智能家居的發展帶來AC/DC電源需求

2021-01-08 電子發燒友
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智能家居的發展帶來AC/DC電源需求

PI電源晶片 發表於 2020-12-24 16:13:43

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

對於智能家居而言，電源模塊是系統穩定運轉的關鍵所在，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的「源頭」。在由電子發燒友舉辦的「2020年度第七屆中國IoT大會」上，Power Integrations資深FAE王洪奎分享了《適用於智能家居和智能建築的高效AC/DC電源解決方案》。

 

打破傳統牆壁開關控制模式

實現牆壁開關智能化

智能家居的發展帶來了很多AC/DC電源的需求。各類智能控制項和智能終端要實現遠程控制，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制項和智能終端全套AC/DC電源方案。   以牆壁開關為例，傳統住宅的牆壁開關通常只控制火線，手動控制機械開關斷開和閉合電路。   智能牆壁開關是通過AC/DC電源器件+傳感器或者控制器的方式來實現，並加入無線連接模塊用於遠程控制。王洪奎在此推薦Power Integrations的LinkSwitch-TN2，滿足智能開關供電要求，具有以下優勢：

非常低的晶片靜態功耗

輕載時進入降頻模式

專利技術使輸入電流平均化

支持降壓、升降壓和反激拓撲結構 

元件數量少

【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DER-832便是基於LNK3202D和藍牙通訊協議設計，支持智慧型手機APP控制，230VAC有藍牙模塊時的待機電流<100µA，能夠避免LED燈產生微閃現象。  

【DER-832單火線智能開關】  

牆壁插座/插線板挑戰多

InnoSwitch3幫你一一化解

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

尺寸受限，無風冷，內部環境溫度高達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反激式開關電源IC適用於小尺寸應用，能夠幫助設計者應對以上挑戰。InnoSwitch3具有輸入AC電壓檢測，提供輸入浪湧保護，空載功耗的影響<2mW；集成650V/725V/750V功率開關管；採用同步整流驅動，減少二極體導通時間，增加SR FET導通時間，實現最佳效率；採用Power Integrations專利的開關和控制技術，效率極高，損耗極低；利用高速FluxLink耦合技術代替光耦，使用壽命更長。  

【InnoSwitch3參考設計】   針對牆壁插座/插線板應用，王洪奎強調了在InnoSwitch3-Pro中增加I2C 數字接口這一優勢，能夠通過USB線與負載設備進行通信，動態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 數字接口】  

進一步提升功率開關效率

氮化鎵潛力無限

對於智能家居方案開發設計，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正是順應了這樣的趨勢。   相較於傳統的Si MOSFET，氮化鎵開關管在RDS(ON) 、開關損耗、總損耗等方面的表現都更出色：  

【氮化鎵開關管的RDS(ON)比MOSFET低】  

【氮化鎵開關管的開關損耗更低】  

【氮化鎵器件的總損耗大大低於MOSFET】   基於以上優勢，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

文章出處：【微信公眾號：PI電源晶片】歡迎添加關注！文章轉載請註明出處。

責任編輯：haq

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