什么是单火开关电源
作者:管理员    发布于:2016-02-02 09:24:57    文字:【】【】【

一些朋友不理解什么是单火线,也很奇怪一根火线怎么取得电压和电流。首先国内220V供电有三根线,零线(符号N,颜色黑色,蓝色或者冷色),火线(符号L,颜色红色或者其他暖色),地线(符号E,颜色黄绿相间)
1. 单火线的由来,这种情况国内国外都有,就是给灯具开关布线的时候只拉一个火线进来,因为灯具只要断开火线就可以关闭。灯布线是零线拉到灯具,灯具火线拉到开关。所以这种单根火线的开关实际上灯和开关是串联的关系。比如对于三路开关,也就是N-灯1-L1-开关-L; N-灯2-L2-开关-L; N-灯3-L3-开关-L。
所以这样的单火线开关取电的时候,任意一点流过电子开关的电流也同时都流过它连接的灯具。
2. 那对应的什么是零火线开关呢?也就是开关位置有零线和火线两根线引入。这样的开关取电的时候,和灯具时并联关系,电流独立从电网中取得。
3.正因为单火线开关取任意一点电都是要流过灯具的,所以当开关的耗电量大于约为220V/50uA左右的时候,当电量达到电容充电需求的时候,形成瞬间电流,一个小W数灯,比如2W的LED,就势必出现闪烁。因为2W的灯,它点亮的电流很小=2W/220V=9mA。这就是俗称的鬼火,也就是灯具在关闭状态下的闪烁现象。
4. 所以传统的机械开关因为不需要取电,所以不会影响灯具。那电子开关原理是什么呢?首先关闭,打开元件大致分两种,一种是可控硅,一种是继电器。电子开关的触发手段,有机械轻触式,有按钮和电阻屏两种,再就是电容屏感应开关,利用人体的电容感应原理。
5.当然4中的触发方式只是本地触发方式,如果是需要远程可控的开关,还需要一些额外接口。这个接口分为有线和无线,有线的接口比如传统的485,232。无线,比如315MHZ, 433MHZ 对码开关,ZWAVE智能开关(868MHZ),以及ZIGBEE智能开关(2.4G)。


   传统的灯具开关底盒内只需要接入两根线,一根为火线,一根从灯具出接来的灯线,灯具另一端接零线。当开关闭合,灯线火线接通,灯具点亮。
   如果仍然采用火线接入开关底盒,通过加装智能控制模块的方式对灯光进行控制,就需要往底盒内多引入一路零线,这样即使传统的开关不闭合,控制模块也可通过接入的火线连接零线构成自有的取电回路,再加上电压转换电路转换成模块所需要的5V或12V来为期待机提供电源。相反,如果不引入这一路零线,传统开关不闭合,则控制模块必然无法取得电源供电,不能工作。

   那话再说回来,如果针对已经装修好的家庭,除非是有电源插座的地方会布零线,一般的灯光开关处不会去布零线的,也就无法使用带控制模块的智能开关。

    那现在市场上有很多厂家推出的单火取电智能开关是怎么回事呢,先来看下单火取电的难点。
    在灯具关闭时,单火控制模块是和灯具串联后接入电网的,所以流过控制模块和灯具的电流大小是一样的,电流小就会导致智能开关电路不能工作,如果电流过大就会导致灯具会有间歇性闪光或白炽灯关闭时有红丝等问题。 其最难解决的核心问题是在关灯情况下的供电问题,通过与之串联的负载的漏电来供给等、待机电路使用,但这个漏电都很微小,对于市场上大部分的节能灯来说,其漏电流在70uA以下时,都不会造成闪烁的问题,当然有少数的会在55uA以下。怎么在如此微小的电流情况下,让开关内的RF接收及其它电子电路正常工作是单火线无线遥控开关的难点。
    负载类型变化也会引起电流的变化,而导致开关控制电路工作不稳定等、单火电源干扰造成无线电遥控距离近不稳定等。单火智能开关因其工作在环境的特殊性,对待机和工作能耗的要求更是苛刻,所以,微功耗单火待机和工作电源电路的研发难度非常大,到目前为止这仍是国内外限制单火线(单极)智能产品发展的最主要技术瓶颈
   对于单火线无线遥控开关,其最难解决的核心问题是在关灯情况下的供电问题,这类开关都是通过与之串联的负载的漏电来供给等、待机电路使用,但这个漏电都很微小,对于市场上大部分的节能灯来说,其漏电流在70uA以下是,都不会造成闪烁的问题,当然有少数的会在55uA以下。怎么在如此微小的电流情况下,让开关内的RF接收及其它电子电路正常工作是单火线无线遥控开关的难点。为让单火线无线遥控开关内的RF接收及其它电子电路正常工作,一般厂家有几种方案,首先当然是降低自身的功率,采用MSP430一类的单片机,另外就是想法提升电流,因为虽然供入的电流不足100uA,但其电压确都在200V以上。提升电流的方案很多,之前有什么倍流电路什么的,但真正应用很广的方案是RCC电源,比较好的效果是在70uA/300V输入时,能输出600uA/6V左右。

    对于单火线无线遥控开关的第二个难点那就是RF接收模块,这个是个用电大户,市场大部分厂家采用的是超再生的模块,它的接收电流比较小,大约在400uA/5V左右,这样基本可以满足单火线遥控开关的需要,但这种方案有二个大的缺点,第一就是超再生的模块在工作时会产生一个与接收频率相同的振荡幅射,这个振荡会对相近的单火线无线遥控开关产生干扰,造成无线接收的不可靠,相距越近,干扰的机会也就越大。第二就是超再生无线接收模块的灵敏度较低,在发射功率为10DB时,直线接收距离很少超地70M的,如果穿起墙来,距离可能也就几米了。以上二个缺点是造成采用超再生无线接收模块的遥控开关无法为消费者接收的重要原因,虽然这种方案的开关的成本都不是很高,低的20元以内就能完全搞定了。

脚注信息
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