[发明专利]用于为多个固定设施供电以及与其通信的系统和方法

说明书

一种系统（和系统控制器），其使用AC线缆来为一组固定设施供电并与该组固定设施通信，该AC线缆具有电力线（例如市电带电导线）、参考线（例如市电中性导线）和数据线。固定设施沿着线缆位于不同位置处，每个固定设施由电力线和参考线之间的本地电压差供电。系统控制器经由数据线提供数据信号，其中，用于固定设施的数据信号由数据线上的数据信号与参考线（或电力线）之间的本地电压差限定。为了补偿电压降，补偿电路将电压偏移波形加至取决于固定设施的位置的总体设置的数据信号。这使得连接到系统控制器的固定设施的增大数量和/或所述固定设置的增大的达到范围成为可能。

技术领域

本发明涉及一种用于为多个固定设施供电以及与其通信的系统和方法。通过示例的方式，它涉及用于为一组灯具供电并控制该组灯具的照明系统。

背景技术

照明控制系统是已知的，其使用单端数据信号来提供到照明固定设施的数据通信，单端数据信号被称为中性导线，其用作向照明固定设施传递AC电力的参考导体。照明固定设施可以被以串联或并联连接来连接。不管安装中的导线的下游配置如何，数据信号以并联方式被连接到所有下游固定设施。

图1示出了这种照明系统10的示例。该系统具有中央控制器12和中央控制器用户输入装置14，诸如键盘。在示出的示例中，然后连接到以太网交换机16，以太网交换机16向本地控制器18a、18b（这些有时已知为“数据使能器”）输送控制数据。当然，可以使用其他连接机制。

每个本地控制器18a、18b作为市电线和中性线接收AC电力。本地控制器经由包括市电（或“干线”）导线和充当参考的中性导线的线缆而向相关联的一组照明固定设施20提供AC电力。本地控制器还经由分离的数据线提供数据通信。线缆还可以包括保护性地线。

本地控制器18a被示出为连接到照明固定设施20（即灯具）的串联链，并且本地控制器18b被示出为利用接线盒22来连接到照明固定设施21的星形布置。

不管用于连接固定设施的导线配置如何，信号质量可能受到许多因素的影响，这些因素包括阻抗变化（其影响信号质量和支持带宽）、噪声和电压降。

通过在安装中限制从本地控制器到最远固定设施的导线的最长长度，来解决阻抗变化问题。这是所使用的线缆的类型和电信号在线缆介质中行进的方式的物理现实的函数。

通过使用电压摆幅来最小化噪声问题，其中电压摆幅是足够大的，以确保高的信噪比。通过控制信号边沿速率来最小化电磁兼容性问题。

通过径直向单独的固定设施提供市电电压，这种已知布置最小化了电力线中的电压降。然而，电压降仍然存在，并且在系统设计中必须加以考虑。

存在限制固定设施的数量和固定设施的布设的最大长度的四个主要考虑因素。

第一个考虑因素是总电路电流具有限制。该限制必须不超过以下限制因素中的任一个：

由电路的安装限制导致的电流限制，例如取决于建筑物导线；

本地控制器的最大电流（例如16 amp）；

线缆最大电流；和

连接器最大电流。

第二个考虑因素是线缆中的电压降必须不导致针对固定设施的不足的操作电压。大多数固定设施在通用市电上操作（从100 VAC到277 VAC），所以，除非系统以100 VAC的市电供应来操作，否则这通常不是一个限制因素。

第三个考虑因素是线缆中的电压降不应导致信号衰减，信号衰减阻止固定设施响应于数据信号命令的正确操作。