用於操作負載的裝置和方法

2024-03-06 06:04:15 1

專利名稱：用於操作負載的裝置和方法
技術領域：
本發明總的來說涉及操作負載的裝置和方法，更具體地說，本發明涉及一種能夠使負載，例如調光燈在一種以上狀態中工作的裝置和方法。

背景技術：
由於現今社會能源的缺乏和溫室效應，許多國家及其政府都強調綠色照明。因此，作為節約能源的方法，調光技術在照明領域越來越流行。對於大多數非調光燈，如果要實現可調光通常需要在燈之外採用附加的調光電路。例如，在一種具體實現方式中，利用對輸入電源電壓進行斬波的調光電路。這種調光電路一般安裝在燈和鎮流器的外面，即常見的安裝在牆壁上的可控矽調光器。但是利用可控矽調光器進行調光需要改裝原有的非調光燈的輸入線路，即，必須改變當前的牆壁開關電路。所以，這種調光燈的費用和結構改造的複雜性對許多用戶來說是難於接受的。


發明內容
為此，本發明提供一種能夠通過牆壁開關使負載在一種以上狀態中工作的裝置和方法。
根據本發明的一個實施例，提供一種用於操作負載的裝置，包括 可變電壓產生單元，其被配置成根據所述用於操作負載的裝置的供電電源按照至少一個預定的時間間隔的關斷和接通來產生可變輸出電壓，所述至少一個預定的時間間隔是在所述負載當前工作狀態下所述供電電源每一次從關斷到接通所經歷的時間；和 驅動單元，其被配置成響應於所述可變電壓產生單元產生的可變輸出電壓來改變其用於操作負載的輸出驅動信號，以使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。
根據本發明的另一個實施例，提供一種用於通過如上所述的操作負載的裝置來對負載進行操作的方法，包括 在所述負載處於當前狀態的情況下，按照所述至少一個預定的時間間隔關斷和接通所述操作負載的裝置的供電電源，以基於所述至少一個預定的時間間隔中相應的時間間隔來產生所述可變輸出電壓，從而使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。
根據本發明的又一個實施例，提供一種包括如上所述的用於操作負載的裝置的負載設備。
通過本發明，能夠直接用多級，例如三級調光燈(功率和光輸出都是多級)來替換非調光燈，或者對非調光燈配備本發明的裝置來構造成調光燈，而無需對原有的非調光燈的輸入線路，例如牆壁開關進行改造。結構簡單、操作便捷。



通過以下參考附圖進行的詳細說明，本發明的其他目的、優點、特點和有益效果將會變得明顯。各附圖中相同或者相應的功能部件用相同或者相應的附圖標記表示，在附圖中 圖1是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置的第一例的電路示意圖； 圖2是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置的第二例的電路示意圖； 圖3是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置的第三例的電路示意圖； 圖4是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置的第四例的電路示意圖； 圖5是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置的第五例的電路示意圖； 圖6是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置的第六例的電路示意圖； 圖7包括根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態中工作的裝置的負載作業系統的電路原理簡圖。

具體實施例方式 圖7是包括根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態中工作的裝置的負載作業系統的電路原理簡圖。如圖7所示，交流供電電源通過整流電路獲得的直流電壓信號S1輸入到根據本發明的使負載在一種以上狀態中工作的裝置100，其輸出的驅動信號S2對開關管的開關頻率進行控制以使開關管產生高頻波。該高頻波用於驅動負載進行工作。如圖7所示，根據本發明的使負載在一種以上狀態中工作的裝置100包括可變電壓產生單元110和驅動單元120(以下將詳細描述)。可變電壓產生單元110被配置成根據使負載在一種以上狀態中工作的裝置100的供電電源按照至少一個預定的時間間隔的關斷和接通來產生可變輸出電壓，所述至少一個預定的時間間隔是在所述負載當前工作狀態下所述供電電源每一次從關斷到接通所經歷的時間。驅動單元120被配置成響應於所述可變電壓產生單元產生的可變輸出電壓來改變其用於操作負載的輸出驅動信號，以使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。如圖7所示，在本實施例中，通過開關來實現交流供電電源的接通和關斷。負載例如可以是諧振負載，諸如調光燈，但本發明不限於此。為了簡潔起見，在下面的具體實施例描述中以調光燈，例如氣體放電燈為例進行，但是本領域技術人員理解，這只是示例性而不是限制性的，本發明可應用於任何諧振負載。
下面將結合圖1-6詳細描述如圖7中所示本發明的實施例的使負載在一種以上狀態中工作的裝置100的結構配置的各具體例子的電路。
在以下各例子中，集成電路模塊IC相應於圖1中使負載在一種以上狀態中工作的裝置100的組成部件驅動單元120，在圖1-6中分別用附圖標記120-1至120-6表示，與IC耦接的電路相應於裝置100的組成部件可變電壓產生單元110，在圖1-6中分別用附圖標記110-1至110-6表示。在各例中，IC具有通過其輸入引腳2(VDIM)直流電壓能夠改變其輸出驅動信號的功能，該輸出驅動信號相應於圖7中所示的輸出驅動信號S2，該信號S2在圖1-6中未示出。具體地說，對於IC來說，其引腳VDIM的輸入電壓V與其輸出的驅動信號的頻率f成反比。由此使得IC所驅動的開關管產生具有類似頻率特性的高頻波。由於根據諧振負載例如調光燈的電特性，其輸出功率P與驅動信號的頻率f成反比，因此，V與P成正比。可通過選擇現有的集成電路的合適型號來實現各例中IC的這種功能。此外，各例中僅示出了IC的與實施本發明有關的一部分引腳。其中，VCC SUPPLY是指諧振負載反饋，在諧振負載工作後充當IC的電源。因為IC從VDC得到的只是啟動電源，比較微弱，而實際上正常工作電流是由反饋的VCC SUPPLY提供。此外，各例的電路中的電壓VDC相應於圖7中所示的整流電壓信號S1，其中提到的牆壁開關相應於圖7中示出的開關。
例1 圖1是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置100的第一例的電路示意圖。在本例中，使牆壁開關(圖中未示出)按照預定的時間間隔，例如幾秒，關閉然後打開，諧振負載能夠在三種不同狀態中工作。假定第一狀態中驅動單元120-1(在例1中為IC)輸出驅動信號的頻率為fa1、諧振負載輸出功率為Pb1，IC的VDIM引腳的電壓為Va1，第二狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fa2、諧振負載輸出功率為Pa2，IC的VDIM引腳的電壓為Va2，第三狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fa3、諧振負載輸出功率為Pa3，IC的VDIM引腳的電壓為Va3，則它們的關係為Va1＞Va2＞Va3，fa1＜fa2＜fa3，Pa1＞Pa2＞Pa3。下面說明電路的具體構成及其工作原理。
首先描述具體電路結構。如圖1所示，直流電源VDC為線路交流供電電源經過整流後的輸出直流電壓，電阻R19、R20構成IC的啟動網絡，弱信號NPN電晶體Q5的集電極連接到電阻R19和R20的接點，電晶體Q5的發射極接地，電阻R15連接在電晶體Q5的基極和NPN電晶體Q2的集電極之間，電阻R8連接於直流電源VDC和電晶體Q2的集電極之間；電容C5連接於電晶體Q2的集電極和地之間，電晶體Q2的發射極接地；電阻R6連接於電晶體Q2的基極和齊納二極體Z2的陽極之間，該齊納二極體Z2的陰極連接於電阻R2和可控矽整流器SCR1陰極之間的接點，電阻R2的另一端接地；電阻R1連接於可控矽整流器SCR1的陽極和直流電源VDC之間；電阻R17連接於IC的VCC引腳和電晶體Q1的基極之間，電阻R3和R4的中間接點連接到NPN電晶體Q1的集電極，電阻R3的另一端接地，電阻R4的另一端接直流電源VDC；電晶體Q1的發射極接地；齊納二極體Z1的陰極連接於電阻R4和R3的接點，齊納二極體Z1的陽極接二極體D1的陽極，該二極體D1的陰極接可控矽整流器SCR1的柵極；電容C3連接於可控矽整流器SCR1的柵極和地之間。二極體D2的陽極接齊納二極體Z2的陽極，電容C4連接於二極體D2的陰極和地之間；電阻R5連接於二極體D2的陰極和可控矽整流器SCR2的柵極之間，可控矽整流器SCR2的陽極接可控矽整流器SCR1的陽極，電阻R7連接於可控矽整流器SCR2的陰極和地之間；電阻R9和R10構成的電壓網絡連接於可控矽整流器SCR1的陽極和地之間，電阻R9和R10之間的接點連接到IC的可變電壓輸入引腳VDIM；電阻R11連接於電晶體Q3的基極和齊納二極體Z2的陽極之間，電晶體Q3的發射極接地，該電晶體Q3的集電極連接於包括電阻R13和R14的電壓網絡的中間接點，該電壓網絡連接於直流電源VDC和地之間。電阻R12連接於電晶體Q3的集電極和電晶體Q4的基極之間，電阻R16接於可控矽整流器SCR2的陰極和電晶體Q4的集電極之間，電晶體Q4的發射極接地。
接著描述上述電路的工作原理。當第一次使牆壁開關打開時，直流電源VDC通過電阻R19和R20驅動IC，同時，IC的VCC引腳的電壓通過電阻R17驅動電晶體Q1至飽和，使得齊納二極體Z1陰極的電壓低於其擊穿電壓，可控矽整流器SCR1不能被觸發。隨後，IC啟動並輸出驅動信號使諧振負載工作。諧振負載的反饋充當VCC引腳的輸入，在此被稱為VCC SUPPLY。由於電容C5的大容量，在IC啟動前，通過電阻R8和R15的電流不能使電晶體Q5集電極的電壓低於IC的VCC引腳的閾值電壓，但在IC啟動後，電容C5被充電至能夠使電晶體Q5飽和導通的電壓。在此期間，由於沒有觸發電壓，可控矽整流器SCR1和SCR2不能被觸發。施加於VDIM引腳的DC電壓來自包括電阻R1、R9和R10的電壓網絡。假定該VDIM引腳的DC電壓為Va1，IC輸出驅動信號的頻率為fa1，相應地，諧振負載的輸出功率為Pa1。
當想要切換到第二輸出功率時，即，使得諧振負載在第二狀態下工作時，則使牆壁開關關閉，繼而在預定的時間間隔，例如幾秒鐘內將開關打開。整個電路的工作原理如下在通過牆壁開關使交流供電電源關閉之前，由於電容C5被充電至飽和，因此在交流供電電源關閉之後的一段時間，例如幾秒鐘內，電容C5緩慢放電，電容C5上的剩餘電壓仍能驅動電晶體Q5至飽和。在預定的時間間隔，例如幾秒鐘內，使牆壁開關再次打開，由於電容Q5處於飽和狀態因此IC的VCC引腳的電壓為低，從而，在VCC引腳的電壓超過VCC引腳的閾值電壓之前IC不能被啟動。隨後，由於VCC引腳的電壓為低，電晶體Q1不能被驅動至飽和，其集電極的電壓升高且齊納二極體Z1被擊穿，隨後可控矽整流器SCR1被觸發。可控矽整流器SCR1被觸發導通之後，齊納二極體Z2被擊穿，電容C4被充電，由電容C4上的電壓觸發可控矽整流器SCR2。自此期間，通過電阻R11的電流驅動電晶體Q3至飽和，使電晶體Q3集電極的電壓為低，故電晶體Q4關斷。通過電阻R6的電流驅動電晶體Q2至飽和，電容C5緩慢放電至低電壓，故電晶體Q5關斷，其集電極的電壓足夠重新啟動IC。IC被重新啟動之後，電晶體Q1再次被VCC引腳的電壓驅動至飽和。但此時，由於可控矽整流器SCR1和SCR2被導通，因此VDIM引腳的電壓已經改變，在這種狀態中，假設該電壓為Va2，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fa2，相應地，諧振負載輸出功率為Pa2。如前所述，由於當VDIM引腳的電壓升高時IC的輸出驅動信號的頻率降低，則得到關係Va1＞Va2，fa1＜fa2，Pa1＞Pa2。在這種情況下使得開關關閉然後打開的預定時間間隔可通過根據需要適當地設定電阻R15和C5的值來確定。
當想要切換到第三輸出功率時，即，使得諧振負載在第三狀態下工作時，可進行與上述第二狀態中類似的操作，即，使牆壁開關第二次關閉，然後在預定的時間間隔，例如幾秒鐘內，使牆壁開關關閉再次打開。整個電路的工作原理如下在使牆壁開關第二次關閉之前，由於電容Q2飽和因此電容C5的電壓為低，且電容C4的電壓為高。使牆壁開關關閉，隨後在預定的時間間隔內使牆壁開關第三次打開。由於電容C5的容量大，在IC啟動之前，通過電阻R8和R15的電流不能使電晶體Q5集電極的電壓低於1C的VCC引腳的門限電壓。在IC啟動之後，電容C5被充電至能夠使電晶體Q5飽和的電壓。同時，VCC引腳的電壓通過電阻R17驅動電晶體Q1至飽和，使齊納二極體Z1陰極的電壓低於其擊穿電壓，可控矽整流器SCR1不能被觸發。電晶體Q3沒有驅動信號，故電晶體Q3關斷。但在此期間，電容C4的剩餘電壓仍足夠觸發可控矽整流器SCR2，在SCR2被觸發導通之後，電晶體Q4被驅動至飽和。在這種狀態中，假設VDIM引腳的輸入電壓為Va3，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fa3，相應地，諧振負載輸出功率為Pa3。通過適當地設置電阻R16，R2和R7的值，可得到關係fa1＜fa2＜fa3，Pa1＞Pa2＞Pa3。在這種情況下使得牆壁關閉然後打開的預定時間間隔可通過根據需要適當地設定電容C4和電阻R5的值來確定。
如上所述，在根據本發明的使負載在一種以上狀態中工作的裝置100中，驅動單元120-1，即本例中的IC，的輸出驅動信號用於驅動開關管，通過對開關管開關輸出信號頻率的控制，實現對負載輸出功率的調節，如此便使得負載可在不同的狀態下工作，對於作為諧振負載的調光燈來說就是實現了調光。
從上述對圖1所示的電路的工作原理可知，根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態下工作的裝置100中用於產生可變輸出電壓的可變電壓產生單元110-1包括延時子單元和電壓切換子單元。延時子單元被配置成其被配置成生成與所述供電電源按照所述至少一個預定的時間間隔的關斷和接通相對應的、可變電壓產生單元的延時狀態。如圖1所示，延時子單元的功能主要通過由電阻、電容和電晶體組成的延時電路來實現。具體地，在圖1中，延時子單元主要包括電阻R6，R8，R15，R19，R20，齊納二極體Z2，電晶體Q2，Q5，電容C5。電壓切換子單元被配置成根據所述延時子單元所產生的延時狀態來切換由所述可變電壓產生單元所產生的可變輸出電壓。如圖1所示，電壓切換子單元的功能主要通過由電阻、電容、電晶體，齊納二極體和可控矽整流器組成的電路來實現。具體地，在圖1中，電壓切換子單元主要包括電阻R1，R2，R3，R4，R5，R7，R9，R10，R11，R12，R13，R14，R16，R17，電容C3，C4，電晶體Q1，Q3，Q4，二極體D1，D2，可控矽整流器SCR1，SCR2，齊納二極體Z1，Z2。容易理解，在可控矽整流器SCR1，SCR2全部不導通、全部導通和只有其中之一導通的情況下，施加至IC的VDIM引腳處的電壓是不同的，而本例中各種狀態下的電壓Va1，Va2和Va3分別對應於可控矽整流器SCR1，SCR2全部不導通、全部導通和只有SCR2導通的情況。
例2 圖2是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置100的第二例的電路示意圖。圖2的電路與圖1中的電路類似，只是圖2的電路中不包括電阻R11、R12、R13、R14、R16，電晶體Q3和Q4。具體的連接關係在圖2中示出，在此不再詳細描述。
在本例中，使牆壁開關(圖中未示出)按照預定的時間間隔，例如幾秒，關閉然後打開，諧振負載能夠在三種不同狀態中工作。假定第一狀態中驅動單元120-2(在例2中為IC)的輸出驅動信號的頻率為fb1、諧振負載輸出功率為Pb1，IC的VDIM引腳的電壓為Vb1，第二狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fb2、諧振負載輸出功率為Pb2，IC的VDIM引腳的電壓為Vb2，第三狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fb3、諧振負載輸出功率為Pb3，IC的VDIM引腳的電壓為Vb3，則它們的關係為Vb1＞Vb3＞Vb2，fb1＜fb3＜fb2，Pb1＞Pb3＞Pb2。下面說明電路的具體構成及其工作原理。
在圖2中，當牆壁開關在第一次打開之後的工作原理與圖1相同。假設VDIM引腳的電壓為Vb1，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fb1，諧振負載的輸出功率為Pb1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第二次打開之後的工作原理與圖1相同。假設VDIM引腳的電壓為Vb2，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fb2，諧振負載的輸出功率為Pb2。如上所述，當VDIM引腳的電壓升高時IC的頻率降低，則得到關係Vb1＞Vb2，fb1＜fb2，Pb1＞Pb2。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第三次打開之後的工作原理與圖1有所不同。由於沒有電晶體Q4，假設VDIM引腳的電壓為Vb3，則其滿足Vb3＞Vb2，IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fb3，諧振負載的輸出功率為Pb3。通過設置適當的電路參數，可獲得關係Vb1＞Vb3＞Vb2，fb1＜fb3＜fb2，Pb2＜Pb3＜Pb1。
從上述對圖2所示的電路的工作原理可知，在根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態下工作的裝置100的例2中，用於產生可變輸出電壓的可變電壓產生單元110-2包括延時子單元和電壓切換子單元，各自實現與上述圖1所示的電路中的延時子單元和電壓切換子單元的類似的功能。在例2中，如圖2所示，延時子單元的功能主要通過由電阻、電容和電晶體組成的延時電路來實現。具體地，延時子單元主要包括電阻R6，R8，R15，R19，R20，齊納二極體Z2，電晶體Q2，Q5，電容C5。電壓切換子單元的功能主要通過由電阻、電容、電晶體，齊納二極體和可控矽整流器組成的電路來實現。具體地，電壓切換子單元主要包括電阻R1，R2，R3，R4，R5，R7，R9，R10，R17，電容C3，C4，電晶體Q1，二極體D1，D2，可控矽整流器SCR1，SCR2，齊納二極體Z1，Z2。
例3 圖3是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置100的第三例的電路示意圖。圖3中的電路與圖1的電路的區別在於取走電阻R11、R14、R16和電晶體Q4，並將連接關係改變如下電阻R12連接於齊納二極體Z2的陽極和電晶體Q3的基極之間，電晶體Q3的集電極接VDIM引腳，電阻R13連接於電晶體Q3的發射極和地之間，電阻R2和R7接VDIM引腳。具體的連接關係在圖3中示出，在此不再詳細描述。
在本例中，使牆壁開關(圖中未示出)按照預定的時間間隔，例如幾秒，關閉然後打開，諧振負載能夠在三種不同狀態中工作。假定第一狀態中驅動單元120-3(例3中為IC)輸出驅動信號的頻率為fc1、諧振負載輸出功率為Pc1，IC的VDIM引腳的電壓為Vc1，第二狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fc2、諧振負載輸出功率為Pc2，IC的VDIM引腳的電壓為Vc2，第三狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fc3、諧振負載輸出功率為Pc3，IC的VDIM引腳的電壓為Vc3，則它們的關係為Vc3＞Vc2＞Vc1，fc1＞fc2＞fc3，Pc3＞Pc2＞Pc1。
在圖3中，當牆壁開關在第一次打開之後，工作原理與圖1相同。假設驅動單元IC的VDIM引腳的電壓為Vc1，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fc1，輸出功率為Pc1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第二次打開之後，在可控矽整流器SCR1被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR1被導通之後，電晶體Q3被驅動至飽和。假設此時VDIM引腳的電壓為Vc2，通過為R13設置合適的值可使得Vc2＞Vc1則得到關係Vc2＞Vc1，fc2＜fc1，Pc2＞Pc1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第三次打開之後，在可控矽整流器SCR2被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR2被導通之後，由於可控矽整流器SCR1沒有被觸發，電晶體Q3關斷，假設VDIM引腳的電壓為Vc3，通過為電阻R13、R2、R7、R9和R10設置合適的值可使Vc3＞Vc2＞Vc1，則得到關係Vc3＞Vc2＞Vc1，fc3＜fc2＜fc1，Pc3＞Pc2＞Pc1。
從上述對圖3所示的電路的工作原理可知，在根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態下工作的裝置100的例3中，用於產生可變輸出電壓的可變電壓產生單元110-3包括延時子單元和電壓切換子單元，各自實現與上述圖1所示的電路中的延時子單元和電壓切換子單元的類似的功能。在例3中，如圖3所示，延時子單元的功能主要通過由電阻、電容和電晶體組成的延時電路來實現。具體地，延時子單元主要包括電阻R6，R8，R15，R19，R20，齊納二極體Z2，電晶體Q2，Q5，電容C5。電壓切換子單元的功能主要通過由電阻、電容、電晶體，齊納二極體和可控矽整流器組成的電路來實現。具體地，電壓切換子單元主要包括電阻R1，R2，R3，R4，R5，R7，R9，R10，R12，R13，R17，電容C3，C4，電晶體Q1，Q3，二極體D1，D2，可控矽整流器SCR1，SCR2，齊納二極體Z1，Z2。
例4 圖4是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置100的第四例的電路示意圖。圖4的電路與圖3的電路的區別在於圖4中的電路不包括電阻R12、R13和電晶體Q3。具體的連接關係在圖4中示出，在此不再詳細描述。
在本例中，使牆壁開關(圖中未示出)按照預定的時間間隔，例如幾秒，關閉然後打開，諧振負載能夠在三種不同狀態中工作。假定第一狀態中驅動單元120-4(在例4中為IC)輸出驅動信號的頻率為fd1、諧振負載輸出功率為Pd1，IC的VDIM引腳的電壓為Vd1，第二狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fd2、諧振負載輸出功率為Pd2，IC的VDIM引腳的電壓為Va2，第三狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fd3、諧振負載輸出功率為Pa3，IC的VDIM引腳的電壓為Va3，則它們的關係為Vd1＜Vd3＜Vd2，fd1＞fd3＞fd2，Pd1＜Pd3＜Pd2。
在圖4中，當牆壁開關在第一次打開之後，工作原理與圖1相同。假設驅動單元IC的VDIM引腳的電壓為Vd1，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fd1，輸出功率為Pd1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第二次打開之後，在可控矽整流器SCR1被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR1和SCR2被導通之後，假設VDIM引腳的電壓為Vd2，通過適當地設置電路參數，可得到關係Vd2＞Vd1，fd2＜fd1，Pd2＞Pd1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第三次打開之後，在可控矽整流器SCR2被觸發之前，工作原理與圖1相同，而可控矽整流器當SCR2被導通之後，由於可控矽整流器SCR1沒有被觸發，假設VDIM引腳的電壓為Va3，通過適當地設置電路參數，可得到關係Va1＜Va3＜Va2，fd1＞fd3＞fd2，Pd1＜Pd3＜Pd2。
從上述對圖4所示的電路的工作原理可知，在根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態下工作的裝置100的例4中，用於產生可變輸出電壓的可變電壓產生單元110-4包括延時子單元和電壓切換子單元，各自實現與上述圖1所示的電路中的延時子單元和電壓切換子單元的類似的功能。在例4中，如圖4所示，延時子單元的功能主要通過由電阻、電容和電晶體組成的延時電路來實現。具體地，延時子單元主要包括電阻R6，R8，R15，R19，R20，齊納二極體Z2，電晶體Q2，Q5，電容C5。電壓切換子單元的功能主要通過由電阻、電容、電晶體，齊納二極體和可控矽整流器組成的電路來實現。具體地，電壓切換子單元主要包括電阻R1，R2，R3，R4，R5，R7，R9，R10，R17，電容C3，C4，電晶體Q1，二極體D1，D2，可控矽整流器SCR1，SCR2，齊納二極體Z1，Z2。
例5 圖5是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置100的第五例的電路示意圖。圖5的電路與圖1的電路的區別在於取走電阻R13、R14、R16和電晶體Q4，並將連接關係改變如下電阻R2、R7和電晶體Q3的集電極接VDIM引腳，電阻R12連接於齊納二極體Z2的陽極和電晶體Q3的基極之間，電阻R11連接於電晶體Q3的集電極和VDIM引腳之間。具體的連接關係在圖5中示出，在此不再詳細描述。
在本例中，使牆壁開關(圖中未示出)按照預定的時間間隔，例如幾秒，關閉然後打開，諧振負載能夠在三種不同狀態中工作。假定第一狀態中驅動單元120-5(在例5中為IC)輸出驅動信號的頻率為fe1、諧振負載輸出功率為Pe1，IC的VDIM引腳的電壓為Ve1，第二狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fe2、諧振負載輸出功率為Pe2，IC的VDIM引腳的電壓為Ve2，第三狀態中IC輸出驅動信號的頻率為fe3、諧振負載輸出功率為Pe3，IC的VDIM引腳的電壓為Ve3，則它們的關係為Ve2＜Ve1＜Ve3，fe2＞fe1＞fe3，Pe2＜Pe1＜Pe3。
在圖5中，當牆壁開關在第一次打開之後，工作原理與圖1相同。假設VDIM引腳的電壓為Ve1，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為fe1，輸出功率為Pe1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第二次打開之後，在可控矽整流器SCR1被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR1被導通之後，電晶體Q3被驅動至飽和，假設VDIM引腳的電壓為Ve2，通過為電阻R11設置合適的值可使Ve2＞Ve1，則得到關係Ve2＜Ve1，fe2＞fe1，Pe2＞Pe1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第三次打開之後，在可控矽整流器SCR2被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR2被導通之後，由於可控矽整流器SCR1沒有被觸發，電晶體Q3關斷，假設VDIM引腳的電壓為Ve3，通過適當地設置電路參數可使Ve2＜Ve1＜Ve3，則得到關係Ve2＜Ve1＜Ve3，fe2＞fe1＞fe3，Pe2＜Pe1＜Pe3。
從上述對圖5所示的電路的工作原理可知，在根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態下工作的裝置100的例5中，用於產生可變輸出電壓的可變電壓產生單元110-5包括延時子單元和電壓切換子單元，各自實現與上述圖1所示的電路中的延時子單元和電壓切換子單元的類似的功能。在例5中，如圖5所示，延時子單元的功能主要通過由電阻、電容和電晶體組成的延時電路來實現。具體地，延時子單元主要包括電阻R6，R8，R15，R19，R20，齊納二極體Z2，電晶體Q2，Q5，電容C5。電壓切換子單元的功能主要通過由電阻、電容、電晶體，齊納二極體和可控矽整流器組成的電路來實現。具體地，電壓切換子單元主要包括電阻R1，R2，R3，R4，R5，R7，R9，R10，R11，R12，R17，電容C3，C4，電晶體Q1，Q3，二極體D1，D2，可控矽整流器SCR1，SCR2，齊納二極體Z1，Z2。
例6 圖6是根據本發明的實施例的使負載在三種不同狀態中工作的裝置100的第六例的電路示意圖。圖6的電路與圖1的電路的區別在於取走電阻R10，並將連接關係改變如下電阻R2和R7接VDIM引腳。具體的連接關係在圖6中示出，在此不再詳細描述。
在本例中，使牆壁開關(圖中未示出)按照預定的時間間隔，例如幾秒，關閉然後打開，諧振負載能夠在三種不同狀態中工作。假定第一狀態中驅動但單元120-6(在例6中為IC)輸出驅動信號的頻率為ff1、諧振負載輸出功率為Pf1，IC的VDIM引腳的電壓為Vf1，第二狀態中IC輸出驅動信號的頻率為ff2、諧振負載輸出功率為Pf2，IC的VDIM引腳的電壓為Vf2，第三狀態中IC輸出驅動信號的頻率為ff3、諧振負載輸出功率為Pf3，IC的VDIM引腳的電壓為Vf3，則它們的關係為Vf3＜Vf1＜Vf2，ff3＞ff1＞ff2，Pf3＜Pf1＜Pf2。
在圖6中，當牆壁開關在第一次打開之後，工作原理與圖1相同。假設VDIM引腳的電壓為Vf1，則IC輸出驅動信號的頻率對應地變為ff1，輸出功率為Pf1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第二次打開之後，在可控矽整流器SCR1被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR1和SCR2被導通之後，電晶體Q3被驅動至飽和，電晶體Q4關斷。假設VDIM引腳的電壓為Vf2，則得到關係Vf2＞Vf1，ff2＜ff1，Pf2＞Pf1。
當使牆壁開關關閉，然後在預定的時間間隔內第三次打開之後，在可控矽整流器SCR2被觸發之前，工作原理與圖1相同，而當可控矽整流器SCR2被導通之後，由於可控矽整流器SCR1沒有被觸發，電晶體Q3關斷，電晶體Q4被驅動至飽和。假設VDIM引腳的電壓為Vf3，通過為電阻R16設置合適的值可使Vf3＜Vf1＜Vf2，則得到關係Vf3＜Vf1＜Vf2，ff3＞ff1＞ff2，Pf3＜Pf1＜Pf2。
從上述對圖6所示的電路的工作原理可知，在根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態下工作的裝置100的例6中，用於產生可變輸出電壓的可變電壓產生單元110-6包括延時子單元和電壓切換子單元，各自實現與上述圖1所示的電路中的延時子單元和電壓切換子單元的類似的功能。在例6中，如圖6所示，延時子單元的功能主要通過由電阻、電容和電晶體組成的延時電路來實現。具體地，延時子單元主要包括電阻R6，R8，R15，R19，R20，齊納二極體Z2，電晶體Q2，Q5，電容C5。電壓切換子單元的功能主要通過由電阻、電容、電晶體，齊納二極體和可控矽整流器組成的電路來實現。具體地，電壓切換子單元主要包括電阻R1，R2，R3，R4，R5，R7，R9，R11，R12，R13，R14，R16，R17，電容C3，C4，電晶體Q1，Q3，Q4，二極體D1，D2，可控矽整流器SCR1，SCR2，齊納二極體Z1，Z2。
雖然上述各例中均是配置使得負載例如調光燈在三種不同狀態下工作，但是，本領域技術人員了解，通過適當的電路設計，易於實現使得調光燈在一種以上，例如二種、四種或更多種狀態中工作。例如，如果要使得負載可在二種狀態下工作，則需要設置一個預定時間間隔。當負載在第一種狀態工作的情況下，關閉開關，然後在所述預定的時間間隔中再次打開開關，則可使負載切換到第二種狀態下工作。類似地，如果要使得負載可在四種狀態下工作，則需要設置三個預定時間間隔，這些時間間隔分別對應於負載在進行每一次狀態切換時，開關在負載的當前狀態下從關閉然後再打開所經歷的時間。各預定時間間隔可以設置為是相同的或者不同，這易於由設計人員根據實際情況，通過適當地選擇電路參數來實現。在上述各例中，預定的時間間隔可設置為大多數用戶都能接受且易於操作牆壁開關的範圍，例如3秒，5秒，等等。
根據上述各例，在負載例如調光燈準備進行工作狀態切換時，首先使牆壁開關關閉，在此期間，由於供電電源被斷開，因此調光燈不進行照明，即處於黑暗狀態。然後在牆壁開關關閉後的預定時間間隔內再次打開牆壁開關，則調光燈進入另一種狀態工作，照明的亮度發生變化，從而實現調光。如果用戶在關閉開關後超過預定的時間間隔再次打開開關，或者未經過預定的時間間隔就再次打開開關，可能調光燈不按照已設定的三種工作狀態依序工作，但是不會對調光燈或者其它電路造成損害。例如，當超過預定的時間間隔或者未經過預定的時間間隔再次打開開關，可使得調光燈仍然按照開關關閉前的工作狀態工作而不做改變。但是，如果關閉開關後在一段較長的預定時間，例如30秒之後再次打開開關，則調光燈將在所設計的各個狀態中的初始狀態下工作。這相當於調光燈的「復位」操作。此外，如果按照所設置的各個預定時間間隔順序地關閉和打開牆壁開關，調光燈將按照設計的工作狀態(即相應的照明亮度)循環工作。本領域技術人員在本發明所公開的內容的教導下，可以藉助於具體電路設計來實現上述功能，在此不再贅述。
因此，用於操作根據本發明的實施例的使負載在一種以上狀態中工作的裝置100的方法也應被認為包含在本發明的保護範圍內。根據本發明的這種操作方法的實施例，在所述負載處於當前狀態的情況下，按照所述至少一個預定的時間間隔關斷和接通所述操作負載的裝置的供電電源，以基於所述至少一個預定的時間間隔中相應的時間間隔來產生所述可變輸出電壓，從而使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。
此外，可在普通的非調光燈中耦接根據本發明上述的使負載在一種以上狀態中工作的裝置100，使得其變成調光燈。因此，這種調光燈也在本發明的保護範圍內。本領域技術人員易於想到各種將根據本發明的實施例的裝置100耦接到非調光燈中的方式，在此不再贅述。
另外，雖然在上述各例中驅動單元120採取的是集成電路IC的形式，但是，本領域技術人員易於理解，該驅動單元也可以由分立的電子元件組成，只要使得驅動單元具有通過其輸入直流電壓能夠改變其輸出驅動信號即可。同理，雖然在上述各實施例中可變電壓切換單元110是由分立電路元件構成，但是，其同樣也可以用各種集成電路功能模塊形成。
雖然上面結合各實施例和具體例子對本發明進行了說明，然而，需要理解的是，本發明無意限制於所公開的具體形式，而是可以存在各種修改和變化。例如，對於上述的至少一個時間間隔的數量和具體數值、所述負載的各種狀態的數量及其相互關係，以及可變電壓產生單元110的具體電路結構，本領域技術人員根據上述所公開的本發明具體電路結構和配置的啟示和教導，易於通過例如適當的電路設計做出各種不同的修改、變化和替換形式。因此，這些修改、變化、替換及其等同物，都應被認為包含在本發明的精神和範圍內。
權利要求
1、一種用於操作負載的裝置(100)，包括
可變電壓產生單元(110)，其被配置成根據所述用於操作負載的裝置(100)的供電電源按照至少一個預定的時間間隔的關斷和接通來產生可變輸出電壓，所述至少一個預定的時間間隔是在所述負載當前工作狀態下所述供電電源每一次從關斷到接通所經歷的時間；和
驅動單元(120)，其被配置成響應於所述可變電壓產生單元產生的可變輸出電壓來改變其用於操作負載的輸出驅動信號，以使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。
2、如權利要求1所述的用於操作負載的裝置，其中，所述可變電壓產生單元包括
延時子單元，其被配置成生成與所述供電電源按照所述至少一個預定的時間間隔的關斷和接通相對應的、可變電壓產生單元的延時狀態；和
電壓切換子單元，其被配置成根據所述延時子單元所產生的延時狀態來切換由所述可變電壓產生單元所產生的可變輸出電壓。
3、如權利要求2所述的用於操作負載的裝置，其中，
所述可變電壓產生單元被配置成可產生第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3，以及，所述驅動單元被配置成使得所述負載在分別與所述第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3對應的第一輸出功率P1、第二輸出功率P2和第三輸出功率P3下工作，其中，滿足以下關係
V1＞V2＞V3，P1＞P2＞P3。
4、如權利要求3所述的用於操作負載的裝置，其中
所述延時子單元包括所述供電電源經過整流後獲得的直流電源(VDC)，第一電阻(R19)和第二電阻(R20)構成所述驅動單元(120-1)的啟動網絡，該啟動網絡連接在所述直流電源(VDC)與驅動單元(120-1)的電源輸入端(VCC)之間，第一電晶體(Q5)的集電極連接到第一電阻(R19)和第二電阻(R20)的中間接點，第一電晶體(Q5)的發射極接地，第三電阻(R15)連接在第一電晶體(Q5)的基極和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第四電阻(R8)連接於直流電源(VDC)和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第一電容(C5)連接於第二電晶體(Q2)的集電極和地之間，第二電晶體(Q2)的發射極接地，第五電阻(R6)連接於第二電晶體(Q2)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間；以及
所述電壓切換子單元包括第一齊納二極體(Z2)的陰極連接於第六電阻(R2)和第一可控矽整流器(SCR1)的陰極之間的接點，第六電阻(R2)的另一端接地，第七電阻(R1)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和直流電源(VDC)之間，第八電阻(R17)連接於驅動單元(120-1)的電源輸入端(VCC)和第三電晶體(Q1)的基極之間，第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點連接到第三電晶體(Q1)的集電極，第九電阻(R3)的另一端接地，第十電阻(R4)的另一端接直流電源(VDC)，第三電晶體(Q1)的發射極接地，第二齊納二極體(Z1)的陰極連接於第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點，第二齊納二極體(Z1)的陽極接第一二極體(D1)的陽極，第一二極體(D1)的陰極接第一可控矽整流器(SCR1)的柵極，第二電容(C3)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的柵極和地之間，第二二極體(D2)的陽極接第一齊納二極體(Z2)的陽極，第三電容(C4)連接於第二二極體(D2)的陰極和地之間，第十一電阻(R5)連接於第二二極體(D2)的陰極和第二可控矽整流器(SCR2)的柵極之間，第二可控矽整流器(SCR2)的陽極接第一可控矽整流器(SCR1)的陽極，第十二電阻(R7)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的串聯電路連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的中間接點連接到驅動單元(120-1)的可變電壓輸入端(VDIM)，第十五電阻(R11)連接於第四電晶體(Q3)的基極和第二齊納二極體(Z2)的陽極之間，第四電晶體(Q3)的發射極接地，該第四電晶體(Q3)的集電極連接於第十六電阻(R13)和第十七電阻(R14)的串聯電路的中間接點，該串聯電路連接於直流電源(VDC)和地之間，第十八電阻(R12)連接於第四電晶體(Q3)的集電極和第五電晶體(Q4)的基極之間，第十九電阻(R16)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和第五電晶體(Q4)的集電極之間，第五電晶體(Q4)的發射極接地。
5、如權利要求2所述的用於操作負載的裝置，其中，
所述可變電壓產生單元被配置成可產生第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3，以及，所述驅動單元被配置成使得所述負載在分別與所述第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3對應的第一輸出功率P1、第二輸出功率P2和第三輸出功率P3下工作，其中，滿足以下關係
V1＞V3＞V2，P1＞P3＞P2。
6、如權利要求5所述的用於操作負載的裝置，其中
所述延時子單元包括所述供電電源經過整流後獲得的直流電源(VDC)，第一電阻(R19)和第二電阻(R20)構成所述驅動單元(120-2)的啟動網絡，該啟動網絡連接在直流電源(VDC)與驅動單元(120-2)的電源輸入端(VCC)之間，第一電晶體(Q5)的集電極連接到第一電阻(R19)和第二電阻(R20)的中間接點，第一電晶體(Q5)的發射極接地，第三電阻(R15)連接在第一電晶體(Q5)的基極和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第四電阻(R8)連接於直流電源(VDC)和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第一電容(C5)連接於第二電晶體(Q2)的集電極和地之間，第二電晶體(Q2)的發射極接地，第五電阻(R6)連接於第二電晶體(Q2)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間；以及
所述電壓切換子單元包括第一齊納二極體(Z2)的陰極連接於第六電阻(R2)和第一可控矽整流器(SCR1)的陰極之間的接點，第六電阻(R2)的另一端接地，第七電阻(R1)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和直流電源(VDC)之間，第八電阻(R17)連接於驅動單元(120-2)的電源輸入端(VCC)和第三電晶體(Q1)的基極之間，第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點連接到第三電晶體(Q1)的集電極，第九電阻(R3)的另一端接地，第十電阻(R4)的另一端接直流電源(VDC)，第三電晶體(Q1)的發射極接地，第二齊納二極體(Z1)的陰極連接於第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點，第二齊納二極體(Z1)的陽極接第一二極體(D1)的陽極，第一二極體(D1)的陰極接第一可控矽整流器(SCR1)的柵極，第二電容(C3)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的柵極和地之間，第二二極體(D2)的陽極接第一齊納二極體(Z2)的陽極，第三電容(C4)連接於第二二極體(D2)的陰極和地之間，第十一電阻(R5)連接於第二二極體(D2)的陰極和第二可控矽整流器(SCR2)的柵極之間，第二可控矽整流器(SCR2)的陽極接第一可控矽整流器(SCR1)的陽極，第十二電阻(R7)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的串聯電路連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的中間接點連接到驅動單元(120-2)的可變電壓輸入端(VDIM)。
7、如權利要求2所述的用於操作負載的裝置，其中，
所述可變電壓產生單元被配置成可產生第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3，以及，所述驅動單元被配置成使得所述負載在分別與所述第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3對應的第一輸出功率P1、第二輸出功率P2和第三輸出功率P3下工作，其中，滿足以下關係
V3＞V2＞V1，P3＞P2＞P1。
8、如權利要求7所述的用於操作負載的裝置，其中
所述延時子單元包括所述供電電源經過整流後獲得的直流電源(VDC)，第一電阻(R19)和第二電阻(R20)構成所述驅動單元(120-3)的啟動網絡，該啟動網絡連接在直流電源(VDC)與驅動單元(120-3)的電源輸入端(VCC)之間，第一電晶體(Q5)的集電極連接到第一電阻(R19)和第二電阻(R20)的中間接點，第一電晶體(Q5)的發射極接地，第三電阻(R15)連接在第一電晶體(Q5)的基極和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第四電阻(R8)連接於直流電源(VDC)和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第一電容(C5)連接於第二電晶體(Q2)的集電極和地之間，第二電晶體(Q2)的發射極接地，第五電阻(R6)連接於第二電晶體(Q2)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間；以及
所述電壓切換子單元包括第一齊納二極體(Z2)的陰極連接於第六電阻(R2)和第一可控矽整流器(SCR1)的陰極之間的接點，第六電阻(R2)的另一端接到驅動單元(120-3)的可變電壓輸入端(VDIM)，第七電阻(R1)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和直流電源(VDC)之間，第八電阻(R17)連接於驅動單元(120-3)的電源輸入端(VCC)和第三電晶體(Q1)的基極之間，第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點連接到第三電晶體(Q1)的集電極，第九電阻(R3)的另一端接地，第十電阻(R4)的另一端接直流電源(VDC)，第三電晶體(Q1)的發射極接地，第二齊納二極體(Z1)的陰極連接於第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點，第二齊納二極體(Z1)的陽極接第一二極體(D1)的陽極，第一二極體(D1)的陰極接第一可控矽整流器(SCR1)的柵極，第二電容(C3)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的柵極和地之間，第二二極體(D2)的陽極接第一齊納二極體(Z2)的陽極，第三電容(C4)連接於第二二極體(D2)的陰極和地之間，第十一電阻(R5)連接於第二二極體(D2)的陰極和第二可控矽整流器(SCR2)的柵極之間，第二可控矽整流器(SCR2)的陽極接第一可控矽整流器(SCR1)的陽極，第十二電阻(R7)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和驅動單元(120-3)的可變電壓輸入端(VDIM)之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的串聯電路連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的中間接點連接到驅動單元(120-3)的可變電壓輸入端(VDIM)，第四電晶體(Q3)的集電極連接於驅動單元(120-3)的可變電壓輸入端(VDIM)，第十五電阻(R13)連接於第四電晶體(Q3)的發射極和地之間，第十六電阻(R12)連接於第四電晶體(Q3)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間。
9、如權利要求2所述的用於操作負載的裝置，其中，
所述可變電壓產生單元被配置成可產生第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3，以及，所述驅動單元被配置成使得所述負載在分別與所述第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3對應的第一輸出功率P1、第二輸出功率P2和第三輸出功率P3下工作，其中，滿足以下關係
V2＞V3＞V1，P2＞P3＞P1。
10、如權利要求9所述的用於操作負載的裝置，其中
所述延時子單元包括所述供電電源經過整流後獲得的直流電源(VDC)，第一電阻(R19)和第二電阻(R20)構成所述驅動單元(120-4)的啟動網絡，該啟動網絡連接在直流電源(VDC)與驅動單元(120-4)的電源輸入端(VCC)之間，第一電晶體(Q5)的集電極連接到第一電阻(R19)和第二電阻(R20)的中間接點，第一電晶體(Q5)的發射極接地，第三電阻(R15)連接在第一電晶體(Q5)的基極和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第四電阻(R8)連接於直流電源(VDC)和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第一電容(C5)連接於第二電晶體(Q2)的集電極和地之間，第二電晶體(Q2)的發射極接地，第五電阻(R6)連接於第二電晶體(Q2)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間；以及
所述電壓切換子單元包括第一齊納二極體(Z2)的陰極連接於第六電阻(R2)和第一可控矽整流器(SCR1)的陰極之間的接點，第六電阻(R2)的另一端接到驅動單元(120-4)的可變電壓輸入端(VDIM)，第七電阻(R1)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和直流電源(VDC)之間，第八電阻(R17)連接於驅動單元(120-4)的電源輸入端(VCC)和第三電晶體(Q1)的基極之間，第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點連接到第三電晶體(Q1)的集電極，第九電阻(R3)的另一端接地，第十電阻(R4)的另一端接直流電源(VDC)，第三電晶體(Q1)的發射極接地，第二齊納二極體(Z1)的陰極連接於第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點，第二齊納二極體(Z1)的陽極接第一二極體(D1)的陽極，第一二極體(D1)的陰極接第一可控矽整流器(SCR1)的柵極，第二電容(C3)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的柵極和地之間，第二二極體(D2)的陽極接第一齊納二極體(Z2)的陽極，第三電容(C4)連接於第二二極體(D2)的陰極和地之間，第十一電阻(R5)連接於第二二極體(D2)的陰極和第二可控矽整流器(SCR2)的柵極之間，第二可控矽整流器(SCR2)的陽極接第一可控矽整流器(SCR1)的陽極，第十二電阻(R7)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和驅動單元(120-4)的可變電壓輸入端(VDIM)之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的串聯電路連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的中間接點連接到驅動單元(120-4)的可變電壓輸入端(VDIM)。
11、如權利要求2所述的用於操作負載的裝置，其中，
所述可變電壓產生單元被配置成可產生第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3，以及，所述驅動單元被配置成使得所述負載在分別與所述第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3對應的第一輸出功率P1、第二輸出功率P2和第三輸出功率P3下工作，其中，滿足以下關係
V3＞V1＞V2，P3＞P1＞P2。
12、如權利要求11所述的用於操作負載的裝置，其中
所述延時子單元包括所述供電電源經過整流後獲得的直流電源(VDC)，第一電阻(R19)和第二電阻(R20)構成所述驅動單元(120-5)的啟動網絡，該啟動網絡連接在直流電源(VDC)與驅動單元(120-5)的電源輸入端(VCC)之間，第一電晶體(Q5)的集電極連接到第一電阻(R19)和第二電阻(R20)的中間接點，第一電晶體(Q5)的發射極接地，第三電阻(R15)連接在第一電晶體(Q5)的基極和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第四電阻(R8)連接於直流電源(VDC)和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第一電容(C5)連接於第二電晶體(Q2)的集電極和地之間，第二電晶體(Q2)的發射極接地，第五電阻(R6)連接於第二電晶體(Q2)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間；以及
所述電壓切換子單元包括第一齊納二極體(Z2)的陰極連接於第六電阻(R2)和第一可控矽整流器(SCR1)的陰極之間的接點，第六電阻(R2)的另一端連接於驅動單元(120-5)的可變電壓輸入端(VDIM)，第七電阻(R1)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和直流電源(VDC)之間，第八電阻(R17)連接於驅動單元(120-5)的電源輸入端(VCC)和第三電晶體(Q1)的基極之間，第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點連接到第三電晶體(Q1)的集電極，第九電阻(R3)的另一端接地，第十電阻(R4)的另一端接直流電源(VDC)，第三電晶體(Q1)的發射極接地，第二齊納二極體(Z1)的陰極連接於第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點，第二齊納二極體(Z1)的陽極接第一二極體(D1)的陽極，第一二極體(D1)的陰極接第一可控矽整流器(SCR1)的柵極，第二電容(C3)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的柵極和地之間，第二二極體(D2)的陽極接第一齊納二極體(Z2)的陽極，第三電容(C4)連接於第二二極體(D2)的陰極和地之間，第十一電阻(R5)連接於第二二極體(D2)的陰極和第二可控矽整流器(SCR2)的柵極之間，第二可控矽整流器(SCR2)的陽極接第一可控矽整流器(SCR1)的陽極，第十二電阻(R7)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和驅動單元(120-5)的可變電壓輸入端(VDIM)之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的串聯電路連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和地之間，第十三電阻(R9)和第十四電阻(R10)的中間接點連接到驅動單元(120-5)的可變電壓輸入端(VDIM)，第十五電阻(R11)連接於第四電晶體(Q3)的集電極和驅動單元(120-5)的可變輸入電壓端(VDIM)之間，第四電晶體(Q3)的發射極接地，該第四電晶體(Q3)的集電極通過第十五電阻(R11)連接於驅動單元(120-5)的可變輸入電壓端(VDIM)，第十六電阻(R12)連接於第四電晶體(Q3)的基極和第二齊納二極體(Z2)的陽極之間。
13、如權利要求2所述的用於操作負載的裝置，其中
所述可變電壓產生單元被配置成可產生第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3，以及，所述驅動單元被配置成使得所述負載在分別與所述第一輸出電壓V1、第二輸出電壓V2和第三輸出電壓V3對應的第一輸出功率P1、第二輸出功率P2和第三輸出功率P3下工作，其中，滿足以下關係
V2＞V1＞V3，P2＞P1＞P3。
14、如權利要求13所述的用於操作負載的裝置，其中
所述延時子單元包括所述供電電源經過整流後獲得的直流電源(VDC)，第一電阻(R19)和第二電阻(R20)構成所述驅動單元(120-6)的啟動網絡，該啟動網絡連接在直流電源(VDC)與驅動單元(120-6)的電源輸入端(VCC)之間，第一電晶體(Q5)的集電極連接到第一電阻(R19)和第二電阻(R20)的中間接點，第一電晶體(Q5)的發射極接地，第三電阻(R15)連接在第一電晶體(Q5)的基極和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第四電阻(R8)連接於直流電源(VDC)和第二電晶體(Q2)的集電極之間，第一電容(C5)連接於第二電晶體(Q2)的集電極和地之間，第二電晶體(Q2)的發射極接地，第五電阻(R6)連接於第二電晶體(Q2)的基極和第一齊納二極體(Z2)的陽極之間；以及
所述電壓切換子單元包括第一齊納二極體(Z2)的陰極連接於第六電阻(R2)和第一可控矽整流器(SCR1)的陰極之間的接點，第六電阻(R2)的另一端連接於驅動單元(120-6)的可變電壓輸入端(VDIM)，第七電阻(R1)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和直流電源(VDC)之間，第八電阻(R17)連接於驅動單元(120-6)的電源輸入端(VCC)和第三電晶體(Q1)的基極之間，第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點連接到第三電晶體(Q1)的集電極，第九電阻(R3)的另一端接地，第十電阻(R4)的另一端接直流電源(VDC)，第三電晶體(Q1)的發射極接地，第二齊納二極體(Z1)的陰極連接於第九電阻(R3)和第十電阻(R4)的中間接點，第二齊納二極體(Z1)的陽極接第一二極體(D1)的陽極，第一二極體(D1)的陰極接第一可控矽整流器(SCR1)的柵極，第二電容(C3)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的柵極和地之間，第二二極體(D2)的陽極接第一齊納二極體(Z2)的陽極，第三電容(C4)連接於第二二極體(D2)的陰極和地之間，第十一電阻(R5)連接於第二二極體(D2)的陰極和第二可控矽整流器(SCR2)的柵極之間，第二可控矽整流器(SCR2)的陽極接第一可控矽整流器(SCR1)的陽極，第十二電阻(R7)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和驅動單元(120-6)的可變電壓輸入端(VDIM)之間，第十三電阻(R9)連接於第一可控矽整流器(SCR1)的陽極和驅動單元(120-6)的可變電壓輸入端(VDIM)之間，第十四電阻(R11)連接於第四電晶體(Q3)的基極和第二齊納二極體(Z2)的陽極之間，第四電晶體(Q3)的發射極接地，該第四電晶體(Q3)的集電極連接於第十五電阻(R13)和第十六電阻(R14)的串聯電路的中間接點，該串聯電路連接於直流電源(VDC)和地之間，第十七電阻(R12)連接於第四電晶體(Q3)的集電極和第五電晶體(Q4)的基極之間，第十八電阻(R16)連接於第二可控矽整流器(SCR2)的陰極和第五電晶體(Q4)的集電極之間，第五電晶體(Q4)的發射極接地。
15、一種用於通過如權利要求1-14中任一項所述的操作負載的裝置來對負載進行操作的方法，包括
在所述負載處於當前狀態的情況下，按照所述至少一個預定的時間間隔關斷和接通所述操作負載的裝置的供電電源，以基於所述至少一個預定的時間間隔中相應的時間間隔來產生所述可變輸出電壓，從而使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。
16、一種包括如權利要求1-14中任何一項所述的用於操作負載的裝置的負載設備。
17、如權利要求16所述的負載設備，其中，所述負載設備是調光燈。
全文摘要
提供一種能夠通過牆壁開關使負載在一種以上狀態中工作的裝置，包括可變電壓產生單元，被配置成根據所述用於操作負載的裝置的供電電源按照至少一個預定的時間間隔的關斷和接通來產生可變輸出電壓，所述至少一個預定的時間間隔是在所述負載當前工作狀態下所述供電電源每一次從關斷到接通所經歷的時間；驅動單元，被配置成響應於所述可變電壓產生單元產生的可變輸出電壓來改變其用於操作負載的輸出驅動信號，以使得所述負載在與所述可變輸出電壓對應的一種以上狀態下工作。還提供一種用於通過如上所述裝置來對負載進行操作的方法，以及包括有上述裝置的負載設備。通過本發明，能夠直接用多級調光燈來替換非調光燈而無需對原有的輸入線路進行改造。
文檔編號H05B41/36GK101610631SQ20081012522
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月16日 優先權日2008年6月16日
發明者羅志剛, 杜超洪 申請人:奧斯蘭姆有限公司