智能家居以住宅為平臺(tái)，通過(guò)綜合布線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動(dòng)控制等技術(shù)將設(shè)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(lái)，隨著科技進(jìn)步，智能家居已經(jīng)從概念走向落地。

對(duì)于智能家居而言，電源模塊是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，尤其是AC/DC電源，擔(dān)負(fù)著為控制板和控制器件等供電的任務(wù)，是智能家居開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的“源頭”。在由電子發(fā)燒友舉辦的“2020年度第七屆中國(guó)IoT大會(huì)”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(kāi)關(guān)控制模式

實(shí)現(xiàn)墻壁開(kāi)關(guān)智能化

智能家居的發(fā)展帶來(lái)了很多AC/DC電源的需求。各類(lèi)智能控件和智能終端要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，需要加入傳感器和無(wú)線(xiàn)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(kāi)關(guān)為例，傳統(tǒng)住宅的墻壁開(kāi)關(guān)通常只控制火線(xiàn)，手動(dòng)控制機(jī)械開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合電路。 智能墻壁開(kāi)關(guān)是通過(guò)AC/DC電源器件+傳感器或者控制器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并加入無(wú)線(xiàn)連接模塊用于遠(yuǎn)程控制。王洪奎在此推薦Power Integrations的LinkSwitch-TN2，滿(mǎn)足智能開(kāi)關(guān)供電要求，具有以下優(yōu)勢(shì)：

非常低的芯片靜態(tài)功耗

輕載時(shí)進(jìn)入降頻模式

專(zhuān)利技術(shù)使輸入電流平均化

支持降壓、升降壓和反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

元件數(shù)量少

【LinkSwitch-TN2器件選型表】

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

【DER-832單火線(xiàn)智能開(kāi)關(guān)】

墻壁插座/插線(xiàn)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(lái)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(xiàn)板在功能化之外，開(kāi)始強(qiáng)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(xiàn)板在智能家居的熱潮下需要應(yīng)對(duì)以下挑戰(zhàn)：

尺寸受限，無(wú)風(fēng)冷，內(nèi)部環(huán)境溫度高達(dá)70°C；

要求很高的效率和很好的熱性能；

為滿(mǎn)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(kāi)關(guān)電源IC適用于小尺寸應(yīng)用，能夠幫助設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn)。InnoSwitch3具有輸入AC電壓檢測(cè)，提供輸入浪涌保護(hù)，空載功耗的影響<2mW；集成650V/725V/750V功率開(kāi)關(guān)管；采用同步整流驅(qū)動(dòng)，減少二極管導(dǎo)通時(shí)間，增加SR FET導(dǎo)通時(shí)間，實(shí)現(xiàn)最佳效率；采用Power Integrations專(zhuān)利的開(kāi)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(zhǎng)。 ?

【InnoSwitch3參考設(shè)計(jì)】 針對(duì)墻壁插座/插線(xiàn)板應(yīng)用，王洪奎強(qiáng)調(diào)了在InnoSwitch3-Pro中增加I2C 數(shù)字接口這一優(yōu)勢(shì)，能夠通過(guò)USB線(xiàn)與負(fù)載設(shè)備進(jìn)行通信，動(dòng)態(tài)設(shè)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(jìn)一步提升功率開(kāi)關(guān)效率

氮化鎵潛力無(wú)限

對(duì)于智能家居方案開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，小型化、集成化、高效率都是未來(lái)趨勢(shì)，氮化鎵在功率器件中的爆發(fā)正是順應(yīng)了這樣的趨勢(shì)。 相較于傳統(tǒng)的Si MOSFET，氮化鎵開(kāi)關(guān)管在RDS(ON) 、開(kāi)關(guān)損耗、總損耗等方面的表現(xiàn)都更出色：

【氮化鎵開(kāi)關(guān)管的RDS(ON)比MOSFET低】

【氮化鎵開(kāi)關(guān)管的開(kāi)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(shì)，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(shí)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(biāo)題：打造智能家居，從AC/DC電源開(kāi)始

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