[發明專利]用于經由負載電路進行數據傳輸的控制裝置和方法

在審

• 申請號: 201380069589.4
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN104904317A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: K·阿賓格;S·萊克;羅曼·普羅內爾
• 申請（專利權）人: 赤多尼科兩合股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H04B3/54
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;劉久亮

本發明涉及一種用于控制發光機構的操作設備的裝置和方法。本發明尤其涉及可經由負載電路來傳輸數據包的方法和裝置，通過該負載電路實現了能量供應。

為了對發光機構進行亮度控制，可以使用調光裝置。在例如燈泡的傳統照明裝置的基礎上工作的發光裝置中，亮度調節可以在調光裝置中通過發光裝置的供電電壓的相位切割或相位截斷來實現。其中發光裝置的功率被降低，同時在供電電壓過零之后或之前產生短暫的供電電壓的中斷，從而根據該中斷的持續時間來減小發光裝置的功率。

控制裝置可被用于亮度控制或者色彩控制，以便向發光機構的操作設備發送控制信號。設置在操作設備中的分析電路對這些控制信號進行計算，并相應地調整亮度。這樣的控制也可被用于色彩控制。這種類型的控制尤其適用于基于氣體放電燈或者發光二極管(LED)形式的發光機構的照明設備。

可以將接通在電源與負載之間的控制裝置的輸入端子與輸出端子之間的導通路徑切換至高阻抗以便通過負載電路來進行數據傳輸。由此可將控制信號調制到負載的供電電壓上。依照原理對功率開關(諸如功率場效應管(Power-MOSFET)的源極與漏極之間的集成二極管)進行的限制可能會阻礙經由負載電路的數據比特的有效傳輸。用于通過負載電路進行的數據傳輸的裝置和方法是所期待的，其中在傳輸數據包的過程中，每一個供電電壓的全波多于一個數據比特基本上也是可行的。

本發明的任務在于，提供一種用于經由負載電路進行數據傳輸的裝置和方法，該裝置或方法適用于基于非傳統的發光機構的發光裝置，并且使得經由負載電路進行有效的數據傳輸。

該任務通過具有在獨立的權利要求中所提供的技術特征的控制裝置、方法以及照明系統來實現。從屬權利要求限定了本發明進一步的改進。

根據實施方式提供了一種被設置用于經由負載電路進行數據傳輸的控制裝置。該控制裝置具有用于與電源(例如電網電壓源)連接的輸入端子以及用于與負載功率連接的輸出端子。控制裝置包括在輸入端子與輸出端子之間的串聯電路中的第一開關裝置和第二開關裝置。控制裝置包括控制電路，該控制電路與第一開關裝置以及第二開關裝置相連接，并且被設置為生成控制信號以便傳輸數據比特，該控制信號用于控制所述第一開關裝置和/或所述第二開關裝置。

通過兩個開關裝置的使用能夠不但在具有正的供電電壓的半波中而且在具有負的供電電壓的半波中生成用于編碼數據比特的相位切割和/或相位截斷。每個供電電壓的全波能夠傳輸兩個數據比特。利用供電電壓的半波序列能夠傳輸數據包。其中通過若干連續的半波的相位切割或相位截斷對操作設備的調節值(例如亮度或者色彩的目標值)進行編碼。

控制裝置尤其可用于向用于發光機構的操作設備傳輸數據包。該數據包可包括亮度值和/或色彩值。發光機構的操作設備可根據數據包中所傳輸的調節值執行亮度控制或色彩控制或者亮度調節或色彩調節。在數據包的傳輸結束后，由數據包預預定的亮度或者色彩可由操作設備保持。不同于傳統的相位截斷調光或者相位切割調光，在數據包傳輸結束后不必生成其它的相位切割或相位截斷以例如保持減小的亮度。

當在輸入端子處施加信號并且控制電路不生成控制信號時，可將第一開關裝置和第二開關裝置設置為使它們處于接通狀態，以便將輸入端子與輸出端子電連接。只有當生成相位切割和/或相位截斷以便傳輸數據包時或者當另一個操作(例如供電電壓的過零識別)要求切換至高阻抗狀態時，控制電路才必須選擇性地生成控制信號。

第一開關裝置和第二開關裝置可以是功率開關。第一開關裝置和第二開關裝置可以是具有絕緣柵電極的功率半導體構件，例如場效應管(MOSFET)。

控制電路可被設置用于僅當控制裝置發出控制信號時，才對第一開關裝置的柵極處的電位以及第二開關裝置的柵極處的電位產生影響。控制電路可通過生成控制信號引起第一開關裝置的柵極處以及第二開關裝置的柵極處的電位變化，借此提高串聯電路的阻抗。從而可以使提供給負載的供電電壓短暫地降低，以便生成相位切割或相位截斷。

控制裝置可包括與輸入端子相連接以便對第一開關裝置的柵極以及第二開關裝置的柵極進行充電的電路部件。這些電路部件可構成充電電路，該充電電路可對第一開關裝置的柵極以及第二開關裝置的柵極進行充電，使得兩個開關裝置處于接通狀態并且允許在輸入端子與輸出端子之間有電流通過。