智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成。其中供電系統(tǒng)是這一切智能設(shè)備的心臟，是各個控制系統(tǒng)正常運行的保障。以下，為你盤點智能家居各種類型的智能家居電源解決方案。
隨著人們生活水平的提高，對住房的安全性能、智能化、舒適化、美觀化、娛樂化提出了新的需求，智能家居的出現(xiàn)正好滿足人們的這些要求。智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。其中供電系統(tǒng)是這一切智能設(shè)備的心臟，是各個控制系統(tǒng)正常運行的保障。
一、引言
圖一是為某一智能家居結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以清晰的看到，智能家居由以下幾個方面構(gòu)成：燈光、插座控制系統(tǒng);背景音樂系統(tǒng);電動窗簾、電動門窗等;影音系統(tǒng);安防系統(tǒng);綜合布線系統(tǒng)等。由于城市住房的緊湊性，因而這些系統(tǒng)的控制器有一個共性要求-小體積，體積大小一般類似為家庭常見的插排，因此要求系統(tǒng)的控制器供電電源也是小體積，才能符合控制器空間的布板要求。且小巧美觀的控制器和控制面板更便于實現(xiàn)家居裝飾的美觀和舒適。
圖一 智能家居結(jié)構(gòu)示意圖
二、方案對比
對于控制器電路的電源設(shè)計，在傳統(tǒng)的設(shè)計方案中，工程師見到最多的方案一般有兩種：RC阻容式降壓和工頻變壓器降壓，結(jié)合圖二和圖三來分析兩種方案的特點。
圖二為RC阻容式降壓電路在控制板上的應(yīng)用圖，從圖中可以看出，電源主要為主控電路、信號隔離和顯示電路供電。電源方案為在輸入端口處添加浪涌防護電路，確保電源電路工作的可靠性和穩(wěn)定性;接著是RC阻容式降壓電路進行電壓的轉(zhuǎn)換，最后經(jīng)過LDO穩(wěn)壓芯片輸出一個穩(wěn)定的工作電壓滿足MCU和信號隔離的供電電源。而在電源的輸出端口，設(shè)置的輸出過流檢測電路，在電源工作異常的情況下對后端負載進行保護。該方案的優(yōu)點在于電路成本低，電源電路占板面積小，非常符合智能家居對小體積、低成本的要求。但是不足的地方在于電源的轉(zhuǎn)換效率低，輸入電壓波動范圍小，負載值容易受影響，電路調(diào)試相對比較復(fù)雜，最大的一點就是產(chǎn)品的輸入端與輸出端不隔離，容易造成觸電，有可能危害人身的安全。
圖二 阻容式電源解決方案
推薦閱讀：智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計研究
家居自動化系統(tǒng)解決方案
2變壓器降壓
圖三為變壓器降壓方案，輸入端和輸出端電路和RC阻容式降壓方案一樣，都需要對電壓和后端負載做一定的保護，區(qū)別就是功率轉(zhuǎn)換為變壓器傳輸，由于輸入電壓為市電，市電的交流頻率為50HZ，因此變壓器的體積相對來說會很大，輸入能量經(jīng)過變壓器傳輸降壓后，通過整流濾波電路和LDO穩(wěn)壓，最終輸出穩(wěn)定的負載所需的供電電壓。該方案的優(yōu)點在于電源電路很好調(diào)試，電路結(jié)構(gòu)也很簡單，高壓和低壓部分經(jīng)過變壓器隔離，提高了安全等級，價格成本相對來說也比較低。但是輸入電壓的范圍受限，最大的缺點就是體積太大，轉(zhuǎn)換效率地，不滿足智能家居控制器對小體積、節(jié)能環(huán)保的要求。
圖三 變壓器電源解決方案
圖四中采用了開關(guān)電源的方案替代RC阻容式降壓和變壓器的方案，通過開關(guān)電源本身參數(shù)的設(shè)計，實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出，且附帶過流、短路等保護功能，從而實現(xiàn)外圍電路簡單，高效率、保護功能齊全的特點。由于開關(guān)電源采用高頻控制的方式，內(nèi)部變壓器可以設(shè)計得很小，使得整個開關(guān)電源小型化，最終彌補了上述兩種方案的缺點。
圖四 開關(guān)電源解決方案
a&s傳媒是全球知名展覽公司法蘭克福展覽集團旗下的專業(yè)媒體平臺，自1994年品牌成立以來，一直專注于安全&自動化產(chǎn)業(yè)前沿產(chǎn)品、技術(shù)及市場趨勢的專業(yè)媒體傳播和品牌服務(wù)。從安全管理到產(chǎn)業(yè)數(shù)字化，a&s傳媒擁有首屈一指的國際行業(yè)展覽會資源以及豐富的媒體經(jīng)驗，提供媒體、活動、展會等整合營銷服務(wù)。
粵公網(wǎng)安備 44030402000264號
