單火線智能開關(guan) 基本電路構成

單火線智能開關(guan) 與(yu) 燈具串聯接在零火線中，單火取電需要在燈具關(guan) 態和開態兩(liang) 種工況下從(cong) 燈具回路中攝取一部分電流用來給智能開關(guan) 的取電單元、電源轉換單元、控製單元和無線通信單元工作。

單火線智能開關(guan) 由結構、電子兩(liang) 大單元組成。單火線智能開關(guan) 的電子單元的基本電路構成包含：閉態取電電路、開態取電電路、開關(guan) 電路、電源轉換電路、無線通信SOC電路。

閉態取電電路

閉態的定義(yi) ：燈具處於(yu) ”關(guan) 閉”的狀態，即關(guan) 燈。

閉態取電：燈具處於(yu) 關(guan) 態，通過該電路與(yu) 燈具串聯形成回路。閉態取電電路通過火線和燈線之間的電壓差，從(cong) 燈具回路中攝取一部分電流用來給無線通信SOC電路提供正常工作所需的電源，其電路簡化模型如下圖。

閉態取電電路常用電路方案參考

1) 采用低功耗開關(guan) 電源轉換芯片；

例如PI的LNK係列離線式開關(guan) 電源（LNK3202D：超低待機功耗電源方案&整機電源待機輸入電流<65μA&在230 VAC輸時電源待機功耗<12 mW）、晶豐(feng) 明源的超低待機功耗的恒壓驅動芯片（BP2535C：隔離應用待機功耗僅(jin) 1.5mW）

2) RCC電路；

3) 阻容降壓電路；

下麵以晶豐(feng) 明源的超低待機功耗的恒壓驅動芯片BP2535C來說明閉態取電電路的工作原理，BP2535C應用參考電路如下：

BP2535C的隔離應用電路基本架構屬於(yu) 反激式（Flyback）轉換器，設計要點如下：

輸入部分參考典型設計：保險絲(si) 、壓敏電阻、限流電阻、整流橋等。R1的作用：起到限流、抑製衝(chong) 擊電流的目的，改善開機上電因衝(chong) 擊電流導致燈具”閃亮”一下的問題。

輸入電容設計：C1的選取與(yu) 輸入電壓範圍以及輸出帶載能力有關(guan) 。電容越大，帶載能力越強，但體(ti) 積和成本會(hui) 增加，需要折衷考慮。設計注意點：為(wei) 了減小漏電流，建議輸入電容選擇CBB電容。

變壓器設計：結合開關(guan) 電源芯片，選取合適的芯片工作模式，根據變壓器價(jia) 格、尺寸以及係統效率來設計變壓器大小，選取合適的感量、磁芯尺寸、峰值電流以及線徑等。（詳細設計可以參考學習(xi) 書(shu) 籍資料《精通開關(guan) 電源設計》(第2版)：第3章 離線式變換器及其磁性元件設計）

開關(guan) 電源控製IC及外圍電路設計：查閱datasheet及demo資料，了解其內(nei) 部架構，PWM控製模式、反饋環路、供電設計等。BP2523C是一款針對單火線智能開關(guan) 電源應用設計的超低待機功耗的恒壓驅動芯片，隔離應用待機功耗僅(jin) 1.5mW，能有效消除單火線應用燈泡關(guan) 斷時的微亮或閃爍問題。

輸出電壓設計：通過光耦反饋輸出電壓，輸出穩壓管導通後形成閉環，通過BP2523C的FB引腳實時監測和調節，輸出恒定電壓Vo。可以根據產(chan) 品需求，選取合適的輸出電壓。設計注意點：為(wei) 了降低待機功耗，通過穩壓管電流Iz較低(I<100uA),達不到額定穩壓值。(穩壓二極管選型：可以參考江蘇長電/長晶 MMSZ係列Iz=50uA)。

根據閉態取電電路的工作原理，我們(men) 可以得知燈具回路中一直”存在”電流i。當該電流i過大時，會(hui) 導致某一些燈具出現”微亮”、”閃爍”（俗稱”鬼火”），尤其是在小瓦數LED燈具中現象更為(wei) 明顯，故消除單火線應用燈泡關(guan) 斷時的微亮或閃爍問題是單火取電技術的一個(ge) 難點。

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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