購得之L6562，舉例而 言，但可包括其他類型之微控制器、功率轉換器或其他處 理器及控制器’此並不背離本發明之範疇。舉例而言微 控制器015之功能性可由一個或多個處理器及/或控制器來 實施’該一個或多個處理器及/或控制器經連接以接收如 上所述之第一與第二二極體D611與D6 12之間的數位輸 入’且可使用軟體或勒體（例如，儲存於一記憶體中）來加 以程式化以執行本文中所述之各種功能，或者可實施為用 以執行某些功能之專用硬體與用以執行其他功能之一處理 器（例如，一個或多個經程式化微處理器及相關聯之電路） 之一組合。可在各種實施例中採用之控制器組件之實例包 括但不限於如上所述之習用微處理器、微控制器、ASIC& FPGA。 調光器相位角偵測電路610進一步包括諸如第一電容器C613 及第二電容器C614之各種被動式電子組件以及由典型第一 電阻器R611及第二電阻器R612指示之一電阻。第一電容器 C 613連接於微控制器615之數位輸入618與一偵測節點n 1 之間。第二電容器C614連接於偵測節點N1與接地之間。 第一電阻器R611及第二電阻器R612 _聯連接於經整流之電 155842.doc -27- 201208486 壓節點N2與偵測節點n 1之間。在所繪示實施例中，第一 電容器C613可具有一約560 pF之值且第二電容器C614可具 有一約10 pF之值’舉例而言。此外，第一電阻器R6〖i可 具有一約1兆歐之值且第二電阻器R612可具有一約1兆歐之 器C值’舉例而言。然而’第一電容器C613及第二電容器 C614以及第一電阻器R6U及第二電阻器R612之各別值可 改變以針對任一具體情況提供獨一無二的益處或滿足各種 實施方案之應用特定設計要求，如熟習此項技術者將瞭 解。 經整流之電壓Urect AC耦合至微控制器615之數位輸入 618。第一電阻器R611及第二電阻器R612限制進入數位輸 入61 8之電流。當經整流之電壓Urect之信號波形變為高 時，經由第一電阻器R611及第二電阻器R612在上升沿上對 第一電容器C613充電。在對一電容器C613充電時，第一 二極體D611將數位輸入618箝位至高於電壓源Vcc達一個二 極體壓降，舉例而言。第一電容器C6丨3繼續充電直到信號 波形不為零。在經整流之電壓Urect之信號波形之下降沿 上’第一電容器C613經由第二電容器C614放電，且數位 輸入618由第二二極體D612箝位至低於接地達一個二極體 壓降。當使用後邊緣調光器時，信號波形之下降沿對應於 波形之經截波之部分之開頭。第一電容器C613繼續放電直 到信號波形為零。因此，數位輸入618處之所得邏輯位準 數位脈衝緊跟經截波經整流之電壓Urect之移動，其實例 展示於圖7A至7C中。 155842.doc -28 - 201208486 更特定而言，圖7A至7C展示根據典型實施例之數位輸 入618處之取樣波形及對應數位脈衝。每一圖中之頂部波 形繪示經截波經整流之電壓Urect，其中截波量反映調光 位準舉例而言，該等波形可繪示一出現在調光器之輸出 處之全17〇 V(或針對E.U.之340 V)峰、經整流之正弦波之 一部分。底部方波形繪示在微控制器615之數位輸入618處 所看到之對應數位脈衝。值得注意的是，每一數位脈衝之 長度對應於一經截波之波形，且因此等於調光器接通時間 (例如，調光器之内部開關「接通」之時間量）。藉由經由 數位輸入618接收數位脈衝，微控制器615能夠判定調光器 已設定至的位準。 圖7A展示當調光器處於由緊挨著波形展示之調光器滑桿 之頂部部分所指示之其最大設定或上限接通時間下時經整 流之電壓Urect及對應數位脈衝之取樣波形。圖7B展示當 調光器處於由緊挨著波形展示之調光器滑桿之中間部分所 指不之一中等設定下時經整流之電壓Urect及對應信號脈 衝之取樣波形。圖7C展示當調光器處於由緊挨著波形展示 之調光器滑桿之底部部分所指示之其最小設定或下限接通 時間下時經整流之電墨Urect及對應數位脈衝之取樣波 形。 圖8係展示根據一典型實施例偵測調光器之相位角之過 程之流程圖。該過程可由圖6中所示之微控制器615執行之 韌體及/或軟體，或更一般地說由一處理器或控制器（例 如，圖2中所示之調光器相位角偵測電路21〇，舉例而言） 155842.doc •29- 201208486 來實施。 在圖8之方塊S821中’（例如）藉由首先對第—電容器 C613充電來偵測一輸入信號之一數位脈衝之—上升沿（例 如，由圖7A至7C中之底部波形之上升沿所指示）。在微控 制器615之數位輸入618處之取樣（例如）在方塊S822中開 始。在所繪示實施例中，在等於剛好在一電源半猶環下之 一預定時間裏以數位方式對該信號進行取樣，每當對該信 號進行取樣時’在方塊S823中判定該樣品具有一高位準 (例如，數位「1」）或一低位準（例如，數位「〇」）。在所 繪示實施例中，在方塊S823中作一比較以判定樣品是否係 數位「1」》當該樣品係數位Γ i」（方塊S823 :是）時’在 方塊S824中遞增一計數器，且當該樣品不係數位「}」（方 塊S823 :否）時，在方塊8825中***一小的延遲。***該 延遲以使時脈循環數（例如，微控制器615之）相等，而不管 判定該樣品為數位「1」或數位r 〇」。 在方塊S826中，判定已對整個電源半循環進行取樣。當 該電源半循環係不完整的（方塊S826 :否）時，該過程回到 方塊S822以再次對數位輸入618處之信號進行取樣。當該 電源半循環係完整的（方塊S826 :是）時，該取樣停止且在 方塊S827中將在方塊S824中所累積之計數器值識別為當前 相位角，並將該計數器重設至零。將該計數器值儲存於一 記憶體中，該記憶體之實例闡述於上文中。微控制器615 然後可等待下一上升沿再次開始取樣。 舉例而言，可假定微控制器615在一電源半循環期間取 155842.doc 201208486 255個樣品。當調光器相位角由滑塊設定於其範圍之頂部 處（例如，如圖7A中所示）時，計數器將在圖8之方塊S824 中遞增至約255。當調光器相位角由滑塊設定於其範圍之 底部處（例如，如圖7C中所示）時，計數器將在方塊難中 遞增至僅約Π)或20。當調光器相位角設定於其範圍之中間 某處（例如，如圖7B中所示）時，計數器將在方塊“Μ令遞 增至約128。計數器之值因此賦予微控制器615—對調光器 已《又疋至的位準或調光器之相位角之精確指示。在各種實 施例中，相位角可例如由微控制器615使用計數器值之一 =定函數來計算，其中該函數可改變以針對任—具體情況 提供獨一無二的益處或滿足各種實施方案之應用特定設計 要求’如熟習此項技術者將瞭解。 因此，如上所述，可使用最低限度的被動式組件及一微 控制器（或其他處理器或處理電路）之一數位輸入結構以電 子方式偵測一具體調光器之上限及下限接通時間，且可使 用上限及下限接通時間動態地調整由一固態照明負載輸出 之光位準，以使光位準對於多種不同類型之調光器係大致 均句的（尤其及最高與最低調光器設定）。在一實施例中， 調光器偵測係使用一 AC耦合電路、一微控制器二極體箝 位數位輸入結構及一執行用於二元判定調光器存在之演算 法（例如，由韌體、軟體及/或硬體實施）來實現，如上文參 照圖6至8所述。 換s之，根據各種實施例’藉由首先找出最大及最小調 光器相位角來貫時地判定一光輸出範圍函數之上限及下限 155842.doc 31 201208486 點。然後，識別（例如在一表中查詢、自一關係資料庫擷 取或使用最大及最小調光器來計算）對應功率控制信號 值，以便與調光器之實際調光範圍無關地設定由固態照明 負載輸出之所期望上限及下限光位準。該光輸出範圍函數 可係（例如）提供對應於上限與下限點之間的調光器相位角 之逐步增大功率控制信號值之一光滑、大致連續函數。 可在其中期望具有不同上限及下限調光器設定之不同調 光器在與相同照明產品一起使用時產生大致相同調光範圍 之各種情況下使用該調光器相位角偵測電路及相關聯之演 算法。在各種實施例中，亦可在其中進一步期望知道一相 位截波調光器之精確相位角之情況下使用該調光器相位角 偵測電路及相關聯之演算法。舉例而言，作為至一相位截 波調光器之-負載運行之電子變壓器可使用此電路及方法 來判定調光器相位角。一旦知道調光器相位角，則可改良 相對於固態照明燈具（例如，LED)之調光範圍及與調光器 之相容性。此等改良之實例包括控制一具有調光器設定之 燈之色溫’判;t調光器可在原地處置之最小負冑，判定調 光器何時在原地不規則地工作’改變光輸出範圍及創建至 滑桿位置曲線之定製調光。 般而D，可在其令可調光電子鎮流器連接至調光器， 且期望具有與所使用之調光器類型無關地在最大及最小調 光器設定下輸出之相同光位準之情況下使用各種實施例β 在各種貫施例中’例如’調光器相位角偵測電路210及/或 微控制器615之功能性可由—個或多個處理電路（由硬體、 155842.doc

S -32- 201208486 款體或軟體架構之任—組合建構而成）來實施，且可包括 其自身的記憶體（例如，非揮發性記憶體）以儲存允許其執 行各種功旎之可執行軟體/韌體可執行碼。舉例而言，該 功旎性可使用ASIC、FPGA等來實施。 用於使光輸出範圍在各調光器間相同之方法可與具有其 中期望在使用具有不同最小及最大之調光器設定之各種相 位截波調光器時具有處於光輸出範圍内之相同最佳效能之 固心"、、明（例如LED)負載之任一可調光功率轉換器一起使 用根據各種實施例之調光器相位角偵測電路可實施於可 自 Philips Color Kinetics 購得之各種 EssentialWhiteTM&/或 eW產品中，包括eW Blast p〇werC〇re、eW如如醫、 eW Cove MX P〇werCore、eW PAR 38及類似產品。此外其 可用作對各種產品之「智慧」改良建置塊以使各種產品更 調光器友好。 儘管本文中已闡述並圖解說明若干發明性實施例，但熟 悉此項技術者將易於構想用於實施該功能及/或獲得該等 結果及/或本文中所述之優點中之一者或多者之各種其他 構件及/或結構，且認為此等變化形式及/或修改中之每一 者皆被視為歸屬於本文中所述之發明性實施例之範缚。更 一般而言，熟悉此項技術者將易於理解，本文中所述之所 有參數、尺寸、材料及組態意欲為例示性的且實際參數、 尺寸、材料及/或組態將相依於本發明用於之具體應用。 熟習此項技術者將識別到或能夠使用僅僅常規試驗來查 明本文中所述具體發明性實施例之許多等效形式。因此， 155842.doc •33· 201208486 應瞭解前述實施例僅係以舉例方式呈現且在隨附申請專利 範圍及其等效範圍之範疇内，可與具體闡述及主張不同地 實施發明性實施例。本揭示内容之發明性實施例係針對本 文中所述之每一個別特徵、系統、物件、材料、套組及/ 或方法。 如本文中所界定及使用，所有定義皆應理解為控制辭典 定義、以引用方式倂入之文獻中之定義及/或所界定術語 之尋常意義。 如本文在說明書中及申請專利範圍中所使用，片語「及/ 或」應理解為意指如此結合之元件中之「任一者或兩 者」，即，在某些情形了以結合方式存在之元件及在其他 情形下以分離方式存在之元件。應以相同之方式解釋以 「「及/或」列出之多個元件，即’如此結合之元件中之 「-者或多者」。可視需要存在除由「及/或」從句具體識 别之兀件以外之其他元件，無論與具體識別之彼等元件相 關還疋不相關。因& ’作為—非限定性實例，當結合例如 包3 J之開端式語言使用時，對「A及/或B」之一引用 可在個實施例中係、指僅A(視需要包括除B以外之元件）； 在另一實施例中，係指僅峨需要包括除纽外之元件）； 在再實施例中’係、指八及B兩者(視需要包括其他元； 等等。 如本文在說明書中及中請專利範圍中所使用，參照—個 或夕個兀件之，肖單之片語「至少—個」應理解為意指選 自該元件清單中之元件中之任何—者或多者之至少一個元 I55842.doc

S •34· 201208486 件，但未必包括該元件清單内所具體列出之每一元件及所 有7L件中之至少一者，且不排除該元件清單中之元件之任 何組合。此定義亦允許可視需要存在除該元件清單内片語 「至少一個」指代之具體識別之元件以外之元件，無論與 具體識別之彼等元件相關還是不相關。因此，作為一非限 定性實例’「A及B中之至少一者」（或等效地，「八或B中之 至少一者j，或等效地，「A及/或B中之至少一者」）可在一 個實施例中指代至少一個（視需要包含一個以上）a，而不 存在B(且視需要包括除B以外之元件）；在另一實施例中， 指代至少一個（視需要包括一個以上）B，而不存在A(且視 需要包括除A以外之元件）；在再一實施例中，指代至少一 個（視需要包括一個以上）A及至少一個（視需要包括一個以 上）B(且視需要包括其他元件）；等等。 亦應理解，除非明確指示相反情形’否則在本文所主張 之包括一個以上步驟或動作之任何方法中，該方法之步驟 或動作次序未必僅限於按其敍述該方法之步驟或動作之次 序。此外，出現在申請專利範圍中之括號之間的任何參考 編號或其他字元僅出於方便而提供且並非意欲以任何方式 限定申請專利範圍。 在申請專利範圍甲以及在上文之說明書中，所有過渡性 片語（例如「包含」、「包含」、「攜載」、「具有」、「含有」、 「涉及」、「固持」、「由…構成」#等）應理解為開端式J， 即，意指包括但不限於》僅過渡性片語「由…組成及 「基本上由…組成」將分別係封閉式或半封閉式過渡^片 155842.doc -35- 201208486 語’如美國專利審查程序手冊第211丨·〇3節中所述。 【圖式簡單說明】 圖1A至1B展示處於各別最小調光器設定下之不同習用 調光器之波形； 圖2係展示根據一典型實施例之一可調光照明系統之一 方塊圖； 圖3係展示根據一典型實施例控制由一功率轉換器遞送 至一固態照明負載之一功率量之一過程之一流程圖； 圖4係展示根據一典型實施例判定一調光器之最大及最 小相位角之一過程之一流程圖； 圖5A至5B係展示根據一典型實施例在上限點與下限點 之間調光器相位角相對於功率控制信號值的關係之曲線 τΞΙ · 圖， 圖6係展示根據一典型實施例之一照明系統之一控制電 路之一電路圖； 圖7Α至7C展示根據一典型實施例之一調光器之取樣波 形及對應數位脈衝；及 圖8係展示根據一典型實施例偵測相位角之—過程之一 流程圖。 【主要元件符號說明】 200 照明系統 201 電壓電源 204 調光器 204a 滑桿 155842.doc -36 -

S 201208486 205 整流電路 210 調光器相位角偵測電路 220 功率轉換器 229 控制線 ' 240 固態照明負載 600 控制電路 605 整流電路 610 調光器相位角偵測電路 615 微控制器 618 數位輸入 619 數位輸出 620 功率轉換器 640 二極體負載 641 二極體 642 二極體 D601 二極體 D602 二極體 D603 二極體 D604 二極體 D611 第一二極體 D612 第二二極體 D614 第二電容器 C615 輸入濾波電容器 N1 偵測節點 155842.doc -37- 201208486 N2 電壓節點 R611 第一電阻器 R612 第二電阻器 R613 第一電容器 155842.doc

Claims (1)

1. 201208486 七、申請專利範園： 1. 一種控制一功率轉換器以與一調光器類型無關地提供一 均勻調光範圍至一固態照明負載之方法，該方法包含·· 在該固態照明負載（240)之操作期間判定連接至該功率 轉換器（220)之一調光器（204)之最大及最小相位角；及 基於該調光器之所偵測到之最大及最小相位角來動態 地調整該功率轉換器之一輪出功率，該功率轉換器之= 經調整之輸出功率調整由該固態照明負載以該最大相位 角輸出之-上限光位準以匹配—預定上限值並調整由該 固態照明負載以該最小相位角輸出之一下限光位準以匹 配一預定下限值。 2· 如清求項1之方法，直中兮必丨士—i /、中邊判疋該最大及最小調光器相 位角之步驟包含： 基於經整流之輸入電源電壓來伯測複數個調光器相位 角； 比較該^斤❹】到之相位角與一先前判定之最小相位 角及一先則判定之最大相位角； 當一所偵測到之;I；日& &， 角小於該先前判定之最小相位角 時，將該所谓測到之相 m月s又疋為該最小相位角；及 當一所偵測到之柏^ 睥，將命路# 角大於該先前判定之最大相位角 ± ^ t相位角設定為該最大相位角。 3.如請求項2之方法， ^ r ^ ^ ，、中該動態地調整該功率轉換器之 輸出功率之步驟包含： 判定使該功率轅 口 、盗之一功率控制信號與調光器相位 155842.doc 201208486 角相關之一函數，使用該最小相位角來判定該函數之對 應於由該固態照明負载輸出之該下限光位準之一下限 點，且使用該最大相位角來判定該函數之對應於由該固 態照明負載輸出之該上限光位準之一上限點。 4. 5· 如請求項3之方法，其進一步包含： 基於該函數及-所债測到之相㈣來判定用於調整該 功率轉換器至該固態照明負載之該輸出功率之該功率控 制號之一值。 -種用於針對冑數個不同類型之調&器提供一固態照明 負載之一均勻調光範圍之方法，該方法包含： 首先設定對應於-最小調光器設定之一最小相位角及 對應於最大調光器設定之一最大相位角； 基於-經整流之輸人電源電壓幻貞測—調光器相位 角； 否小於該初始最小相位 判定該所偵測到之相位角是 角； 當該所偵測到之相位角小於該初始最小相位角時將該 所偵測到之相位角設定為該最小相位角； 判疋該所偵測到之相位角是否去# —, . 々日诅月疋否大於該初始最大相位 角 當該所偵測到之相位角大於該初始最大相位角時將該 所偵測到之相位角設定為該最大相位角；及 自該最小相位角及該最大相位角判定用於判定 控制信號之一值之一井鈐屮r 率 先輸出範圍函數，該功率控制信號 155842.doc 201208486 控制由—功率轉換器遞送至該固態照明負載之-輸出功 率使得該固態照明負載回應於該最小相位角而輸出 一預定最小光位準且回應於該最大相位角而輸出一預定 最大光位準。 6·如請求項5之方法，其進一步包含： 藉由將該所谓測到之相位角應用至該光輸出範圍函數 來設定該功率控制信號之該值。 胃求項5之方法’其中該光輸出範圍函數包含界定對 應於該最小相位角之—下限接通時間值與對應於該最大 相位角之—上限接通時間值之間的—曲線之—函數。 青求項7之方法，其中該光輸出範圍函數包含一線性 函數。 ' 9. 如請：項5之方法，其中首先設定該最小相位角包含： 判定對應於該複數個不同類型之調光器中之每一者之 一最小相位角； 基於對應於該複數個不同類型之調光器之該經判定之 =J相位角來計算一平均最小相位角；及 ^該初始最小相㈣設定至該所計算出之平均最小相 位角。 10. 如項5之方法，其中首先設定該最大相位角包含： 判定對應於該複數個不同類型之調光 -最大相位角； 母者之 對應於該複數個不同類型之調光器之該經判定之 最相位角來計算一平均最大相位角；及 155842.doc 201208486 將該初s S大相位角設定至該所計算出之平均最大相 位角。 月求項5之方法，其中該功率控制信號包含一脈衝寬 度調變（PWM)信號，且該功率控制信號之該值包含一百 分比作用時間循環。 12·如請求項5之方法，其進一步包含： 建置使複數個第一調光器相位角與分別致使該固態照 月負載以該等對應調光器相位角輸出該預定最小光位準 之功率控制信號之複數個值相關聯之一第一查詢表；及 建置使複數個第二調光器相位角與分別致使該固態照 負載以該等對應調光器相位角輸出該預定最大光位準 之功率控制信號之複數個值相關聯之一第二查詢表。 13. 如請求項12之方法，其中判定該光輸出 範圍函數包含： 在該第一查詢表中使該最小相位角與該複數個第一調 光器相位角中之一選定第一調光器相位角相關聯； 自該第一查詢表擷取對應於該選定第一調光器相位角 之該功率控制信號之一選定第一值；及 將該光輸出範圍函數之一下限點識別為對應於該選定 第調光器相位角及該功率控制信號之該選定第一值之 一點0 14. 如請求項13之方法，其中判定該光輸出範圍函數進一步 包含： 在該第二查詢表中使該最大相位角與該複數個第二調 光器相位角中之一選定第二調光器相位角相關聯； 155842.doc S 201208486 自該第一查詢表擷取對應於該選定第二調光器相位角 之該功率控制信號之一選定第二值；及 將該光輸出範圍函數之一上限點識別為對應於該選定 第二調光器相位角及該功率控制信號之該選定第二值之 一點。 15.如請求項1之方法，其中偵測該相位角包含： 對對應於該經整流之輸入電源電壓之信號波形之數位 脈衝進行取樣；及 判定該等所取樣之數位脈衝之長度，該等長度對應於 該調光器之一調光位準。 16· -種用於控制遞送至_固態照明負載之功率之系統，該 系統包含： ’ -功率轉換器，其經組態以回應於起源於電壓電源之 -經整流之輸人電壓而將—職標稱功率遞送至該固能 照明負載；及 " -調光器相位角偵測電路，其經組態以判定一調光器 疋否連接於該電壓電源與該功率轉換器之間，產生當該 調光益存在時具有一第—值且當該調光器不存在時具有 第一值之功率控制信號，並將該功率控制信號提供 至該功率轉換器， ’ 其中該功率轉換器 而使輸出功率增加_ 標稱功率。 回應於該功率控制信號之該第一值 補償量’該增加之輸出功率等於該 17.如請求項16之系統，其中 155842.doc 201208486 該功率轉換器以—開環或前饋方式操作， 該調光器相位角偵測電路包含： 一處理器’其包含一數位輸入； 第一極體，其連接於該數位輸入與一電壓源之 間； 一第二二極體，其連接於該數位輸入與接地之間； 第一電容器，其連接於該數位輸入與一偵測節點 之間； 第一電谷器，其連接於該债測節點與接地之間；及 一電阻，其連接於該偵測節點與接收該經整流之輸 入電壓之一經整流之電壓節點之間，且 該處理器經組態以基於該經整流之輸入電壓來對該數 位輸入處之數位脈衝進行取樣並基於該等所取樣之數位 脈衝之長度來識別該相位角。 18.如請求項17之系統，其中第一電容器係經由該經整流之 輸入電壓之一信號波形之一上升沿上之電阻來充電，且 當對該第一電容器充電時該第一二極體將該數位輸入接 針箝位至南於該電壓源達一個二極體壓降，從而提供具 有對應於該#號波形之一長度之一數位脈衝。 155842.doc ·6_ S