智能家居以住宅為平臺，通過綜合布線、網(wǎng)絡通信和自動控制等技術(shù)將設施/電器集成，構(gòu)建出一套高效的管理系統(tǒng)，極大地提升人們生活的便利性。近年來，隨著科技進步，智能家居已經(jīng)從概念走向落地。

對于智能家居而言，電源模塊是系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，尤其是AC/DC電源，擔負著為控制板和控制器件等供電的任務，是智能家居開始運轉(zhuǎn)的“源頭”。在由電子發(fā)燒友舉辦的“2020年度第七屆中國IoT大會”上，Power Integrations資深FAE王洪奎分享了《適用于智能家居和智能建筑的高效AC/DC電源解決方案》。

打破傳統(tǒng)墻壁開關(guān)控制模式

實現(xiàn)墻壁開關(guān)智能化

智能家居的發(fā)展帶來了很多AC/DC電源的需求。各類智能控件和智能終端要實現(xiàn)遠程控制，需要加入傳感器和無線連接模塊，都需要AC/DC電源供電，PI可以提供這些智能控件和智能終端全套AC/DC電源方案。 以墻壁開關(guān)為例，傳統(tǒng)住宅的墻壁開關(guān)通常只控制火線，手動控制機械開關(guān)斷開和閉合電路。 智能墻壁開關(guān)是通過AC/DC電源器件+傳感器或者控制器的方式來實現(xiàn)，并加入無線連接模塊用于遠程控制。王洪奎在此推薦Power Integrations的LinkSwitch-TN2，滿足智能開關(guān)供電要求，具有以下優(yōu)勢：

非常低的芯片靜態(tài)功耗

輕載時進入降頻模式

專利技術(shù)使輸入電流平均化

支持降壓、升降壓和反激拓撲結(jié)構(gòu)

元件數(shù)量少

【LinkSwitch-TN2器件選型表】

【LNK3202D待機電流約為RCC反激電源待機電流的1/10】 單火線智能開關(guān)DER-832便是基于LNK3202D和藍牙通訊協(xié)議設計，支持智能手機APP控制，230VAC有藍牙模塊時的待機電流<100μA，能夠避免LED燈產(chǎn)生微閃現(xiàn)象。 ?

【DER-832單火線智能開關(guān)】

墻壁插座/插線板挑戰(zhàn)多

InnoSwitch3幫你一一化解

智能家居理念興起后，家用電子產(chǎn)品不僅越來越智能化，數(shù)量也在增加。在這樣的大背景下，墻壁插座/插線板在功能化之外，開始強調(diào)智能化，甚至是藝術(shù)化。 王洪奎在分享中指出，墻壁插座/插線板在智能家居的熱潮下需要應對以下挑戰(zhàn)：

尺寸受限，無風冷，內(nèi)部環(huán)境溫度高達70°C；

要求很高的效率和很好的熱性能；

為滿足快速充電需求，Type-C口輸出功率提升到30W。

Power Integrations高集成度的InnoSwitch3反激式開關(guān)電源IC適用于小尺寸應用，能夠幫助設計者應對以上挑戰(zhàn)。InnoSwitch3具有輸入AC電壓檢測，提供輸入浪涌保護，空載功耗的影響<2mW；集成650V/725V/750V功率開關(guān)管；采用同步整流驅(qū)動，減少二極管導通時間，增加SR FET導通時間，實現(xiàn)最佳效率；采用Power Integrations專利的開關(guān)和控制技術(shù)，效率極高，損耗極低；利用高速FluxLink耦合技術(shù)代替光耦，使用壽命更長。 ?

【InnoSwitch3參考設計】 針對墻壁插座/插線板應用，王洪奎強調(diào)了在InnoSwitch3-Pro中增加I2C 數(shù)字接口這一優(yōu)勢，能夠通過USB線與負載設備進行通信，動態(tài)設置包括輸出電壓和電流，CV、CC及CP特性。

【InnoSwitch3-Pro系列IC增加I2C 數(shù)字接口】

進一步提升功率開關(guān)效率

氮化鎵潛力無限

對于智能家居方案開發(fā)設計，小型化、集成化、高效率都是未來趨勢，氮化鎵在功率器件中的爆發(fā)正是順應了這樣的趨勢。 相較于傳統(tǒng)的Si MOSFET，氮化鎵開關(guān)管在RDS(ON) 、開關(guān)損耗、總損耗等方面的表現(xiàn)都更出色：

【氮化鎵開關(guān)管的RDS(ON)比MOSFET低】

【氮化鎵開關(guān)管的開關(guān)損耗更低】

【氮化鎵器件的總損耗大大低于MOSFET】 基于以上優(yōu)勢，Power Integrations高效率的45 W USB PD電源方案擁有更高的集成度，在極小的尺寸下實現(xiàn)了92.9%的效率，可靠的同步整流操作，且能夠在DCM-QRM-CCM工作方式平滑切換。

原文標題：打造智能家居，從AC/DC電源開始

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責任編輯：haq