ШУНТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ БЕЗ НЕЙТРАЛЬНОГО ПРОВОДА Российский патент 2017 года по МПК H05B33/08 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится, в целом, к ​​системе управления освещением, в которой не используется нейтральный провод, а, более конкретно, к такой системе управления освещением, в которой используются шунтирующее устройство для обеспечения потока энергии к регулирующему устройству при отключении нагрузки.

Предшествующий уровень техники

[0002] Во многих обычных осветительных устройствах используется механический настенный переключатель для включения или отключения осветительного прибора при помощи создания или разрыва электрического соединения между нагрузкой, которая включает в себя осветительный прибор, и проводом «под напряжением», подводящим питание от источника питания сети переменного тока. Соответственно, механический настенный переключатель не требует подключения к нулевому проводу сети переменного тока для включения и отключения осветительного прибора, а вместо этого имеет только входную клемму для подключения к проводу «под напряжением», который подает питание от источника питания сети переменного тока, и выходную клемму для подачи этой мощности на нагрузку, когда переключатель включает в себя осветительный прибор (по соображениям безопасности, механический настенный переключатель может также иметь провод заземления, по которому не подводится никакая мощность к настенному переключателю или нагрузке и который соединен с землей). В результате, во многих существующих зданиях, нулевой провод от сети источника питания переменного тока не предусмотрен в распределительной коробке или в другом месте, где предусмотрен механический настенный переключатель, но вместо этого предусмотрены только провод «под напряжением» и провод к нагрузке в это место (опять же, из соображений безопасности, также может быть предусмотрен и подключен к заземлению провод заземления, который не подводит никакой мощности к настенному переключателю или нагрузке).

[0003] Здесь следует понимать, что нагрузка может включать в себя один или несколько осветительных приборов, каждый из которых может включать в себя драйвер освещения и один или более источников света, таких как лампы накаливания, лампы дневного света (например, компактные люминесцентные лампы), один или несколько светоизлучающих диодов (LED). Нагрузка также может включать в себя или не включать в себя пуско-регулирующую аппаратуру.

[0004] Поскольку требования по энергосбережению стали более жесткими наряду с потребностью в интеллектуальных системах освещения, устанавливается все больше и больше электронных контроллеров, которые используют возможности электронного переключения и регулирования освещения вместо простых механических настенных переключателей в жилых и коммерческих объектах. Функционирование подобного электронного контроллера похоже на работу механического настенного переключателя, но благодаря электронной схеме внутри контроллера освещения электронный контроллер может выполнять дополнительные функции, такие как включение или выключение реле, затемнение, беспроводное соединение и т.д. Поэтому, в отличие от простого механического настенного переключателя, электронному контроллеру освещения требуется некоторое количество энергии для нормальной работы.

[0005] Тем не менее, если электронный контроллер подключен вместо механического настенного переключателя перед нагрузкой, максимальная доступная мощность для электронного контроллера определяется током утечки и характеристиками нагрузки, которая включается последовательно с электронным контроллером. В некоторых случаях, например, когда присутствует затемняющая пуско-регулирующая аппаратура, ток утечки которой очень ограничен, отсутствует достаточный ток утечки, проходящий через электронный контроллер при выключенной нагрузке, способный поддерживать нормальную работу электронного переключателя. В результате, система освещения может работать неправильно.

[0006] Фиг. 1 представляет собой монтажную схему для традиционной системы 100 управления освещением, которая иллюстрирует этот случай. Система 100 управления освещением включает в себя нагрузку 120 и электронный контроллер 130.

[0007] Нагрузка 120 может включать в себя один или несколько осветительных приборов и/или двигатель (например, для комнатного вентилятора). Осветительный прибор(ы) может включать в себя осветительные приборы, каждый из которых может включать в себя драйвер освещения и один или несколько источников света, таких как лампы накаливания, лампы дневного света (например, компактные люминесцентные лампы), один или несколько светоизлучающих диодов (LED) и т.д. Нагрузка 120 также может включать в себя или не включать в себя пуско-регулирующую аппаратуру. Нагрузка 120 имеет первую клемму нагрузки и вторую клемму нагрузки, и выполнена с возможностью получения напряжения нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки и дополнительно выполнена с возможностью обеспечения протекания тока нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки.

[0008] Электронный контроллер 130 имеет единственную входную клемму, подключенную через провод (например, черный провод) к первой клемме 110 питания внешнего источника 105 питания (например, от сети переменного тока), который выдаёт напряжение переменного тока между первой клеммой 110 питания и второй клеммой 112 питания (например, нейтральной клеммой). Кроме того, показан провод 112 заземления (например, зеленый провод), который соединен с землей и который не подводит никакой мощности к электронному контроллеру 130 или нагрузке 120. Электронный контроллер 130 также имеет единственную выходную клемму, которая соединена проводом (например, красным проводом) с первой клеммой нагрузки 120. Вторая клемма нагрузки 120 подключена проводом (например, нейтральным проводом, которым может быть белый провод) к нейтральной клемме 112 внешнего источника питания 105.

[0009] Когда электронный контроллер 130 находится во включенном состоянии, таким образом, чтобы подавать питание на нагрузку 120, тогда нагрузка 120 может принимать в качестве напряжения нагрузки 100% входного напряжения, подаваемого с внешнего источника 105 питания. Когда электронный контроллер 130 находится в выключенном состоянии таким образом, чтобы отключить нагрузку 120, то напряжение нагрузки на нагрузке 120 будет равно нулю.

[0010] Однако, поскольку электронный контроллер 130 представляет собой электрическое устройство, которому для работы требуется энергия, ситуация может осложниться. Когда электронный контроллер 130 находится во включенном состоянии, если напряжение нагрузки на нагрузке 120 составляет 100% входного напряжения, подаваемого с внешнего источника 105 питания, то напряжение на электронном контроллере 130 будет равно нулю, и он не смог бы оставаться во включенном состоянии надолго. Между тем, когда электронный контроллер 130 находится в выключенном состоянии, на нагрузке 120 не будет напряжения нагрузки и тока нагрузки, протекающего через нагрузку 120. Однако, это означает, что также не будет тока, или через электронный контроллер 130 будет проходить очень малый ток, поэтому он не сможет поддерживать выключенное состояние, в равной степени, если это потребует больше энергии.

[0011] Для решения этих проблем, некоторые электронные контроллеры выполнены с возможностью регулирования отрезков времени, когда они находятся во включенном и выключенном состояниях. Когда электронный контроллер находится во включенном состоянии, он будет переключаться в выключенное состояние на некоторое время (например, выключен на 2 мс из каждых 10 мс времени включения), так что в течение этого интервала электронный контроллер может получать 100% входного напряжения, подаваемого от внешнего источника 105 питания и тем самым обеспечить себя питанием. Между тем, когда электронный контроллер находится в выключенном состоянии, он поддерживает небольшой ток утечки, протекающий через нагрузку, и таким током утечки, электронный контроллер также может обеспечить себя питанием.

[0012] Но вместе с развитием технологий и все большим и большим количеством функций, таких как беспроводная связь, необходимая для управления освещением, потребляемая мощность электронного контроллера значительно увеличивается, и внутреннего тока утечки самой нагрузки не достаточно для обеспечения питания электронного контроллера, когда он находится в выключенном состоянии.

[0013] Фиг. 2 представляет собой монтажную схему другой системы 200 управления освещением, которая была представлена, чтобы попытаться решить эту проблему. Система 200 управления освещением идентична системе 100 управления освещением, за исключением того, что система 200 управления освещением включает в себя внешний конденсатор 210, включенный параллельно нагрузочным клеммам 120 нагрузки. Независимо от того находится электронный контроллер во включенном состоянии или в выключенном состоянии, внешний конденсатор 210 может обеспечить путь для тока утечки для электронного контроллера 130. Чем больше конденсатор, тем больший ток утечки может быть выдан на электронный контроллер 130 для поддержания функций, потребляющих много тока и мощности (например, прием беспроводного сигнала управления).

[0014] Однако если электронный контроллер 120 включает в себя устройство на базе двунаправленного триодного тиристора, также известное как современный регулятор света, то внешний конденсатор 210 может вызвать серьезные повреждения двунаправленного триодного тиристора в смысле огромного броска тока в каждом цикле. Кроме того, внешний конденсатор 210 вызовет смещение фазы напряжения и тока на стороне нагрузки, делая неконтролируемой фазовую отсечку операции затемнения из-под контроля.

[0015] Таким образом, было бы желательно обеспечить систему управления освещением, которая сможет обеспечить необходимый ток утечки в контроллере, когда контроллер находится в выключенном состоянии и отключает нагрузку, питание на которую подается от контроллера.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Настоящее изобретение относится к обладающим признаками изобретения способам и устройствам для подачи необходимого тока утечки к контроллеру, когда контроллер находится в выключенном состоянии и отключает нагрузку, питание на которую подается от контроллера.

[0017] Как правило, в одном аспекте система содержит: электронный контроллер и шунтирующее устройство. Электронный контроллер с единственной входной клеммой, подключенной к первой клемме питания внешнего источника питания, который выдает напряжение переменного тока между своей первой клеммой питания и второй клеммой питания, и одной выходной клеммой, соединенной с первой клеммой нагрузки, которая включает в себя, по меньшей мере, один источник света, и которая имеет первую нагрузочную клемму и вторую нагрузочную клемму, причем вторая нагрузочная клемма подключена ко второй клемме питания внешнего источника питания, и в которой нагрузка выполнена с возможностью приема напряжения нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки и дополнительно выполненной с возможностью пропускания тока нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки, причем электронный контроллер выполнен с возможностью управления по меньшей мере, одним из напряжения нагрузки и током нагрузки таким образом, чтобы избирательно подавать питание на нагрузку и отключать нагрузку. Шунтирующее устройство содержит: отводную цепь; и переключающую компоновку, выполненную с возможностью избирательно подключать отводную цепь между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания. Когда электронный контроллер находится в выключенном состоянии, переключающая компоновка выполнена с возможностью подключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, для обеспечения пути тока между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания. Когда электронный контроллер находится во включенном состоянии, переключающая компоновка выполнена с возможностью отключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания.

[0018] В одном варианте осуществления, переключающая компоновка включает в себя: переключатель, соединенный последовательно с отводной цепью; и устройство измерения напряжения, подключенное между первой и второй клеммами нагрузки и выполненное с возможностью измерения напряжения нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания и обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки меньше, чем пороговое напряжение, при выключенном состоянии контроллера, и управления переключателем, для размыкания переключателя с целью отсоединения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки превышает пороговое напряжение при включенном состоянии контроллера.

[0019] В другом варианте осуществления, переключающая компоновка включает в себя: переключатель, подключенный последовательно с отводной цепью; и устройство измерения тока, выполненное с возможностью измерения тока нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки меньше порогового тока, а также управление переключателем для размыкания переключателя с целью отключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки превышает пороговый ток.

[0020] В соответствии с одной необязательной функцией данного варианта осуществления, устройство измерения тока подсоединено между выходной клеммой электронного контроллера и первой нагрузочной клеммой.

[0021] В соответствии с другой необязательной функцией данного варианта осуществления, устройство измерения тока подключается между второй нагрузочной клеммой и второй клеммой питания внешнего источника питания.

[0022] Согласно еще одному варианту осуществления, электронный контроллер содержит схему регулятора освещения для регулировки количества энергии, подаваемой на нагрузку.

[0023] В соответствии с еще одним вариантом осуществления, электронный контроллер включает в себя беспроводной приемник, выполненный с возможностью приема беспроводного сигнала и в ответ на это, управления количеством энергии, подаваемой в нагрузку.

[0024] Согласно еще одному варианту осуществления, вторая клемма питания внешнего источника питания напрямую соединена с нагрузкой.

[0025] В соответствии с еще одним вариантом осуществления, вторая клемма питания внешнего источника питания соединена с нагрузкой через переключающую компоновку.

[0026] В соответствии с еще одним вариантом осуществления, контроллер установлен в здании в месте, где не предусматривается соединение со второй клеммой питания, и где шунтирующее устройство отделено и разнесено от контроллера на расстояние, по меньшей мере, одного фута.

[0027] Согласно еще одному варианту осуществления, когда электронный контроллер переходит из выключенного состояния во включенное состояние, переключающая компоновка выполнена с возможностью отключать отводную цепь между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания с задержкой не менее 100 мсек.

[0028] Обычно, в другом аспекте, способ предназначен для подачи питания от внешнего источника питания, который выдает напряжение переменного тока между своей первой клеммой питания и второй клеммой питания на нагрузку, имеющую первую и вторую клеммы нагрузки, причем нагрузка выполнена с возможностью получения напряжения нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки и дополнительно выполнена с возможностью обеспечения протекания тока нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки, способ включает в себя: для контроллера, который выполнен с возможностью управления, по меньшей мере, одним из напряжения нагрузки и тока нагрузки, таким образом, чтобы избирательно подавать питание на нагрузку и отключить нагрузку, подключение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, при выключенном состоянии контроллера, причем отводная цепь обеспечивает путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания; и отсоединение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания при включенном состоянии контроллера.

[0029] В одном варианте осуществления, способ дополнительно содержит: измерение напряжения нагрузки; сравнение измеренного напряжения нагрузки с пороговым напряжением; подключение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки меньше, чем пороговое напряжение; и отсоединение отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеряемое напряжение превышает пороговое напряжение

[0030] Согласно другому варианту осуществления, способ дополнительно содержит: измерение тока, подаваемого на нагрузку; сравнение измеренного тока нагрузки с пороговым значением тока; подключение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки меньше порогового значения тока; и отсоединение отводной цепи, расположенной между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки превышает пороговое значение тока.

[0031] Согласно еще одному варианту осуществления, контроллер установлен в здании в месте, где не предусмотрено подключение ко второй клемме питания, и где отводная цепь отделена и разнесена от контроллера на расстояние, по меньшей мере, одного фута.

[0032] В соответствии с еще одним вариантом осуществления, отсоединение отводной цепи, расположенной между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, при выключенном состоянии контроллера, включает в себя отключение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, при переходе контроллера из выключенного состояния во включенное состояние с задержкой в 100 мс.

[0033] Обычно, в еще одном аспекте, устройство выполнено с возможностью подключения к выходной клемме контроллера, который в свою очередь имеет единственную входную клемму, подключенную к первой клемме питания внешнего источника питания, причем внешний источник питания выводит напряжение переменного тока между своей первой клеммой питания и второй клемма питания. Устройство включает в себя: отводную цепь; и переключающую компоновку, выполненную с возможностью обнаружения того, подает ли контроллер питание нагрузку или отключает нагрузку. Переключающая компоновка выполнена с возможностью подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, при включенном состоянии контроллера, так что отводная цепь обеспечивает путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания. Переключающая компоновка дополнительно выполнена с возможностью отключения отводной цепи, расположенной между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, при включенном состоянии контроллера.

[0034] Согласно одному варианту осуществления, переключающая компоновка включает в себя: переключатель, включенный последовательно с отводной цепью; устройство измерения напряжения, подключенное между первой и второй клеммами нагрузки и выполненное с возможностью измерения напряжения нагрузки, и, замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки меньше, чем пороговое напряжение, и управления переключателем, c целью размыкания переключателя для отключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки превышает пороговое напряжение.

[0035] Согласно другому варианту осуществления, переключающая компоновка включает в себя: переключатель, подключенный последовательно с отводной цепью; и устройство измерения тока, выполненное с возможностью измерения тока нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки меньше порогового значение тока, а также управления переключателем для размыкания переключателя с целью отключения отводной цепи, расположенной между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки превышает пороговое значение тока.

[0036] Согласно еще одному варианту осуществления, переключающая компоновка выполнена с возможностью соединения второй клеммы питания внешнего источника питания с нагрузкой, отводная цепь может включать в себя или состоять из резистора.

[0037] В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, контроллер установлен в здании в месте, где соединение со второй клеммой питания не предусмотрено, и где шунтирующее устройство отделено и разнесено от контроллера на расстояние, по меньшей мере, одного фута.

[0038] Согласно еще одному варианту осуществления, когда электронный контроллер переходит из выключенного состояния во включенное состояние, переключающая компоновка выполнена с возможностью отключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания с задержкой, по меньшей мере, 100 мс.

[0039] В данном контексте для целей настоящего описания термин "светодиод" следует понимать как включающий в себя любой электролюминесцентный диод или систему другого типа на основе инжекции/слияния носителей заряда, который способен генерировать излучение в ответ на электрический сигнал. Таким образом, термин "светодиод" включает в себя, но не ограничивается, различными полупроводниковыми структурами, которые излучают свет в ответ на ток, светоизлучающими полимерами, органическими светоизлучающими диодами (OLED), электролюминесцентными полосами и тому подобным. В частности, термин "светодиод" относится к светодиодам всех типов (в том числе полупроводниковым и органическим светоизлучающим диодам), которые могут быть выполнены с возможностью генерировать излучение в одной или нескольких частях инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра и различных диапазонах видимого спектра (как правило, включая длины волн излучения от примерно 400 нм до примерно 700 нм). Некоторые примеры светодиодов включают в себя, но не ограничиваются, различными типами инфракрасных светодиодов, ультрафиолетовых светодиодов, красных светодиодов, синих светодиодов, зеленых светодиодов, желтых светодиодов, янтарных светодиодов, оранжевых светодиодов и белых светодиодов (которые будут обсуждаться ниже). Следует также отметить, что светодиоды могут быть выполнены с возможностью и/или управляться, генерировать излучение с различной шириной полосы частот (например, полная ширина на половине высоты, или ПШПВ) для данного спектра (например, узкую полосу пропускания, широкую полосу пропускания), а также ряд доминирующих длин волн в пределах данной общей цветовой категоризации.

[0040] Например, одна реализация светодиода, выполненного с возможностью генерации преимущественно белого света (например, белого светодиода) может включать в себя ряд интегральных схем, которые соответственно излучают в разных электролюминесцентных спектрах, которые, в сочетании, смешиваясь, образуют преимущественно белый свет. В другом варианте осуществления белый свет светодиода может быть связан с кристаллическим люминофором, который преобразует электролюминесценцию первого спектра в другой второй спектр. В одном из примеров данной реализации, электролюминесценция с относительно короткой длиной волны и узким спектром полосы пропускания "накачивает" кристаллический люминофор, который, в свою очередь, испускает излучение с большей длиной волны, имеющее несколько более широкий спектр.

[0041] Следует также понимать, что термин "светодиод" не ограничивается физическим и/или электрическим типом компоновки светодиода. Например, как уже говорилось выше, термин "светодиод" может относиться к одиночному светоизлучающему устройству, имеющему несколько интегральных схем, которые выполнены с возможностью соответственно испускать излучения разных спектров (например, которые могут быть или не быть индивидуально управляемыми. Кроме того, светодиод может быть связан с люминофором, который рассматривается как неотъемлемая часть светодиода (например, некоторых типов белых светодиодов). В общем, термин светодиод может относиться к корпусным светодиодам, бескорпусным светодиодам, светодиодам с поверхностным монтажом, монолитному блоку светодиодов, светодиодам Т-образной компоновки, светодиодам радиальной компоновки, светодиодам с блоком питания, светодиодам с некоторыми типами оболочки и/или оптическим элементом (например, рассеивателем) и т.д.

[0042] Термин "источник света" следует понимать как относящийся к любому одному или более из множества источников излучения, включая, но не ограничиваясь, светодиодными источниками (в том числе одним или несколькими светодиодами, как определено выше), источниками излучения с нитью накала (например, лампами накаливания, галогенными лампами), источниками флуоресцентного света, фосфоресцирующими источниками, источниками высокой интенсивности разряда (например, с парами натрия, парами ртути и металло-галогеновые лампы), лазерами, другими видами электролюминесцентных источников, пиро-люминесцентных источников (например, пламенем), свече-люминесцентными источниками (например, газовыми фонарями, источниками излучения с углеродной дугой), фото-люминесцентными источниками (например, газовыми разрядными источниками), катодными люминесцентными источниками, использующими электронное насыщение, гальвано-люминесцентными источниками, кристалло-люминесцентными источниками, кинескопно-люминесцентными источниками, термо-люминесцентными источниками, триболюминесцентными источниками, сонолюминесцентными источниками, радиолюминесцентными источниками и люминесцентными полимерами.

[0043] "Драйвер освещения" используется здесь для обозначения устройства, которое подает электропитание на один или более источников света в формате, вызывающем испускание света источниками света. В частности, драйвер освещения может получать электропитание в одном виде (например, питание от сети переменного тока; фиксированное напряжение постоянного тока и т.д.) и подавать питание в другом виде, который адаптирован к требованиям источник(ов) света (например, светодиодного источника(ов) света), которыми он управляет.

[0044] Термин "модуль освещения" используется здесь для обозначения модуля, который может включать в себя монтажную плату (например, печатную плату) с одним или несколькими источниками света, установленными на ней, а также одним или несколькими связанными электронными компонентами, такими как датчики, источники тока и т.д., и который выполнен с возможностью подключения к драйверу освещения. Такие модули освещения могут быть подключены в слоты светильника, или материнской платы, на которой может быть предусмотрен драйвер освещения. Термин "светодиодный модуль" используется здесь для обозначения модуля, который может включать в себя монтажную плату (например, печатную плату), имеющую один или более светодиодов установленных на ней, а также один или более соответствующих электронных компонентов, таких как датчики, источники тока и т.д., и которые выполнены с возможностью подключения к драйверу освещения. Такие модули освещения могут быть подключены в слоты в светильника, или материнской платы, на которой может быть предусмотрен драйвер освещения.

[0045] Термин "осветительный прибор" используется здесь для обозначения устройства, включающего в себя один или более источников света одного или разных типов. Данный осветительный прибор может обладать любым из различных монтажных механизмов для источника(ов) света, распределительной коробки/корпуса и/или электрическими и механическими соединительными устройствами. Кроме того, данный осветительный прибор может быть необязательно связан с (т.е., включать в себя, быть соединенным с и/или объединенным вместе с) другими различными компонентами (например, схемами управления; драйвером освещения), относящимися к работе источника (источников) света. "Осветительный прибор на светодиодной основе" относится к осветительному прибору, который содержит один или более источников света на базе светодиода, как описано выше, по отдельности или в комбинации с другими, не светодиодными источниками света.

[0046] Термины «светильник» и «осветительное устройство» используются здесь как взаимозаменяемые для обозначения реализации или конструкции из одного или нескольких осветительных приборов в конкретном форм-факторе, узле или комплекте, и могут быть связаны с (например, включать в себя, быть соединены с и/или объединены вместе с другими компонентами.

[0047] Термин «контроллер» используется здесь в общем, чтобы описать различные устройства, относящиеся к работе одного или нескольких источников света. Контроллер может быть реализован различными способами (например, в виде выделенного аппаратного обеспечения) для выполнения различных функций, рассмотренных выше. "Процессор" является одним из примеров контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с помощью программного обеспечения (например, микрокода) для выполнения различных функций, рассмотренных в настоящем документе. Контроллер может быть реализован с использованием или без использования процессора, а также может быть реализован в виде комбинации специализированных аппаратных средств для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более программируемых микропроцессоров и соответствующих схем) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые можно использовать в различных вариантах осуществления настоящего раскрытия включают в себя, но не ограничиваются, обычными микропроцессорами, специализированными интегральными схемами (ACS) и программируемыми в условиях эксплуатации вентильными матрицами (FPGA).

[0048] Следует понимать, что, когда элемент обозначается как "соединённый" или "связанный" с другим элементом, он может быть подключен непосредственно или соединен с другим элементом или же могут иметься промежуточные элементы. В противоположность этому, когда элемент обозначается как "непосредственно связанный" или "непосредственно соединенный" с другим элементом, то промежуточные элементы отсутствуют.

[0049] В соответствии с пониманием того, что заявитель может иметь собственный лексикограф, используемое здесь понятие "двухпроводное подключение" специально определяется как соединение, которое использует ровно два провода или контакта. Понятие "двухпроводное подключение", как оно используется в свете этого описания и формулы изобретения, специально не включает соединение, в котором используется три (или более) провода.

[0050] Следует понимать, что все комбинации вышеуказанных концепций и дополнительных концепций, рассмотренные более подробно ниже (при условии, что такие понятия не являются взаимно противоречащими) рассматриваются как часть предмета изобретения, раскрытого здесь. В частности, все комбинации заявленного предмета, появляющиеся в конце данного описания, рассматриваются как часть раскрытого здесь объекта изобретения. Следует также понимать, что той терминологии, которая в явной форме используется в данном описании, а также может присутствовать в любом раскрытии, включенном посредством ссылки, должно быть придано значение в соответствии с конкретными концепциями, раскрытыми здесь.

Краткое описание чертежей

[0051] На чертежах одинаковые позиции обычно относятся к одним и тем же частям повсюду на разных изображениях. Кроме того, эти чертежи не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого, акцент обычно делается на иллюстрации принципов изобретения.

[0052] Фиг. 1 является монтажной схемой обычной системы управления освещением.

[0053] Фиг. 2 представляет собой монтажную схему для другой обычной системы управления освещением.

[0054] Фиг. 3 представляет собой монтажную схему одного из вариантов осуществления системы управления освещением, с контроллером, которая не использует нейтральный провод, в соответствии с изобретением.

[0055] Фиг. 4 представляет собой монтажную схему второго варианта осуществления системы управления освещением с контроллером, в которой не используется нейтральный провод, в соответствии с изобретением.

[0056] Фиг. 5 представляет собой монтажную схему третьего варианта осуществления системы управления освещением с контроллером, в которой не используется нейтральный провод, в соответствии с изобретением.

[0057] Фиг. 6 представляет собой монтажную схему четвертого варианта осуществления управления освещением, с контроллером, которая не использует нейтральный провод, в соответствии с изобретением.

Описание предпочтительных вариантов воплощения

[0058] Как описано выше, контроллер для избирательной подачи питания на нагрузку часто устанавливается в месте, где доступен только один провод или соединение только с одной клеммой питания внешнего источника питания, который подает питание на контроллер и нагрузку (т.е., нейтральный провод подводится к контроллеру). В таких реализациях отсутствует обратный путь тока от контроллера к внешнему источнику питания, кроме как через саму нагрузку. Поэтому существует потребность в создании обратного пути тока для контроллера, когда контроллер находится в выключенном состоянии, и нагрузка отключена.

[0059] Таким образом, заявитель признал и оценил, что было бы полезно, обеспечить обходной путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания при выключенном состоянии контроллера и отключенной нагрузке. Также было бы полезно, разъединить или отключить обходной путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится во включенном состоянии и обеспечивает питание нагрузки. Это может предотвратить потерю энергии в обходном пути тока, когда контроллер находится во включенном состоянии и обеспечивает питанием нагрузку.

[0060] В свете вышеизложенного, различные варианты осуществления и реализации настоящего изобретения направлены на создание шунтирующего устройства, которое может быть подключено к выходной клемме контроллера и которое может обеспечить обходной путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится в выключенном состоянии и отключает нагрузку. Другие варианты осуществления и реализации направлены на создание устройства управления освещением, которое содержит такое шунтирующее устройство. Опять же, другие варианты осуществления и реализации направлены на способ, который делает возможным обходной путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится в выключенном состоянии и отключает нагрузку, и который отсоединяет или отключает обходной путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится во включенном состоянии и обеспечивает питанием нагрузку.

[0061] Фиг. 3 представляет собой функциональную блок-схему одного варианта осуществления системы управления освещением 300 с контроллером 330, в которой не используется нейтральный провод. Система 300 включает нагрузку 320, контроллер 330 и шунтирующее устройство 340.

[0062] Нагрузка 320 может включать в себя один или несколько осветительных приборов и/или двигатель (например, для комнатного вентилятора). Осветительный прибор(ы) может включать в себя осветительные приборы, каждый из которых может содержать драйвер освещения и один или несколько источников света, таких как лампы накаливания, лампы дневного света (например, компактные люминесцентные лампы), один или несколько светоизлучающих диодов (LED) и т.д. Нагрузка 320 может также включать в себя или не включать в себя пуско-регулирующую аппаратуру. Нагрузка 320 имеет первую клемму 322 нагрузки и вторую клемму 324 нагрузки, и выполнена с возможностью получать напряжение нагрузки между первой и второй клеммами 322 и 324 нагрузки и дополнительно выполнена с возможностью обеспечения протекания тока нагрузки между первой и второй клеммами 322 и 324 нагрузки.

[0063] Контроллер 330 имеет одну входную клемму 332, подключенную через провод (например, черный провод) к первой клемме 310 питания внешнего источника 305 питания (например, сети переменного тока), который выдает напряжение переменного тока между своей первой клеммой 310 питания и второй клеммой 312 питания (например, нейтральной клеммой). Также, по соображениям безопасности, может быть предусмотрен провод заземления (не показан), который соединен с заземлением и который не подводит никакого питания к контроллеру 330 или к нагрузке 320. Контроллер 330 также имеет одну выходную клемму 334, которая соединена проводом (например, красным проводом) с первой клеммой 322 нагрузки 320. Вторая клемма 324 нагрузки 320 подключена проводом (например, нейтральным проводом, которым может быть белый провод) ко второй (к примеру, нейтральной) клемме 312 питания внешнего источника 305 питания.

[0064] В некоторых вариантах осуществления система 300 управления освещением, контроллер 330 могут быть установлены в соединительной коробке или стене здания и могут быть расположены на расстоянии от (например, на расстоянии от одного до нескольких футов) от нагрузки 320. В некоторых вариантах осуществления, подключение ко второй (например, нейтральной) клемме 312 питания внешнего источника 305 питания не предоставляется или не доступно в месте, где установлен или расположен контроллер 330, и доступно только подключение к первой клемме 310 питания (например, через так называемый провод под напряжением). В некоторых вариантах осуществления, шунтирующее устройство 340 может быть расположено рядом с нагрузкой 320. В некоторых вариантах осуществления, шунтирующее устройство 340 может быть предусмотрено внутри светильника или размещаться вместе с осветительным устройством, содержащим нагрузку 320.

[0065] В некоторых вариантах осуществления, контроллер 330 является электронным контроллером, который включает в себя схему регулятора освещения для регулировки количества электроэнергии, подаваемой на нагрузку 320 в ответ на сигнал регулировки освещения (которым может быть, например, установка ручки регулировки или ползункового регулятора контроллера 330, который может быть настроен пользователем). В некоторых вариантах осуществления, контроллер 330 включает в себя беспроводной приемник, выполненный с возможностью приема беспроводного сигнала, содержащего данные и/или команды для контроллера 330, чтобы управлять объемом электроэнергии, подаваемой на нагрузку 320.

[0066] Шунтирующее устройство 340 подключается к выходной клемме 334 контроллера 330, и соединяется со второй (например, нейтральной) клеммой 312 внешнего источника 305 питания проводом (например, нейтральным проводом, которым может быть белый провод). Шунтирующее устройство 340 включает в себя отводную цепь 342, переключающую компоновку, которая включает в себя переключатель 344 и элемент 346 управления переключателем. В некоторых вариантах осуществления, отводная цепь 342 может состоять из резистора, например резистора номиналом 1 кOм. В некоторых вариантах осуществления, переключатель 344 может содержать транзисторный переключатель, например полевой транзистор (FEET), и, в частности, МОП-транзистор (MOSFET). Преимущественно, в некоторых вариантах осуществления переключатель 344 выполнен с возможностью иметь время переключения до 10 миллисекунд.

[0067] В процессе работы, электронный контроллер 330 выполнен с возможностью управления, по меньшей мере, одним из напряжения нагрузки и тока нагрузки таким образом, чтобы избирательно подавать питание на нагрузку и отключать нагрузку 320. Как описано выше, контроллер 330 может управлять напряжением нагрузки и/или током нагрузки в ответ на ввод сигнала изменения освещения (например, с помощью ручки или слайдера, управляемых пользователем), в ответ на беспроводной сигнал управления, и т.д.

[0068] Переключатель 346 выполнен с возможностью определять, когда электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, отключая нагрузку 320. Когда блок 346 управления переключателя определяет, что электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, отключая нагрузку 320, то переключающая компоновка, и, в частности переключатель 344, может подключить отводную цепь 342 между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной) клеммой 312 питания внешнего источника 305 питания, чтобы обеспечить путь протекания тока между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной) клеммой 312 питания внешнего источника 305 питания. Кроме того, полезно, когда блок 346 управления переключателя определяет, что электронный контроллер 330 находится в включенном состоянии, обеспечивая питанием нагрузку 320, тогда переключающая компоновка, и, в частности, переключатель 344, выполнен с возможностью отключения отводной цепи 342 между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной) клеммой 312 питания внешнего источника 305 питания. В некоторых вариантах осуществления, когда электронный контроллер 330 переключается во включенное состояние, переключатель 344 может быть немедленно разомкнут для отключения пути, содержащего отводную цепь 342. Тем не менее, некоторые драйверы ламп в некоторых нагрузках 330 могут быть не в состоянии потребить достаточно тока во время первоначальной фазы включения для поддержания должной работы электронного контроллера 330, потому что им, возможно, потребуется некоторое время (например, 100 миллисекунд) для зажигания лампы. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления, переключатель 344 может быть разомкнут после небольшой задержки, пока нагрузка 320 не придет в состояние в полной проводимости и будет готова потреблять ток, достаточный для контроллера 330.

[0069] Фиг. 4 представляет собой функциональную блок-схему второго варианта осуществления системы 400 управления освещением с контроллером, который не использует нейтральный провод. Система управления освещением является такой же, как система 300 управления освещением, за исключением того, что шунтирующее устройство 440 заменяет шунтирующее устройство 340. Шунтирующее устройство 440 может быть одним из вариантов осуществления шунтирующего устройства 340.

[0070] Как и система 300 управления освещением, в некоторых вариантах осуществления системы 400 управления освещением, контроллер 330 может быть установлен в соединительной коробке или стене здания и может быть расположен на расстоянии (например, на расстоянии от одного до нескольких футов) от нагрузки 320. В некоторых вариантах осуществления, подключение ко второй (например, нейтральной) клемме 312 питания внешнего источника 305 питания не предусмотрено или предусмотрено в месте, где установлен или расположен контроллер 330, и доступно только подключение к первой клемме 310 питания (например, к так называемому проводу «под напряжением»). В некоторых вариантах осуществления, шунтирующее устройство 440 может быть расположено рядом с нагрузкой 320. В некоторых вариантах осуществления, шунтирующее устройство 440 может быть предусмотрено внутри светильника, или размещено вместе с осветительным устройством, содержащим нагрузку 320.

[0071] Шунтирующее устройство 440 подключается к выходной клемме 334 контроллера 330, и ко второй (например, нейтральной) клемме 312 внешнего источника 305 питания через провод (например, нейтральный провод, которым может быть белый провод). Шунтирующее устройство 440 также подключено через клеммы 322 и 324 нагрузки 320. Шунтирующее устройство 340 включает в себя отводную цепь 442, переключающую компоновку, которая включает в себя переключатель 444 и устройство 446 измерения напряжения (например, операционный усилитель). В некоторых вариантах осуществления, отводная цепь 442 может состоять из резистора, например резистора номиналом 1 кОм. В некоторых вариантах осуществления, переключатель 444 может содержать транзисторный переключатель, например полевой транзистор (ПТ), и, в частности, полевой полупроводниковый транзистор с изолированным затвором (MOSFET). Преимущественно, в некоторых вариантах осуществления переключатель 444 выполнен с возможностью иметь время переключения менее 10 миллисекунд.

[0072] В процессе работы, шунтирующее устройство 440 выполнено с возможностью определения, когда электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, отключая нагрузку 320. Например, шунтирующее устройство 440 может определить, что электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, когда напряжение нагрузки, приложенное к нагрузке 320 меньше минимального напряжения регулирования освещения. Когда блок 344 управления переключателя определяет, что электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, отключая нагрузку 320, то переключающая компоновка, и, в частности, переключатель 444, может подключить отводную цепь 442 между выходной клеммой 324 электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной) клеммой 312 питания внешнего источника 305 питания, чтобы обеспечить путь утечки тока между выходной клеммой электронного контроллера 330 и второй клеммой 312 (например, нейтральной) питания внешнего источника 305 питания. Кроме того, полезно, когда шунтирующее устройство 440 определяет, что электронный контроллер 330 находится во включенном состоянии, обеспечивая нагрузку 320 питанием, затем переключающую компоновку, и, в частности, переключатель 444, выполнен с возможностью отключения отводной цепи 442 от выходной клеммы 324 электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной клеммы 312 питания внешнего источника 305 питания.

[0073] Более конкретно, когда контроллер 330 находится в выключенном состоянии, то можно было бы ожидать, что напряжение нагрузки на нагрузочных клеммах 322 и 324 нагрузки 320 должно быть нулевым, но из-за тока утечки, проходящего через контур, напряжение нагрузки может колебаться и в определенный момент подняться вплоть до 100% входного напряжения внешнего источника 305 питания. Однако, питание очень ограничено, поэтому, если переключатель 444 подключает отводную цепь 442 параллельно нагрузке 320 в момент, когда напряжение нагрузки доходит до определенного порогового значения, например 50% от входного напряжения внешнего источника 305 питания (например, 56 вольт), напряжение утечки значительно снизится, и oно никогда не cможет быть доведено до 100% входного напряжения. Таким образом, в этом случае, шунтирующее устройство 440 может поддерживать напряжение нагрузки на низком уровне, когда контроллер 330 находится в выключенном состоянии и избежать случайного запуска нагрузки 320, и, кроме того, оно сможет пропустить больший ток утечки на контроллер 330 для поддержки его повышенного энергопотребления.

[0074] Когда контроллер 330 находится во включенном состоянии, сначала шунтирующее устройство 440 будет пытаться рассеять энергию и уменьшить напряжение нагрузки в момент, когда напряжение нагрузки падает ниже порогового значения, например, 50% от входного напряжения внешнего источника 305 питания (например, 56 вольт), но, поскольку это напряжение не индуцируется током утечки, как если контроллер 330 находится в выключенном состоянии, то напряжение нагрузки не может быть снижено, а он будет продолжать расти. Когда она достигнет и превысит более высокое пороговое значение, например 70% входного напряжения от внешнего источника 305 питания, шунтирующее устройство 440 распознает, что контроллер находится во включенном состоянии, и затем отключит или отсоединит отводную цепь 442 через переключатель 444, и прекратит попытки рассеивания мощности. Впоследствии, включенная нагрузка 320 пропускает ток через контроллер 330, чтобы обеспечить его питанием.

[0075] Фиг. 5 является функциональной блок-схемой третьего варианта осуществления системы управления освещением с контроллером, в которой не используется нейтральный провод. Система управления освещением такая же, как и система 300 управления освещением, кроме того, что шунтирующее устройство 540 заменяет шунтирующее устройство 340. Шунтирующее устройство 540 может быть одним вариантом осуществления шунтирующего устройства 340.

[0076] Как и система 300 управления освещением, в некоторых вариантах осуществления системы 500 управления освещением контроллер 330 может быть установлен в соединительной коробке или на стене здания и может быть расположен на расстоянии от (например, на расстоянии одного или нескольких футов) от нагрузки 320. В некоторых вариантах осуществления, подключение ко второй (например, нейтральной) клемме 312 питания внешнего источника 305 питания не предоставляется или недоступно в месте, где установлен или расположен контроллер 330, и доступно только подключение к первой клемме 310 питания (например, через так называемый "провод под напряжением"). В некоторых вариантах осуществления, шунтирующее устройство 540 может быть расположено вместе с нагрузкой 320. В некоторых вариантах осуществления, шунтирующее устройство 540 может быть предусмотрено внутри светильника, или размещено вместе с осветительным устройством, содержащим нагрузку 320.

[0077] Шунтирующее устройство 540 подключено к выходной клемме 334 контроллера 330, и второй (например, нейтральной) клемме 312 внешнего источника 305 питания через провод (например, нулевой провод, который может быть белым проводом). Шунтирующее устройство 540 также соединено со второй нагрузочной клеммой 324 нагрузки 320. Шунтирующее устройство 540 включает в себя отводную цепь 542, переключающую компоновку, которая включает в себя переключатель 544 и устройство 546 измерения тока. В некоторых вариантах осуществления, отводная цепь 542 может состоять из резистора, например, резистора номиналом 1 кОм. В некоторых вариантах осуществления, переключатель 544 может содержать транзисторный переключатель, например, полевой транзистор (FEET), и, в частности, металлоксидный полевой полупроводниковый транзистор с изолированным затвором (MOSFET). Полезно, если в некоторых вариантах осуществления переключатель 544 выполнен с возможностью иметь время переключения менее 10 миллисекунд.

[0078] В рабочем отношении, шунтирующее устройство 540 выполнено с возможностью определять, когда электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, отключая нагрузку 320. Когда шунтирующее устройство 540 определяет, что электронный контроллер 330 находится в выключенном состоянии, отключая нагрузку 320, то переключающая компоновка, и, в частности переключатель 544, может подключить отводную цепь 542 между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной) клеммой 312 питания внешнего источника 305 питания, чтобы обеспечить путь утечки тока между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй клеммой 312 (например, нейтральной) питания внешнего источника 305 питания. Кроме того, полезно, когда шунтирующее устройство 540 определяет, что электронный контроллер 330 находится во включенном состоянии, обеспечивая питанием нагрузку 320, затем переключающую компоновку, и, в частности, переключатель 544, выполненный с возможностью отключения отводной цепи 542 между выходной клеммой электронного контроллера 330 и второй (например, нейтральной) клеммой 312 питания внешнего источника 305 питания.

[0079] В некоторых вариантах осуществления, устройство 546 измерения тока может измерять ток нагрузки и сравнивать его с пороговым значением тока, и когда ток нагрузки меньше порогового значения тока, то шунтирующее устройство 540 может определить, что контроллер 330 находится в выключенном состоянии, и может управлять переключателем 544 для подключения отводной цепи 542 между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй клеммой 312 (например, нейтральной) питания внешнего источника 305 питания, чтобы обеспечить путь утечки тока между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй клеммой 312 (например, нейтральной) питания внешнего источника 305 питания. В некоторых вариантах осуществления, когда ток нагрузки превышает пороговое значение тока, то шунтирующее устройство 540 может определить, что контроллер 330 находится в включенном состоянии, и может управлять переключателем 544 с целью размыкания отводной цепи 542 между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и второй клеммой 312 (например, нейтральной) питания внешнего источника 305 питания.

[0080] В системе 500 управления освещением, устройство 546 измерения тока подключается между второй нагрузочной клеммой 324 и второй клеммой питания (например, нейтральной) внешнего источника 305 питания, к которому он может быть подключен с помощью провода (например, нулевого провода или белого провода).

[0081] Фиг. 6 представляет собой функциональную блок-схему четвертого варианта осуществления системы 600 управления освещением с контроллером, в которой не используется нейтральный провод. Разницей между системой 600 управления освещением и системой 550 управления освещением является то, что в системе 600 управления освещением устройство 546 измерения тока шунтирующего устройства 540 подключается между выходной клеммой 334 электронного контроллера 330 и первой клеммой 322 нагрузки 320.

[0082] Хотя в данном описании были описаны и проиллюстрированы некоторые обладающие признаками изобретения варианты осуществления, специалистам в данной области техники легко представить себе другие различные средства и/или структуры для выполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более из описанных здесь преимуществ, и каждая из таких вариаций и/или модификаций считается находящейся в пределах оригинальных вариантов осуществления, описанных здесь. В более общем смысле, специалисты в данной области техники легко поймут, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные здесь, предназначены для примера и, что фактические параметры, размеры, материалы, и/или конфигурации будет зависеть от конкретного применения или применений, для которых используются оригинальные замыслы. Специалисты в данной области техники признают, или будут способны установить, при помощи не более чем обычного экспериментирования, множество эквивалентов конкретных оригинальных вариантов осуществления, описанных здесь. Таким образом, следует понимать, что приведенные выше варианты осуществления представлены только в качестве примера и, что в рамках объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов, оригинальные варианты осуществления могут быть осуществлены иначе, чем конкретно описано и заявлено. Оригинальные варианты осуществления настоящего раскрытия направлены на каждый в отдельности элемент, систему, изделие, материал, комплект, и/или метод, описанные здесь. Кроме того, любая комбинация из двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов, и/или способов, если эти особенности, системы, изделия, материалы, комплекты, и/или способы не являются взаимоисключающими, включаются в объем настоящего изобретения.

[0083] Все определения, как они определены и используются здесь, следует понимать как превалирующие над словарными определениями, определениями в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычных значений определяемых терминов.

[0084] Единственное число, как использовано в этом документе в описании и в формуле изобретения, если явно не указано обратное, следует понимать в значении "по меньшей мере, один".

[0085] Термин "и/или", как он использован в этом документе в описании и в формуле изобретения, следует понимать, как обозначающий "один или оба" из элементов так соединенных, т.е. элементов, которые конъюнктивно присутствуют в некоторых случаях и дизъюнктивно присутствуют в других случаях. Несколько элементов, перечисленных с "и/или" следует толковать таким же образом, т.е. "один или более" из элементов соединенных таким образом. Другие элементы могут присутствовать необязательно, за исключением элементов специально определяемых предложением с "и/или", независимо от того связаны или не связаны с этими конкретно определенными элементами.

[0086] Фразу "по меньшей мере один", как она используется здесь в описании и в формуле изобретения, со ссылкой на список из одного или нескольких элементов, следует понимать в значении “по меньшей мере, один элемент, выбранный из любого одного или более элементов в списке элементов, но не обязательно включающий, по меньшей мере, каждый в отдельности элемент специально перечисленный в списке элементов и не исключая любых сочетаний элементов в списке элементов. Это определение также предусматривает то, что могут присутствовать другие элементы, необязательно за исключением элементов, конкретно определенных в списке элементов, к которым относится фраза "по меньшей мере, один", неважно связанные или не связанные с этими специально определенными элементами.

[0087] Следует также понимать, что, если явно не указано иное, в любых способах, заявленных здесь, которые включают более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничивается тем порядком, в котором изложены шаги или действия способа.

[0088] Кроме того, ссылочные позиции, появляющиеся в формуле изобретения в скобках, если таковые имеются, предусмотрены только для удобства и в любом случае не должны быть истолкованы как ограничивающие формулу изобретения.

Изобретение относится, в целом, к системе управления освещением, в которой не используется нейтральный провод. Техническим результатом является обеспечение необходимого тока утечки в контроллере, когда контроллер находится в выключенном состоянии и отключает нагрузку, питание на которую подается от контроллера. Результат достигается тем, что устройство (340), соединенное с выходной клеммой контроллера (330), имеющее единственную входную клемму, соединенную с первой клеммой питания внешнего источника (305) питания, который выдает напряжение переменного тока между первой клеммой питания и второй клеммой питания, включает в себя отводную цепь (342) и переключающую компоновку (344/346) для обнаружения того, обеспечивает контроллер питанием нагрузку (320) или отключает нагрузку. Когда контроллер находится в выключенном состоянии, переключающая компоновка подключает обходную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания. Когда контроллер находится во включенном состоянии, переключающая компоновка отключает отводную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Система (300, 400, 500, 600), содержащая:

электронный контроллер (330), имеющий

единственную входную клемму (332), соединенную с первой клеммой (310) питания внешнего источника (305) питания, который выдает напряжение переменного тока между своей первой клеммой (310) питания и второй клеммой питания (312), и

единственную выходную клемму (334), соединенную с первой клеммой (322) нагрузки (320), которая включает в себя по меньшей мере один источник света и которая имеет первую клемму (322) нагрузки и вторую клемму (324) нагрузки, причем вторая клемма нагрузки подключена ко второй клемме питания внешнего источника питания, причем нагрузка выполнена с возможностью получения напряжения нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки и дополнительно выполнена с возможностью обеспечения протекания тока нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки,

причем электронный контроллер выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним из напряжения нагрузки и тока нагрузки таким образом, чтобы избирательно подавать питание на нагрузку, когда электронный контроллер находится во включенном состоянии, и отключать нагрузку, когда электронный контроллер находится в выключенном состоянии; и

шунтирующее устройство (340, 440, 540), содержащее:

отводную цепь (342, 442, 542); и

переключающую компоновку (344/346, 444/446, 544/546), выполненную с возможностью избирательного подключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания,

причем переключающая компоновка выполнена с возможностью подключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда электронный контроллер находится в выключенном состоянии и нагрузка отключена от питания, для обеспечения пути тока между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, и

причем переключающая компоновка выполнена с возможностью отключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда электронный контроллер находится во включенном состоянии и на нагрузку подается питание.

2. Система по п. 1, причем переключающая компоновка включает в себя:

переключатель (444), подключенный последовательно к отводной цепи; и

устройство измерения напряжения (446), подключенное между первой и второй клеммами нагрузки и выполненное с возможностью измерения напряжения нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки превышает первое пороговое напряжение, когда контроллер находится в выключенном состоянии, и управления переключателем, с целью размыкания переключателя для отключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки превышает пороговое напряжение в то время, как контроллер находится во включенном состоянии.

3. Система по п. 1, в которой переключающая компоновка включает в себя:

переключатель (544), включенный последовательно с отводной цепью; и

устройство (546) измерения тока, выполненное с возможностью измерения тока нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки меньше порогового тока, а также управления переключателем с целью размыкания переключателя для отключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки превышает пороговый ток.

4. Система по п. 3, в которой устройство измерения тока подключено между выходной клеммой электронного контроллера и первой клеммой нагрузки.

5. Система по п. 3, в которой устройство измерения тока подключено между второй клеммой нагрузки и второй клеммой питания внешнего источника питания.

6. Система по п. 1, в которой электронный контроллер включает в себя схему регулятора освещения для регулировки количества энергии, подаваемой в нагрузку.

7. Система по п. 1, в которой электронный контроллер включает в себя беспроводной приемник, выполненный с возможностью получения беспроводного сигнала и в ответ на него управления количеством энергии, подаваемым на нагрузку.

8. Система по п. 1, в которой вторая клемма питания внешнего источника питания напрямую подключена к нагрузке.

9. Система по п. 1, в которой вторая клемма питания внешнего источника питания подключена к нагрузке через переключающую компоновку.

10. Система по п. 1, в которой контроллер установлен в строении в месте, где соединение со второй клеммой питания не предусмотрено и где шунтирующее устройство отделено и разнесено от контроллера на расстояние по меньшей мере одного фута.

11. Система по п. 1, в которой, когда электронный контроллер переходит из состояния выключения в состояние включения, переключающая компоновка выполнена с возможностью отключения отводной цепи между выходной клеммой электронного контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания с задержкой по меньшей мере 100 мс.

12. Способ подачи питания от внешнего источника (305) питания, который выдает напряжение переменного тока между его первой клеммой (310) питания и второй клеммой (312) питания, на нагрузку (320), имеющую первую и вторую клеммы (322, 324) нагрузки, причем нагрузка выполнена с возможностью получения напряжения нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки и дополнительно выполнена с возможностью обеспечения протекания тока нагрузки между первой и второй клеммами нагрузки, причем способ включает в себя этапы, на которых:

для контроллера (330), который выполнен с возможностью управления по меньшей мере одним из напряжения нагрузки и тока нагрузки таким образом, чтобы избирательно подавать питание на нагрузку и отключать нагрузку,

подключают отводную цепь (342, 442, 542) между выходной клеммой (334) контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится в отключенном состоянии и нагрузка отключена от питания, причем отводная цепь обеспечивает путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания; и

отсоединяют отводную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится во включенном состоянии и на нагрузку подается питание.

13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:

измеряют напряжение нагрузки;

сравнивают измеренное напряжение нагрузки с пороговым напряжением;

подключают отводную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки меньше порогового напряжения; и

отключают отводную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки превышает пороговое напряжение.

14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы, на которых:

измеряют ток нагрузки;

сравнивают измеренный ток нагрузки с пороговым значением тока;

подключают отводную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток меньше порогового значения тока; и

отсоединяют отводную цепь между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное значение тока превышает пороговое значение тока.

15. Способ по п. 12, в котором контроллер установлен в здании в месте, где соединение со второй клеммой питания не предусмотрено, и в котором отводная цепь отделена и разнесена от контроллера на расстояние по меньшей мере одного фута.

16. Способ по п. 12, в котором отсоединение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится во включенном состоянии, включает в себя отсоединение отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания с задержкой в 100 мс, когда контроллер переходит из выключенного состояния во включенное состояние.

17. Устройство (340, 440, 540), выполненное с возможностью подключения к выходной клемме (334) контроллера, который, в свою очередь, имеет единственную входную клемму (332), подключенную к первой клемме (310) питания внешнего источника (305) питания, каковой внешний источник питания выдает напряжение переменного тока между своими первой клеммой (310) питания и второй клеммой (312) питания, устройство включает в себя:

отводную цепь (342, 442, 542); и

переключающую компоновку (344/346, 444/446, 544/546), выполненную с возможностью обнаружения того, подает контроллер питание на нагрузку (320) или отключает нагрузку,

причем переключающая компоновка выполнена с возможностью подключения отводной цепи между выходной клеммой (334) контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится в выключенном состоянии и нагрузка отключена от питания, таким образом, что отводная цепь обеспечивает путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, и

причем переключающая компоновка дополнительно выполнена с возможностью отсоединения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда контроллер находится во включенном состоянии и на нагрузку подано питание.

18. Устройство по п. 17, в котором переключающая компоновка включает в себя:

переключатель (444), соединенный последовательно с отводной цепью; и

устройство (446) измерения напряжения, подключенное между первой и второй клеммами (322, 324) нагрузки (320) и выполненное с возможностью измерения напряжения нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, чтобы обеспечить путь тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренное напряжение нагрузки меньше порогового напряжения, и управлять переключателем с целью размыкания переключателя для отключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеряемое напряжение нагрузки превышает пороговое напряжение.

19. Устройство по п. 17, в котором переключающая компоновка включает в себя:

переключатель (544), подключенный последовательно с отводной цепью; и

устройство (546) измерения тока, выполненное с возможностью измерения тока нагрузки и замыкания переключателя для подключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, для обеспечения пути тока между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки меньше порогового тока, а также для управления переключателем для размыкания переключателя для отключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания, когда измеренный ток нагрузки превышает пороговый ток.

20. Устройство по п. 17, в котором переключающая компоновка выполнена с возможностью подключения второй клеммы питания внешнего источника питания к нагрузке.

21. Устройство по п. 17, в котором отводная цепь состоит из резистора.

22. Устройство по п. 17, в котором контроллер установлен в здании в месте, где соединение со второй клеммой питания не предусмотрено и где шунтирующее устройство отделено и разнесено от контроллера на расстояние по меньшей мере одного фута.

23. Устройство по п. 17, в котором, когда контроллер переходит из выключенного состояния во включенное состояние, переключающая компоновка выполнена с возможностью отключения отводной цепи между выходной клеммой контроллера и второй клеммой питания внешнего источника питания с задержкой по меньшей мере 100 мс.