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什么是單火開關電源
作者:管理員    發布于:2016-02-02 09:24:57    文字:【】【】【

一些朋友不理解什么是單火線,也很奇怪一根火線怎么取得電壓和電流。首先國內220V供電有三根線,零線(符號N,顏色黑色,藍色或者冷色),火線(符號L,顏色紅色或者其他暖色),地線(符號E,顏色黃綠相間)
1. 單火線的由來,這種情況國內國外都有,就是給燈具開關布線的時候只拉一個火線進來,因為燈具只要斷開火線就可以關閉。燈布線是零線拉到燈具,燈具火線拉到開關。所以這種單根火線的開關實際上燈和開關是串聯的關系。比如對于三路開關,也就是N-燈1-L1-開關-L; N-燈2-L2-開關-L; N-燈3-L3-開關-L。
所以這樣的單火線開關取電的時候,任意一點流過電子開關的電流也同時都流過它連接的燈具。
2. 那對應的什么是零火線開關呢?也就是開關位置有零線和火線兩根線引入。這樣的開關取電的時候,和燈具時并聯關系,電流獨立從電網中取得。
3.正因為單火線開關取任意一點電都是要流過燈具的,所以當開關的耗電量大于約為220V/50uA左右的時候,當電量達到電容充電需求的時候,形成瞬間電流,一個小W數燈,比如2W的LED,就勢必出現閃爍。因為2W的燈,它點亮的電流很小=2W/220V=9mA。這就是俗稱的鬼火,也就是燈具在關閉狀態下的閃爍現象。
4. 所以傳統的機械開關因為不需要取電,所以不會影響燈具。那電子開關原理是什么呢?首先關閉,打開元件大致分兩種,一種是可控硅,一種是繼電器。電子開關的觸發手段,有機械輕觸式,有按鈕和電阻屏兩種,再就是電容屏感應開關,利用人體的電容感應原理。
5.當然4中的觸發方式只是本地觸發方式,如果是需要遠程可控的開關,還需要一些額外接口。這個接口分為有線和無線,有線的接口比如傳統的485,232。無線,比如315MHZ, 433MHZ 對碼開關,ZWAVE智能開關(868MHZ),以及ZIGBEE智能開關(2.4G)。


   傳統的燈具開關底盒內只需要接入兩根線,一根為火線,一根從燈具出接來的燈線,燈具另一端接零線。當開關閉合,燈線火線接通,燈具點亮。
   如果仍然采用火線接入開關底盒,通過加裝智能控制模塊的方式對燈光進行控制,就需要往底盒內多引入一路零線,這樣即使傳統的開關不閉合,控制模塊也可通過接入的火線連接零線構成自有的取電回路,再加上電壓轉換電路轉換成模塊所需要的5V或12V來為期待機提供電源。相反,如果不引入這一路零線,傳統開關不閉合,則控制模塊必然無法取得電源供電,不能工作。

   那話再說回來,如果針對已經裝修好的家庭,除非是有電源插座的地方會布零線,一般的燈光開關處不會去布零線的,也就無法使用帶控制模塊的智能開關。

    那現在市場上有很多廠家推出的單火取電智能開關是怎么回事呢,先來看下單火取電的難點。
    在燈具關閉時,單火控制模塊是和燈具串聯后接入電網的,所以流過控制模塊和燈具的電流大小是一樣的,電流小就會導致智能開關電路不能工作,如果電流過大就會導致燈具會有間歇性閃光或白熾燈關閉時有紅絲等問題。 其最難解決的核心問題是在關燈情況下的供電問題,通過與之串聯的負載的漏電來供給等、待機電路使用,但這個漏電都很微小,對于市場上大部分的節能燈來說,其漏電流在70uA以下時,都不會造成閃爍的問題,當然有少數的會在55uA以下。怎么在如此微小的電流情況下,讓開關內的RF接收及其它電子電路正常工作是單火線無線遙控開關的難點。
    負載類型變化也會引起電流的變化,而導致開關控制電路工作不穩定等、單火電源干擾造成無線電遙控距離近不穩定等。單火智能開關因其工作在環境的特殊性,對待機和工作能耗的要求更是苛刻,所以,微功耗單火待機和工作電源電路的研發難度非常大,到目前為止這仍是國內外限制單火線(單極)智能產品發展的最主要技術瓶頸
   對于單火線無線遙控開關,其最難解決的核心問題是在關燈情況下的供電問題,這類開關都是通過與之串聯的負載的漏電來供給等、待機電路使用,但這個漏電都很微小,對于市場上大部分的節能燈來說,其漏電流在70uA以下是,都不會造成閃爍的問題,當然有少數的會在55uA以下。怎么在如此微小的電流情況下,讓開關內的RF接收及其它電子電路正常工作是單火線無線遙控開關的難點。為讓單火線無線遙控開關內的RF接收及其它電子電路正常工作,一般廠家有幾種方案,首先當然是降低自身的功率,采用MSP430一類的單片機,另外就是想法提升電流,因為雖然供入的電流不足100uA,但其電壓確都在200V以上。提升電流的方案很多,之前有什么倍流電路什么的,但真正應用很廣的方案是RCC電源,比較好的效果是在70uA/300V輸入時,能輸出600uA/6V左右。

    對于單火線無線遙控開關的第二個難點那就是RF接收模塊,這個是個用電大戶,市場大部分廠家采用的是超再生的模塊,它的接收電流比較小,大約在400uA/5V左右,這樣基本可以滿足單火線遙控開關的需要,但這種方案有二個大的缺點,第一就是超再生的模塊在工作時會產生一個與接收頻率相同的振蕩幅射,這個振蕩會對相近的單火線無線遙控開關產生干擾,造成無線接收的不可靠,相距越近,干擾的機會也就越大。第二就是超再生無線接收模塊的靈敏度較低,在發射功率為10DB時,直線接收距離很少超地70M的,如果穿起墻來,距離可能也就幾米了。以上二個缺點是造成采用超再生無線接收模塊的遙控開關無法為消費者接收的重要原因,雖然這種方案的開關的成本都不是很高,低的20元以內就能完全搞定了。

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