專利名稱：用于為固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及固態(tài)照明器具的控制。更具體而言，本文公開(kāi)的各種創(chuàng)造性的方法和裝置涉及針對(duì)各種電源線路電壓向固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入。
背景技術(shù)：
數(shù)字或固態(tài)照明技術(shù)即基于半導(dǎo)體光源(如發(fā)光二極管(LED))的照明為傳統(tǒng)熒光、高強(qiáng)度氣體放電(HID)以及白熾電燈提供了可行的替換。LED的功能性的優(yōu)點(diǎn)和益處包括高的能量轉(zhuǎn)換和光效率、持續(xù)性、低操作成本以及其他。LED技術(shù)中最近的進(jìn)展已提供了有效的并且魯棒的全譜光源，其允許多種應(yīng)用中的各種光效。包含這些源的其中ー些照明器具的特征在于照明模塊，包括ー個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生白光和/或不同顔色(例如紅色、緑色和藍(lán)色)的光的LED以及用于獨(dú)立地控制該LED的輸出以便生成各種顏色和變色照明效果的控制器或處理器，例如通過(guò)參考的方式并入本文的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?，016, 038和6，211，626中所詳細(xì)討論的。LED技術(shù)如今允許線路電壓供電的白色照明器具，如可從Philips Color Kinetics獲得的EssentialWhite 系列。這些照明器具可以使用相角后緣導(dǎo)通調(diào)光器技術(shù)來(lái)調(diào)光，如用于120VAC線路電壓的電低壓(ELV)型調(diào)光器。但是，包括LED白色照明器具的常規(guī)固態(tài)白色照明器是輸入電壓相關(guān)的。因此各種類型的固態(tài)白色照明器具僅在他們被分別設(shè)計(jì)用于的具體線路電壓上進(jìn)行操作。取決于各種因素如用戶的地理位置(例如美國(guó)市場(chǎng)典型地需要120VAC、60Hz的線路電壓而歐洲市場(chǎng)典型地需要230VAC、50Hz的線路電壓)和安裝固態(tài)白色照明器具的物理位置(例如安裝在吊頂中的照明器具典型地需要277AVC的線路電壓而安裝在櫥柜環(huán)境中的照明器具典型地需要120VAC的線路電壓)，線路電壓的值和頻率可能不同。各種類型的固態(tài)白色照明器具之間的該操作差異對(duì)于制造商和用戶造成困擾和實(shí)踐低效。例如電氣承包商典型地必須在手頭上具有與具體的施工項(xiàng)目中可獲得的大量不同的線路電壓相對(duì)應(yīng)的多個(gè)庫(kù)存集合。在安裝過(guò)程中必須始終小心地管理該庫(kù)存集合，否則新LED白色照明器具可以被不正確的輸入線路電壓的應(yīng)用毀壞。另外，盡管被設(shè)計(jì)為在不同的輸入線路電壓上運(yùn)行的LED白色照明器具可以具有相同的印刷電路板，但是其他組件根據(jù)為了容納例如100VAC、120VAC、230VAC或277VAC的輸入線路電壓上的操作所需要設(shè)計(jì)差異而不同。這在供應(yīng)鏈和制造的角度看來(lái)是低效率的，因?yàn)槊總€(gè)輸入線路電壓需要他自己的材料清単、庫(kù)存單位等等。管理這些東西無(wú)疑是麻煩的，因?yàn)殡y以預(yù)計(jì)需求。因此，市場(chǎng)營(yíng)銷、供應(yīng)鏈和制造將受益于具有通用電壓輸入的LED白光或其他固態(tài)照明器具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的公開(kāi)涉及針對(duì)各種電源電壓向固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的創(chuàng)造性的方法和裝置。申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)并且意識(shí)到提供對(duì)于使用各種不同的輸入電壓(如100VAC、120VAC、230VAC或277VAC)的固態(tài)照明器具通用的電源是有益的。
整體而言，在一個(gè)方面中，提供一種向由AC線路電壓供電的固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的方法。該方法包括將與該線路電壓相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示該線路電壓的波形的數(shù)字值，并且使用該數(shù)字值的選擇值來(lái)計(jì)算與該波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的斜率?；谒?jì)算的斜率確定該線路電壓的值。在另一個(gè)方面中，一種設(shè)備向具有多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入。該設(shè)備包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和處理器。該模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為接收與具有波形的AC線路電壓信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)并且將該模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于指示該波形的數(shù)字值。該處理器被配置為執(zhí)行算法，該算法用于讀取由該模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的與該波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的選擇數(shù)字值，基于該選擇數(shù)字值 計(jì)算斜率并且基于計(jì)算的斜率確定該線路電壓的值。在另一個(gè)方面中，一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)可由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的、用于向由AC線路電壓供電的固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的程序。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括接收代碼段，用于接收指示該線路電壓的波形的數(shù)字值；計(jì)算代碼段，用于使用該數(shù)字值的選擇值來(lái)計(jì)算與該波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的斜率；確定代碼段，用于基于計(jì)算的斜率確定該線路電壓的值；以及控制信號(hào)代碼段，用于基于該線路電壓的確定的值調(diào)整控制信號(hào)，該控制信號(hào)調(diào)整提供給該固態(tài)照明器具的功率。如本文為了本發(fā)明的公開(kāi)的目的所使用的，應(yīng)該將術(shù)語(yǔ)“LED”理解為包括任意電發(fā)光二極管或其它類型的能夠響應(yīng)于電信號(hào)來(lái)生成輻射的基于注入/結(jié)型的系統(tǒng)。因此，術(shù)語(yǔ)LED包括但不限于用于響應(yīng)于電流來(lái)發(fā)光的各種基于半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)、發(fā)光聚合體、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、電發(fā)光帶等等。具體而言，術(shù)語(yǔ)LED涉及可被配置為在一個(gè)或多個(gè)紅外光譜、紫外光譜以及各種部分的可見(jiàn)光譜(通常包括從大約400納米到大約700納米的輻射波長(zhǎng))中生成輻射的所有類型的發(fā)光二極管(包括半導(dǎo)體和有機(jī)發(fā)光二極管)。LED的一些示例包括但不限于各種類型的紅外LED、紫外LED、紅色LED、藍(lán)色LED、綠色LED、黃色LED、棕色LED、橙色LED和白色LED(下文進(jìn)一步描述)。應(yīng)該意識(shí)到LED可以被配置和/或控制為對(duì)于給定頻譜(如窄帶、寬帶)生成具有各種帶寬(例如半值寬度或FWHM)的輻射以及給定的通用顏色分類中的各種主導(dǎo)波長(zhǎng)。例如，被配置為主要生成白色光的LED(例如LED白色照明器具)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式可以包括大量裸片(die)，該裸片分別發(fā)射不同光譜的電發(fā)光，該不同光譜的電發(fā)光混合在一起形成基本上白色的光。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，LED白色照明器具可以與磷材料相關(guān)聯(lián)，其用于將具有第一光譜的電發(fā)光轉(zhuǎn)換成具有不同的第二光譜的電發(fā)光。在該實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)示例中，具有相對(duì)短的波長(zhǎng)以及窄帶光譜的電發(fā)光“泵浦”磷材料，磷材料又輻射具有略寬的光譜的波長(zhǎng)更長(zhǎng)的輻射。還應(yīng)該理解，術(shù)語(yǔ)LED不受LED的物理和/或電氣封裝類型的限制。例如，如上所述，LED可以涉及具有被配置為分別發(fā)射(例如可以或不可單獨(dú)控制的)不同光譜的輻射的多個(gè)裸片的單個(gè)發(fā)光設(shè)備。同樣，LED可以與被認(rèn)為是LED的不可分割的一部分的磷相關(guān)聯(lián)(例如一些類型的白光LED)。整體而言，術(shù)語(yǔ)LED可以涉及封裝LED、未封裝LED、表面裝貼LED、板上芯片LED、T封裝裝貼LED、輻射封裝LED、功率封裝LED、包括一些類型的套裝和/或光元件(例如擴(kuò)散透鏡)的LED等。應(yīng)該將術(shù)語(yǔ)“光源”理解為是指多種輻射源中的任意一個(gè)或多個(gè)，包括但不限于基于LED的源(包括如上所限定的ー個(gè)或多個(gè)LED)、白熾源(例如白熾燈、鹵素?zé)?、熒光源、磷光源、高壓放電源(例如鈉蒸汽、汞蒸汽和金屬鹵化物燈)、激光、其他類型的電發(fā)光源、火發(fā)光源(例如火焰)、蠟燭發(fā)光源(例如汽燈罩、炭精電弧輻射源)、光發(fā)光源(如氣體放電源)、使用電子飽和的陰極發(fā)光源、化學(xué)發(fā)光源、結(jié)晶發(fā)光源、運(yùn)動(dòng)發(fā)光源、熱發(fā)光源、摩擦發(fā)光源、聲致發(fā)光源、輻射發(fā)光源以及發(fā)光聚合體。給定光源可以被配置為在可視光譜之內(nèi)、在可視光譜之外或在兩者的組合中產(chǎn)生電磁輻射。因此在本文中可互換地使用術(shù)語(yǔ)“光”和“輻射”。另外，光源可以包括一個(gè)或多個(gè)濾波器(例如濾色片)、透鏡或其他光組件以作為不可分割的組件。并且應(yīng)該理解光源可以被配置為用于多種應(yīng)用，包括但不限于指示、顯示和/或照明?！罢彰髟础笔沁@樣ー種光源，其具體被配置為生成具有足夠強(qiáng)度的輻射來(lái)有效地照亮內(nèi)部或外部空間。在此上下文中，“足夠強(qiáng)度”是指在該空間或環(huán)境中生成的可視光譜中的足夠輻射功率(単位“流明”通常用來(lái)代表根據(jù)輻射功率或“光通量”的從光源到所有方向的全部光輸出)以提供周圍環(huán)境照明(即可以間接察覺(jué)到光井且他們例如在完全或部分被察覺(jué)到之前可以被各種介入表面中的ー個(gè)或多個(gè)表面反射)。
應(yīng)該將術(shù)語(yǔ)“光譜”理解為是指由ー個(gè)或多個(gè)光源或照明源產(chǎn)生的輻射的任意一個(gè)或多個(gè)頻率(或波長(zhǎng))。因此，術(shù)語(yǔ)“光譜”不但是指可見(jiàn)范圍中的頻率(或波長(zhǎng))而且是指紅外、紫外和全部電磁光譜的其他區(qū)域中的頻率(或波長(zhǎng))。并且給定的光譜可以具有相對(duì)窄的帶寬(例如具有相對(duì)少的頻率或波長(zhǎng)分量的FWHM)或相對(duì)寬的帶寬(具有各種相對(duì)強(qiáng)度的多個(gè)頻率或波長(zhǎng)分量)。還應(yīng)該意識(shí)到給定的光譜可以是由于兩個(gè)或更多個(gè)其他光譜的混合的結(jié)果(例如混合分別從多個(gè)光源發(fā)射的輻射)。為了本文公開(kāi)的目的，將術(shù)語(yǔ)“顏色”與術(shù)語(yǔ)“光譜”可互換地使用。但是術(shù)語(yǔ)“顏色”大體上用于主要指代可由觀察者察覺(jué)到的輻射的屬性(但是該使用并非意圖顯示該術(shù)語(yǔ)的范圍)。因此術(shù)語(yǔ)“不同顔色”隱含地是指具有不同的波長(zhǎng)分量和/或帶寬的多個(gè)光譜。還應(yīng)該意識(shí)到術(shù)語(yǔ)“顏色”可以與白色和非白色光結(jié)合使用。本文使用術(shù)語(yǔ)“照明器具”來(lái)指代具體的形成因子、裝配或封裝中的ー個(gè)或多個(gè)發(fā)光単元的實(shí)現(xiàn)或配置。本文使用術(shù)語(yǔ)“發(fā)光單元”來(lái)指代包括一個(gè)或多個(gè)相同類型或不同類型的光源的裝置。給定的發(fā)光單元可以對(duì)于ー個(gè)或多個(gè)光源、外國(guó)/外殼設(shè)置和形狀和/或電氣和機(jī)械連接配置具有各種裝配排列中的任何ー個(gè)。另外，給定的發(fā)光單元可選擇地可以與涉及ー個(gè)或多個(gè)光源的操作的各種其他組件(例如控制電路)相關(guān)聯(lián)(例如包括、耦合到各種其他組件并且/或者與該各種其他組件封裝在一起)。“基于LED的發(fā)光單元”是指僅包括如上所述的ー個(gè)或多個(gè)基于LED的光源或者還包括其他非基于LED的光源的發(fā)光単元?！岸嗤ǖ馈卑l(fā)光單元是指包括至少兩個(gè)光源的基于LED的發(fā)光單元或非基于LED的發(fā)光單元，其中該至少兩個(gè)光源被配置為分別生成不同的輻射光譜，其中每個(gè)不同的光源光譜可以被稱為該多通道發(fā)光單元的“通道”。本文一般地使用術(shù)語(yǔ)“控制器”來(lái)描述涉及ー個(gè)或多個(gè)光源的操作的各種裝置?？梢杂枚喾N方式來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器(例如用專用硬件)以執(zhí)行本文所討論的各種功能。“處理器”是應(yīng)用可能使用軟件(例如微代碼)來(lái)編程的ー個(gè)或多個(gè)微處理器來(lái)執(zhí)行本文所討論的各種功能的控制器的示例。可以通過(guò)或不通過(guò)使用處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器，并且還可以將控制器實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行一些功能的專用硬件與用于執(zhí)行其他功能的處理器(例如ー個(gè)或多個(gè)編程微處理器和相關(guān)聯(lián)的電路)的組合。在本發(fā)明的公開(kāi)的各種實(shí)施方式中可以使用的控制器組件的示例包括但不限于常規(guī)的微處理器、專用集成電路(ASIC)和現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)。 在各種實(shí)現(xiàn)方式中，處理器和/或控制器可以與一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(在本文通常被稱為“存儲(chǔ)器”，例如易失性和非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、通用串行總線(USB)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)、壓縮盤(pán)、光盤(pán)、磁帶等等)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，可以用一個(gè)或多個(gè)程序來(lái)編碼存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)處理器和/或控制器上執(zhí)行該程序時(shí)該程序執(zhí)行本文所討論的至少一些功能。可以將各種存儲(chǔ)介質(zhì)固定在處理器或控制器之中，或者各種存儲(chǔ)器介質(zhì)可以是可移動(dòng)的，使得可以將存儲(chǔ)在他們上面的一個(gè)或多個(gè)程序加載到處理器或控制器中以便實(shí)現(xiàn)本文所討論的本發(fā)明的各種方案。本文使用通用意義上的術(shù)語(yǔ)“程序”或“計(jì)算機(jī)程序”來(lái)指代可用于編程一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器的任意類型的計(jì)算機(jī)代碼(例如軟件或微代碼)。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式中，耦合到網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備可以作為耦合到該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)備的控制器(例如主/從關(guān)系)。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境可以包括被配置為控制耦合到該網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)專用控制器。大體上，耦合到該網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)設(shè)備中的每個(gè)設(shè)備可以具有到出現(xiàn)在通信介質(zhì)或媒介上的數(shù)據(jù)的通路；但是給定的設(shè)備可以是“可尋址的”，因?yàn)樵撛O(shè)備被配置為基于例如分配給其的一個(gè)或多個(gè)具體的標(biāo)識(shí)符(例如“地址”)，選擇性地與網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)(即從網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)并且/或者向網(wǎng)絡(luò)發(fā)射數(shù)據(jù))。如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)絡(luò)”是指用于助于耦合到該網(wǎng)絡(luò)的任意兩個(gè)或更多個(gè)設(shè)備之間和/或多個(gè)設(shè)備之中的信息的傳輸(例如用于設(shè)備控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)交換等等)的兩個(gè)或更多個(gè)設(shè)備(包括控制器或處理器)的任意互相連接。應(yīng)該容易意識(shí)到，適用于互相連接多個(gè)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)的各種實(shí)現(xiàn)方式可以包括各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜我庖粋€(gè)并且可以使用各種通信協(xié)議中的任意一個(gè)。另外，在根據(jù)本發(fā)明的公開(kāi)的各種網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)設(shè)備之間的任意一個(gè)連接可以表示兩個(gè)系統(tǒng)之間的專用連接，或者可選擇地表示非專用連接。除了攜帶意圖發(fā)往兩個(gè)設(shè)備的信息之外，該非專用連接還可以攜帶無(wú)需意圖發(fā)往該兩個(gè)設(shè)備中的任意一個(gè)的信息(例如開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)連接)。此外應(yīng)該容易意識(shí)到，如本文所討論的設(shè)備的各種網(wǎng)絡(luò)可以使用一個(gè)或多個(gè)無(wú)線、有線/纜線和/或光纖鏈路來(lái)助于通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸。應(yīng)該意識(shí)到，前述概念以及下文更詳細(xì)地討論的附加概念的全部組合(假設(shè)這樣的概念不是彼此矛盾的)被視為本文公開(kāi)的創(chuàng)造性的主題的一部分。具體而言，出現(xiàn)在本文公開(kāi)的結(jié)尾處的所要求的主題的全部組合被視為是本文所公開(kāi)的創(chuàng)造性主題的一部分。還應(yīng)該意識(shí)到本文明確使用的并且還可能出現(xiàn)在通過(guò)參考方式并入的任意公開(kāi)中的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該符合與本文公開(kāi)的具體概念最一致的意義。


在附圖中，相同的附圖標(biāo)記在不同的視圖中始終大體指代相同的或相似的部件。并且附圖無(wú)需是按比例的，用于基于本發(fā)明的原理的說(shuō)明而進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。
圖I是用于顯示根據(jù)示例性實(shí)施方式的照明系統(tǒng)的方框圖，該照明系統(tǒng)包括固態(tài)照明器具和輸入電壓控制器。圖2是根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于輸入電壓控制器的控制器的方框圖。圖3是根據(jù)示例性實(shí)施方式用于顯示用于控制固態(tài)照明器具的功率的過(guò)程的流程圖。圖4是根據(jù)示例性實(shí)施方式用于顯示用于確定AC線路電壓信號(hào)的電壓值的過(guò)程的流程圖。圖5是根據(jù)示例性實(shí)施方式用于顯示用于檢測(cè)AC線路電壓信號(hào)波形的波峰的過(guò)程的流程圖。圖6是根據(jù)示例性實(shí)施方式用于顯示用于確定AC線路電壓信號(hào)波形的斜率的過(guò)程的流程圖。圖7A和7B是非調(diào)光和調(diào)光AC線路電壓信號(hào)的波形的樣本蹤跡。圖8是用于顯示與非調(diào)光和調(diào)光AC線路電壓信號(hào)的波形相對(duì)應(yīng)的樣本斜率的曲線圖。
具體實(shí)施例方式在下文的詳細(xì)描述中，為了解釋而非限制的目的，闡述了用于公開(kāi)具體細(xì)節(jié)的示例性實(shí)施方式，以便提供對(duì)于本發(fā)明的教導(dǎo)的透徹理解。但是對(duì)于受益于本發(fā)明公開(kāi)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，顯然根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的、與本文公開(kāi)的具體細(xì)節(jié)有出入的其他實(shí)施方式仍然落入所附權(quán)利要求的范圍中。此外，可能省略了公知裝置和方法的描述，以免模糊示例性實(shí)施方式的描述。該方法和裝置顯然落入本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍中。圖I是顯示根據(jù)示例性實(shí)施方式的照明系統(tǒng)的方框圖，該照明系統(tǒng)包括固態(tài)照明器具和輸入電壓控制器。參考圖I，在一些實(shí)施方式中，輸入電壓控制器Iio包括分壓器115、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器122、控制器120和過(guò)渡模式功率因數(shù)校正(PFC)控制器130。分壓器115從電源接收整流的電壓。通常，該整流的電壓是具有例如在大約90VAC與大約277VAC之間的電壓值以及對(duì)應(yīng)的波形的AC線路電壓信號(hào)。該AC線路電壓信號(hào)用于對(duì)固態(tài)照明器具140供電。分壓器115提供與整流的AC線路電壓信號(hào)相對(duì)應(yīng)的、范圍在例如大約OVDC到5VDC之間的DC電壓信號(hào)。將該DC電壓信號(hào)提供給A/D轉(zhuǎn)換器122作為模擬輸入電壓信號(hào)。在圖I所述的實(shí)施方式中，分壓器115包括串聯(lián)在整流的AC線路電壓源與節(jié)點(diǎn)NI之間的第一電阻器111和第二電阻器112，節(jié)點(diǎn)NI連接到控制器120的輸入。分壓器115還包括連接在節(jié)點(diǎn)NI與地之間的第三電阻器133。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一電阻器111和第二電阻器112中的每ー個(gè)具有大約750k Ω的電阻，并且第三電阻器133具有大約13k Ω的電阻。要理解在其他實(shí)施方式中第一到第三電阻器111-113的電阻值和/或分壓器115的配置可以改變，以對(duì)于任意具體情況提供獨(dú)特的益處或者以滿足各種實(shí)現(xiàn)方式的專用應(yīng)用設(shè)計(jì)要求，如對(duì)于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的。 A/D轉(zhuǎn)換器122從分壓器115接收模擬輸入電壓信號(hào),將該模擬輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示整流的AC線路電壓的波形的數(shù)字值。控制器120從A/D轉(zhuǎn)換器122接收該數(shù)字值，并且基于該數(shù)字值確定AC線路電壓的電壓水平?？刂破?20基于AC線路電壓的確定的電壓水平調(diào)整控制信號(hào)，并且向PFC控制器130輸出該控制信號(hào)以控制固態(tài)照明器具140。例如，基于該控制信號(hào)，PFC控制器130輸出功率調(diào)制控制信號(hào)，以對(duì)于AC線路電壓的任意檢測(cè)值(例如120VAC、230VAC或277VAC)在30W的穩(wěn)定狀態(tài)上運(yùn)行固態(tài)照明器具140，如下所討論的。如下所討論的，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍的前提下，可以將控制器120構(gòu)造成硬件、固件或軟件架構(gòu)的任意組合。并且控制器120可以包括他自己的存儲(chǔ)器(例如非易失性存儲(chǔ)器)，用于存儲(chǔ)可執(zhí)行的軟件/固件可執(zhí)行代碼，該代碼允許控制器120執(zhí)行電壓控制器110的各種功能。例如，在各種實(shí)施方式中，可以將控制器120實(shí)現(xiàn)為微處理器、ASIC、FPGA、微控制器(如可從Microchip技術(shù)公司獲得的PIC16F882微控制器)諸如此類。類似地，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍的前提下，可以將PFC控制器130構(gòu)造成硬件、固件或軟件架構(gòu)的任意組合。例如，在各種實(shí)施方式中，可以將PFC控制器130實(shí)現(xiàn)為微處理器、ASIC、FPGA、微控制器(如可從ST Microelectronics獲得的L6562PFC控制器)諸如此類。另外，雖然獨(dú)立地描述A/D轉(zhuǎn)換器122和/或PFC控制器130，但是要理解在各種實(shí)施方式中可以將A/D轉(zhuǎn)換器122和/或PFC控制器130以及相關(guān)聯(lián)的功能合并在控制器120 中。圖2是根據(jù)示例性實(shí)施方式的控制器120的方框圖。參考圖2，控制器120包括處理器124、只讀存儲(chǔ)器(ROM) 126、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 127和PWM信號(hào)生成器128。如上所討論的，A/D轉(zhuǎn)換器122從分壓器115接收輸入DC電壓信號(hào)，并且將輸入DC電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，該數(shù)字值用于指示整流AC線路電壓的波形。由處理器124接收該數(shù)字值以便進(jìn)行處理，并且還可以例如經(jīng)由總線121將該數(shù)字值存儲(chǔ)在ROM 126和/或RAM 127中。處理器124包括他自己的存儲(chǔ)器(例如非易失性存儲(chǔ)器)，用于存儲(chǔ)可執(zhí)行的軟件/固件可執(zhí)行代碼，該代碼允許處理器124執(zhí)行電壓控制器110的各種功能。可選擇地，可以將該可執(zhí)行代碼存儲(chǔ)在ROM 126和/或RAM 127之中的指定存儲(chǔ)位置中。ROM 126可以包括任意數(shù)量、類型的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)以及他們的任意組合，如PR0M、EPR0M、EEPROM等等。此外ROM 126和/或RAM 127可以存儲(chǔ)例如由處理器124進(jìn)行的以前的AC線路電壓計(jì)算的結(jié)果和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。響應(yīng)于來(lái)自處理器124的指令或控制信號(hào)，PWM信號(hào)生成器128生成并且輸出脈沖波形調(diào)制(PWM)信號(hào)以作為控制信號(hào)。更具體而言，在所述實(shí)施方式中，PWM信號(hào)生成器128根據(jù)由處理器124確定的AC線路電壓的值，改變PWM控制信號(hào)的脈沖寬度。例如，PWM信號(hào)生成器128可以響應(yīng)于AC線路電壓的較高值，生成具有較窄脈沖寬度的PWM控制信號(hào)。從控制器120向PFC控制器130輸出該P(yáng)WM控制信號(hào)，PFC控制器130根據(jù)該P(yáng)WM控制信號(hào)的脈沖寬度來(lái)控制固態(tài)照明器具140的功率調(diào)制。例如，PFC控制器130可以被配置為響應(yīng)于較大的脈沖寬度增加到固態(tài)照明器具140的電流，從而對(duì)于較低的電壓值(例如120VAC)維持恒定的功率。類似地，PFC控制器130可以被配置為響應(yīng)于較窄的脈沖寬 度減少到固態(tài)照明器具140的電流，從而對(duì)于較高的電壓值(例如277VAC)維持恒定的功率。例如，在一些實(shí)施方式中，PFC控制器130在他的設(shè)備上具有專用電流設(shè)置管腳。通過(guò)在該電流設(shè)置管腳上設(shè)置電壓參考，PFC控制器130將向固態(tài)照明器具140輸出這樣一種PWM信號(hào)，該P(yáng)WM信號(hào)的脈沖寬度與該電流設(shè)置管腳上所見(jiàn)的電壓參考相關(guān)。從控制器120輸出的該P(yáng)WM控制信號(hào)(其取決于輸入電壓波形具有可可變的脈沖寬度)流經(jīng)PFC控制器130中的濾波器電路(未顯示)并且有效地改變PFC控制器130的電流設(shè)置管腳上的電壓參考。這允許總功率中的改變遍及固態(tài)照明器具140的LED陣列145中的LED。當(dāng)然，可以將用于控制固態(tài)照明器具140的其他類型的控制信號(hào)和方法合并到本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍中。再次參考圖1，固態(tài)照明器具140可以是可從Philips Color Kinetics獲得的EssentialWhite 系列照明器具之一。固態(tài)照明器具140包括開(kāi)關(guān)141和光源或照明源如典型的LED陣列145。開(kāi)關(guān)141響應(yīng)于從PFC控制器130接收的功率調(diào)制控制信號(hào)，打開(kāi)和關(guān)閉到LED陣列145的電源，其中PFC控制器130同時(shí)地改變穩(wěn)定狀態(tài)電流。例如“打開(kāi)”時(shí)間量可以確定流經(jīng)LED陣列145的LED的電流的量。從而對(duì)于AC線路電壓的各種值，調(diào)整到LED陣列145的電源的開(kāi)關(guān)定時(shí)或周期。例如與較低的AC線路電壓(例如120VAC)相比，較高的AC線路電壓(例如277VAC)將需要較短的“打開(kāi)”時(shí)間間隔(導(dǎo)致較少的電流)來(lái)向LED陣列145提供穩(wěn)定狀態(tài)功率(例如30W)。 圖3是根據(jù)示例性實(shí)施方式的顯示控制固態(tài)照明器具的功率的過(guò)程的流程圖?？梢岳缬扇缟蠀⒖紙DI和2所討論的A/D轉(zhuǎn)換器122和控制器120來(lái)實(shí)現(xiàn)圖3中所述的各種步驟和/或操作。在步驟S310中，接收整流的AC線路電壓信號(hào)以便對(duì)固態(tài)照明器具供電。該AC線路電壓信號(hào)的幅度或值是未知的，并且可以是各種可獲得的AC線路電壓(如120VAC、230VAC或277VAC)中的任意ー個(gè)。在步驟S312，通過(guò)例如分壓器115將該AC線路電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成DC電壓信號(hào)，分壓器115提供與該AC線路電壓信號(hào)的波形相對(duì)應(yīng)的DC電壓水平。在步驟S314中例如由A/D轉(zhuǎn)換器122將該DC電壓信號(hào)從模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字，以提供表示該AC線路電壓信號(hào)的波形的數(shù)字值。在操作S316中，例如由控制器120和/或處理器124使用該數(shù)字值確定該AC線路電壓信號(hào)的幅度或值，下文參考圖4-6進(jìn)行更詳細(xì)的描述。通常，執(zhí)行波峰檢測(cè)算法以確定該AC線路電壓是否具有高的或中間的值(例如277VAC或220-240VAC)。但是例如當(dāng)AC線路電壓具有低的值(例如120VAC)時(shí)或者當(dāng)該AC線路電壓信號(hào)具有已調(diào)光的中間值(例如230VAC)時(shí)，僅使用該波峰檢測(cè)算法不能檢測(cè)該AC線路電壓的值。當(dāng)該波峰檢測(cè)算法不能檢測(cè)該AC線路電壓的值吋，執(zhí)行斜率檢測(cè)算法來(lái)確定AC線路電壓信號(hào)的上升沿的斜率是否對(duì)應(yīng)于低值或中間值。在確定AC線路電壓值之后，在步驟S318中基于確定的值生成并且向例如PFC控制器130輸出控制信號(hào)。基于該控制信號(hào)，調(diào)整固態(tài)照明器具的功率調(diào)制以反映AC線路電壓值。圖4是根據(jù)示例性實(shí)施方式的顯示確定AC線路電壓信號(hào)的值的過(guò)程的流程圖。參考圖4，首先如步驟S412和S414所指示的，對(duì)該過(guò)程進(jìn)行初始化。在一個(gè)實(shí)施方式中，僅在固態(tài)照明器具通電之后，執(zhí)行該初始化，但是在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍的前提下，在可選擇的實(shí)施方式中可以整個(gè)省略該初始化或者可以在用于確定AC線路電壓的值的過(guò)程之中的其他時(shí)間處執(zhí)行該初始化。當(dāng)以前確定的AC線路電壓值可用時(shí)，在步驟S412中可以從存儲(chǔ)器獲取以前確定的AC線路電壓值，并且在步驟S414中基于該以前確定的AC線路電壓值來(lái)初始設(shè)置例如由控制器120輸出的控制信號(hào)。如果該控制信號(hào)是例如PWM控制信號(hào)，那么根據(jù)該以前確定的AC線路電壓值來(lái)初始設(shè)置PWM脈沖寬度或工作周期。例如每當(dāng)打開(kāi)固態(tài)照明器具時(shí)可以確定AC線路電壓的值并且將其存儲(chǔ)在例如ROM 126中。因此，當(dāng)正在確定AC線路電壓的當(dāng)前值時(shí)，固態(tài)照明器具可以在以前確定的AC線路電壓值上進(jìn)行操作。這防止了該確定過(guò)程期間的閃變效應(yīng)或其他不利的影響。在操作S420中，執(zhí)行波峰檢測(cè)算法，以便基于例如由A/D轉(zhuǎn)換器122提供的數(shù)字值，檢測(cè)AC線路電壓信號(hào)的波峰和頻率。參考圖5來(lái)詳細(xì)討論操作S420的波峰檢測(cè)算法，其中圖5是根據(jù)示例性實(shí)施方式的顯示確定AC線路電壓信號(hào)的信號(hào)波峰和頻率的過(guò)程的流程圖。參考圖5，在預(yù)定數(shù)量的周期期間(例如20個(gè)周期)期間或者對(duì)于預(yù)定的時(shí)間周期(例如150ms)，讀取DC電壓信號(hào)的數(shù)字值，以便識(shí)別并且存儲(chǔ)(與AC線路電壓信號(hào)波形的波峰相對(duì)應(yīng)的)最大數(shù)字值和/或識(shí)別AC線路電壓信號(hào)的頻率。例如，處理器124可以 采樣大量來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器122的DC電壓信號(hào)的數(shù)字值。為了識(shí)別最大數(shù)字值，在步驟S421中讀取DC電壓信號(hào)的數(shù)字值并且在步驟S422中將其與最大值進(jìn)行比較。該最大值可以是預(yù)定的閾值或者在以前讀取的數(shù)字值中以前被確定為最大值的存儲(chǔ)數(shù)字值。當(dāng)讀取數(shù)字值大于該最大值時(shí)(步驟S422 :是)，在步驟S423中存儲(chǔ)該讀取數(shù)字值以作為新的最大值，以便用于與后來(lái)讀取的數(shù)字值的比較。當(dāng)該讀取數(shù)字值不大于該最大值時(shí)(步驟S422 :否)，跳過(guò)步驟S423，并且在步驟S424確定是否存在用于讀取數(shù)字值的附加周期(或時(shí)間)。例如，可以分別將周期數(shù)量或逝去時(shí)間與預(yù)定閾值或預(yù)定時(shí)間周期進(jìn)行比較以便讀取該數(shù)字值。當(dāng)存在附加周期或時(shí)間時(shí)(步驟S424:是)，重復(fù)步驟S421到步驟S423。當(dāng)不存在用于讀取該數(shù)字值的附加周期或時(shí)間時(shí)(步驟S424:否)，認(rèn)為采樣的數(shù)字值之中的當(dāng)前最大值是波形的波峰值。
在步驟S425中計(jì)算AC線路電壓的波形的頻率。例如在步驟S425中確定該AC線路電壓是50Hz還是60Hz，這一般是由固態(tài)照明器具安裝的地理位置指示的。要確定波形的頻率是因?yàn)槠渲苯佑绊懖ㄐ蔚男甭?，在下文討論的圖4的操作S450中計(jì)算該斜率。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以通過(guò)對(duì)周期的時(shí)間段上的波形的波動(dòng)上的點(diǎn)(例如波動(dòng)的波峰或起始點(diǎn))進(jìn)行采樣并且計(jì)算相鄰波動(dòng)之間的時(shí)間量來(lái)確定波形的頻率。在圖5的步驟S425中確定頻率之后，過(guò)程返回到圖4。在圖4的步驟S432-S435中，確定是否可以確定AC線路電壓信號(hào)的值，而無(wú)需確定對(duì)應(yīng)的波形的斜率。具體而言，在步驟S432，將波形的波峰值與預(yù)定的第一閾值進(jìn)行比較，以確定該AC線路電壓信號(hào)的值是否是最大電壓值(例如277VAC)。當(dāng)該波峰值大于該第一閾值時(shí)(步驟S432 :是)，在步驟S433中確定該AC線路電壓信號(hào)的值是最大電壓值。當(dāng)該波峰值不大于該第一閾值時(shí)(步驟S432 :否)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S434，在步驟S434中，將波形的波峰值與預(yù)定的第二閾值進(jìn)行比較，以確定該AC線路電壓信號(hào)的值是否是中間電壓值(例如230VAC)或者在可能的中間電壓值的范圍中(例如220VAC-240VAC)。當(dāng)該波峰值大于該第二閾值時(shí)(步驟S434 :是)，在步驟S435中確定該AC線路電壓信號(hào)的值是中間電壓值(或者在可能的中間電壓值的范圍中)。當(dāng)該波峰值不大于該第二閾值時(shí)(步驟S434 :否)，該過(guò)程基于波形的斜率來(lái)確定AC線路電壓信號(hào)的值。即當(dāng)波峰值不大于第二閾值時(shí)，AC線路電壓信號(hào)可以是低電壓值(例如120VAC)或已調(diào)光的中間電壓值(例如230VAC)，這是僅僅基于波峰值確定無(wú)法區(qū)分的情況。 例如圖7A和7B分別是120VAC線路電壓信號(hào)和已調(diào)光230VAC線路電壓信號(hào)的波形的樣本蹤跡。圖7A與7B的對(duì)比顯示對(duì)應(yīng)的波形的頻率和波峰本質(zhì)上相同，但是波形的斜率不同。具體而言，圖7B中的波形的斜率整體比圖7A中的波形的斜率更陡。因此，通過(guò)(例如在圖4的操作S450中)計(jì)算斜率，可以確定AC線路電壓信號(hào)是120VAC還是230VAC而不管調(diào)光。當(dāng)然，仍然可以基于較低的波峰來(lái)區(qū)分已調(diào)光120VAC線路電壓信號(hào)(未顯示)，其中該已調(diào)光120VAC線路電壓信號(hào)可能具有比圖7B中的已調(diào)光230VAC線路電壓信號(hào)的斜率類似的斜率。因此在ー個(gè)實(shí)施方式中，如果斜率計(jì)算是非確定性的，則可以執(zhí)行附加的波峰比較(未顯示)。因此，當(dāng)在步驟S434中確定波峰值不大于該第二閾值吋，該過(guò)程前進(jìn)到步驟S440，在步驟S440中對(duì)于斜率確定選擇參考標(biāo)準(zhǔn)。參考標(biāo)準(zhǔn)的選擇可以基于，例如如上所述以前在操作S420中已確定的，AC線路電壓信號(hào)的頻率。該參考標(biāo)準(zhǔn)在與非調(diào)光低電壓值和已調(diào)光中間電壓值相對(duì)應(yīng)的每個(gè)可能的頻率處的斜率或斜率范圍相關(guān)聯(lián)，從而可以將計(jì)算的斜率彼此進(jìn)行比較。例如圖8是顯示參考標(biāo)準(zhǔn)能夠基于其的樣本斜率的圖。斜率810對(duì)應(yīng)于已調(diào)光230VAC線路電壓信號(hào)中的波形的上升沿并且斜率820對(duì)應(yīng)于已調(diào)光120VAC線路電壓信號(hào)的上升沿。如上所討論的，較高的AC線路電壓信號(hào)值(斜率810)較陡。在選擇參考標(biāo)準(zhǔn)之后，在操作S450中執(zhí)行斜率檢測(cè)算法，以便基于例如由A/D轉(zhuǎn)換器122提供的數(shù)字值確定與AC線路電壓信號(hào)波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的斜率。參考圖6來(lái)詳細(xì)討論操作S450的斜率檢測(cè)算法，其中圖6是根據(jù)示例性實(shí)施方式的顯示確定AC線路電壓信號(hào)波形的斜率的過(guò)程的流程圖。參考圖6，在步驟S451(例如從A/D轉(zhuǎn)換器122)讀取與DC電壓信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字值。在一個(gè)實(shí)施方式中，必須在近似2. 5ms的時(shí)間段上的(使用讀取數(shù)字值)對(duì)AC線路電壓信號(hào)的波形進(jìn)行采樣，因?yàn)楫?dāng)ELV調(diào)光器被調(diào)光到他們的最低水平時(shí)2. 5ms是可獲得的波形的最小量。例如，如果對(duì)于多于大約2. 5ms發(fā)生采樣，那么可能不存在AC信號(hào)，因?yàn)锳C信號(hào)可能被調(diào)光器削掉。在步驟S542，基于該讀取數(shù)字值識(shí)別AC線路電壓信號(hào)的波形的上升沿。例如，通過(guò)監(jiān)視一個(gè)時(shí)間段上的數(shù)字值，可以在識(shí)別在一系列減小的或未改變的數(shù)字值之后開(kāi)始增加的數(shù)字值之時(shí)立即識(shí)別上升沿。一旦識(shí)別了波形的上升沿，在步驟S453使用表示該上升沿的至少一部份的多個(gè)數(shù)字值來(lái)計(jì)算該上升沿的斜率。例如，可以收集預(yù)定數(shù)量的數(shù)字值和/或數(shù)字值樣本，或者可以在預(yù)定時(shí)間段上收集數(shù)字值。在一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)將與該上升沿相對(duì)應(yīng)的每個(gè)選擇數(shù)字值與在先數(shù)字值進(jìn)行比較來(lái)計(jì)算該上升沿的斜率。例如通過(guò)使用表示波形的上升沿的10個(gè)數(shù)字值，相鄰的數(shù)字值之間的大約50個(gè)計(jì)數(shù)(見(jiàn)圖8的810)的增加將指示230VAC的線路電壓，而相鄰的數(shù)字值之間的大約25個(gè)計(jì)數(shù)(見(jiàn)圖8的曲線820)的增加將指示120VAC的線路電壓。在步驟S454中，將計(jì)算的斜率與步驟S440中選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，其中該參考標(biāo)準(zhǔn)是取決于AC線路電壓信號(hào)的頻率的。在所述實(shí)施方式中，為了描述的目的，僅將該計(jì)算的斜率與對(duì)應(yīng)于低電壓值(例如120VAC)的參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。但是要理解在各種實(shí)施方式中，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍的前提下，可以將該計(jì)算的斜率與低電壓和中間電壓(例如230VAC)中的任意一個(gè)或兩個(gè)進(jìn)行比較。當(dāng)比較指示該計(jì)算的斜率對(duì)應(yīng)于低電壓值(步驟S454:是)時(shí)，在步驟S455中遞增低電壓值計(jì)數(shù)器，當(dāng)比較指示該計(jì)算的斜率不對(duì)應(yīng)于低電壓值(步驟S454 :否)時(shí)，在步驟S456中遞增中間電壓值計(jì)數(shù)器。在步驟S457中，確定是否仍有附加采樣周期。例如對(duì)于數(shù)字值的對(duì)應(yīng)集合可以計(jì)算預(yù)定數(shù)量的斜率(例如60個(gè))，或者可以在預(yù)定時(shí)間段上(例如450ms)重復(fù)并且收集斜率計(jì)算結(jié)果。當(dāng)確定仍有附加采樣周期時(shí)(步驟S457 :是)，該過(guò)程返回到開(kāi)頭，并且重復(fù)步驟S451到S457。當(dāng)確定沒(méi)有附加采樣周期時(shí)(步驟S457 :否)，該過(guò)程前進(jìn)到步驟S458，在步驟S458中確定AC線路電壓信號(hào)的值。例如可以將至少一個(gè)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，以確定斜率是否單獨(dú)地或者共同地指示該AC線路電壓信號(hào)的值是中間電壓值或低電壓值。在一個(gè)實(shí)施方式中，僅將中間電壓值計(jì)數(shù)器與被選擇用于指示該AC線路電壓信號(hào)的值是否是中間電壓值的預(yù)定閾值進(jìn)行比較，盡管各種實(shí)施方式可以比較一個(gè)或兩個(gè)計(jì) 數(shù)器或者實(shí)現(xiàn)其他可比較的識(shí)別技術(shù)。在被計(jì)算的預(yù)定數(shù)量的斜率為60的示例中，用于中間電壓的預(yù)定閾值可以是20，在該情況中只有當(dāng)指示中間電壓值的計(jì)算的斜率的量超過(guò)20時(shí)，該過(guò)程確定該AC線路電壓信號(hào)的值是中間電壓在圖6的步驟S458中確定電壓值之后，該過(guò)程返回到圖4。根據(jù)該結(jié)果，該AC線路電壓信號(hào)的值在步驟S459中被確定為低電壓值或者在步驟S460中被確定為是中間電壓值之一。在步驟S470中，將(來(lái)自步驟S433、S435、S459或S460中的一個(gè)的)確定的電壓值與在步驟S412中從存儲(chǔ)器獲取的以前存儲(chǔ)的電壓值進(jìn)行比較。當(dāng)該確定的電壓值與以前存儲(chǔ)的電壓值相同時(shí)(步驟S470:是)，該過(guò)程結(jié)束。在該情況中，(例如由控制器420輸出的)控制信號(hào)與來(lái)自由初始化過(guò)程所提供的設(shè)置的控制信號(hào)相比保持不變。即控制信號(hào)繼續(xù)為基于以前存儲(chǔ)的電壓值。當(dāng)該確定的電壓值與以前存儲(chǔ)的電壓值不相同時(shí)(步驟S470 :否)，將AC線路電壓信號(hào)的新電壓值存儲(chǔ)(在例如ROM 126中)并且用來(lái)改變控制信號(hào)。作為響應(yīng)，從控制器120接收該控制信號(hào)的PFC控制器130改變提供給固態(tài)照明器具240的功率調(diào)制控制信號(hào)，以便針對(duì)改變的電壓值進(jìn)行調(diào)整。雖然本文已經(jīng)描述并且說(shuō)明了多個(gè)創(chuàng)造性的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易預(yù)想到用于執(zhí)行本文所述的功能并且/或者獲得本文所述的結(jié)果并且/或者一個(gè)或多個(gè)優(yōu)勢(shì)的各種其他裝置和/或結(jié)構(gòu)，并且將每個(gè)該變形和/或修改視為落入本文所述的創(chuàng)造性的實(shí)施方式的范圍中。例如圖4-6涉及將AC線路電壓確定為可以分別對(duì)應(yīng)于277VAC、230VAC和120VAC的高電壓值、中間電壓值或低電壓值這三個(gè)值中的一個(gè)值的示例性實(shí)施方式。但是在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的范圍的前提下，各種附加實(shí)施方式可以被配置為確定不同的電壓值或電壓值范圍(例如與277VAC、230VAC和120VAC不同)和/或確定AC線路電壓不同數(shù)量的電壓值(例如多于或少于3個(gè))。更具體而言，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將容易意識(shí)到本文所述的全部參數(shù)、尺寸、材料和配置意味著是示例性的，并且實(shí)際的參數(shù)、尺寸、材料和/或配置將取決于使用本發(fā)明的教導(dǎo)的具體的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用。本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到或者能夠僅僅使用常規(guī)經(jīng)驗(yàn)確定本文所述的具體創(chuàng)造性的實(shí)施方式的等效物。因此要理解，僅僅通過(guò)示例的方式給出前述實(shí)施方式，并且在所附權(quán)利要求及其等效物的范圍中可以用與具體所述和所要求的方式不同的方式來(lái)實(shí)施創(chuàng)造性的實(shí)施方式。本發(fā)明的公開(kāi)的創(chuàng)造性的實(shí)施方式涉及本文所述的每個(gè)獨(dú)立的特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具和/或方法。另外，如果兩個(gè)或多個(gè)該特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具和/或方法不互相矛盾，則兩個(gè)或多個(gè)該特征、系統(tǒng)、物品、材料、工具和/或方法的任意組合也包括在本發(fā)明的公開(kāi)的創(chuàng)造性的范圍中。
應(yīng)該將本文所定義并且使用的全部定義理解為支配字典定義、通過(guò)參考的方式合并的文獻(xiàn)中的定義和/或所定義的術(shù)語(yǔ)的常規(guī)意思。應(yīng)該將在本文的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的不定冠詞“一”和“ー個(gè)”理解為意味著“至少ー個(gè)”，除非明確指示不是這樣。應(yīng)該將在本文的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用短語(yǔ)“和/或”理解為意味著通過(guò)其來(lái)結(jié)合的元素中的“任意一個(gè)或兩個(gè)”，即在ー些情況中元素結(jié)合出現(xiàn)并且在其他情況中元素分別出現(xiàn)?？梢砸韵嗤姆绞浇忉寣⒂谩昂?或”羅列的多個(gè)元素，即如此結(jié)合的“ー個(gè)或多個(gè)”元素。除了由“和/或”從句所具體識(shí)別的元素之外，還可以可選擇地出現(xiàn)其他元素，而不管其他與具體識(shí)別的那些元素相關(guān)還是不相關(guān)。因此，作為非限制性的示例，當(dāng)結(jié)合開(kāi)放式結(jié)束語(yǔ)句如“包括”來(lái)使用對(duì)于“A和/或B”的參考時(shí)，在有關(guān)實(shí)施方式中可以推斷僅有A (可選擇地包括除了 B之外的元素)；在另ー個(gè)實(shí)施方式中僅有B (可選擇地包括除了 A之外的元素)；在另ー個(gè)實(shí)施方式中包括A和B兩者(可選擇地包括其他元素)等。應(yīng)該將說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中所使用的“或”理解為具有與如上所定義的“和/或”相同的意思。例如，當(dāng)用“或”或“和/或”來(lái)分開(kāi)列表中的項(xiàng)時(shí)，應(yīng)該將“或”或“和/或”理解為是包容性的，即包括至少ー個(gè)但還包括大量或一系列元素中的多個(gè)，并且可選擇地
附加的未列出的項(xiàng)。當(dāng)“由......構(gòu)成”使用在權(quán)利要求中時(shí)是指確切地包括大量或一系
列元素中的ー個(gè)，除非明確說(shuō)明相反的指示，如“僅ー個(gè)”或“剛好ー個(gè)”。整體而言，當(dāng)本文所使用的術(shù)語(yǔ)“或”之前有排他性的術(shù)語(yǔ)如“任意ー個(gè)”、“ー個(gè)”、“其中ー個(gè)”或“剛好ー個(gè)”時(shí)，應(yīng)該將其理解為指示互斥的可選項(xiàng)(即“一個(gè)或另一個(gè)而不是兩個(gè)”)。當(dāng)“本質(zhì)上由......構(gòu)成”使用在權(quán)利要求中時(shí)，其應(yīng)該具有如在專利法的領(lǐng)域中所使用的常規(guī)意義。應(yīng)該將說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中對(duì)ー個(gè)或多個(gè)元素的列表的參考所使用的短語(yǔ)“至少ー個(gè)”理解為意味著從該元素列表中的任意ー個(gè)或多個(gè)元素所選擇的至少ー個(gè)元素，但沒(méi)必要包括在該元素列表之中具體列出的每個(gè)元素，并且不排除該元素列表中的元素的任意組合。該定義還允許該元素可以選擇性地出現(xiàn)除了短語(yǔ)“至少ー個(gè)”所涉及的元素列表之中所具體識(shí)別的元素之外的元素，不管該元素與具體識(shí)別的元素是相關(guān)還是無(wú)關(guān)。因此，作為非限制性的示例，“A和B中的至少ー個(gè)”(或等效地“A或B中的至少ー個(gè)”或等效地“A和/或B中的至少ー個(gè)”)在該實(shí)施方式中可以是指至少ー個(gè)，選擇性地包括多于ー個(gè)，有A沒(méi)B (并且選擇性地包括除了 B之外的元素)，在另ー個(gè)實(shí)施方式中是指至少ー個(gè)，選擇性地包括多于ー個(gè)，有B沒(méi)A (并且選擇性地包括除了 A之外的元素)，在另ー個(gè)實(shí)施方式中是指至少ー個(gè)，選擇性地包括多于ー個(gè)，A和至少ー個(gè)，選擇性地包括多于ー個(gè)，B(并且選擇性地包括其他元素)等。還應(yīng)該理解,在本文所要求的包括多個(gè)步驟或動(dòng)作的方法中，該方法的步驟或動(dòng)作的次序不必要受到所闡述的方法的步驟或動(dòng)作的次序的限制，除非明確做出相反的指示。并且，僅僅為了方便起見(jiàn)而在權(quán)利要求中提供了附圖標(biāo)記并且不是意味著以任何方式來(lái)限制權(quán)利要求。最后，在權(quán)利要求中以及在以上說(shuō)明書(shū)中應(yīng)該將諸如“包含”、“包括”、“攜帯”、“具
有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“由......組成”之類的全部詞語(yǔ)理解為開(kāi)發(fā)性的，即意味著
包括但不限干。僅有詞語(yǔ)“由......構(gòu)成”和“基本由......構(gòu)成”應(yīng)該分別是封閉式的或半封閉的詞語(yǔ)。
權(quán)利要求
1.一種向由AC線路電壓供電的固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的方法，所述方法包括將與線路電壓相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示線路電壓的波形的多個(gè)數(shù)字值 (S312)；使用多個(gè)數(shù)字值的選擇值來(lái)計(jì)算與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的多個(gè)斜率(S453);并且基于計(jì)算的斜率確定所述線路電壓的值(S458)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括生成具有與所述線路電壓的確定的值相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制信號(hào)，其中，響應(yīng)于所述PWM控制信號(hào)來(lái)控制提供給所述固態(tài)照明器具的電流以維持恒定的功率。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，計(jì)算每個(gè)斜率包括識(shí)別所述波形的對(duì)應(yīng)的上升沿的選擇值；并且確定所識(shí)別的選擇值的相鄰的選擇值之間的差異。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，指示所述線路電壓的值為大約230VAC的計(jì)算的斜率比指示所述線路電壓的值為大約120VAC的計(jì)算的斜率更陡。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括識(shí)別與所述波形的波峰相對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)字值中的最大數(shù)字值；并且在計(jì)算與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的斜率之前，將所述最大數(shù)字值與多個(gè)預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括當(dāng)所述最大數(shù)字值超過(guò)第一電壓閾值時(shí)，確定所述線路電壓的值是大約277VAC。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括當(dāng)所述最大數(shù)字值超過(guò)第二電壓閾值時(shí)，確定所述線路電壓的值是在大約220VAC到大約240VAC的范圍中，所述第二電壓閾值低于所述第一電壓閾值。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括當(dāng)所述最大數(shù)字值不超過(guò)所述第一電壓閾值或所述第二電壓閾值時(shí)，根據(jù)與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的計(jì)算的斜率，確定所述線路電壓的值是大約230VAC或大約120VAC中的一個(gè)。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括從存儲(chǔ)器獲取所述線路電壓的以前的值；并且至少當(dāng)計(jì)算與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的斜率時(shí)，根據(jù)所述線路電壓的以前的值來(lái)控制所述固態(tài)照明器具。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括識(shí)別所述線路電壓的波形的頻率；并且基于所識(shí)別頻率以及所述計(jì)算的斜率，確定所述線路電壓的值。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，基于所述計(jì)算的斜率確定所述線路電壓的值包括將每個(gè)計(jì)算的斜率與參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以確定所述計(jì)算的斜率是否與所述線路電壓的120VAC的值相關(guān)聯(lián)；當(dāng)所述計(jì)算的斜率被確定為與所述線路電壓的120VAC的值相關(guān)聯(lián)時(shí)，遞增120VAC計(jì)數(shù)器；當(dāng)所述計(jì)算的斜率被確定為不與所述線路電壓的120VAC的值相關(guān)聯(lián)時(shí)，遞增230VAC 計(jì)數(shù)器；其中，當(dāng)所述230VAC計(jì)數(shù)器超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)將所述線路電壓的值確定為是大約 230VAC,并且當(dāng)所述230VAC計(jì)數(shù)器未超過(guò)所述預(yù)定閾值時(shí)將所述線路電壓的值確定為是大約 120VAC。
12.一種用于向具有多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的設(shè)備，所述設(shè)備包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(122)，被配置為接收與具有波形的AC線路電壓信號(hào)相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)，并且將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示所述波形的數(shù)字值；以及處理器(124)，被配置為執(zhí)行算法，所述算法用于讀取由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的選擇數(shù)字值，基于所述選擇數(shù)字值計(jì)算斜率，并且基于計(jì)算的斜率確定所述線路電壓的值。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，還包括脈沖寬度調(diào)制(PWM)生成器，其被配置為生成具有與所述線路電壓的確定的值相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度的PWM控制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述PWM控制信號(hào)的脈沖寬度與所述線路電壓的確定的值成反比。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括功率因數(shù)校正(PFC)控制器，其被配置為接收所述PWM控制信號(hào)并且生成功率調(diào)制控制信號(hào)，該功率調(diào)制控制信號(hào)用于基于接收的PWM控制信號(hào)來(lái)控制所述多個(gè)LED的開(kāi)啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間的長(zhǎng)度。
16.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括存儲(chǔ)器，其被配置為存儲(chǔ)所述線路電壓的以前確定的值，其中，所述PWM生成器還被配置為至少在所述處理器執(zhí)行所述算法以基于所述計(jì)算的斜率確定所述線路電壓的值時(shí)，生成與所述線路電壓的所存儲(chǔ)以前確定的值相對(duì)應(yīng)的具有初始脈沖寬度的所述PWM控制信號(hào)。
17.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述處理器還被配置為識(shí)別由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供的、與所述波形的波峰相對(duì)應(yīng)的最大數(shù)字值；并且在讀取與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的所述選擇數(shù)字值之前，將所述最大數(shù)字值與多個(gè)電壓閾值進(jìn)行比較。
18.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，還包括分壓器電路，其被配置為接收所述AC線路電壓并且基于所接收AC線路電壓信號(hào)向所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供所述模擬電壓信號(hào)，其中，所述模擬電壓信號(hào)包括DC電壓信號(hào)。
19.一種存儲(chǔ)可由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的、用于向由AC線路電壓供電的固態(tài)照明器具提供通用電壓輸入的程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括接收代碼段，用于接收指示線路電壓的波形的多個(gè)數(shù)字值(S451)；計(jì)算代碼段，用于使用所述多個(gè)數(shù)字值的選擇值來(lái)計(jì)算與所述波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的多個(gè)斜率(S453)；確定代碼段，用于基于計(jì)算的斜率確定所述線路電壓的值(S458);以及控制信號(hào)代碼段，用于基于所述線路電壓的確定的值調(diào)整控制信號(hào)(S381)，所述控制信號(hào)調(diào)整提供給所述固態(tài)照明器具的功率。
20.如權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，所述控制信號(hào)包括具有與所述線路電壓的確定的值相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度的脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制信號(hào)。
全文摘要
一種用于向由AC線路電壓供電的固態(tài)照明器具(140)提供通用電壓輸入的方法包括將與該線路電壓相對(duì)應(yīng)的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成指示該線路電壓的波形的數(shù)字值(S312)，并且使用該數(shù)字值的選擇值來(lái)計(jì)算與該波形的上升沿相對(duì)應(yīng)的斜率(S453)。基于計(jì)算的斜率確定該線路電壓的值(S458)。
文檔編號(hào)H02M1/10GK102626004SQ201080036774
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者G·坎普貝爾, I·施克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司