專利名稱：用于控制電負(fù)載的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制至少一個(gè)電負(fù)載的裝置，其具有至少一個(gè)按鍵和用于與 負(fù)載通信的通信接口，其中負(fù)載由所述至少一個(gè)按鍵通過(guò)通信接口來(lái)接通和關(guān)斷。
背景技術(shù)：
本發(fā)明基于根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述類(lèi)型的用于控制至少一個(gè)電負(fù)載的裝置。圖10示出了一種傳統(tǒng)的負(fù)載的設(shè)備，在該情況下為現(xiàn)有技術(shù)中的用于發(fā)光裝置 的電子驅(qū)動(dòng)裝置。電子驅(qū)動(dòng)裝置連接到電源(N，PE)上，并且通過(guò)通信接口(DA)接通和關(guān) 斷。在該領(lǐng)域中常用的協(xié)議是DALI(數(shù)字可尋址照明接口)協(xié)議。在小型設(shè)備中，通信接口 的一個(gè)優(yōu)選的功能是所謂的觸摸-調(diào)光(Touch-Dim)功能，其也被帶有DALI接口的許多設(shè) 備所具備。對(duì)此，使用了按鍵。如果按鍵僅僅被短按，則驅(qū)動(dòng)設(shè)備接通或者關(guān)斷發(fā)光裝置。 如果在接通發(fā)光裝置的情況下按鍵被較長(zhǎng)地按壓，則發(fā)光裝置被向上或者向下調(diào)光。在短 按壓按鍵的情況下以及在長(zhǎng)按壓按鍵的情況下都執(zhí)行相應(yīng)地對(duì)之前的功能互補(bǔ)的功能。當(dāng) 發(fā)光裝置處于運(yùn)行中時(shí)，其通過(guò)短按壓按鍵被關(guān)斷。如果發(fā)光裝置被關(guān)斷，則其通過(guò)短按壓 按鍵被接通，等等。如果發(fā)光裝置被接通并且按鍵被較長(zhǎng)按壓，則發(fā)光裝置被向下調(diào)光。在 下一次較長(zhǎng)的按鍵按壓的情況下，該發(fā)光裝置又被向上調(diào)光。當(dāng)前的調(diào)光狀態(tài)可以通過(guò)“雙 擊”、即對(duì)按鍵的兩次快速相繼的按鍵按壓被存儲(chǔ)在裝置中。接通和關(guān)斷也可以如其他DALI/觸摸-調(diào)光指令那樣在任意時(shí)刻進(jìn)行，這需要電 子驅(qū)動(dòng)裝置的持續(xù)的通信待機(jī)。電子驅(qū)動(dòng)裝置因此必須持續(xù)地被供給能量。這尤其是當(dāng)通 過(guò)DALI/觸摸-調(diào)光指令已關(guān)斷電子驅(qū)動(dòng)裝置的發(fā)光裝置并且該發(fā)光裝置處于待機(jī)模式時(shí) 也是適用的。前面所描述的電子驅(qū)動(dòng)裝置的持續(xù)的供電尤其是在大型照明設(shè)備的情況下導(dǎo)致 在待機(jī)模式中的不希望的高能耗。為了降低待機(jī)模式中的能耗，當(dāng)確認(rèn)不需要較大型的照明設(shè)備(例如夜間)時(shí)，手 動(dòng)地或者通過(guò)定時(shí)開(kāi)關(guān)將該較大型的照明設(shè)備與電網(wǎng)分離。然而在該設(shè)備的通常的使用時(shí) 間期間，所有設(shè)備部分都被供給來(lái)自電網(wǎng)的能量。于是未被使用的設(shè)備部分處于待機(jī)運(yùn)行 中并且由此造成不希望的額外的能耗。如目前所實(shí)際使用的那樣為了節(jié)約能量手動(dòng)或者通過(guò)定時(shí)開(kāi)關(guān)控制的照明設(shè)備 與電網(wǎng)的分離還具有如下缺點(diǎn)如果在例外情況下在該時(shí)間期間需要照明設(shè)備，則只能通 過(guò)附加的工作步驟來(lái)激活該照明設(shè)備。任務(wù)本發(fā)明的任務(wù)是提供一種裝置，其控制負(fù)載使得降低待機(jī)損耗。根據(jù)本發(fā)明借助權(quán)利要求1的特征來(lái)解決該任務(wù)。同樣，本發(fā)明的任務(wù)是提出一種方法，借助該方法控制一個(gè)或多個(gè)負(fù)載，使得降低 負(fù)載的待機(jī)損耗。根據(jù)本發(fā)明借助方法權(quán)利要求10的特征來(lái)解決該任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于控制電負(fù)載的裝置的其他有利的改進(jìn)方案和擴(kuò)展方案從從屬 權(quán)利要求和以下的說(shuō)明中得到。根據(jù)本發(fā)明，控制負(fù)載的按鍵被擴(kuò)展有控制邏輯電路和第一受控開(kāi)關(guān)。第一受控 開(kāi)關(guān)連接在電源和負(fù)載之間。該第一受控開(kāi)關(guān)優(yōu)選切換電源的相。第二受控開(kāi)關(guān)用于將按 鍵生成的脈沖序列通過(guò)該裝置的輸出端轉(zhuǎn)發(fā)給負(fù)載?？刂七壿嬰娐纷R(shí)別負(fù)載的開(kāi)關(guān)狀態(tài)并 且識(shí)別確定的開(kāi)關(guān)活動(dòng)。如果負(fù)載被接通，并且按鍵被短按，則負(fù)載通過(guò)通信接口被關(guān)斷， 并且受控開(kāi)關(guān)隨后快速斷開(kāi)，以便將電源與負(fù)載以及受控開(kāi)關(guān)的控制邏輯電路分離。如果 按鍵被重新按壓，則受控開(kāi)關(guān)閉合并且電源施加到控制邏輯電路和負(fù)載上。短時(shí)之后，由按 鍵生成的接通信號(hào)通過(guò)第二受控開(kāi)關(guān)被轉(zhuǎn)發(fā)，以便接通負(fù)載。所有其他涉及觸摸_調(diào)光功 能的動(dòng)作都通過(guò)第二受控開(kāi)關(guān)直接由按鍵轉(zhuǎn)送給負(fù)載。
以下參照實(shí)施例進(jìn)一步闡述了本發(fā)明。其中圖1示出了具有第一實(shí)施形式的根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)負(fù)載供給能量的裝置的設(shè) 備。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的一些相關(guān)的信號(hào)。圖3示出了具有第二實(shí)施形式的根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)負(fù)載供給能量的裝置的設(shè) 備。圖4示出了第二實(shí)施形式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的端子配置。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的功率部分的電路裝置。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的、帶有微控制器的數(shù)字控制邏輯電路的示意圖。圖7a示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的模擬控制邏輯電路的布線視圖。圖7b示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的模擬控制邏輯電路的狀態(tài)表。圖8示出了對(duì)根據(jù)本發(fā)明的裝置的受控開(kāi)關(guān)進(jìn)行激勵(lì)的示意圖。圖9示出了在根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一變形方案中的功率部分的電路裝置。圖10示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于控制負(fù)載的設(shè)備。圖11示出了用于闡明在根據(jù)圖6的數(shù)字控制邏輯電路的情況下的內(nèi)部過(guò)程的流 程圖。圖12示出了具有多個(gè)動(dòng)作的示例圖和相關(guān)信號(hào)的程序表。
具體實(shí)施例方式在圖1中可看到根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)施形式31。負(fù)載1. 1、1.2、···、1.η都 連接到電源網(wǎng)絡(luò)上，該電源網(wǎng)絡(luò)具有接通回路的零導(dǎo)體N以及接通回路的地ΡΕ。相55通過(guò) 第一受控開(kāi)關(guān)23來(lái)開(kāi)關(guān)。第一受控開(kāi)關(guān)通過(guò)控制邏輯電路21來(lái)激勵(lì)。根據(jù)本發(fā)明的裝置 具有用于一個(gè)或者多個(gè)按鍵T1-Tn的輸入端，所述按鍵分別并聯(lián)連接。按鍵T1-Tn生成輸入 信號(hào)511。通過(guò)T1-Tn來(lái)控制負(fù)載1. 1、1.2、…、l.n，優(yōu)選通過(guò)開(kāi)頭所提及的觸摸-調(diào)光方 法來(lái)控制。
4
在圖2中示出了涉及根據(jù)本發(fā)明的裝置的一些信號(hào)。信號(hào)511是由按鍵T1-Tn生 成的輸入信號(hào)?？刂七壿嬰娐纷R(shí)別對(duì)按鍵的單次按壓并且接通第一受控開(kāi)關(guān)23，以便將通 過(guò)信號(hào)55所表示的能量供給施加到負(fù)載上。在接通電源之后不久(大約200ms)，在控制輸 出端上再產(chǎn)生接通信號(hào)(信號(hào)53)。只要負(fù)載被接通，則所有由按鍵1\-1；之一產(chǎn)生的動(dòng)作 接通回路或者被延遲地再現(xiàn)。僅僅單個(gè)的按鍵按壓被控制邏輯電路識(shí)別并且于是關(guān)斷負(fù)載 并且然后通過(guò)斷開(kāi)第一受控開(kāi)關(guān)23來(lái)分離電源。在根據(jù)圖3的第二實(shí)施形式中，根據(jù)本發(fā)明的裝置作為集成的解決方案33設(shè)計(jì)用 于例如安裝在暗線插座中。按鍵T集成在裝置中，該裝置具有在圖4中所示的端子配置。該 裝置包含電網(wǎng)相L和零導(dǎo)體N作為輸入端?？商孢x地，可以設(shè)置輸入端來(lái)連接另外的按鍵。 零導(dǎo)體N接通回路并且與被開(kāi)關(guān)的相55 —起形成開(kāi)關(guān)輸出端。信號(hào)53與零導(dǎo)體N —起形 成用于控制負(fù)載的通信接口的輸出端。在圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的功率部分的電路裝置。按鍵T連接到相L上， 該按鍵形成信號(hào)511。該信號(hào)通過(guò)分壓器27和去干擾級(jí)29轉(zhuǎn)換成低電壓信號(hào)51用于在控 制邏輯電路21中進(jìn)行進(jìn)一步處理。在按鍵T之后設(shè)置有第一受控開(kāi)關(guān)23，其在此實(shí)施為繼 電器。信號(hào)55作為開(kāi)關(guān)信號(hào)處于開(kāi)關(guān)23的輸出端。通過(guò)橋式整流器和降壓轉(zhuǎn)換器，由信 號(hào)55生成低壓信號(hào)來(lái)供給控制邏輯電路。通過(guò)受控制邏輯電路控制的第二開(kāi)關(guān)25，生成用 于通信接口的控制信號(hào)53。圖6示出了具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的微控制器41的數(shù)字控制邏輯電路21的示意 圖。微控制器處理輸入信號(hào)51并且根據(jù)輸入信號(hào)51提供兩個(gè)輸出信號(hào)550和530用于激 勵(lì)第一受控開(kāi)關(guān)和第二受控開(kāi)關(guān)。邏輯電路本身以相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖11示出了關(guān)于 軟件的基本功能的概況。實(shí)質(zhì)上，查詢兩個(gè)繼電器23和25的狀態(tài)并且在對(duì)按鍵T的單按 壓或者“雙擊”之間進(jìn)行區(qū)分。在單按壓按鍵的情況下，只要負(fù)載1. 1、1. 2、…、l.n被接通，
則該信號(hào)被轉(zhuǎn)送給第二受控開(kāi)關(guān)25并且被作為信號(hào)53輸出。隨后，負(fù)載1. 1、1. 2.....l.n
借助第一受控開(kāi)關(guān)23被關(guān)斷。如果負(fù)載被關(guān)斷，則這些負(fù)載首先借助第一受控開(kāi)關(guān)23被 接通，并且隨后將該信號(hào)與接通脈沖一起作為信號(hào)53輸出?！袄^電器23/25斷開(kāi)/閉合”在此始終意味著在數(shù)字電路的輸出端上輸出相應(yīng)的信 號(hào)550/530。第一和第二受控開(kāi)關(guān)的激勵(lì)通過(guò)晶體管63或61來(lái)實(shí)現(xiàn)并且示出在圖8a和 8b中?？刂菩盘?hào)530和550輸入到晶體管61或者63中，該晶體管于是相應(yīng)地對(duì)受控開(kāi)關(guān) 25或者23進(jìn)行切換。圖7a示出了模擬的控制邏輯電路21的示意圖，其由不同的邏輯門(mén)或者觸發(fā)器構(gòu) 建。邏輯電路的相關(guān)的狀態(tài)表在圖7b中給出。該表原則上也適于根據(jù)圖6的數(shù)字控制邏 輯電路。模擬控制邏輯電路的方法如下按鍵的輸入信號(hào)51在脈沖形成單元211中轉(zhuǎn)換成 時(shí)間離散的脈沖序列，隨后在檢測(cè)單元213中對(duì)單按鍵按壓進(jìn)行采樣，并且然后根據(jù)該信 息在邏輯開(kāi)關(guān)單元215中生成兩個(gè)控制信號(hào)530和550。在圖12中說(shuō)明了一些相關(guān)的信號(hào)的示例性過(guò)程。說(shuō)明了通過(guò)按鍵T產(chǎn)生的輸入 信號(hào)51以及時(shí)間離散的信號(hào)a、b、c、d和e。作為中間信號(hào)說(shuō)明了與門(mén)710的輸出信號(hào)α， 以及信號(hào)f和g。最后說(shuō)明了信號(hào)530和550。圖12示出了在不同的示例性按鍵按壓的情況下的模擬控制邏輯電路的62個(gè)循 環(huán)的時(shí)間離散的過(guò)程。在第一列中說(shuō)明了循環(huán)數(shù)。在循環(huán)1-8中說(shuō)明了功能“接通”，即單
5個(gè)的按鍵按壓。循環(huán)9-18示例性地說(shuō)明了功能“調(diào)光”，即較長(zhǎng)的按鍵按壓，借助其對(duì)負(fù)載
1. 1、1.2.....1. η進(jìn)行調(diào)光。在循環(huán)19-27中可以看到用于存儲(chǔ)調(diào)光等級(jí)的功能“雙擊”。
在循環(huán)28-34中說(shuō)明了之后的對(duì)負(fù)載1. 1、1. 2.....l.n的關(guān)斷。在循環(huán)35-45中可以看到
觸摸-調(diào)光功能“帶有立即調(diào)光的接通”，即在關(guān)斷負(fù)載1. 1、1. 2.....l.n的情況下的長(zhǎng)按
鍵按壓。循環(huán)46-54又描述了調(diào)光等級(jí)的存儲(chǔ)，即雙按壓按鍵。最后循環(huán)55-62又關(guān)斷了 負(fù)載 1. 1、1. 2、…、1. η。在該表中可以看到在單按鍵按壓導(dǎo)致負(fù)載1. 1,1. 2.....l.n的接通或者關(guān)斷期
間，如何捕獲“雙擊”并且在信號(hào)53中進(jìn)行轉(zhuǎn)送，其中在硬件側(cè)的對(duì)負(fù)載的接通或者關(guān)斷相 應(yīng)地事先或者事后地實(shí)現(xiàn)。圖9示出了具有被照明的按鍵的附加特征的第二實(shí)施形式的一個(gè)變形方案，只有 當(dāng)所有負(fù)載被關(guān)斷時(shí)該按鍵被照明。對(duì)此，使用第一受控開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)接觸部，當(dāng)負(fù)載與電源 分離時(shí)該開(kāi)關(guān)接觸部將按鍵照明裝置L切換到電源。圖10示出了開(kāi)頭所描述的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于控制負(fù)載的設(shè)備。借助根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置，可以節(jié)約在例如從小型到中型照明 設(shè)備的運(yùn)行中的許多能量，其方式是在關(guān)斷發(fā)光裝置的情況下，驅(qū)動(dòng)設(shè)備和根據(jù)本發(fā)明的 裝置本身與電源網(wǎng)絡(luò)分離。在需要時(shí)才將驅(qū)動(dòng)裝置和根據(jù)本發(fā)明的裝置又連接到電源網(wǎng)絡(luò) 并且于是有其完全的功能可供使用。附圖標(biāo)記表
1· 1 > 1 · 2、· · 、1. η 負(fù)載1、…、η
21控制邏輯電路
211脈沖形成單元
213檢測(cè)單元
215邏輯開(kāi)關(guān)單元
23第一受控開(kāi)關(guān)
25第二受控開(kāi)關(guān)
27分壓器
29去干擾電路
31根據(jù)本發(fā)明的用于控制電負(fù)載的電源的裝置
41微控制器
51低電壓輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)
511輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)
53用于通信接口的控制信號(hào)
55用于電源的開(kāi)關(guān)信號(hào)
530用于第二受控開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)
550用于第一受控開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)
61用于第二受控開(kāi)關(guān)的激勵(lì)晶體管
63用于第一受控開(kāi)關(guān)的激勵(lì)晶體管
710與門(mén)
T j Ti、、、Tn用于激勵(lì)負(fù)載的按鍵電源的相 電源的零導(dǎo)體 電源的地 控制邏輯電路的低壓供給 控制邏輯電路的接地 時(shí)鐘信號(hào)
權(quán)利要求
一種用于控制至少一個(gè)電負(fù)載(1.1、...、1.n)的裝置(31)，具有至少一個(gè)按鍵(T)和用于與所述負(fù)載通信的通信接口，其中所述負(fù)載(1.1、...、1.n)由所述至少一個(gè)按鍵通過(guò)通信接口來(lái)接通和關(guān)斷，其特征在于，該裝置此外具有帶有控制邏輯電路(21)的第一受控開(kāi)關(guān)(23)，該第一受控開(kāi)關(guān)(23)連接在所述負(fù)載(1.1、...、1.n)和電源之間，并且如果所有負(fù)載(1.1、...、1.n)通過(guò)通信接口被關(guān)斷，則第一受控開(kāi)關(guān)將電源與所述負(fù)載(1.1、...、1.n)分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一受控開(kāi)關(guān)構(gòu)建為用于將電源與該裝 置(31)本身分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，電負(fù)載(1.1.....l.n)是光源的電子驅(qū)動(dòng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，通信接口具有觸摸_調(diào)光功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，通信接口對(duì)應(yīng)于具有觸摸-調(diào)光功能的數(shù) 字可尋址照明接口。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，控制邏輯電路(21)具有模擬電路。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，控制邏輯電路(21)具有帶有微控 制器(41)的數(shù)字電路。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該裝置具有第二受控開(kāi)關(guān)(25)， 該第二受控開(kāi)關(guān)由控制邏輯電路(21)激勵(lì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，第二受控開(kāi)關(guān)(25)部分延遲地再現(xiàn)由按 鍵⑴生成的信號(hào)。
10.一種用于控制至少一個(gè)電負(fù)載(1. 1.....l.n)的方法，具有至少一個(gè)按鍵(T)；受控開(kāi)關(guān)(23)，其連接在所述負(fù)載(1. 1.....l.n)和電源之間；以及用于與所述負(fù)載(1.1.....l.n)通信的通信接口，其中所述負(fù)載(1.1.....l.n)由所述至少一個(gè)按鍵(T)通過(guò)通信接口來(lái)接通和關(guān)斷，其特征在于包括以下步驟-識(shí)別單按鍵按壓，-在接通所述負(fù)載(1. 1.....l.n)的情況下通過(guò)通信接口關(guān)斷所述負(fù)載(1. 1.....l.n),-切換受控開(kāi)關(guān)(23)，_在事先關(guān)斷所述負(fù)載(1.1.....l.n)的情況下通過(guò)通信接口接通所述負(fù)載(1. 1、. . .、1. η) ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制至少一個(gè)電負(fù)載的裝置，其具有至少一個(gè)按鍵；連接在負(fù)載和電源之間的受控開(kāi)關(guān)；和用于與所述負(fù)載通信的通信接口，其中所述負(fù)載由所述至少一個(gè)按鍵通過(guò)通信接口來(lái)接通和關(guān)斷，其中如果所有負(fù)載通過(guò)通信接口被關(guān)斷，則受控開(kāi)關(guān)將電源與所述負(fù)載分離。本發(fā)明還涉及一種用于控制至少一個(gè)電負(fù)載的方法，具有至少一個(gè)按鍵；受控開(kāi)關(guān)，其連接在所述負(fù)載和電源之間；以及用于與所述負(fù)載通信的通信接口，其中所述負(fù)載由所述至少一個(gè)按鍵通過(guò)通信接口來(lái)接通和關(guān)斷，該方法包括如下步驟識(shí)別單按鍵按壓；在接通所述負(fù)載的情況下通過(guò)通信接口關(guān)斷所述負(fù)載；切換受控開(kāi)關(guān)；在事先關(guān)斷所述負(fù)載的情況下通過(guò)通信接口接通所述負(fù)載。
文檔編號(hào)H05B39/08GK101904221SQ200780102043
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者托馬斯·羅斯馬尼特, 馬克西米利安·施米德?tīng)?申請(qǐng)人:奧斯蘭姆有限公司