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線路頻率檢測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種線路頻率檢測(cè)器，其接收表示電源輸入信號(hào)，并且基于輸入信號(hào)來檢測(cè)電源的線路頻率。線路頻率檢測(cè)器包括：第一帶通濾波器，具有中心在電源的預(yù)期頻率范圍的上端的通帶；以及第二帶通濾波器，具有中心在預(yù)期頻率范圍的下端的通帶。由第一帶通濾波器和第二帶通濾波器對(duì)所述輸入信號(hào)濾波，生成第一特性信號(hào)和第二特性信號(hào)。線路頻率檢測(cè)器確定第一特性信號(hào)和第二特性信號(hào)之間的特征比率，并且將特性比率映射到電源的線路頻率。
【專利說明】線路頻率檢測(cè)器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年2月25日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/769，122號(hào)和2014年2月24日提交的第14/188，610號(hào)的權(quán)益，這些申請(qǐng)被全部作為參考并入此處。
【背景技術(shù)】
[0003]本公開涉及線路頻率檢測(cè)器，并且具體地涉及檢測(cè)用于可調(diào)光的固態(tài)照明設(shè)備的電源的線路頻率。
[0004]固態(tài)照明設(shè)備可以連接到壁式調(diào)光器以為用戶提供一種改變照明設(shè)備的亮度的方法。壁式調(diào)光器通常接收為正弦波形的電力(例如50Hz或60Hz線路頻率的AC電源)，并且對(duì)波形執(zhí)行相位切割以生成用于照明設(shè)備的輸入電壓。在固態(tài)照明設(shè)備中的控制器測(cè)量相位切割的相位角，并且使驅(qū)動(dòng)器電路生成在照明設(shè)備中的固態(tài)光源(例如發(fā)光二極管)的對(duì)應(yīng)功率水平下的輸出電流。
[0005]這些類型的可調(diào)光固態(tài)照明設(shè)備的一個(gè)缺點(diǎn)是，其對(duì)線路頻率的改變敏感。如果控制器不能檢測(cè)到頻率的改變并且在生成輸出電壓時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，那么線路頻率的改變可能在照明設(shè)備中導(dǎo)致明顯的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種線路頻率檢測(cè)器，其接收表示電源的輸入信號(hào)，并且確定電源的線路頻率。輸入信號(hào)被發(fā)送通過并聯(lián)布置的兩個(gè)帶通濾波器。第一濾波器的通帶中心大約在輸入信號(hào)預(yù)期頻率范圍的高端。第二濾波器的通帶中心大約預(yù)期頻率范圍的下端。此外，兩個(gè)通帶都足夠窄，從而輸入信號(hào)的任何更高階諧波都被顯著衰減。因此，兩個(gè)濾波器的輸出是在輸入信號(hào)頻率下的正弦信號(hào)。
[0007]經(jīng)濾波信號(hào)被整流并且被發(fā)送經(jīng)過低通濾波器以產(chǎn)生都具有基本恒定的值的兩個(gè)特性信號(hào)。兩個(gè)帶通濾波器的頻率響應(yīng)被配置成使得兩個(gè)特性信號(hào)之間的比率表示線路頻率。線路頻率檢測(cè)器計(jì)算比率并且使用比率以確定電源的線路頻率。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，線路頻率檢測(cè)器是用于固態(tài)照明設(shè)備的控制器的一部分，并且控制器包括監(jiān)測(cè)線路頻率檢測(cè)器輸出并且生成用于照明設(shè)備中的固態(tài)光源的驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)的其它部件。
[0009]說明書中所述的特征和優(yōu)點(diǎn)并不無所不包，并且特別地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，通過閱讀附圖、說明書和權(quán)利要求，很多附加的特性和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。此外應(yīng)注意到，在說明中所使用的語言被選擇主要是為了可讀性和指導(dǎo)的目的，而不是被選擇用于描繪或限制本發(fā)明的主題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)說明，可以容易理解本發(fā)明的實(shí)施例的教導(dǎo)。
[0011]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示出線路頻率檢測(cè)器的方框圖。[0012]圖2A示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的針對(duì)線路頻率檢測(cè)器中的兩個(gè)帶通濾波器的示例頻率響應(yīng)。
[0013]圖2B-2C示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的線路頻率檢測(cè)器內(nèi)的信號(hào)的示例。
[0014]圖2D示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的從特性比率到線路頻率的一個(gè)示例映射函數(shù)。
[0015]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示出用于檢測(cè)線路頻率的過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]附圖和以下描述僅以說明的方式涉及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)注意到，由以下論述將容易認(rèn)識(shí)到，本文所公開的結(jié)構(gòu)和方法的備選實(shí)施例是可以在不背離所要求權(quán)利的發(fā)明的原理的情況下實(shí)施的可行的備選方案。
[0017]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例，其示例在附圖中示出。注意到，可以在附圖中的任何可應(yīng)用的地方使用相似或相同的附圖標(biāo)記并且這些附圖標(biāo)記指示相似或相同的功能。僅出于圖示的目的描繪了本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將由以下說明容易認(rèn)識(shí)至IJ，本文所公開的結(jié)構(gòu)和方法的備選實(shí)施例可以在不背離本文描述的發(fā)明的原理的情況下實(shí)施。
[0018]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示出線路頻率檢測(cè)器100的方框圖。在所圖示的實(shí)施例中，線路頻率檢測(cè)器100包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 104、抽取器108、帶通濾波器112、整流器116、低通濾波器120、特性比率計(jì)算器124和映射模塊128。在高水平下，線路頻率檢測(cè)器100是固態(tài)照明設(shè)備中的控制器的部件。檢測(cè)器100接收表示電源的模擬輸入信號(hào)102和輸出電源的線路頻率。線路頻率然后可以由控制器的其他部件使用。
[0019]電源是以線路頻率振蕩的電力的源。例如，如果電源是來自通常的電網(wǎng)中的交流源，那么電源將具有在50Hz和60Hz之間的線路頻率和在100V和240V之間的線路電壓。在其它實(shí)施例中，電源可以是引擎發(fā)電機(jī)(engine-generator)或者其它形式致動(dòng)的發(fā)電機(jī)。在這些實(shí)施例中，電源可以具有與電網(wǎng)不同的線路頻率。
[0020]在作為模擬輸入信號(hào)102發(fā)送到線路頻率檢測(cè)器100之前，電源可以以不同的方式被轉(zhuǎn)換和失真。在一個(gè)實(shí)施例中，電源被整流(例如用橋式整流器)，并且因此模擬輸入信號(hào)102是電源的經(jīng)整流的版本。電源還可以被降低到更低的電壓(例如用變壓器)。此外，電源可以經(jīng)由壁式調(diào)光器來耦合到照明設(shè)備。在該情況下，模擬輸入信號(hào)102可以包括由于調(diào)光器多重觸發(fā)(mult1-firing)或者由于調(diào)光器所引入的相位切割所造成的失真。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，帶通濾波器112和低通濾波器120是數(shù)字濾波器。在該情況下，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 104和抽取器108 —起操作，以將模擬輸入信號(hào)102轉(zhuǎn)換為適合用于線路頻率檢測(cè)器100的剩余部件112到128的數(shù)字輸入信號(hào)110。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，帶通濾波器112和低通濾波器120是模擬濾波器。在該情況下，省略線路頻率檢測(cè)器100中的ADC104和抽取器108。
[0022]ADC104采樣模擬輸入信號(hào)102以將模擬輸入信號(hào)102轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出106。執(zhí)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的各種方法在本領(lǐng)域中被廣泛知曉，并且為簡(jiǎn)明起見將省略對(duì)其的詳細(xì)描述。
[0023]在一些實(shí)施例中，ADC104被配置用于以更高采樣率來采樣模擬輸入信號(hào)102，并且線路頻率檢測(cè)器100包括通過下采樣ADC104的數(shù)字輸出106來生成輸入信號(hào)110的抽取器108。抽取器108包括輸出連接到下采樣器的低通濾波器(例如為了避免混疊)。
[0024]在其中線路頻率檢測(cè)器是照明控制器集成電路的一部分的實(shí)施例中，包括ADC104和抽取器108兩者的裝置是有益的，但不是必須的，因?yàn)榭梢詫DC104的數(shù)字輸出以更高的采樣率發(fā)送到在照明控制器上的其它數(shù)字邏輯(例如用于檢測(cè)調(diào)光器開啟時(shí)間的邏輯)。同時(shí)，(更低采樣率的)輸入信號(hào)110被用于線路頻率檢測(cè)器100的數(shù)字邏輯112到128，這就減少了濾波器112AU12B的系數(shù)，并且允許濾波器112AU12B占用更少的物理空間。
[0025]在其它實(shí)施例中，省略線路頻率檢測(cè)器100中的抽取器108以節(jié)省空間，并且ADC104的數(shù)字輸出被作為數(shù)字邏輯112到128的輸入信號(hào)110。例如如果線路頻率檢測(cè)器100被實(shí)施為分立的集成電路，那么該配置特別有用。然而，該配置還可以被用于其中線路頻率檢測(cè)器100是照明控制器的一部分的實(shí)施例中，或者用于其中線路頻率檢測(cè)器100被用作其它系統(tǒng)的一部分的實(shí)施例中。
[0026]在ADC104和(可選地)抽取器108生成數(shù)字輸入信號(hào)110之后，線路頻率檢測(cè)器的剩余部件112到128 —起操作以確定相應(yīng)電源的線路頻率130。為了便于說明，將結(jié)合圖2A-2D中圖示的繪圖來描述該剩余部件。
[0027]帶通濾波器112A、112B對(duì)輸入信號(hào)110執(zhí)行帶通濾波以生成經(jīng)濾波的信號(hào)114A、114B。在圖1中圖示的實(shí)施例中，帶通濾波器112AU12B用數(shù)字邏輯實(shí)施。例如帶通濾波器112AU12B可以是無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器。
[0028]選擇第一帶通濾波器112A的中心頻率和第二帶通濾波器112B的通帶的中心頻率，使其它們分別大約處于模擬輸入信號(hào)102的第一諧波頻率的預(yù)期范圍的上端和下端。在其中輸入信號(hào)102已經(jīng)被整流的實(shí)施例中，輸入信號(hào)110的基波頻率是線路頻率的兩倍(即等于模擬輸入信號(hào)102的第一諧波頻率)，并且?guī)V波器112AU12B被大約調(diào)諧到以下頻率范圍的上端和下端，該頻率范圍是線路頻率的預(yù)期范圍的兩倍。同時(shí)，在其中輸入信號(hào)102還沒有被整流的實(shí)施例中，帶通濾波器112AU12B被調(diào)諧到與線路頻率的預(yù)期范圍匹配的頻率范圍的末端。
[0029]圖2A示出兩個(gè)帶通濾波器112A、112B的示例頻率響應(yīng)204A、204B的繪圖。在圖2A的示例中，第一帶通濾波器112A的頻率響應(yīng)204A具有中心大約在130Hz的通帶，并且第二帶通濾波器112B的頻率響應(yīng)204B具有中心大約在90Hz的通帶。因此，如果輸入信號(hào)102已經(jīng)被整流，那么在圖2A中示出的示例配置可以檢測(cè)在45Hz和65Hz之間的線路頻率。進(jìn)一步地，濾波器112AU12B兩者的通帶被配置為足夠窄，從而任何更高階的諧波都被顯著衰減。因此，經(jīng)濾波的信號(hào)114AU14B基本上是具有與輸入信號(hào)110相同的頻率的正弦信號(hào)。
[0030]如在圖2A中可見的，兩個(gè)頻率響應(yīng)204A、204B在大約IlOHz的交叉點(diǎn)頻率處相交。如果輸入信號(hào)110的頻率在該交叉點(diǎn)頻率，那么兩個(gè)經(jīng)濾波的信號(hào)114AU14B的幅值將相同。同時(shí)，如果輸入信號(hào)110的頻率比交叉點(diǎn)更高，那么第一經(jīng)濾波信號(hào)114A的幅值將比第二經(jīng)濾波信號(hào)114B的幅值更大。相似地，如果輸入信號(hào)110的頻率比交叉點(diǎn)頻率更低，那么第一經(jīng)濾波信號(hào)114A的幅值將比第二經(jīng)濾波信號(hào)114B的幅值更小。此外，可以看至Ij，對(duì)于在兩個(gè)帶通濾波器112AU12B的峰值之間(例如在90Hz和130Hz之間)的任何給定頻率，兩個(gè)經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B的幅值之間的比率將有所不同。因此，該比率可以計(jì)算并且映射到對(duì)應(yīng)的線路頻率,如下文所述。[0031]盡管參考圖2A的繪圖202描述了帶通濾波器112A、112B及其各自的頻率響應(yīng)204A、204B，但是在該繪圖202中示出的頻率響應(yīng)僅僅是示例性的。在其它實(shí)施例中，只要兩個(gè)經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B的幅值之間的比率具有相同的特性，那么帶通濾波器112A、112B就可以被配置有不同的頻率響應(yīng)。換句話講，只要經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B的幅值之間的比率可以映射回輸入信號(hào)110的唯一頻率，那么交叉點(diǎn)頻率(在圖2A中示出為IlOHz)和中心頻率(在圖2A中示出為90Hz和130Hz)就可以具有不同的值。
[0032]每個(gè)經(jīng)濾波信號(hào)114A、114B經(jīng)過整流器116A、116B和低通濾波器120A、120B，以生成對(duì)應(yīng)的特性信號(hào)122A、122B。同時(shí)，每個(gè)整流器116和低通濾波器120使得對(duì)應(yīng)的特性信號(hào)122AU22B穩(wěn)定到與對(duì)應(yīng)的經(jīng)濾波信號(hào)112AU12B的幅值成比例的基本恒定的值。
[0033]在圖2B的繪圖206中示出兩個(gè)特性信號(hào)122A、122B的一個(gè)示例。在圖2B的示例中，輸入信號(hào)110具有大約94Hz的頻率(因?yàn)檩斎胄盘?hào)110被整流，所以這對(duì)應(yīng)于電源中的47Hz的線路頻率)。如在圖2A中的繪圖202中可見的，第一頻率響應(yīng)204A在94Hz的值大約是第二頻率響應(yīng)204B在94Hz的值的一半。因此，第一特性信號(hào)122A的穩(wěn)定到大約是第二特性信號(hào)122B的值的一半的值。
[0034]特性比率計(jì)算器124計(jì)算兩個(gè)特性信號(hào)122AU22B之間的特性比率126。在圖2C中圖示特性比率126的一個(gè)示例繪圖208。在圖2C的實(shí)施例中，通過將第一特性信號(hào)122A除以第二特性信號(hào)122B來計(jì)算比率126。因此，在示例繪圖208中示出的比率126穩(wěn)定到大約為0.5的值。在其它實(shí)施例中，可以通過將第二特性信號(hào)122B除以第一特性信號(hào)122A，或者使用包括兩個(gè)特性信號(hào)122AU22B之間的比率的其它一些公式，來計(jì)算特性比率126。
[0035]如上所述，經(jīng)濾波的信號(hào)114AU14B幅值之間的比率對(duì)應(yīng)于在由帶通濾波器112AU12B的中心頻率所限定的預(yù)期范圍內(nèi)的唯一的線路頻率。因?yàn)槊總€(gè)特性信號(hào)122A、122B與對(duì)應(yīng)的經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B的幅值成比例，所以特性比率126也對(duì)應(yīng)于在預(yù)期線路頻率范圍內(nèi)的唯一的線路頻率。作為結(jié)果，特性比率126將響應(yīng)于線路頻率的任何顯著改變而改變?yōu)椴煌闹怠＠?，如果線路頻率改變?yōu)榕c經(jīng)整流輸入信號(hào)110中的IlOHz頻率(即在圖2A中的交叉點(diǎn)頻率)相對(duì)應(yīng)的55Hz，那么在示例繪圖208中的特性比率126將改變?yōu)榇蠹s1.0。
[0036]映射模塊128確定對(duì)應(yīng)于特性比率126的線路頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，映射模塊128使用預(yù)定的映射函數(shù)以確定線路頻率。在圖2D中示出在特性比率126和線路頻率之間的映射函數(shù)212的一個(gè)示例繪圖210。在一個(gè)實(shí)施例中，通過在將校準(zhǔn)信號(hào)(例如具有已知頻率的正弦信號(hào))作為輸入提供到線路頻率檢測(cè)器100中以及記錄為每個(gè)頻率的校準(zhǔn)信號(hào)而生成的特性比率，而生成映射函數(shù)212。然后可以執(zhí)行回歸分析以找到表示特性比率和線路頻率之間關(guān)系的映射函數(shù)。例如，映射函數(shù)212可以是三階多項(xiàng)式函數(shù)，其系數(shù)通過執(zhí)行三階多項(xiàng)式回歸而計(jì)算。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以通過計(jì)算兩個(gè)帶通濾波器在輸入信號(hào)110的預(yù)期頻率范圍內(nèi)的多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率處的頻率響應(yīng)之間的比率，來解析地計(jì)算映射函數(shù)。
[0037]如果特性比率計(jì)算器124被實(shí)施為數(shù)字邏輯塊，那么特性比率126是一系列離散數(shù)字值。在一些實(shí)施例中，映射模塊128并不將特性比率126的每個(gè)離散值映射到線路頻率。相反，在這些實(shí)施例中的映射模塊128被配置用于周期地采樣特性比率126并且將特性比率126的每個(gè)采樣值映射到線路頻率130。例如，映射可以被配置為映射比率126的每第10個(gè)值或者每第100個(gè)值。備選地，映射可以被配置用于以預(yù)定時(shí)間間隔(例如每0.5秒或每1.0秒)來將比率126映射到線路頻率130。
[0038]在映射模塊128確定線路頻率130之后，線路頻率130可以用作照明控制器的其它部分的輸入。例如，在控制器上的調(diào)光因子電路可以結(jié)合其它輸入使用線路頻率130，以確定期望的調(diào)光程度并且生成對(duì)應(yīng)的用于為發(fā)光二極管供電的驅(qū)動(dòng)器電路的控制信號(hào)。
[0039]在一個(gè)備選實(shí)施例中，省略ADC104和抽取器108，并且線路頻率檢測(cè)器100的其余部件112到128被實(shí)施為模擬部件。在另一個(gè)備選實(shí)施例中，部件112到128的部分被實(shí)施為模擬部件，并且其余部件是數(shù)字邏輯。例如，帶通濾波器112AU12B、整流器116AU16B、和低通濾波器120AU20B被實(shí)施為模擬部件，特性比率122AU22B被用ADC數(shù)字化，并且其余部件124、128被實(shí)施為數(shù)字邏輯。
[0040]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示出用于使用線路頻率檢測(cè)器100來檢測(cè)線路頻率的過程300的流程圖。線路頻率檢測(cè)器100接收302模擬輸入信號(hào)102，并且ADC104和抽取器108數(shù)字化并抽樣(decimate) 304模擬輸入信號(hào)102以產(chǎn)生數(shù)字輸入信號(hào)110。
[0041 ] 數(shù)字輸入信號(hào)110被發(fā)送到兩個(gè)帶通濾波器112A、112B。第一帶通濾波器112A執(zhí)行306A高帶通濾波306A，并且第二帶通濾波器112B執(zhí)行306B低帶通濾波，以產(chǎn)生經(jīng)濾波輸入信號(hào)114AU14B。如上所述，經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B兩者將都基本上為具有與數(shù)字輸入信號(hào)110相同的頻率的正弦信號(hào)，并且兩個(gè)經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B的幅值之間的比率將基于輸入信號(hào)頻率而變化。
[0042]整流器1164、1168整流308八、3088經(jīng)濾波信號(hào)114A、114B以產(chǎn)生經(jīng)整流信號(hào)118A、118B,并且低通濾波器120A、120B對(duì)經(jīng)整流信號(hào)118A、118B執(zhí)行310A、310B低通濾波以產(chǎn)生兩個(gè)特性信號(hào)112A、112B。整流和低通濾波的組合導(dǎo)致兩個(gè)特性信號(hào)118AU18B穩(wěn)定到與對(duì)應(yīng)的經(jīng)濾波信號(hào)114AU14B的幅值成比例的基本上恒定值。
[0043]特性比率計(jì)算器124接收特性信號(hào)112AU12B，并且計(jì)算312特性比率126。例如，特性比率計(jì)算器124可以將第一特性信號(hào)112A除以第二特性信號(hào)112B。因?yàn)樘匦员嚷?26對(duì)應(yīng)于在檢測(cè)器100的頻率范圍內(nèi)的唯一的線路頻率，所以映射函數(shù)128可以然后將特性比率126映射回線路頻率130。然后檢測(cè)到的線路頻率130可以由在固態(tài)照明控制器上其它數(shù)字邏輯使用。
[0044]本文所述的線路頻率檢測(cè)器100和對(duì)應(yīng)的方法300提供了數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，由于帶通濾波器112AU12B通過基波頻率而衰減輸入信號(hào)110的更高階諧波，從而在輸入信號(hào)110中的多數(shù)形式的失真對(duì)特性比率126或檢測(cè)到的線路頻率130不具有任何顯著影響。因此，即便輸入信號(hào)102經(jīng)受多重觸發(fā)(mult1-firing)，或者在壁式調(diào)光單元將相位切割引入信號(hào)102的情況下，線路頻率檢測(cè)器100還是可以可靠地檢測(cè)電源的線路頻率。此外，線路頻率檢測(cè)器100不受在輸入信號(hào)104的幅值的變化的影響，因?yàn)樘匦孕盘?hào)122AU22B彼此相除以計(jì)算特性比率126。作為結(jié)果，線路頻率檢測(cè)器100可以在沒有任何顯著修改的情況下，與在各種線路電壓下的電源一起使用。
[0045]上述在實(shí)施例中的線路頻率檢測(cè)器100被實(shí)施為在可調(diào)光固態(tài)照明設(shè)備中的控制器的一部分。然而，在其它實(shí)施例中，線路頻率檢測(cè)器100可以是不同的系統(tǒng)或設(shè)備的一部分，其中監(jiān)聽信號(hào)頻率是有益的。線路頻率檢測(cè)器100還可以被實(shí)施為在一個(gè)或多個(gè)外部引腳接收模擬輸入信號(hào)102并且在一個(gè)或多個(gè)外部引腳輸出線路頻率130的獨(dú)立集成電路。備選地，線路頻率檢測(cè)器100的部件104到128中的一些或全部可以被實(shí)施為以圖1中的方式相互連接的分立電子元件。
[0046]通過閱讀本公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解線路頻率檢測(cè)器的其它附加備選設(shè)計(jì)。因此，雖然已經(jīng)圖示并描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例和應(yīng)用，但是應(yīng)理解本發(fā)明并不局限于本文所述的確切結(jié)構(gòu)和部件，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的各種修改、改變和變體可以在本文所述的本發(fā)明的方法和裝置的布置、操作和細(xì)節(jié)中實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種線路頻率檢測(cè)器，用于接收表示電源的輸入信號(hào)，并且用于基于所述輸入信號(hào)來檢測(cè)所述電源的線路頻率，所述線路頻率檢測(cè)器包括: 第一帶通濾波器，適配于對(duì)所述輸入信號(hào)濾波以生成第一特性信號(hào)，所述第一帶通濾波器具有中心大約在所述輸入信號(hào)的預(yù)期頻率范圍的上端的通帶； 第二帶通濾波器，適配于對(duì)所述輸入信號(hào)濾波以生成第二特性信號(hào)，所述第二帶通濾波器具有中心大約在所述輸入信號(hào)的預(yù)期頻率范圍的下端的通帶； 特性比率計(jì)算器，適配于確定所述第一特性信號(hào)和所述第二特性信號(hào)之間的特性比率；以及 映射模塊，適配于將所述特性比率映射到所述電源的所述線路頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路頻率檢測(cè)器，還包括: 整流器，適配于整流所述第一特性信號(hào)和所述第二特性信號(hào)；以及 低通濾波器，適配于對(duì)經(jīng)整流的信號(hào)濾波，以生成第一經(jīng)濾波的信號(hào)和第二經(jīng)濾波的信號(hào); 其中所述特性比率計(jì)算器適配于確定所述第一經(jīng)濾波的信號(hào)和所述第二經(jīng)濾波的信號(hào)之間的所述特性比率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路頻率檢測(cè)器，其中所述映射模塊適配于通過以下方式將所述特性比率映射到所述電源的所述線路頻率: 將所述特性比率應(yīng)用到映射函數(shù)，所述映射函數(shù)表示所述特性比率和所述電源的所述線路頻率之間的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路頻率檢測(cè)器，其中所述映射模塊適配于通過以下方式將所述特性比率映射到所述電源的所述線路頻率: 確定在多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率下，所述第一帶通濾波器的頻率響應(yīng)和所述第二帶通濾波器的頻率響應(yīng)之間的比率；并且 基于所確定的比率來將所述特性比率映射到所述線路頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路頻率檢測(cè)器，其中所述輸入信號(hào)是數(shù)字信號(hào)并且所述第一帶通濾波器和所述第二帶通濾波器是數(shù)字濾波器，所述線路頻率檢測(cè)器還包括: 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，適配于接收表示所述電源的模擬信號(hào)并且將所述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的線路頻率檢測(cè)器，還包括: 抽取器，適配于下采樣所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出以生成所述數(shù)字輸入信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路頻率檢測(cè)器，其中所述第一帶通濾波器的所述通帶和所述第二帶通濾波器的所述通帶衰減所述輸入信號(hào)的諧波。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路頻率檢測(cè)器，其中所述第一帶通濾波器的所述通帶是所述輸入信號(hào)的所述預(yù)期頻率范圍的上端以上的第一百分比，并且所述第二帶通濾波器的通帶是所述輸入信號(hào)的所述預(yù)期頻率范圍的下端以下的第二百分比。
9.一種方法，用于檢測(cè)電源的線路頻率，所述方法包括: 接收表不所述電源的輸入信號(hào)； 通過使用第一帶通濾波器對(duì)所述輸入信號(hào)濾波來生成第一特性信號(hào)，所述第一帶通濾波器具有中心大約在所述輸入信號(hào)的預(yù)期頻率范圍的上端的通帶；通過使用第二帶通濾波器對(duì)所述輸入信號(hào)濾波來生成第二特性信號(hào)，所述第二帶通濾波器具有中心大約在所述輸入信號(hào)的所述預(yù)期頻率范圍的下端的通帶； 確定所述第一特性信號(hào)和所述第二特性信號(hào)之間的特性比率；并且 將所述特性比率映射到所述電源的所述線路頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括: 整流所述第一特性信號(hào)和所述第二特性信號(hào)；并且 對(duì)經(jīng)整流的信號(hào)低通濾波，以生成第一經(jīng)濾波的信號(hào)和第二經(jīng)濾波的信號(hào)； 其中確定所述第一經(jīng)濾波的信號(hào)和所述第二經(jīng)濾波的信號(hào)之間的所述特性比率包括確定所述第一經(jīng)濾波的信號(hào)和所述第二經(jīng)濾波的信號(hào)之間的比率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中將所述特性比率映射到所述線路頻率包括: 將所述特性比率應(yīng)用到映射函數(shù)，所述映射函數(shù)表示所述特性比率和所述線路頻率之間的關(guān)系。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中將所述特性比率映射到所述線路頻率包括: 確定在多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率下，所述第一帶通濾波器的頻率響應(yīng)和所述第二帶通濾波器的頻率響應(yīng)之間的比 率；并且 基于所確定的比率來將所述特性比率映射到所述線路頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述輸入信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，所述方法還包括: 接收表示所述電源的模擬信號(hào)；并且 使用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器從所述模擬信號(hào)生成所述輸入信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中生成所述輸入信號(hào)包括: 下采樣所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一帶通濾波器的所述通帶是所述輸入信號(hào)的所述預(yù)期頻率范圍的上端以上的第一百分比，并且所述第二帶通濾波器的通帶是所述輸入信號(hào)的所述預(yù)期頻率范圍的下端以下的第二百分比。
【文檔編號(hào)】G01R23/02GK104020348SQ201410064765
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】J·W·科斯特森 申請(qǐng)人:戴樂格半導(dǎo)體公司