專利名稱：具有局部接收器的電負(fù)載控制系統(tǒng)的制作方法
具有局部接收器的電負(fù)載控制系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本申請涉及一種電負(fù)載控制系統(tǒng)，用于供應(yīng)電功率給各種部件，如 燈、插座、風(fēng)扇等。無線多信道接收器從開關(guān)接收無線信號，并處理那些 信號以控制各種部件。M接收器被間隔放置在建筑中，并控制位于至少 幾個房間中的部件。
包括多信道接收器的功率控制系統(tǒng)是已知的。多信道接收器從多個無 線開關(guān)接收信號，并處理那些信號以控制到各種部件(例如燈或電力插 座)的電功率。這些系統(tǒng)相對于已有技術(shù)具有如下優(yōu)點，即，在開關(guān)和控 制器之間不需要布置線路，而在過去則是需要的。
在極大程度上，這些系統(tǒng)已經(jīng)包括了用于整個建筑的單個主接收器。 單個接收器從多個開關(guān)接收信號，并控制整個建筑中的各種部件。電力線 必須從接收器延伸到每個部件。由于已經(jīng)有一個接收器，因此電力線中的 一些延伸了很長的距離。
在一個已經(jīng)被用于大的復(fù)雜辦公大樓的系統(tǒng)中，存在用于多個辦公室 中的每一個的單獨的無線接收器。因此，每個辦公室被提供有一個單獨的 接收器，其從開關(guān)接收無線信號，然后處理那些信號，以控制房間中的部 件。盡管電力線必須從接收器延伸到部件的距離被縮小，但是每個接收器 必須從電源接收電功率供應(yīng)。因此，使用如此多的接收器在一定程度上削 弱了具有多個接收器的目的。而且，所提出的系統(tǒng)沒有被配置強(qiáng)度調(diào)節(jié)電 路。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明公開的一個實施例中，多個接收器被間隔放置在一棟建筑 中。每個接收器包括用于控制多個部件的多個信道。無線信號被從開關(guān)發(fā) 送到接收器，接收器處理那些信號以控制各種部件，如燈、或電插座。此 外，對于一些電插座，可恒定地提供電功率而無需控制。接收器控制多個房間中的部件。因此，需要提供的接收器和電力線更少。 此外，接收器能夠調(diào)節(jié)部件的強(qiáng)度，例如燈。
本發(fā)明的這些和其它特征能從下面的說明和附圖被最好地理解，下面 是簡^"說明。


圖l是照明控制系統(tǒng)的示意圖2是強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路，其可被結(jié)合在圖1的系統(tǒng)中；
圖3示出了間隔分布在建筑中的多個圖1的系統(tǒng)的使用。
M實施方式
圖l示出了用于建筑的負(fù)載控制電路20。多個強(qiáng)度調(diào)節(jié)開關(guān)22A、 22B 通過無線連接與多信道接收器24通信。在一個實例中，接收器24包括可 商業(yè)獲得的部件。 一個實例是可從Enocean獲得的產(chǎn)品號為RCM130C。本 發(fā)明不限制無線接收器和無線開關(guān)的類型，而是只作為一種可能的系統(tǒng)類 型被提及。開關(guān)22和接收器24之間的無線連^f吏得開關(guān)能夠位于遠(yuǎn)離接 收器24的位置。例如，接收器24可被支撐在選擇的房間中的電插座處或 接近選擇的房間中的電插座，并且開關(guān)可被定位在位于房間中或接近房間 的其它4^f可^更利的位置。
接收器24與微控制器26通信，微控制器26進(jìn)而與強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路28通 信。強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路28控制若干個燈30A、 30B的強(qiáng)度。所說明的強(qiáng)度調(diào)節(jié) 電路28包括定時電路40、強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分42和功率傳輸部分44。所說明的 實例還包括過載保護(hù)部分和熱管理部分。
強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路28的一個示例實施例示出在圖2中。微控制器28提供 定時控制信號輸入給定時部分40。在一個實例中，定時控制包括脈沖寬度 調(diào)制控制信號。定時控制信號控制強(qiáng)度調(diào)節(jié)部分42何時激活功率傳輸部分 44的MOSFET開關(guān)46，以控制提供給負(fù)載50的功率量。微控制器26基 于用戶選擇什么樣的設(shè)置(如，希望怎樣的強(qiáng)度調(diào)節(jié)等級)來確定如何設(shè) 置定時控制信號。在一個實例中，微控制器26使用已知的技術(shù)來提供脈沖 寬度調(diào)制輸入，以獲得期望的相應(yīng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)量。一個實例負(fù)載50;Ur泡?？刂茻襞莸墓鈴?qiáng);1A使用說明的結(jié)構(gòu)的一個 實例。在這個實例中，負(fù)載50被插入到壁上插座中，其具有示意性地圖示 在52和54的端子。
根據(jù)已知的反相控制策略，MOSFET 46在每個柵極和源極 連接有足夠的電壓以將MOSFET46設(shè)置為運行狀態(tài)(例如，將 其導(dǎo)通)時操作，從而其使得來自源56 (例如，AC線路)的電 功率被提供至負(fù)載50。在反相控制示例中，MOSFET 46在0伏 時導(dǎo)通，以及在高電壓時截止。在另一示例中，使用前相控制策 略，其中MOSFET 46在高電壓時導(dǎo)通以及在O伏時截止。另一 示例包括在非零電壓時導(dǎo)通MOSFET 46，以及在另一非零電壓 時截止。
強(qiáng)度調(diào)節(jié)部42控制功率傳輸部分44何時啟動，從而控制提供 至負(fù)栽50的功率量。例如，控制提供至燈泡的功率量就控制了該 燈泡發(fā)光的強(qiáng)度。
在該示例中，單獨的DC電壓源60選擇性地直接耦合到 MOSFET 46的柵極和源極，用于將其設(shè)置為導(dǎo)通以傳遞功率至 負(fù)載。單獨的DC電壓源60具有相關(guān)的浮動接地62。開關(guān)64響 應(yīng)于來自微控制器26的定時控制信號輸入并進(jìn)入操作狀態(tài)(例 如，導(dǎo)通)，從而將單獨的DC電壓源60耦合到MOSFET46。 在示出的示例中，開關(guān)64包括光耦合器部件。其他示例包括繼電 器開關(guān)或變壓器部件，用于選擇性地將單獨的DC電壓源60耦合 到MOSFET 46。
在一個實例中，單獨的DC電壓源60提供12伏。在另一實例中， 更低的電壓。單獨的DC電壓源60的電壓^i^擇為足以將MOSFET 46導(dǎo) 通到飽和區(qū)。
一個示例包括使用獨立的DC-DC轉(zhuǎn)換器以實現(xiàn)單獨的DC電 壓源60。另一示例包括二階變壓器。受益于本說明書的本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將會理解何種部件能夠最佳地工作以將單獨的DC電壓 源包括在其特定的實施例中。
6示出的示例包括電壓控制部件，用于控制到達(dá)MOSFET 46 的柵極和源極的電壓。示出的示例包括電阻器66和68以及齊納 二極管70。電阻器66設(shè)置導(dǎo)通速度或?qū)∕OSFET 46所需的 時間。電阻器66和68設(shè)置截止速度或截止MOSFET 46所需的 時間。在一個示例中，電阻器68與電阻器66相比具有更高的電 阻值，從而電阻器68有效地設(shè)置用于MOSFET 46的截止時間。 選擇截止速度和導(dǎo)通速度使得能夠避免MOSFET 46的振蕩以及 避免在MOSFET 46停留在線性操作區(qū)太長時間的情況下產(chǎn)生熱 量。
齊納二極管70例如提供過電壓保護(hù)以保護(hù)MOSFET使之免 于電壓尖峰和噪聲等。齊納二極管70被配置為以已知的方式將提 供至MOSFET柵極和源極輸入的電壓維持在二極管的反向擊穿 電壓或低于二極管的反向擊穿電壓。 一個示例不包括齊納二極 管。
所/>開的示例的一個優(yōu)點是MOSFET可以在整個AC周期,皮 完全控制而不需要整流器。與依賴用于控制MOSFET的RC電路 和整流器的其他示例相比，所公開的示例是更有效的電路結(jié)構(gòu)。
圖3示出了居住建筑100,其包括多個圖1中說明的接收器/微處理 器。如所示的，如電路斷路器箱的電源102通過多條電力線104給多個接 收器/微處理器106供應(yīng)電功率。本質(zhì)上，每個接收器/微處理器106可類似 于權(quán)利要求1中說明的控制器。每個接收器/孩汰理器106^錄示為具有與 各種部件110連接的電力線108，其中所述部件110可能是電插座，燈，風(fēng) 扇，或其它部件。如果希望調(diào)節(jié)燈或插入插座的部件的強(qiáng)度，則可以將燈 和插座與強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路相關(guān)聯(lián)。
如能夠看到的，接收器/微處理器106控制多個房間中的部件110。這 樣，與每個房間具有各自的接收器/微處理器相比，需要更少的接收器/孩伙 理器。這減少了必須傳輸至每個接收器/微處理器的電力線104的數(shù)量。
如所示的，接收器/微處理器106從開關(guān)112接收無線信號。再一次， 從開關(guān)112向接收器/微處理器106提供無線信號的技術(shù)是通常公知的。然而，使用^L接收器/微處理器來控制多個房間中的部件是新穎的。而且，
將強(qiáng)度調(diào)節(jié)電路用在例如圖3所示的結(jié)構(gòu)中也是新穎的，其中圖3所示的
結(jié)構(gòu)中有^接收器。
雖然接收器/微處理器106凈皮示出為直接通過電力供應(yīng)線連接到被控制 的各種部件，但是包括,件提供無線功率的更多最近的JL^也將落在本 發(fā)明的范圍內(nèi)。也lfc^說，接收器雄狄理器106從開關(guān)接收無線信號，并 ^^開為通過電力線傳遞功率給部件，但是電力供應(yīng)也可以是無線的。
雖然已經(jīng)公開了本發(fā)明的一個實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn) 識到，某些修改將落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。出于那個原因，下面的權(quán)利要求 應(yīng)該試圖確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.用于建筑的負(fù)載控制電路，包括多個控制器，所述控制器的每一個接收來自至少一個無線開關(guān)的信號；以及多個電氣部件，其被提供有來自所述控制器的電功率，被至少一個所述控制器控制的所述多個部件位于建筑中的至少兩個不同房間中。
2. 如權(quán)利要求i中提出的負(fù)載控制電路，其中所述控制器可操作為調(diào) 節(jié)^MJ斤述控制皿收功率的至少一個部件的強(qiáng)度。
3. 如權(quán)利要求1中提出的負(fù)載控制電路，其中所述多個控制器中的每 一個接4^自電源的電力線。
4. 如權(quán)利要求l中提出的負(fù)載控制電路，其中該建筑是住宅樓。
5. 如權(quán)利要求1中提出的負(fù)載控制電路，其中所述控制器包括多信道 接收器和相關(guān)的凝處理器。
6. 如權(quán)利要求1中提出的負(fù)載控制電路，其中所述控制器用硬電力線 給所述電氣部件傳送電力。
7. 如權(quán)利要求1中提出的負(fù)載控制電路，其中所述控制器用無線連接 給所述電氣部件傳送電功率。
8. —種用于建筑的負(fù)載控制電路，包括多個控制器，所述控制H^收來自至少一個無線開關(guān)的信號；多個電氣部件，其被提供有來自所述控制器的電功率；以及所述控制器可操作為調(diào)節(jié)從所述無線控制器接收功率的至少一個部件 的強(qiáng)度。
9. 如權(quán)利要求8中提出的負(fù)載控制電路，其中所述多個控制器中的每 一個接#自電源的電力線。
10. 如權(quán)利要求8中提出的負(fù)載控制電路，其中所述控制器用硬電力 線給所述電氣部件傳送電功率。
11. 如權(quán)利要求8中提出的負(fù)載控制電路，其中所述控制器用無線連 接給所述電氣部件傳送電功率。
12. —種建筑，包括多個房間；多個控制器，所述控制器可操作為接收來自至少一個開關(guān)的無線信 號，所述控制器可操作為提供電功率給位于所述多個房間中的至少兩個房 間中的部件。
13. 如權(quán)利要求12中提出的建筑，其中所述控制器可##為調(diào)節(jié)>^斤 述控制恭接收功率的至少一個部件的強(qiáng)度。
14. 如權(quán)利要求12中提出的建筑，其中所述多個控制器中的每一個接 4^自電源的電力線。
15. 如權(quán)利要求12中提出的建筑，其中該建筑是住宅樓。
16. 如權(quán)利要求12中提出的建筑，其中所述控制器用硬電力線給所述 電氣部件傳送電功率。
17. 如權(quán)利要求12中提出的建筑，其中所述控制器用無線連接給所述電氣部件傳送電功率。
全文摘要
一種燈控制電路被提供有多個無線控制器。無線控制器中的每一個從至少一個開關(guān)接收無線信號，并處理那些信號以控制至少多個房間中的部件。此外，這些控制器可操作為調(diào)節(jié)至少一個通過該控制器供電的部件的強(qiáng)度。
文檔編號H02J13/00GK101689771SQ200880019496
公開日2010年3月31日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者J·G·芬奇, J·約特, T·A·巴爾奈特 申請人:馬斯科公司