單線制電子照明開(kāi)關(guān)技術(shù)瓶頸的突破

1、單線制電子照明開(kāi)關(guān)技術(shù)瓶頸的突破隨著人們物質(zhì)生活水平的逐步提高，居家生活質(zhì)量也越來(lái)越受到人們的重視，各種能使生活更 加舒適的電器產(chǎn)品大量進(jìn)入家庭?，F(xiàn)在家庭中的一些照明開(kāi)關(guān)是可以由人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制的，從而達(dá)到生活上的更加便利。最近十幾年來(lái)已有一部份廠商開(kāi)始進(jìn)入這一領(lǐng)域，但發(fā)展的勢(shì)頭緩慢。其主要原因是技術(shù)還不是很成熟，由于技術(shù)上的限制，目前這類產(chǎn)品只適合用于城市的商品房的公共樓梯間照明燈的控制，而且這一類型的樓梯已經(jīng)大量使用。但由于市場(chǎng)空間太小，并不利于產(chǎn)品本身的發(fā)展。本人在六年前就曾想把該技術(shù)推向廣大農(nóng)村家庭。在小量的生產(chǎn)及推銷過(guò)程中了解到，由于農(nóng)村家庭使用環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，要想把這種產(chǎn)品應(yīng)用到家

2、庭之中，在技術(shù)上還要作根本性的改進(jìn)，才能達(dá)到實(shí)用的要求，才能被廣大消費(fèi)者所接受。一、目前產(chǎn)品的主要技術(shù)缺點(diǎn) 1、目前這類產(chǎn)品幾乎全部采用電容降壓、普通穩(wěn)壓管穩(wěn)壓的形式對(duì)專用IC進(jìn)行供電。根據(jù)我在市場(chǎng)上所了解到的電容降壓的產(chǎn)品采用電容在0.22微法至1微法之間。所以最低的回路電流均在14毫安以上。雖然是無(wú)功電流，但當(dāng)通過(guò)燈具的燈絲時(shí)就是有功電流了。所以這類產(chǎn)品只能用來(lái)控制25W以上白熾燈。如果用來(lái)控制25W以下的白熾燈則會(huì)產(chǎn)生燈絲微紅的現(xiàn)象。更加不能用來(lái)控制日光燈以及電子鎮(zhèn)流器的節(jié)能燈，根據(jù)我的測(cè)試，電子鎮(zhèn)流器在通過(guò)100微安電流時(shí)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的閃光現(xiàn)象。有一些在30微安左右就已經(jīng)有閃光。3

3、、不符合當(dāng)前節(jié)能的潮流，由于電容降壓的回路電流較大，有的往往達(dá)到數(shù)十毫安。如果大量安裝的話，其無(wú)功功率是很大的，造成供電系統(tǒng)的功率因數(shù)大大降低。4、使用壽命不長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)際使用這類開(kāi)關(guān)的損壞大部分都是由于降壓電容所引起。我一共試用了二十多種各牌子的電容（電路有壓敏電阻保護(hù)），最長(zhǎng)時(shí)間的也不過(guò)一年多，有些只有一兩個(gè)月就損壞了。或許我地處農(nóng)村電網(wǎng)，供電質(zhì)量較差，雷擊的幾率較大所致。損壞的現(xiàn)象多為開(kāi)路和容量嚴(yán)重下降，造成擊穿短路的則不多。試想這樣的產(chǎn)品使用壽命怎能讓用戶滿意呢。5、用在樓梯方面也有一些缺陷，這類開(kāi)關(guān)與原樓梯雙控開(kāi)關(guān)不兼容，如果用來(lái)替換的話，安裝很不方便。由于住宅家庭的樓梯形式多種多樣，

4、千差萬(wàn)別。在這樣的使用環(huán)境下，往往各種正常的人員活動(dòng)也對(duì)樓梯的照明造成干擾，或者不能發(fā)揮正常的控制功能。所以造成這類感應(yīng)開(kāi)關(guān)不能在農(nóng)村住宅家庭的樓梯中大量使用，只能用在有獨(dú)立樓梯的商品房和出租屋這種比較單一的形式中。以致大大壓縮了市場(chǎng)空間從而制約了產(chǎn)品本身的進(jìn)一步發(fā)展。經(jīng)過(guò)幾年的努力，特別是針對(duì)農(nóng)村家庭應(yīng)用的復(fù)雜環(huán)境，我在技術(shù)上作了重大的改進(jìn)，終于使該產(chǎn)品可以進(jìn)入廣大城鄉(xiāng)的家庭使用，一定可以大大地拓展了市場(chǎng)空間。本人研制的產(chǎn)品取消了常用的電容降壓電路，而使用了自己研制的專用電源穩(wěn)壓模塊。該模塊本身結(jié)合了對(duì)可控硅過(guò)零控制的技術(shù)，所以使用該模塊供電的感應(yīng)開(kāi)關(guān)可以非常靈活地采用各種形式的放大處理電路

5、。從而打破了一定要采用專用IC的設(shè)計(jì)局限，可以設(shè)計(jì)出各種低功耗的放大處理電路。而模塊本身的靜態(tài)耗電流僅為5微安，這就為降低整個(gè)電路的靜態(tài)電流提供了保證。模塊的抗過(guò)壓能力也比電容大得多。我用于試驗(yàn)的產(chǎn)品安裝使用了四年，經(jīng)過(guò)了夏季的雷雨季節(jié)均未出現(xiàn)損壞。所以使用該模塊供電的產(chǎn)品可以獲得較長(zhǎng)的使用壽命。該電源模塊有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1、適應(yīng)電壓波動(dòng)的能力極強(qiáng)，可以在90300伏的電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定地工作。由于農(nóng)村供電的質(zhì)量比較差，供電電壓在150250伏之間大范圍波動(dòng)的現(xiàn)象比較常見(jiàn)，所以這一技術(shù)是產(chǎn)品能否進(jìn)入農(nóng)村家庭使用的關(guān)鍵技術(shù)。2、抗過(guò)電壓及抗雷擊的能力強(qiáng)。電路本身在施加400伏交流電壓輸入一小時(shí)試驗(yàn)后

6、，恢復(fù)正常電壓后能正常工作，電子電路本身絲毫不受影響。這一點(diǎn)在農(nóng)村家庭的使用非常必要，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候由于缺相等原因電壓往往高到280伏以上，并且錯(cuò)相的情況也時(shí)有發(fā)生，這時(shí)的電壓在400伏左右。由于采用單端接線方式（即火線入，控制線出），能有效地實(shí)施抗雷擊保護(hù)技術(shù)，可以大大削弱由雷擊造成的傷害。 3、開(kāi)關(guān)本身的耗電極小，也就是說(shuō)開(kāi)關(guān)本身的漏電流極小，我試制的樣機(jī)耗電僅為30微安（在交流輸入端串入電流表測(cè)量）。所以可以毫不困難地用于控制使用電子鎮(zhèn)流器的各種節(jié)能熒光燈具。這一點(diǎn)在現(xiàn)在來(lái)講也是非常必要的，因?yàn)閲?guó)家已經(jīng)開(kāi)始減少白熾燈泡的使用，大力推廣電子節(jié)能燈的使用。4、電路設(shè)計(jì)靈活，除了可以采用目前流行

7、的各種低功耗專用IC外，還可以采用分立元件及常用數(shù)字電路組成。由于模塊內(nèi)集成了可控硅過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，可以保證在可控硅導(dǎo)通時(shí)仍能輸出67伏的穩(wěn)定電壓供給放大電路工作。輸出電流可以達(dá)到2毫安，這在目標(biāo)是低功耗的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是足夠的了。而外電路的設(shè)計(jì)只要保證輸出一個(gè)25伏的正電壓、電流大于20微安即可使可控硅導(dǎo)通。技術(shù)參數(shù)：1、 輸入電壓：90300伏交流。2、 輸出電壓：67伏，亮燈時(shí)的波動(dòng)不大于0.3伏。3、 輸出電流不小于2毫安。4、模塊本身靜態(tài)耗電小于5微安（用在一些低耗電的IC時(shí)可以減到3微安）。5、封裝尺寸：18mm×8mm× 3mm采用電源模塊設(shè)計(jì)的幾種樣機(jī)：1、樓梯專用

8、感應(yīng)開(kāi)關(guān)（用分立元件及通用數(shù)字IC）：為了適應(yīng)家庭樓梯的照明，樣機(jī)采用了目前廣泛使用的雙控開(kāi)關(guān)的兼容設(shè)計(jì)。只要將感應(yīng)開(kāi)關(guān)替換原雙控開(kāi)關(guān)即可自動(dòng)控制樓梯照明。所以安裝過(guò)程非常簡(jiǎn)單。本樣機(jī)取消了常用的透鏡，放大處理電路變得比較簡(jiǎn)單，單個(gè)成本也較低。雖然要用兩個(gè)，總的用戶成本要比原來(lái)的一個(gè)要高，但可以非常方便地用在各種各樣的樓梯中，不論單跑、雙跑或三跑均可有效地控制，并且避免了有些場(chǎng)合在人員頻繁活動(dòng)時(shí)造成的干擾。人員在距離樓梯口一米外活動(dòng)都不會(huì)對(duì)樓梯照明造成任何影響。全機(jī)靜態(tài)耗電為25微安。全部元器件成本大約人民幣7.3元。詳細(xì)電路見(jiàn)圖： MT228 2、通用感應(yīng)開(kāi)關(guān)：（采用專用BISS0001） 感應(yīng)開(kāi)關(guān)專用集成電路BISS0001的靜態(tài)電流很低，但過(guò)去一些照明控制開(kāi)關(guān)很少使用該IC，原因是該IC不具備可控硅過(guò)零觸發(fā)功能，難于應(yīng)用在照明開(kāi)關(guān)中?，F(xiàn)在使用本人開(kāi)發(fā)的電源模塊可以使該IC成功的用在照明開(kāi)關(guān)中，具有電路簡(jiǎn)單，線路板面積小，感應(yīng)距離適中，大約為45米。全機(jī)靜態(tài)耗電為22微安，適用于門廊、走廊燈的控制。全部元器件成本大約為人民幣8.3元。詳細(xì)電路：3、通用感應(yīng)開(kāi)關(guān)：（采用專用集成電路WT8076）