控製一盞燈具隻需要將開關(guan) 串聯在燈具所在的回路上。在傳(chuan) 統的家庭中，我們(men) 使用機械式牆壁開關(guan) 控製燈具的通斷，若有多個(ge) 燈具，則通過並聯的方式對每個(ge) 燈進行單獨控製。

在實際工程裝修中，由於(yu) 隻需要控製單一回路便可實現對燈的控製，為(wei) 了節省線材，電工師傅一般隻會(hui) 將火線布置到牆壁開關(guan) 上，即從(cong) 電閘的火線拉線到機械開關(guan) ，然後機械開關(guan) 出線給燈（即燈線），該線通過天花板上的燈串聯再到總閘的零線處。因此，牆壁機械開關(guan) 處，我們(men) 通常隻能夠看到火線、燈線。這樣的布線方式也可見於(yu) 大廈的布線施工，節省下來的線材所換算出來的成本壓縮非常明顯！

智能開關(guan) 的主要電氣部分有：AC-DC恒壓輸出電路、負載通斷控製電路、通訊模組射頻電路。

AC-DC恒壓輸出電路需要零火線供電輸入，但麵對傳(chuan) 統的家庭布線情況，施工上必然會(hui) 碰到供電輸入端隻有火線、燈線，這和直接零火線輸入不同，該輸入端火線直接輸入，但零線則需要通過燈具之後才能到達輸入端。因此，區別於(yu) 零火輸入，這種特殊的接線方式稱之為(wei) ：單火線。

單火線技術難題

閉態“鬼火”

由於(yu) 必須保證實時聯網，智能開關(guan) 的AC-DC恒壓電源務必實時供電，而串聯電路中，各點的電流大小一致。當單火線中的燈處於(yu) OFF狀態時（稱之為(wei) ：閉態），由於(yu) 智能開關(guan) 必須實時供電，因此線路中的電流並不為(wei) 0（統的機械開關(guan) 物理斷開時電路電流為(wei) 0）。這衍生出一個(ge) 技術矛盾點：流過線路的電流需要能為(wei) AC-DC提供轉化能量以支撐通訊模塊的正常工作，但該電流又可能會(hui) 導致燈具“微微亮起”（稱之為(wei) ：鬼火）。

對於(yu) 鎢絲(si) 燈，這種負載為(wei) 阻性，由於(yu) 市麵上的鎢絲(si) 燈功率都在15W以上，而且鎢絲(si) 燈將電能轉化為(wei) 熱能，在單火場景中相當於(yu) 回路中串聯一個(ge) 電阻，讓該電阻發熱且轉化為(wei) 熱能所需要的電流比較大，因此鎢絲(si) 燈在單火線中不太容易產(chan) 生異常點亮的問題。對於(yu) LED燈，這種負載為(wei) 容性，微小的電流可以在LED電源中的輸入輸出端電容積攢，能量積攢可以讓LED燈具處於(yu) 微微發光的狀態，也可能在某個(ge) 積攢點讓LED發光但在發光的一瞬間又將能量消耗掉，消耗掉之後又開始了新的積攢並周而複始，在這種情況下我們(men) 會(hui) 看到燈具閃爍的現象。

開態宕機

當燈具處於(yu) ON狀態時（稱之為(wei) ：開態），電路中流過的電流≤LED燈具電流。例如將3W的LED燈串聯在電路中，最大的電流≤13mA。因此電路中設計的開態取電電路理想狀態是在保證該電流值的情況下建立模塊所需要的電壓、電流。當然，由於(yu) 取電效率不可能達到100%，甚至可能隻達到20-40%，因此所取出的電流可能不足以支撐模塊OTA升級或搜網等工作模式下的電流消耗。當電流輸出不足以支撐模塊消耗時會(hui) 直接導致模塊供電電壓下跌直至無法正常工作，由此會(hui) 產(chan) 生智能開關(guan) “宕機”的問題。

單火線技術路徑

閉態取電部分，可使用分立器件做RCC、阻容降壓做恒壓輸出取電，這種解決(jue) 方式簡單，低功耗性能一般，量產(chan) 穩定性低。業(ye) 界中PI、晶豐(feng) 明源等廠家有各自的集成IC解決(jue) 方案，可做到空載小於(yu) 5mW。另外，還有訊迪、金升陽等廠家推出集成模塊解決(jue) 方案，這種模塊即所謂的：拿來即用，可極大降低開發人員的設計難度，但由於(yu) 模塊僅(jin) 保留基本的輸入輸出接口給設計者，因此也無法根據具體(ti) 的應用產(chan) 品做相應的內(nei) 部電流調整，所達到的取電效率並非最佳。

開態取電部分，有可控矽、繼電器兩(liang) 種方案，由於(yu) 可控矽發熱問題，繼電器的方案目前在市麵上較為(wei) 主流。這兩(liang) 種方案的取電設計電路差異較大，若再考慮輻射、傳(chuan) 導等EMC問題，那麽(me) 對開發人員的設計功底則更為(wei) 考究！

單火技術路徑的開發尚處於(yu) 攻堅階段，所麵對的難題細節遠多於(yu) 本篇中所敘述的兩(liang) 大類，目前市麵上各家的解決(jue) 方案的輸出仍需要簽訂保密協議，

作者介紹：雕塑者（筆名），一名樂(le) 於(yu) 開源文化的工程師，個(ge) 人公眾(zhong) 號【硬件大熊】。後續原創技術應用筆記還將在必威官方网站手机網上線，敬請期待！

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