CN102217422A - 在分级调光和连续调光模式中控制镇流器照度的系统 - Google Patents

Abstract

一种用于控制镇流器照度的系统，包括：将电源提供到灯镇流器功率级，将镇流器灯驱动到预定的镇流器灯照度以响应于所述功率级接收的功率，和激励一个级别开关以将镇流器灯从预定的镇流器灯照度驱动到第一现场编程的镇流器灯照度。

Description

在分级调光和连续调光模式中控制镇流器照度的系统

本申请要求在2008年9月23日提交的序列号为61/194,057的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及电子照明镇流器，特别是可变发光级别镇流器。

背景技术

通常情况下，气体放电灯和荧光灯具有负阻抗。如果这种类型的灯连接到稳压电源，灯电流将增加超过额定电流，且所述灯或电源将失效。为了补偿所述灯的负阻抗，具有大于上述负阻抗的正阻抗的电路被插入与所述灯串联。提供上述正阻抗的所述电路称为电子镇流器。在一般情况下，60赫兹120V交流电的主电源输入被整流为直流电且升压到更高的如400V的直流(DC)电压。这种高压DC电压用频率在10kHz至100kHz范围(称为高频率)内的逆变电路斩波。该高频电压源连接到电感器和电容器的组合，使得高频电流提供给所述灯。流过所述灯的电流通过改变所述逆变电源的频率来控制，从而控制所述镇流器灯的照度。

此前，在电子镇流器成为实用和符合成本效益之前，磁线圈镇流器用于限制来自60Hz、120伏交流主电源的电流。在这些镇流器中的磁电感提供了正阻抗，以限制通过负阻抗灯的电流。这种磁线圈镇流器对于控制通过负阻抗灯的电流是一种无效率的方法。因此，电子镇流器取代了市场上的同类磁部件。

当电子镇流器用来控制通过荧光灯的电流时，它可以相对容易地修改所述灯的照度，因为光输出与通过灯的电流大约成正比。控制灯电流的必要电路已经到位，但需要向镇流器传达所需的光照强度。一般来说，所需的照度设置点是通过所述镇流器的一个另外的0-10V直流输入而设置的，所述0-10V直流输入可以由用户直接改变或间接地通过一个自动化系统(如建筑物能量控制器)而改变。一个典型的调光镇流器将允许所述镇流器灯的照度在介于5％和100％之间变化。

上述0-10V输入要求的后果是，通常需要一对电线从安装在天花板外壳中的镇流器行进到人们可以轻松地设置控制旋钮的某个位置。在上述光照度级别通过一个自动系统(如计算机)设置的情况下也需要这些电线。出于安全原因，这种0-10V的布线需要与主交流电源隔离。因为需要额外的线路运行，这增加了新的安装成本，但当希望用调光的镇流器来替换标准的固定的灯镇流器时，这是特别昂贵的。

发明内容

本申请公开了一种控制镇流器照度的系统，可用于分级调光或连续调光模式，使得可以在镇流器位置中安装、选择和控制现场编程的灯照度级别，其中所述镇流器位置没有可用于此用途的预先存在的0-10V的输入信号线。

在一个实施方案中，公开了一种控制镇流器照度的方法，包括：将电源提供到灯镇流器功率级，将镇流器灯驱动到预定的镇流器灯照度以响应于向所述灯镇流器功率级所提供的这种功率，和激励一个级别开关以将所述镇流器灯从预定的镇流器灯照度驱动到第一现场编程的镇流器灯照度。

在另一个实施方案中，描述了一种镇流器装置，它具有：当镇流器灯存在时用于向至少一个镇流器灯供电的灯驱动器，用于使用频率调制的灯功率信号来驱动所述灯驱动器的镇流器逆变器级，以及输入调整和隔离电路，其接收级别开关控制信号且输出一个镇流器控制信号作为所述级别开关控制信号的代表到一个微控制器。所述微控制器被配置为采样所述镇流器控制信号，用镇流器逆变器级控制信号将所述镇流器逆变器级驱动到第一预定的镇流器灯照度，和响应于在所述镇流器控制信号中的第一预定变化而将所述至少一个镇流器灯驱动到现场编程的镇流器灯照度。

附图说明

图1是说明一个镇流器的实施方案的方框图，所述镇流器连接到一个用于提供0-10V直流电压的级别开关，以便在连续调光模式中使用；

图2是含有如图1所示的相同镇流器的方框图，所述镇流器连接到用于提供120-277V交流电压的级别开关，以便在分级调光模式中使用；

图3是说明分级调光编程模式的一个实施方案的流程图，使用根据图2连接的镇流器来采集现场编程的镇流器灯照度；

图4是说明在图3的分级调光编程模式中使用的照度编程模式步骤的一个实施方案的流程图；

图5是说明连续调光编程模式的一个实施方案的流程图，使用根据图1连接的镇流器来采集现场编程的镇流器灯照度；

图6是说明在图5的连续调光编程模式中使用的照度编程模式步骤的一个实施方案的流程图；

图7和图8说明在连续调光编程模式和使用模式中镇流器灯照度与级别开关控制信号电压的关系曲线；

图9是一个流程图，说明在一个实施方案中用于根据图2连接的镇流器的、在最大照度设置点和系统最低光照度之间进行切换的分级调光模式；

图10是用于说明图9描述的分级调光模式的状态图；

图11是一个流程图，说明在一个实施方案中用于根据图2连接的镇流器的、在系统最低光照度、下一个更大的预定照度级别和最大照度设置点之间进行提供轮换(Round Robin)分级调光的分级调光模式；

图12是如图11所示的轮换分级调光的状态图；

图13是一个流程图，说明用于图1所示的镇流器的连续调光模式操作的一个实施方案。

具体实施方式

图1和图2显示一种镇流器系统，它允许在分级调光和连续调光两种模式中操作，其中所述镇流器系统自动检测是否连接交流主电源电压或传统的0-10V直流电压以进行镇流器灯照度的切换。照度级别可以在不同的现场编程的照度和预定的照度之间调光，不需要另外的0-10V直流输入控制。例如，在一个实施例中，所安装的镇流器灯照度的用户可以在全照度的33％、66％和100％之间切换，其中通过无论是交流主电源或是连接到镇流器系统的常规0-10V直流输入端的0-10V直流信号的特定序列的导通/关断操作，这种分级调光照度级的至少一个是可调的。

尤其是，图1显示镇流器100的一个实施例，其具有功率和控制级(102，104)，被配置为用于点亮与在连续调光模式配置中的功率级102电连通的镇流器灯106。尽管下面的说明中为方便起见使用了名词单数形式的术语“灯”，可以明白的是，所述词语“灯”也用于表示由所述功率级一起驱动的一个或多个镇流器灯102。

首先谈到镇流器功率级102，镇流器100具有第一镇流器输入端108，用于将镇流器功率信号110从AC电源端子111引入构成所述功率级102一部分的线电压调整和升压电路112中。镇流器功率信号110最好是60赫兹120-277V交流电压，作为在美国的典型交流主电源电压的代表。然而，在替换实施例中，镇流器功率信号110可以调节到感兴趣的范围或特定的应用，例如在中华人民共和国(仅指中国大陆)中的50赫兹220伏交流电压。所述线电压调整和升压电路112优选地是与逆变器级114电连通的一种临界过渡升压电路和功率因数控制器。逆变器级114优选地是串联谐振的、并联负载的电路，其通过驱动半桥谐振电路(未显示)而驱动一个灯驱动器116。所述线电压调整和升压电路112、逆变器级114和灯驱动器116限定了功率级102，且都是电子镇流器领域的普通技术人员公知的。

下面转到控制级104，在图1中显示为可变电位器的一个级别开关118输出一个0-10V直流(DC)的级别开关控制信号120到第二镇流器输入端122，以表示将级别开关控制信号120送到输入调整和隔离电路124。所述输入调整和隔离电路将级别开关控制信号转换为镇流器控制信号作为级别开关控制信号的代表，优选为脉宽调制(PWM)控制信号126，用于与对所述PWM镇流器控制信号进行采样的微控制器128连通，其中所述控制级104被定义为包括微控制器128以及所述输入调整和隔离电路124。所述微控制器128响应于接收到所述PWM控制信号126而用镇流器逆变器级控制信号113驱动所述逆变器级114，其中所述逆变器级114向所述灯驱动器116提供频率调制的灯功率信号115以将所述灯106驱动到所需的照度。所述灯驱动器116从微控制器128接收一个灯驱动器反馈电压信号129，该信号129是所需灯电流的代表，使得所述灯驱动器可以将实际的灯电流和所需的灯电流相比较，以完成在微控制器128、逆变器级114和灯驱动器116之间的、关于所述镇流器灯106的被控制照度的反馈回路，这是电子镇流器领域的普通技术人员所公知的。

在优选的实施例中，微控制器128是自动配置的，以能够响应于接收到在阈值系统高直流电压和阈值系统低直流电压之间的预定的多个级别开关控制信号的转换，选择现场编程的最大和最低照度设置点和将它们存储在镇流器存储器130中以供后续使用(见图5和6)。微控制器128也配置为将交流/直流模式指示存储在镇流器存储器130中，以使在镇流器100的初始或后续安装时镇流器100能够适当操作。虽然在图中显示为位于微控制器128中，镇流器存储器130优选地是电子可擦除闪存存储器，它可以是控制器存储器或位于芯片外的存储器，以接收现场编程的镇流器照度指示和交流/直流模式指示。

图2说明图1所示的镇流器100的用途，其被安装为与级别开关200一起使用，所述级别开关是单拉单掷开关，用于提供在交流电源(优选为60Hz、120-277V交流电)和所述输入调整和隔离电路124之间的开关，以用于分级调光模式。在这种安装配置的一个实施例中，微控制器128是自动配置的，以使得能够响应于接收到在最小-最大-最小或最大-最小-最大的交流主电源电压(见图3和4)之间的预定多个的级别开关控制信号的切换，接受现场编程的最大照度设置点指示和将其存储在镇流器存储器130中以备将来使用。如在图1所示的镇流器配置一样，微控制器128也配置为将交流/直流模式指示存储在镇流器存储器130中，以便在镇流器100的初始或后续安装时使镇流器100能够适当操作。

在设计为与在120-277V交流电范围的镇流器功率信号110一起使用的功率级102的一个实施例中，上述线电压调整和升压电路是集成电路(IC)型号为MC33262(由摩托罗拉公司提供)的功率因数控制器，其可以输出80-175W的镇流器功率信号到逆变器级114，所述逆变器级114是IC型号为L6574(由意法半导体公司提供，该公司总部设在瑞士日内瓦)的逆变器。功率因数控制器IC可以用市面有售的其它等同物替换。灯驱动器116优选地是一个串联谐振、并联负载的电路(未显示)，如本领域已知的，其输出频率可变以控制镇流器灯106的照度同时控制直通电流(shoot through current)。

在与上述功率级102一起使用的控制级104的一个实施例中，级别开关控制信号120(优选为0-10V直流电或120-277V交流电)被连通到所述输入调整和隔离电路124，所述电路124是一个型号为TL494(由位于德克萨斯州达拉斯市的德州仪器公司提供)的脉宽调制控制电路或其它具有同等功能的电路。输入调整和隔离电路124将所述级别开关控制信号120转换为至5V的脉冲串，以在被低通滤波和通过光电隔离器(未显示)电气隔离后连通到微控制器128。所述微控制器优选为8位18针处理器，型号为16F88(由位于美国亚利桑那州Chandler(钱德勒)市的微芯片技术公司(Microchip Technology，Inc.)提供)，或者可以是具有板上或片外存储器的另一个等同的微控制器或微处理器。在上述实施例中，所述镇流器灯106是由在两灯或三灯配置中的T8荧光灯组成。

图3显示一个方法的实施方案，其用于为安装在如图2所示的分级调光模式配置中的镇流器100选择现场编程的镇流器灯照度指示(优选地至少是最大照度设置点)和将其保存到镇流器存储器中。将电源提供或者切换到所述镇流器功率级(300)，且所述微控制器尝试从存储器(302)中提取以前保存的操作模式指示。如果连续调光模式(也称“DC模式”)被检测到(304)，优选地是通过从镇流器存储器提取的所述操作模式指示，或者是通过微控制器对PWM控制信号的分析而独立检测到的模式，所述微处理器自动切换到连续调光模式，且优选地开始直流(DC)编程模式的确定(306)(见图5的点B)。如果没有检测到连续调光模式(304)，但检测到分级调光模式(308)，所述镇流器灯被驱动到预定的照度(306)，优选为66％的照度或由镇流器设计者确定的其它值。如果没有检测到“分级调光”模式(304)，而是检测到DC模式(308)，则所述微处理器切换到DC模式(或者称为“连续调光”模式)以进行启动(310)。否则，微控制器默认为DC模式(308)，且优选地开始直流编程模式的确定(306)(见图5的点B)。微控制器监测PWM控制信号，以确定是否所述级别开关已被激励(312)，且如果检测到所述级别开关控制信号的交流高状态(314)，则镇流器灯被优选地驱动至最大照度设置点(316)。或者，如果最大照度设置点不可用(例如在初始安装镇流器时)，则镇流器灯可以被驱动到预定的最大系统照度(定义为100％照度)。如果没有检测到交流高状态(314)，则镇流器灯可以被驱动至最低照度设置点(318)。或者，如果最低照度设置点不可用，则镇流器灯可以被驱动到预定的最低系统照度(例如33％的照度)，且所述微控制器开始检测PWM控制信号以确定是否基于所述级别开关200的用户激励(见图2)而进入照度编程模式(320)(见图4)。

如果微控制器确定没有进入编程模式，则镇流器100被配置为分级调光模式(322)(见图9的点C)。如果是进入照度编程模式(320)(见图4)，则级别开关(如机械开关)被切换，例如从“关断”切换为“导通”或从“导通”切换为“关断”(324)，以通过将镇流器灯驱动到下一个预设照度而对所述镇流器照度进行分级调光(326)，如使所述预定照度增加15％。如果微控制器检测到大于10秒的切换脉冲(328)，则最大照度设置点被保持在镇流器存储器中(330)对应于现有的灯镇流器照度，且向用户提供一个成功选择的指示(331)，如使镇流器灯106闪烁至100％照度和返回至5％的照度并在每个照度持续一定时间，如在每个照度持续0.5秒。然后微控制器返回以确定是否照度编程模式仍然有效(320)(见图4)。在另一种实施方案中，不是进行最大照度设置点的确定(330)，而是将最低照度设置点保存在存储器中(332)，或者可以确定一个中间照度设置点并将其保存在存储器中(未显示)。在这种方式下，用户可以现场编程最大照度设置点以在存储器中保存，以供将来在分级调光模式中使用。虽然在整个说明书中以百分比照度来描述照度，可以理解的是，这个百分比是相对于系统最大照度的，所述系统最大照度对应于镇流器的可允许的最大照度设置点。

图4说明在如图3所示的分级调光编程模式的步骤320中使用的照度编程模式确定方案的一个实施例。如在图3中所使用的，这个实施例用于判断是否一个用户打算进入现场编程照度设置点，如最大或最低照度设置点，同时镇流器被安装用于分级调光模式。所述微控制器确定是否已经超过编程模式的超时时间，优选为从镇流器功率级被通电(也称为镇流器“上电”)起二十秒钟或更长的时间(402)(见图3的步骤300)，并且，如果超时时间已经超过，则返回一个“进入编程模式＝‘否’”的结果(404)，以停止分级调光模式。然后微控制器继续分级调光操作(见图3的步骤322)。否则，如果超时时间没有被超过，微控制器监测PWM控制信号126，以进一步指示在阈值最低和阈值最高级别开关控制信号值之间的的转换，优选地是从上次编程模式计数形成的“导通-关断-导通”和/或“关断-导通-关断”的交流主电源电压的转换(406)(或者分别称为“最大-最小-最大”和“最小-最大-最小”电压转换)。如果检测到这种转换，在微处理器中的编程模式计数则被递增(408)且与最大编程计数相比(410)，最大编程计数优选为六次“导通-关断-导通”和/或“关断-导通-关断”开关转换。如果递增后的编程模式计数等于或大于6个周期，则微控制器返回一个“进入编程模式＝‘是’”的指示(412)(或类似的指示)，且控制器返回到分级调光编程模式(见图3的步骤320)以确定新的最大照度设置点。如果递增后的编程模式计数小于最大编程计数(410)，则微控制器返回以确定从镇流器功率级被切换通电起是否已经经过二十秒钟或更长的时间(见图3的步骤300)(402)，以确定分级调光编程模式是否已超时。如果该编程方式仍然有效且所述微控制器检测到分级控制信号电压的转换(无论是“导通-关断-导通”或是“关断-导通-关断”)(406)，则所述编程模式计数被再次递增(408)和与最大编程计数相比(410)，以确定是否进入照度编程模式，使得能够选择最大照度设置点和将其保存到镇流器存储器中。

虽然递增的编程模式计数与在本实施例中为6的最大编程计数相比，所述编程计数可以小于或大于6以实现镇流器100的编程器的目标。在另一个实施例中，累计的编程模式计数和这种控制信号转换的步调都可以被监测，以确定是否进入照度编程模式(见图3的步骤320)。或者，如果单拉单掷级别开关被编程开关、电子开关或其它开关装置所取代，微控制器128可以监测所述级别开关控制信号126以进行适当的改变，所述改变指示开关转换以指令在所选择的系统超时时间内的照度编程模式的开始。

图5显示连续调光编程模式的一个实施例的流程图，用于选择并在镇流器存储器中保存现场编程的镇流器灯照度指示，如最大照度设置点和最低照度设置点。将电源接通到所述灯镇流器功率级(500)和从镇流器存储器读取所述操作模式指示(502)(如果有的话)。如果没有检测到DC模式(504)，无论是通过从镇流器存储器提取操作模式指示或是通过微控制器对PWM控制信号的分析而独立检测的模式，所述控制器确定是否检测到AC模式(506)。如果是的话，所述控制器切换到交流模式以进行交流编程模式的确定(508)。否则，如果微控制器检测到DC模式(504)或是没有检测到AC模式(506)，则所述控制器保留在DC模式和进入DC编程模式的确定(点B)。镇流器灯被驱动到由该级别开关控制开关(509)的电压所指示的照度，且所述微控制器决定是否进入照度编程模式(510)(见图6)。如果控制器确定将进入照度编程模式(510)，则微控制器监视所述PWM控制信号126以指示一个级别开关的调整(512)。否则，所述控制器自动进入DC模式操作(513)(见图13的点D)。如果检测到级别开关的调整(512)，所述微控制器将级别开关控制信号映射到最低照度设置点的选择范围上，优选地在镇流器照度的0％和33％之间(514)，且镇流器灯被驱动到指示的照度(516)。如果微控制器在级别开关的调整中检测到预定长度的脉冲(也称为“切换脉冲”)，其优选地在级别开关的调整之间大于10秒，或者如果在优选地大于10秒的时间内没有检测到级别开关的调整(518)，则所述镇流器灯照度被保存在镇流器存储器中作为最低照度设置点(520)，且通过例如由镇流器灯闪烁到100％的照度且再闪烁回到5％的照度(每个照度持续0.5秒)，向用户提供一个成功选择的指示(522)。然后，微控制器将所述开关控制信号映射到最大照度设置点的选择范围，其优选为镇流器照度的66％和100％(524)，和将镇流器灯驱动到由所述级别开关控制信号的电压所指示的照度(526)。如果微控制器检测到在级别开关的调整中的脉冲，优选为在级别开关的调整之间的大于10秒的脉冲(528)，则所指示的照度被保存在镇流器存储器中作为最大照度设置点(530)，且通过例如由镇流器灯106闪烁到100％的照度且再闪烁回到5％的照度，再次向用户提供一个成功选择的指示(532)，以及所述微控制器将操作返回到直流模式操作(534)(见图13)。

在替换的实施方案中，最低照度设置点的范围在0％和33％之间(见步骤514)，也可以包括不同的范围如5％至25％。同样，呈现给用户的最大照度设置点的值可以与在66％和100％照度之间的范围不同，比如在75％至95％之间，或由镇流器设计者编程的其它范围。此外，虽然微控制器被编程以监测用于所述级别开关调整的PWM控制信号是否延长大于10秒，也可以使用其它的调整脉冲值，如大于5秒或大于15秒，以便实现镇流器设计者的目标。在其它实施例中，关于最低或最大照度设置点指示的成功选择的用户指示可以通过除了使镇流器灯闪烁之外的其它方式提供，如其它镇流器灯照度的闪烁模式的强度或者在级别开关本身上的显示指示，如通过一个指示灯。

图6显示在如图5所示的连续调光编程模式中使用的照度编程模式步骤510的一个实施例。这个实施例用来判断一个用户是否打算进入在连续调光模式下使用的现场编程照度设置点(如最大或最低照度设置点)。微控制器确定从镇流器功率级(602)接通电源起是否已经经过20秒或更长的时间(见图5的步骤500)，如果已经经过20秒或更长的时间，则指示“进入编程模式＝‘否’”的结果(604)，和停止连续调光编程模式以进入连续调光操作(见图5的步骤511)。否则，如果已经经过不到20秒钟，则镇流器灯被驱动到由级别开关控制信号电压(606)所指示的照度，且微控制器为级别开关控制信号的预定模式而继续监测PWM镇流器控制信号。例如，所述预定模式可以是从阈值系统高直流电压(“阈值最高”)转换到阈值系统低直流电压(“阈值最低”)(优选地分别是大于或等于级别开关控制信号的直流高的80％或者小于或等于级别开关控制信号的直流高的20％)(608)、然后返回到阈值最高电压。在这个实施例中，如果微控制器检测到所述级别开关控制信号在阈值最高和阈值最低之间的转换和切换回到阈值最高(610)(或者从阈值最低到阈值最高以及再回到阈值最低)，则在微处理器中的编程模式计数将递增(612)以对周期计数并与最大编程计数相比(614)，优选为6个阈值-阈值-阈值的周期。优选地，如果递增的编程模式计数等于或大于6个周期，所述微控制器返回一个“进入编程模式＝‘是’”的指示(616)(或类似的指示)，然后控制器将返回到连续调光编程模式(见图5)，以进行一个新的最低照度设置点和最大照度设置点的确定。如果递增的编程计数小于最大编程计数(614)，则微控制器返回以确定从镇流器功率级被开关接通电源起是否已经经过20秒或更长的时间(602)(见图5的步骤500)。镇流器灯保持在级别开关控制信号的电压所指示的照度(606)，且微控制器返回以确定是否级别开关控制信号高于阈值最高或低于阈值最低(608)。如果是的话，微处理器确定是否出现了在阈值最高(610)和阈值最低的值之间的一个转换周期。如果一个过渡周期被检测到，则编程模式计数被再次递增(612)且与最大编程计数相比(614)以确定是否应该返回“进入编程模式＝‘是’”的指示616，使得控制器返回连续调光编程模式(见图5的步骤510)。

如在上述的分级调光模式的编程的实施例中所提供的，虽然递增的编程模式计数与在所述实施例中为6的最大编程计数相比，所述编程计数可以小于或大于6以实现镇流器100的编程者的目标。优选地，只有累计的编程模式计数与最大编程计数相比，但也可以利用其它方案以使得能够包括如上所述的编程模式以用于分级调光编程模式。

图7显示镇流器灯照度输出与提供到如图1所示的输入调整和隔离电路中的级别开关控制电压之间的关系的曲线。如本领域公知的，对于用于连续调光模式操作的工厂配置的镇流器，零至大约1VDC的级别开关控制电压可以导致镇流器灯的照度为零。由于出现在输入调整和隔离电路上的级别开关控制电压从1V DC线性增加到最大允许直流电压(10V DC)，镇流器灯的照度通常是从0线性增加到100％的照度。对于图5和图6所示的实施例，现场编程的镇流器灯照度可以被编程以供将来由用户以最大照度设置点702(例如70％照度)和最低照度设置点704(例如30％照度)的形式来提取。虽然分别以70％照度和30％照度作为代表来说明，优选地，最大和最低照度设置点可以分别被编程为0-33％照度和66-100％照度。或者，用于最大和最低照度设置点中的每一个的可用照度百分比范围的设置可以为方便镇流器编程者而选择，以实现镇流器灯照度的现场可编程性。在图5所示的步骤中，微控制器将0V DC的级别开关控制信号输入值映射为最低照度设置点704和将10V DC的级别开关控制信号输入值映射为最大照度设置点702，结果是基本上线性地提供在最低和最大照度设置点之间的中间照度值。

在替换实施例中，在最低和最大照度设置点之间的镇流器灯照度值可以是非线性的，如分级的、对数的，或者是可以实现镇流器编程者的目标的其它照度与控制信号电压输入的关系曲线。

图9是说明镇流器100的分级使用模式的一个实施例的方框图。将电源接通到镇流器功率级(900)，和从存储器读取操作模式(902)。如果检测到DC(直流)模式(904)，微控制器自动前进到DC模式启动(906)(见图13的点B)。如果检测到AC(交流)模式(908)，则微控制器100继续交流模式启动(点A)。否则，微控制器默认为DC模式，并前进到DC模式启动(908，906)(见图13的点B)。如果前往AC模式启动(点A)，则镇流器灯被驱动到预定照度(910)，优选为66％照度，和开始AC模式操作(912)。如果微控制器128接收到用于指示级别开关的激励的PWM控制信号126(916)，且这种指示表示从‘关断’到‘导通’的转换(918)(优选为将级别开关控制信号从零电压的信号转换到交流电压信号)，则镇流器灯被驱动到以前确定的最大照度设置点(920)，且微控制器为后续的级别开关的激励而继续监测(916)。如果微控制器接收到用于指示级别开关的激励的PWM控制信号126(916)，但不能确定这种激励是‘关断’到‘导通’(优选为级别开关控制信号的从交流电压信号至零电压信号激励的转换)，则镇流器灯被驱动到以前确定的系统最低光照度(922)，优选为33％的照度，且微控制器为后续的级别开关的激励而再次检测(916)。

在替换实施例中，如果这种级别开关的激励没有被确定为从‘关断’到‘导通’的激励(918，924)的话，如果最低照度设置点在微控制器中是可用的，镇流器灯被驱动到最低照度设置点。虽然图9所示的实施例描述了从‘关断’到‘导通’的级别开关激励的检测，在其中默认为将镇流器灯驱动到最大照度设置点的替换实施例中，所述微控制器监测从‘导通’到‘关断’的激励以将镇流器灯驱动到系统最低光照度(参见步骤918，920，922)。同样地，虽然优选实施例教导了预定照度为66％，镇流器100的设计者也可以选择其它的照度级，如58％或75％照度值。

图10显示在图9描述的分级使用模式的状态图。在镇流器通电之后，优选地响应于将镇流器功率级(1000)接通电源，镇流器灯被驱动到66％的照度(1002)，这是由制造商固定的镇流器灯照度。如果级别开关从‘关断’转换到‘导通’，镇流器灯从预定的66％的镇流器灯照度被驱动到现场编程的镇流器灯照度，优选地该照度是最大照度设置点，其在没有现场编程的情况下为100％的值(1004)。级别开关的从‘导通’到‘关断’的激励(1006)导致了镇流器灯从第一现场编程镇流器灯照度被驱动到第二现场编程镇流器灯照度，优选地该照度是最低照度设置点，其在没有现场编程的情况下具有33％的照度值(1008)。基于级别开关的从‘关断’到‘导通’的激励，镇流器灯从第二现场编程镇流器灯照度被驱动回到第一现场编程镇流器灯照度，以提供用于从100％到33％再到100％照度的镇流器灯照度的连续切换，如在该实施例中所显示的。

虽然镇流器100可被配置为用于在两个现场编程级别之间切换的分级调光，图11显示了允许在多个照度级别之间轮换切换的一个实施例。将电源接通到灯镇流器功率级(1100)和从镇流器存储器(1102)中提取操作模式。如果检测到DC模式(1104)，微控制器自动前进到DC模式启动(1106)(见图13的点B)。如果检测到AC(交流)模式(1108)，则微控制器继续交流模式启动。否则，微控制器默认为DC模式，并前进到DC模式启动(1108，1106)(见图13的点B)。如果前进到交流模式启动，则镇流器灯被驱动为提供从存储器(1110)提取的以前的光输出，且微控制器检测用于指示级别开关激励(1112)的PWM控制信号126。如果指示有一个级别开关激励(1112)，则微控制器确定是否所述镇流器灯处于最大照度设置值(1114)。如果是的话，镇流器灯被驱动到系统最低光照度，其优选为33％的照度(1116)，以响应于所述级别开关的激励，且微控制器返回到为下一次级别开关激励而监测所述PWM控制信号(1112)。否则，镇流器灯被驱动到下一个较大的预定照度级别(1118)。例如，如果镇流器照度灯是33％，则下一个较大的预定照度级别优选为66％照度，或者如果镇流器灯照度是66％，则下一个较大的预定照度级别优选为100％照度。在替换实施例中，如果最低照度设置点是微控制器可用的，为了在图11显示的实施例中所描述的轮换方案的目的，这个值将被用作系统最低光照度(1116，1120)。

图12显示在图11中描述的分级使用模式的状态图。在将电源‘接通’到镇流器功率级(1200)后，从镇流器存储器提取以前的镇流器灯照度(1202)，且镇流器灯被驱动到所提取的照度。类似于图10所示的实施例，镇流器灯照度被配置为以轮换的方式在第一现场编程镇流器灯照度和系统最低光照度之间分级。例如在图12所示的实施方案中，如果微控制器所提取的以前的镇流器灯照度是100％照度的最大照度设置点，则镇流器灯将被点亮至100％(1204)。当所述级别开关被进一步切换时(1206)，镇流器灯被驱动到系统最低光照度，其优选为33％照度(1208)。进一步的激励(即切换)会导致微控制器将所述镇流器灯驱动到预定的照度，优选为66％(1210)。级别开关的进一步激励会导致镇流器灯被驱动到为100％的最高照度设置点。在另一个实施例中，系统最低光照度可以被替换为一个现场编程的镇流器灯照度，其作为最低照度设置点。或者，如果镇流器灯照度的中间值也是可以现场编程的，在图12所示的轮换配置中，这些中间值可以被控制器使用以将镇流器灯驱动到所述中间值。

图13显示连续调光模式(DC模式)的一个实施例，其中使用的级别开关200是一个电位器，以向输入调整和隔离电路提供大约是0-10伏直流电的开关控制信号，以用于镇流器灯的按比例照度控制。将电源提供到灯镇流器功率级(1300)，且通过从镇流器存储器中提取(1302)或通过微控制器对PWM控制信号的检测来确定操作模式。如果检测到DC模式(1304)，则微控制器前进到DC模式启动(1306)，且镇流器灯被驱动到由级别开关控制信号的直流电压所指示的照度(1308)。否则，如果检测到AC模式(1310)，则微控制器前进到AC模式启动(1312)(见图9)。在镇流器灯被驱动到由级别开关控制信号所指示的照度之后，所述微控制器前进到DC模式操作(1314)，且微控制器监测PWM控制信号126以指示级别开关的激励(1316)。如果微控制器检测到级别开关控制信号电压的增大(1318)，则微控制器根据所述微控制器可用的以前确定的电压照度映射而驱动所述镇流器灯的照度(1320)，使得在DC高的控制信号电压导致镇流器灯照度处于最大照度设置点(方框1322，1324)，且微控制器监测所述级别开关的下一次激励(1316)。所述最大照度设置点优选地在工厂被编程为：在没有现场编程的情况下默认为系统最大照度，并且被定义为用户通过功率级102的微控制器控制可用的最大镇流器照度(不论镇流器以任何模式操作)。同样，如果级别开关控制信号电压没有增大(1315)，则微控制器根据电压-照度的映射而降低镇流器灯照度(1326)，使得镇流器灯在直流低的控制信号电压时处于系统最低光照度(1328，1330)(假设全部激励到直流低)。在另一个实施例种，系统最低光照度可以是现场编程的镇流器灯照度，其优选为最低照度设置点(1332)。

虽然已经描述了本申请的各种实施例，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在本发明的范围内可以得到更多的实施例和实施方案。

Claims (27)

1.一种控制镇流器照度的方法，包括：

将电源提供到灯镇流器功率级；

响应于将电源提供到所述灯镇流器功率级，将镇流器灯驱动到预定的镇流器灯照度；和

激励级别开关以将所述镇流器灯从所述预定的镇流器灯照度驱动到第一现场编程镇流器灯照度。

2.根据权利要求1的方法，特征在于还包括：

激励所述级别开关以将所述第一现场编程镇流器照度灯改变为第二现场编程镇流器灯照度。

3.根据权利要求2的方法，特征在于还包括：

激励所述级别开关以将所述第二现场编程镇流器灯照度改变为第一现场编程镇流器灯照度。

4.根据权利要求1的方法，特征在于所述激励所述级别开关的步骤包括将级别开关控制信号从交流电压信号转变为零电压信号。

5.根据权利要求1的方法，特征在于所述激励所述级别开关的步骤包括将级别开关控制信号从零电压信号转变为交流电压信号。

6.根据权利要求1的方法，特征在于所述激励所述级别开关的步骤包括根据电压-照度映射而改变出现在控制级的级别开关控制信号的直流电压。

7.根据权利要求6的方法，特征在于所述改变出现在控制级的级别开关控制信号的直流电压的步骤包括将级别开关控制信号的直流电压改变为直流高电压，导致镇流器照度是最大照度设定点。

8.根据权利要求1的方法，特征在于所述将镇流器灯驱动到预定的镇流器灯照度的步骤还包括响应于所述的将电源提供到所述灯镇流器功率级，将所述镇流器灯驱动到由所述级别开关控制信号的直流电压所指示的照度。

9.根据权利要求1的方法，特征在于所述第一现场编程镇流器灯照度是用于所述镇流器灯的最大照度设置点。

10.根据权利要求9的方法，特征在于所述最大照度设置点小于系统最大照度。

11.根据权利要求1的方法，特征在于所述现场编程镇流器照度是用于镇流器的最低照度设置点。

12.根据权利要求1的方法，特征在于所述将镇流器灯驱动到预定的镇流器灯照度的步骤还包括从存储器提取以前保存的镇流器照度指示。

13.一种镇流器装置，包括：

灯驱动器，用于在存在至少一个镇流器灯时向所述至少一个镇流器灯提供电源；

镇流器逆变器级，用于以频率调制的灯功率信号驱动所述灯驱动器；和

输入调整和隔离级，用于接收级别开关控制信号和向微控制器输出一个镇流器控制信号作为所述级别开关控制信号的代表，所述微控制器被配置为：

采样所述镇流器控制信号；

用镇流器逆变器级控制信号将所述镇流器逆变器级驱动到第一预定镇流器灯照度；和

响应于所述镇流器控制信号中的第一预定改变，将所述至少一个镇流器灯驱动到现场编程镇流器灯照度。

14.根据权利要求13的装置，特征在于所述镇流器控制信号是脉宽调制(PWM)镇流器控制信号。

15.根据权利要求14的装置，特征在于所述微控制器被进一步配置为：

确定所述PWM镇流器控制信号是否代表以下信号之一：交流级别开关控制信号，直流级别开关控制信号或零电压级别开关控制信号。

16.根据权利要求15的装置，特征在于所述微控制器被进一步配置为：

响应于所述镇流器控制信号中的第二预定改变，将所述至少一个镇流器灯驱动到第二预定镇流器灯照度。

17.根据权利要求16的装置，特征在于所述第二预定镇流器灯照度是最低系统照度。

18.根据权利要求13的装置，特征在于所述微控制器还用于从存储器中提取所述第一预定镇流器灯照度作为以前的镇流器光输出的代表。

19.一种控制镇流器照度的方法，包括：

将交流主电源提供到第一镇流器输入端；

将与所述镇流器连接的镇流器灯点亮到第一预定镇流器灯照度；和

激励与第二镇流器输入端连接的级别开关，以将所述镇流器灯点亮到第一现场编程镇流器灯照度，所述第一现场编程镇流器灯照度是最大照度设置点。

20.根据权利要求19的方法，特征在于还包括：

激励所述级别开关，以将所述镇流器灯点亮到第二预定镇流器灯照度，所述第二预定编程镇流器灯照度是系统最低光照度。

21.根据权利要求20的方法，特征在于还包括：

激励所述级别开关，以将所述镇流器灯返回到最大照度设置点。

22.根据权利要求20的方法，特征在于还包括：

激励所述级别开关，以将所述镇流器灯点亮到下一个更大的预定照度级别，所述下一个更大的预定照度级别具有在所述系统最低光照度和所述最大照度设置点之间的镇流器灯强度。

23.根据权利要求19的方法，特征在于所述第一预定镇流器灯照度是制造商固定的照度。

24.根据权利要求19的方法，特征在于所述第一预定镇流器灯照度是从镇流器存储器提取的以前的镇流器灯照度。

25.根据权利要求19的方法，特征在于所述第一预定镇流器灯照度是由所述镇流器所接收的级别开关控制信号直流电压所指示的照度。

26.根据权利要求25的方法，特征在于所述激励所述级别开关的步骤包括激励一个可变电位器以改变提供到所述第二镇流器输入端的级别开关控制信号直流电压。

27.根据权利要求19的方法，特征在于还包括：

激励所述级别开关以将所述镇流器灯点亮到第二现场编程镇流器灯照度，所述第二现场编程镇流器灯照度是最低照度设置点。

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