智能开关单火线技术实操
控制一个灯只需要将开关串联到灯所在的电路上。在传统家庭中,我们使用机械墙开关来控制灯的开关。如果有多个灯,每个灯将通过并联控制。
在实际工程装修中,由于只需要控制一个电路就可以控制灯具。为了节省电线,电工师傅一般只会把火线放在墙开关上,也就是从电闸的火线到机械开关,然后机械开关出线给灯(即灯线),电线通过天花板上的灯串联到总闸的零线。所以在墙机械开关上,我们通常只能看到火线和灯线。这种布线方式也可以看到建筑物的布线施工,节约的线材成本压缩非常明显!
智能化开关的主要电气部件有:AC-DC恒压输出电路,负载通断控制电路,通信模块射频电路。
AC-DC恒压输出电路需要零线供电输入,但面对传统的家庭布线情况,施工中必然会遇到供电输入端只有火线、灯线,这与直接零线输入不同,该输入端直接输入,而零线则需要通过灯具才能到达输入端。所以有别于零火输入,这种特殊的接线方式叫做:单火线。
单线技术难题
闭态的鬼火
智能开关AC-DC恒压电源必须保证实时联网,必须实时供电,而在串联电路中,各点的电流大小是一致的。如果单火线上的灯处于OFF状态(称为:闭合状态),由于智能开关必须实时供电,所以线路上的电流不能为0(一般机械开关物理断开时电路电流为0)。这种情况引出了一个技术上的矛盾点:通过线路的电流需要能够提供AC-DC的转换能量来支持通信模块的正常工作,但是这种电流也可能导致灯具“微亮”(被称为:鬼火)。对钨丝灯来说,这种负载是有阻性的,因为市场上的钨丝灯功率都在15W以上,并且钨丝灯把电能转换成热能,这就相当于在一根线圈中串接一个电阻,使该电阻发热并转换成热能时所需的电流较大,从而减少了单火线钨丝灯点亮异常的可能性。就LED灯而言,这种负载是相容的,细小的电流可以积聚在LED电源的输入输出端电容上,能量积聚使LED灯处于微光状态,也可能在某一积聚点积聚LED灯发光,但在发光的瞬间又消耗了能量,消耗完之后又开始新的积聚,周而复始,在这种情况下我们就会看到灯具闪烁的现象。
开始停机。
当灯处于ON状态时(称为开放状态),电路中流过的电流≤LED灯的电流。比如将3WLED灯串联到电路中,最大电流≤13mA。因此,电路中设计的开放式取电电路的理想状态是在保证电流值的情况下建立模块所需的电压和电流。当然,由于取电效率不可能达到100%,甚至可能只达到20-40%,所以取出的电流可能不足以支持OTA升级或搜索网络工作模式下的电流消耗。当电流输出不足以支撑模块消耗时,模块供电电压直接下降,直至无法正常工作,导致智能开关停机。