【導讀】如何輕鬆改造出智能開關，選對單火線電源很關鍵。本期我們將講解單火線控製方案的原理，這種方案的技術難點及其解決方案。

由於LED和單火線電源處於串聯關係，則要求在LED不工作的時候（以下內容簡稱：關態），單火線電源的工作電流小（LED無微亮
，即無“鬼火”），且能輸出穩定電壓

，保證後端控製係統正常工作；在LED工作的時候（以下內容簡稱：開態），單火線電源不能影響LED正常工作（即無“頻閃”）
，且能輸出穩定電壓

，保證後端控製係統正常工作。

要點一：單火線電源采用超低待機功耗的降壓電路

目前多用超低待機功耗的降壓電路，將其市電轉化為設定的輸出電壓
，以供後端控製係統正常工作
，同時不會導致LED出現“鬼火”現象。

如圖所示
，降壓電路經LED接入零線和火線
，由於LED內(nei)部(bu)等(deng)效(xiao)一(yi)個(ge)電(dian)容(rong)並(bing)聯(lian)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)負(fu)載(zai)
，相(xiang)當(dang)於(yu)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)串(chuan)聯(lian)在(zai)母(mu)線(xian)上(shang)，降(jiang)壓(ya)電(dian)路(lu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)給(gei)後(hou)端(duan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)供(gong)電(dian)。在(zai)關(guan)態(tai)時(shi)
，需(xu)要(yao)重(zhong)點(dian)關(guan)注(zhu)LED是否存在“鬼火”現象（LED微亮）。

“鬼火”現象出現的原因為：由於LED與降壓電路串聯在零火線之間
，當降壓電路需要的輸入電流過大
，則流進LED的電流同樣增大，就會導致LED短暫工作，出現微亮現象。

針對該問題，市麵上已有部分廠家能把單火線電源的待機功耗做到幾個毫瓦。參考金升陽的非隔離LSF01-K5BxxSS係列
，該產品結合外圍電路可滿足全球輸入電壓範圍（85-264VAC），在這輸入工作電壓範圍內能維持超低待機功耗
，穩定輸出電壓5V、12V等，其待機功耗約為5.2mW。

要點二：關注單火線電源應用電路的功耗問題

如(ru)何(he)平(ping)衡(heng)取(qu)電(dian)能(neng)力(li)和(he)不(bu)能(neng)頻(pin)閃(shan)，常(chang)見(jian)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)式(shi)為(wei)有(you)可(ke)控(kong)矽(gui)和(he)繼(ji)電(dian)器(qi)兩(liang)種(zhong)方(fang)案(an)。由(you)於(yu)可(ke)控(kong)矽(gui)發(fa)熱(re)問(wen)題(ti)
，繼(ji)電(dian)器(qi)方(fang)案(an)目(mu)前(qian)在(zai)市(shi)麵(mian)上(shang)較(jiao)為(wei)主(zhu)流(liu)
，以(yi)下(xia)主(zhu)要(yao)講(jiang)解(jie)繼(ji)電(dian)器(qi)方(fang)案(an)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)。其(qi)開(kai)態(tai)的(de)具(ju)體(ti)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)如(ru)圖(tu)8所示。

1
、零火線兩端電壓為正弦波
，當交流電在正半波時
，由於二極管D2的單向導電性和MOS管Q1斷開，此時的電流流經二極管D1、儲能和控製電路，使儲能和控製電路工作
，提供穩定輸出電壓給後端控製係統工作

，同時在某個設定電壓時控製MOS管Q1導通。故交流電在正半波時
，隻有一小部分能量儲存下來給後端控製係統供電，剩餘能量通過MOS管Q1給LED供電。

2、當交流電在負半波時
，此時電流通過LED和二極管D2形成回路，給LED供電。

可知
，單火線電源應用時應注意兩點：

1、LED燈功率不宜過小，若LED燈功率過小
，會導致開態取電電路無法儲存能量給後級電路供電，能使用的最小LED燈功率需要結合不同的電路和器件參數決定；

2、控製電路工作功耗不宜過大，若控製電路工作功耗過大，則會導致關態出現“鬼火”現xian象xiang和he開kai態tai取qu電dian電dian路lu異yi常chang

，由you於yu開kai態tai取qu電dian電dian路lu在zai參can數shu確que定ding的de情qing況kuang下xia，單dan個ge周zhou期qi儲chu存cun的de能neng量liang有you限xian，無wu法fa提ti供gong充chong足zu的de能neng量liang給gei工gong作zuo功gong耗hao過guo大da的de控kong製zhi電dian路lu；若實際應用需要工作功耗大的控製電路，則需要另外搭建電路解決該問題。

單火線的可靠性、體積

、應用電路成為重點關注要素

針對這兩點，需考量各種應用環境的應用電路設計和具體參數
，客戶可自行結合開關盒尺寸進行設計，但需將單火線電源的可靠性、體積
、電源匹配的應用電路方案納入考慮。

基於市麵上各個廠家的單火線電源產品的不同
，其搭配的外圍電路及其電子元器件也並不相同
，如模塊類的單火線電源集成度更高、IC類的單火線產品對客戶的自主研發能力要求較高。這裏以金升陽的LSF01-K5BxxSS係列為例。

參考市麵上不同應用端需求，金升陽結合LSF-K5BxxSS係列把相關應用電路方案大致分成兩類。

參考方案1：使用磁保繼電器作為開關器件

其磁保繼電器應用方案可支持帶3W功率以上LED


，並且支持一路3W功率以上LED、兩路3W功率以上LED

，三路3W功率以上LED的各種應用需求。

該應用方案的特點：關態LED無“鬼火”現象，開態取電能力強
，單火線電源輸出電壓穩定。

參考方案2：超級電容方案

後端控製係統為NB-loT等大功率負載的應用方案（以下簡稱：超級電容方案）。由於後端控製係統可能為NB-IoT等大功率負載，就需要在後端控製係統工作時，若單火線電源處於關態，LED無“鬼火”現象，並且供電電壓正常；若單火線電源處於開態，要求供電電壓正常
，並且LED無“頻閃”現象。

該方案主要通過對超級電容/鋰li電dian池chi進jin行xing充chong電dian儲chu能neng，提ti供gong穩wen定ding輸shu出chu電dian壓ya給gei後hou端duan控kong製zhi係xi統tong工gong作zuo。由you於yu超chao級ji電dian容rong方fang案an內nei部bu設she計ji了le開kai態tai和he關guan態tai充chong電dian電dian路lu，故gu實shi際ji應ying用yong時shi無wu需xu因yin超chao級ji電dian容rong/鋰電池無電壓導致更換超級電容/鋰電池，該方案可長期正常提供穩定輸出電壓。超級電容方案工作原理圖見下圖。

超級電容方案的繼電器分為兩種：普通繼電器或者磁保繼電器。其主要的目的為：若應用要求後端控製係統需要休眠
，可選擇使用磁保繼電器的超級電容方案；若(ruo)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)後(hou)端(duan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)無(wu)需(xu)休(xiu)眠(mian)，可(ke)選(xuan)擇(ze)使(shi)用(yong)普(pu)通(tong)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)方(fang)案(an)，該(gai)方(fang)案(an)成(cheng)本(ben)較(jiao)使(shi)用(yong)磁(ci)保(bao)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)方(fang)案(an)便(bian)宜(yi)
，並(bing)且(qie)內(nei)部(bu)已(yi)設(she)計(ji)出(chu)檢(jian)測(ce)LED是否接入的控製電路，成功解決掉因少接LED的情況下開啟該支路上的繼電器，其餘LED存在“鬼火”的行業問題。

未來單火線電源方案將會成為市場主流方案

目(mu)前(qian)，隨(sui)著(zhe)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)的(de)興(xing)起(qi)
，單(dan)火(huo)線(xian)的(de)需(xu)求(qiu)也(ye)隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)。智(zhi)能(neng)化(hua)市(shi)場(chang)還(hai)是(shi)一(yi)個(ge)新(xin)興(xing)的(de)市(shi)場(chang)
，售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)，如(ru)果(guo)要(yao)選(xuan)購(gou)智(zhi)能(neng)化(hua)產(chan)品(pin)，一(yi)定(ding)要(yao)選(xuan)擇(ze)一(yi)個(ge)有(you)好(hao)口(kou)碑(bei)的(de)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)，讓(rang)售(shou)後(hou)服(fu)務(wu)得(de)到(dao)最(zui)大(da)的(de)保(bao)障(zhang)，這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)真(zhen)正(zheng)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)實(shi)用(yong)、省心。

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