单火线智能开关原理

发布者：智家网
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2021-07-14 14:09:55

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　　因为科技的不断进步，智能开关这个概念开始走进人们的生活，由于其独特的智能体验和智能控制交易，吸引了不少国内外的消费者。智能家居的范围其实很广，但只有开关是必不可少的一部分。单火智能开关和传统的墙壁一样，只需要将开关接上火线、灯控制线即可正常使用，在不改变先前布线情况下，单火智能开关仍是目前仅有的选择。那么单火线智能开关原理是什么？

单火线智能开关原理

　　单火线智能开关，则直接通过火线取电，然后怎么如何形成回路呢？它直接通过灯具连接的零线形成回路，而灯具有电流经过，它也形成回路，从而形成闪烁灯光，在技术实现上存在一定难度和不稳定现象。

　　单火线智能开关特点：相对于零火线开关来说，单火线开关无需重新布线，因为传统的按键开关基本都是单火线，可直接用单火线开关替换，而零火线开关则需另外再拉一条零线才得。除此之外，单火线智能开关在价格成本和实现难度上，都比零火线智能开关要高。目前智能开关市场上，主要常见的还是零火线智能开关。

　　国内的开关布线都是一根火线，智能家居的开关需要一根线单独给它供电，这样就需要两根线，安装智能家居就需要重新布线，装修好的房子就不能安装智能家居，有的厂家为了解决这个难题，采取单火取电技术。单火线取电技术的难点在于，在灯具关闭时，单火智能开关是和灯具串联后接入电网的，所以流过智能开关和灯具的电流大小是一样的，电流小就会导致智能开关电路不能工作，如果电流过大就会导致灯具会有间歇性闪光或白炽灯关闭时有红丝等问题。还有负载类型变化也会引起电流的变化，从而导致开关控制电路工作不稳定等，单火电源干扰造成无线电遥控距离近不稳定等。单火智能开关因其工作环境的特殊性，对待机和工作能耗的要求更是苛刻，所以，微功耗单火待机和工作电源电路的研发难度非常大，到目前为止这仍是国内外限制单火线（单极）智能产品发展的最主要技术瓶颈。所以我们的产品不管你装修过的房子还是没有装修过了都可以安装楼，不需要在给开关布零线这样就可以让你享受科技给你带来的方便！

　　智能家居照明开关（电子）零火线/单火线优劣

　　一，零火线进电子智能照明开关，具有较好的稳定性，开和关能够彻底的分断和闭合智能家居，使家里的智能产品，特别是智能灯具免受外界的电子等其它的干扰。同时能控制大功率的智能家居产品，但零火线进电子智能开关，必须事先要进行预埋线路的工作，这个对于要新装修的房子来说，不成问题，我可以事先规划好。

　　那么，已经装修好了的房子，而零火线又没有在电子智能照明开关的安装地方，这样就要重新拉一根导线到开关处，为此给安装带来很大的不方便，这也是零火线同时进智能开关的缺点。

　　二，单火线进智能照明开关其最大的优点，我认为就是不需重新装修，在原有的开关盒里接线就行，而且安装起来很方便。但单火线智能照明开关控制的智能家居产品一般不是很稳定，特别是智能LED灯具，一到下雨季节，当智能照明开关关闭后，有时候LED灯还间隔一时间一闪一闪的。同时单火线智能照明开关还容易受外界其它电子信号的干扰。

单火开关和零火开关的区别

　　智能开关可以通过触摸、按键、手机、语音等进行控制，其中一个很重要点就是可以实现无线控制，稍微有点赏识的人都知道，无线控制的开关基本上都是处于通电待机状态，随时准备接受各种控制信号，这个就像电视机和遥控器样，当你拔掉电视机插座时，你的遥控器对电视机是不起作用的，只有在电视处于通电待机状态，遥控器才有用。因此，在电灯关闭时，如何让开关处于通电待机状态，这有了零火线智能开关和单火线智能开关，那么这两者有什么区别呢？

　　在“智能开关”之前，是没有所谓的“零火开关”和“单火开关”。唯一的区别在于：“开关”要么接在火线上，要么接在零线上，用来控制灯泡的打开和关闭。

　　开关接在零线上，使用上虽然没有问题，但由于“火线”带电，“零线”不带电，当“开关”装在零线上时，“灯泡”就会直连“火线”，也就是说，“灯泡”无论是打开还是关闭，都带电，人手碰到“灯泡的破璃部分”不导电，不会有影响，如果碰到“灯泡的金属部分”，就会触电。

　　所以，把“开关”装在零线上，是非常不安全，不规范的。

　　因此，我们在家中常见的“墙壁开关”必须接在火线上。

　　普通的“墙壁开关”，都是依靠人们手动打开和关闭的，这不存在问题。但“智能开关”之所以智能，是因为“开关"集成了“控制芯片”，一旦断开了"开关"，"灯泡"和"控制芯片"会同时没电，"控制芯片"都没电了，还哪来的"智能"，手机还怎么控制？

　　所以，要让“开关”智能，就必须保证“控制芯片”不断电。让“控制芯片”不断电的方式有两种：零火版开关、单火版开关。

　　1、零火版开关

　　“火线”和“零线”分别拉出一条线给“控制芯片”独立供电，这就是“零火版”开关。

　　当“开关”断开，“控制芯片”依然有“零线A”和“火线B”供电；

　　当“开关”合起来时，使得“控制芯片”和“灯泡”都有电。

　　所以，无论是打开还是关闭灯泡，“控制芯片”都会有电，可以随时可以联网，受手机控制。

　　2、单火开关

　　使用方式和“普通开关”差不多，可以轻松替换家里的“开关”，无需“零线”。

　　“单火版智能开关”内部集成了1个“可变电阻”，和灯泡是串联的，如果要关闭灯泡，就把电阻调得很大，接近断路，但不是断路，线路中还是有微小电流，可以给“控制芯片”供电。

　　学过电路基础的朋友，可以看线路图进一步理解，说简单点，“控制芯片”和“灯泡”是并联的。“控制芯片”掌控着“灯泡”的开关。

　　大多数安装“智能开关”的用户都是在替换“原有的开关”，而“原有的开关”一般只有1小截“火线”和1小截“灯泡连接线”，这就是所谓的“单火”，其余电线一般是装在“线槽”里或者埋在墙壁中，不太可能重新布线。更换这些“开关”，是不能用“零火版智能开关”的。

　　但这种设计方法是有缺点的：

　　第一，有些质量不太好的灯泡关灯后，会出现“闪烁”现象。

　　第二，“单火版智能开关”只能接小于800瓦功率的设备，接20个灯泡没问题，但估计接不了1个空调。而“零火版智能开关”最高支持2500瓦功率的设备，那就接啥都没问题了。

　　第三，生产成本会高些，所以“单火版智能开关”的售价会比“零火版智能开关”贵几十块钱。

　　如果家庭电路允许，为了稳定，尽量安装“零火版智能开关”，特别是有些刚装修的家庭，务必要购买“零火版智能开关”！

单火线智能开关缺点

　　首先智能开关和传统开关的工作原理却大不一样。传统开关只要能够做到机械的切断联通电路就可以。但是智能开关要想实现智能控制，就必须存在着连接和待机等候两种情况，而待机时智能开关必须有电源供电才能正常工作。

　　如果入墙开关里面有零火两条线，这个问题很容易得到解决，但是在单火线制的情况下，又不用重新布线，必须就需要再单火线上取得供电的技术，也就是单火取电技术。

　　但是由于近年来单火取电技术不是很完善，给智能单火开关带来了一些故障隐患和限制。

　　单火线开关取电是通过流过电器的的电流给智能开关的控制电路供电的，如果待机输入的电流太小，就会导致待机电路不能正常工作，如果输入的电流过大，就会使电器不能处于关闭状态，特别是高阻抗的电子节能灯和LED灯，对待机电流特别敏感，会出现关闭后关不死，例如一些灯具还会出现闪烁或微亮的情况，也就是俗称的“鬼火”现象。

　　常规单火取电技术为了取得平衡，对控制的电器功率不能太小，也不能太大，对控制功率有严格的限制（普遍5-700W），但现在低于5W的LED灯已经很常见了，这其实无形中限制的智能开关的控制范畴。有的甚至直接在开关上加个电容或电阻，使得智能开关容易发热，给开关留下极大的故障隐患。

　　单火线技术路径

　　闭态取电部分，可使用分立器件做RCC、阻容降压做恒压输出取电，这种解决方式简单，低功耗性能一般，量产稳定性低。业界中PI、晶丰明源等厂家有各自的集成IC解决方案，可做到空载小于5mW。另外，还有讯迪、金升阳等厂家推出集成模块解决方案，这种模块即所谓的：拿来即用，可极大降低开发人员的设计难度，但由于模块仅保留基本的输入输出接口给设计者，因此也无法根据具体的应用产品做相应的内部电流调整，所达到的取电效率并非最佳。

　　开态取电部分，有可控硅、继电器两种方案，由于可控硅发热问题，继电器的方案目前在市面上较为主流。这两种方案的取电设计电路差异较大，若再考虑辐射、传导等EMC问题，那么对开发人员的设计功底则更为考究！

　　单火技术路径的开发尚处于攻坚阶段，所面对的难题细节远多于本篇中所叙述的两大类，目前市面上各家的解决方案的输出仍需要签订保密协议，大家对单火线智能开关原理若有更深入的理解，可多多关注，并在下方留言统一探讨。