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          想要輕松改造智能開(kāi)關(guān),如何選擇單火線電源很關(guān)鍵!

          作者: 時(shí)間:2021-12-01 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

          那么如何輕松改造出智能,選對(duì)單火線很關(guān)鍵。本期我們將講解單火線控制方案的原理,這種方案的技術(shù)難點(diǎn)及其解決方案。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202112/430032.htm

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          由于LED和單火線處于串聯(lián)關(guān)系,則要求在LED不工作的時(shí)候(以下內(nèi)容簡(jiǎn)稱:關(guān)態(tài)),單火線的工作電流?。↙ED無(wú)微亮,即無(wú)“鬼火”),且能輸出穩(wěn)定電壓,保證后端控制系統(tǒng)正常工作;在LED工作的時(shí)候(以下內(nèi)容簡(jiǎn)稱:開(kāi)態(tài)),單火線電源不能影響LED正常工作(即無(wú)“頻閃”),且能輸出穩(wěn)定電壓,保證后端控制系統(tǒng)正常工作。

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          要點(diǎn)一:?jiǎn)位鹁€電源采用超低待機(jī)功耗的降壓電路

          目前多用超低待機(jī)功耗的降壓電路,將其市電轉(zhuǎn)化為設(shè)定的輸出電壓,以供后端控制系統(tǒng)正常工作,同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致LED出現(xiàn)“鬼火”現(xiàn)象。

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          如圖所示,降壓電路經(jīng)LED接入零線和火線,由于LED內(nèi)部等效一個(gè)電容并聯(lián)一個(gè)電阻負(fù)載,相當(dāng)于一個(gè)電阻串聯(lián)在母線上,降壓電路正常工作給后端控制系統(tǒng)供電。在關(guān)態(tài)時(shí),需要重點(diǎn)關(guān)注LED是否存在“鬼火”現(xiàn)象(LED微亮)。

          “鬼火”現(xiàn)象出現(xiàn)的原因?yàn)椋河捎贚ED與降壓電路串聯(lián)在零火線之間,當(dāng)降壓電路需要的輸入電流過(guò)大,則流進(jìn)LED的電流同樣增大,就會(huì)導(dǎo)致LED短暫工作,出現(xiàn)微亮現(xiàn)象。

          針對(duì)該問(wèn)題,市面上已有部分廠家能把單火線電源的待機(jī)功耗做到幾個(gè)毫瓦。參考金升陽(yáng)的非隔離LSF01-K5BxxSS系列,該產(chǎn)品結(jié)合外圍電路可滿足全球輸入電壓范圍(85-264VAC),在這輸入工作電壓范圍內(nèi)能維持超低待機(jī)功耗,穩(wěn)定輸出電壓5V、12V等,其待機(jī)功耗約為5.2mW。

          要點(diǎn)二:關(guān)注單火線電源應(yīng)用電路的功耗問(wèn)題

          如何平衡取電能力和不能頻閃,常見(jiàn)的解決方式為有可控硅和繼電器兩種方案。由于可控硅發(fā)熱問(wèn)題,繼電器方案目前在市面上較為主流,以下主要講解繼電器方案的工作原理。其開(kāi)態(tài)的具體工作原理如圖8所示。

          1、零火線兩端電壓為正弦波,當(dāng)交流電在正半波時(shí),由于二極管D2的單向?qū)щ娦院蚆OS管Q1斷開(kāi),此時(shí)的電流流經(jīng)二極管D1、儲(chǔ)能和控制電路,使儲(chǔ)能和控制電路工作,提供穩(wěn)定輸出電壓給后端控制系統(tǒng)工作,同時(shí)在某個(gè)設(shè)定電壓時(shí)控制MOS管Q1導(dǎo)通。故交流電在正半波時(shí),只有一小部分能量?jī)?chǔ)存下來(lái)給后端控制系統(tǒng)供電,剩余能量通過(guò)MOS管Q1給LED供電。

          2、當(dāng)交流電在負(fù)半波時(shí),此時(shí)電流通過(guò)LED和二極管D2形成回路,給LED供電。

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          可知,單火線電源應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)。

          1、LED燈功率不宜過(guò)小,若LED燈功率過(guò)小,會(huì)導(dǎo)致開(kāi)態(tài)取電電路無(wú)法儲(chǔ)存能量給后級(jí)電路供電,能使用的最小LED燈功率需要結(jié)合不同的電路和器件參數(shù)決定;

          2、控制電路工作功耗不宜過(guò)大,若控制電路工作功耗過(guò)大,則會(huì)導(dǎo)致關(guān)態(tài)出現(xiàn)“鬼火”現(xiàn)象和開(kāi)態(tài)取電電路異常,由于開(kāi)態(tài)取電電路在參數(shù)確定的情況下,單個(gè)周期儲(chǔ)存的能量有限,無(wú)法提供充足的能量給工作功耗過(guò)大的控制電路;若實(shí)際應(yīng)用需要工作功耗大的控制電路,則需要另外搭建電路解決該問(wèn)題。

          單火線的可靠性、體積、應(yīng)用電路成為重點(diǎn)關(guān)注要素

          針對(duì)這兩點(diǎn),需考量各種應(yīng)用環(huán)境的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)和具體參數(shù),客戶可自行結(jié)合盒尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì),但需將單火線電源的可靠性、體積、電源匹配的應(yīng)用電路方案納入考慮。

          基于市面上各個(gè)廠家的單火線電源產(chǎn)品的不同,其搭配的外圍電路及其電子元器件也并不相同,如模塊類的單火線電源集成度更高、IC類的單火線產(chǎn)品對(duì)客戶的自主研發(fā)能力要求較高。這里以金升陽(yáng)的LSF01-K5BxxSS系列為例。


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          參考市面上不同應(yīng)用端需求,金升陽(yáng)結(jié)合LSF-K5BxxSS系列把相關(guān)應(yīng)用電路方案大致分成兩類。

          參考方案一,使用磁保繼電器作為器件

          其磁保繼電器應(yīng)用方案可支持帶3W功率以上LED,并且支持一路3W功率以上LED、兩路3W功率以上LED,三路3W功率以上LED的各種應(yīng)用需求。

          該應(yīng)用方案的特點(diǎn):關(guān)態(tài)LED無(wú)“鬼火”現(xiàn)象,開(kāi)態(tài)取電能力強(qiáng),單火線電源輸出電壓穩(wěn)定。

          參考方案二,超級(jí)電容方案

          后端控制系統(tǒng)為NB-loT等大功率負(fù)載的應(yīng)用方案(以下簡(jiǎn)稱:超級(jí)電容方案)。由于后端控制系統(tǒng)可能為NB-IoT等大功率負(fù)載,就需要在后端控制系統(tǒng)工作時(shí),若單火線電源處于關(guān)態(tài),LED無(wú)“鬼火”現(xiàn)象,并且供電電壓正常;若單火線電源處于開(kāi)態(tài),要求供電電壓正常,并且LED無(wú)“頻閃”現(xiàn)象。

          該方案主要通過(guò)對(duì)超級(jí)電容/鋰電池進(jìn)行充電儲(chǔ)能,提供穩(wěn)定輸出電壓給后端控制系統(tǒng)工作。由于超級(jí)電容方案內(nèi)部設(shè)計(jì)了開(kāi)態(tài)和關(guān)態(tài)充電電路,故實(shí)際應(yīng)用時(shí)無(wú)需因超級(jí)電容/鋰電池?zé)o電壓導(dǎo)致更換超級(jí)電容/鋰電池,該方案可長(zhǎng)期正常提供穩(wěn)定輸出電壓。超級(jí)電容方案工作原理圖見(jiàn)圖10。

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          超級(jí)電容方案的繼電器分為兩種:普通繼電器或者磁保繼電器。其主要的目的為:若應(yīng)用要求后端控制系統(tǒng)需要休眠,可選擇使用磁保繼電器的超級(jí)電容方案;若應(yīng)用要求后端控制系統(tǒng)無(wú)需休眠,可選擇使用普通繼電器的超級(jí)電容方案,該方案成本較使用磁保繼電器的超級(jí)電容方案便宜,并且內(nèi)部已設(shè)計(jì)出檢測(cè)LED是否接入的控制電路,成功解決掉因少接LED的情況下開(kāi)啟該支路上的繼電器,其余LED存在“鬼火”的行業(yè)問(wèn)題。

          未來(lái),單火線電源方案將會(huì)成為市場(chǎng)主流方案

          目前,隨著智能家居的興起,單火線的需求也隨之增加。智能化市場(chǎng)還是一個(gè)新興的市場(chǎng),售后服務(wù)尤為重要,如果要選購(gòu)智能化產(chǎn)品,一定要選擇一個(gè)有好口碑的生產(chǎn)廠家,讓售后服務(wù)得到最大的保障,這樣才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)用、省心。

          (本文源于《電子產(chǎn)品世界》2021年11期)



          關(guān)鍵詞: 202111 電源 開(kāi)關(guān)

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