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應用案例

智能家居產品電源解決方案

智能家居產品電源解決方案
  • 主要應用領域:智能家居
  • 關鍵詞:智能家居電源

詳細描述

案例名稱:智能家居產品電源解決方案_Wifi智能插座 ZigBee智能開關


[關鍵詞摘要]  智能家居  單火線取電 WIFI ZigBee 無線遙控 智能插座  智能開關 兩線墻制 低功耗待機  單火 微功耗  非隔離  小體積DC-DC  AC-DC 開關電源 電源模塊

一、    智能家居簡介

 

 

 

單火線

 

 

 

 

 

智能家居是以住宅為平臺利用合布線技術網絡通技術、 家居-系統設 案安全防范技術自動控制技術音視頻技術將家居生活有關的設施集成構建高效的住宅 設施與家庭日程事務的管理系統提升家居安全性便利性舒適性藝術性并實現環保 節能的居住環境。

 

一個遙控器就可以控制家里的所有燈關還可以進行多變的場景燈光控制電話遠程開關空調, 打開熱水器等,貼近居民家庭,真正做到科技改變生活。

 

 

智能家居基本組成:控制中心智能開關插座、智調光 、家電(電視、響)控制空調控制安防監控燈光、插座控制系統;背景音樂系統;電動窗簾、電動門窗等;影音系統;安防系統;綜合布線系統等。

 

下面是智能家居的示意圖及結構圖。

 

單火線

 

 

 

 

二、智能插座

 

 單火線

智能插座,通常指內置Wi-FI模塊,通過智能手機的客戶端來進行功能操作的插座,基本的功能是通過手機客戶端可以遙控插座通斷電流,設定插座的定時開關。智能插座現在不主打安全方面的功能,而是強調家居的智能化,智能插座通常與家電設備配合使用,以實現定時開關等功能。

 

 

 基本組成: 智能插座內部包含了AC-DC電源、無線通訊單元模塊、繼電器及MCU控制單元等。無線通訊單元可以根據使用場合選擇合適的通訊方式,其中有RF射頻技術、IR紅外技術、WIFI技術、藍牙技術和ZigBee技術等,目前主流的智能插座采用WIFI控制方式。

智能插座AC-DC電源需要在滿足智能開關工作時所需功率的情況下,還要滿足待機工作時的低功耗問題. 如何降低其能耗問題是產品開發人員遇到的技術難點之一。

智能插座供電電源要求: 節能環保低待機功耗。低待機功耗產品愈來愈受到了消費者的日益關注。據國際權威機構統計,待機能耗已占民用電力消耗的3%-13%。中標認證中心的調查顯示,家電待機能耗占中國家庭 電力消耗的10%左右,家庭中各種家電產品的平均待機能耗為15-30W之間。家電產品的待機功耗一直被大家忽略,經測試電腦、顯示器、打印機、電視機、DVD、音響功放的待機功耗在1.5w-30w。電器待機時電器元件處于長期工作狀態,也縮短了電器使用壽命,電網電壓過高時容易損壞電器。目前全國電視、電腦等家用電器已達幾億臺,一年全國總計耗電可高達幾百億度。不算不知道,一算嚇一跳:小小的關機、待機環節,竟然可能悄悄吞噬如此巨大的電力!在我國節能減排的大趨勢下,家用電器的待機能耗已經成為了一個不可忽視的問題。所以目前國內的消費電子產品也向著低功耗的方向發展,對于連接這些家電產品的智能插座就承擔起這個零待機功耗的重要任務

 

二、  智能開關


智能開關,通常指微功耗單火線遙控開關,是一種新型的電子式墻壁開關系列產品。它采用單火線取電技術,接線方式簡單與普通墻壁開關完全相同,可與普通墻壁開關兼容、互換(真正實現免布線);具有多種電子功能(開關、調光、定時、群控、場景等),多種操控方式(觸摸式、聲光控、無線遙控、人體感應等),可以滿足多種場合、人群的不同需要。它負載兼容性強,可以開關控制包括節能燈在內的各種電工或照明電路負載;可以滿足白熾燈泡、節能燈、熒光燈、鹵素燈、LED燈、吊扇(或電扇、排氣扇)等的開關、調光、調速控制工作。它采用微功耗工作方式,開關流暢、諧波極小,符合節能環保的理念。其功能包括開關的控制方式,控制效果和控制過程。

 

控制對象是照明、家電、門窗、防盜等全套電器,控制任務可以任意設置和改變,可以實現全開、全關、調光調速、定時程控、場景設置等復雜操作功能,為人們提供了方便、舒適、時尚、節能的生活方式。智能開關一般由中央控制系統、信息傳感器、終端執行器(開關驅動裝置),并采用信息總線、網絡、有線載波、無線電等方式通信相連接而進行工作。現在主流的控制方式是遠程無線控制, 比如RF射頻技術(315MHZ, 433MHZ對碼開關)IR紅外技術、WIFI技術、藍牙技術和ZigBee技術等,ZWAVE智能開關(868MHZ),以及ZIGBEE智能開關(2.4G), 由于ZigBee技術具有通訊距離長、穿墻能力較強、發射功耗較低的特點,比較適合智能家居應用場合,成為智能開關的主流控制方式。

 

智能開關的技術難點: 由于單火線開關取任意一點電都是要流過燈具的,所以當開關的耗電量大于約為220V/50uA左右的時候,當電量達到燈具內部電容充電需求的時候,形成瞬間電流,一個小功率W數燈,比如2WLED,就勢必出現閃爍。因為2W的燈,它點亮的電流很小=2W/220V=9mA。這就是俗稱的“鬼火”,也就是燈具在關閉狀態下的閃爍現象(單線制電子開關帶節能燈(LED)會閃爍的原)

 

對于需要遠程控制的無線遙控智能開關,勢必需要更多的電量,又要平衡鬼火問題,所以這個就是單火線取電的難點。開關工作時需要的瞬間電流至少要2mA 315MHz) 30mA(ZigBee). 所以對于電流需求偏大的ZigBee開關產品,單火線取電就更為困難。

 

 

型化低功耗模塊電源在智能家居產品(智能插座,智能開關)中的應用

 

低功耗小功率電源特性

1小體積,方便安裝于標準外殼內;

2)超低功耗,降低智能插座的待機功耗或智能開關的“鬼火”現象

 (3) 效率高,發熱低;

4)故障率低, 質量穩定可靠是產品的首要因素。

 

【單火線模塊選型】

1)XD301單火線開關模塊|適用于ZigBee/BLE Mesh單火開關

2)XD301F單火線開關模塊|適用于智能中控屏|全面屏|觸屏語音智能開關等

3)XD30A單火線開關模塊|適用于WiFi/NB-IOT單火開關

4)XD303單火線開關模塊|適用于開關型NB-IOT室溫采集器

5)XD501單火線串聯取電模塊|適用于開關型NB-IOT室溫采集器(開燈取電)

 

 


標簽:   智能家居產品電源解決方案
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