【導讀】如何輕鬆改造出智能開關
，選對單火線電源很關鍵。本期我們將講解單火線控製方案的原理
，這種方案的技術難點及其解決方案。

由於LED和單火線電源處於串聯關係，則要求在LED不工作的時候（以下內容簡稱：關態）
，單火線電源的工作電流小（LED無微亮，即無“鬼火”），且能輸出穩定電壓
，保證後端控製係統正常工作；在LED工作的時候（以下內容簡稱：開態）
，單火線電源不能影響LED正常工作（即無“頻閃”）
，且能輸出穩定電壓
，保證後端控製係統正常工作。

要點一：單火線電源采用超低待機功耗的降壓電路

目前多用超低待機功耗的降壓電路，將其市電轉化為設定的輸出電壓，以供後端控製係統正常工作，同時不會導致LED出現“鬼火”現象。

如圖所示
，降壓電路經LED接入零線和火線，由於LED內nei部bu等deng效xiao一yi個ge電dian容rong並bing聯lian一yi個ge電dian阻zu負fu載zai，相xiang當dang於yu一yi個ge電dian阻zu串chuan聯lian在zai母mu線xian上shang
，降jiang壓ya電dian路lu正zheng常chang工gong作zuo給gei後hou端duan控kong製zhi係xi統tong供gong電dian。在zai關guan態tai時shi，需xu要yao重zhong點dian關guan注zhuLED是否存在“鬼火”現象（LED微亮）。

“鬼火”現象出現的原因為：由於LED與降壓電路串聯在零火線之間，當降壓電路需要的輸入電流過大，則流進LED的電流同樣增大，就會導致LED短暫工作
，出現微亮現象。

針對該問題
，市麵上已有部分廠家能把單火線電源的待機功耗做到幾個毫瓦。參考金升陽的非隔離LSF01-K5BxxSS係列，該產品結合外圍電路可滿足全球輸入電壓範圍（85-264VAC）
，在這輸入工作電壓範圍內能維持超低待機功耗，穩定輸出電壓5V
、12V等，其待機功耗約為5.2mW。

要點二：關注單火線電源應用電路的功耗問題

如ru何he平ping衡heng取qu電dian能neng力li和he不bu能neng頻pin閃shan，常chang見jian的de解jie決jue方fang式shi為wei有you可ke控kong矽gui和he繼ji電dian器qi兩liang種zhong方fang案an。由you於yu可ke控kong矽gui發fa熱re問wen題ti
，繼ji電dian器qi方fang案an目mu前qian在zai市shi麵mian上shang較jiao為wei主zhu流liu，以yi下xia主zhu要yao講jiang解jie繼ji電dian器qi方fang案an的de工gong作zuo原yuan理li。其qi開kai態tai的de具ju體ti工gong作zuo原yuan理li如ru圖tu8所示。

1、零火線兩端電壓為正弦波，當交流電在正半波時，由於二極管D2的單向導電性和MOS管Q1斷開，此時的電流流經二極管D1

、儲能和控製電路，使儲能和控製電路工作
，提供穩定輸出電壓給後端控製係統工作，同時在某個設定電壓時控製MOS管Q1導通。故交流電在正半波時，隻有一小部分能量儲存下來給後端控製係統供電，剩餘能量通過MOS管Q1給LED供電。

2、當交流電在負半波時，此時電流通過LED和二極管D2形成回路
，給LED供電。

可知，單火線電源應用時應注意兩點：

1
、LED燈功率不宜過小
，若LED燈功率過小，會導致開態取電電路無法儲存能量給後級電路供電
，能使用的最小LED燈功率需要結合不同的電路和器件參數決定；

2、控製電路工作功耗不宜過大，若控製電路工作功耗過大，則會導致關態出現“鬼火”現xian象xiang和he開kai態tai取qu電dian電dian路lu異yi常chang，由you於yu開kai態tai取qu電dian電dian路lu在zai參can數shu確que定ding的de情qing況kuang下xia，單dan個ge周zhou期qi儲chu存cun的de能neng量liang有you限xian，無wu法fa提ti供gong充chong足zu的de能neng量liang給gei工gong作zuo功gong耗hao過guo大da的de控kong製zhi電dian路lu；若實際應用需要工作功耗大的控製電路，則需要另外搭建電路解決該問題。

單火線的可靠性
、體積、應用電路成為重點關注要素

針對這兩點
，需考量各種應用環境的應用電路設計和具體參數，客戶可自行結合開關盒尺寸進行設計
，但需將單火線電源的可靠性、體積、電源匹配的應用電路方案納入考慮。

基於市麵上各個廠家的單火線電源產品的不同，其搭配的外圍電路及其電子元器件也並不相同，如模塊類的單火線電源集成度更高
、IC類的單火線產品對客戶的自主研發能力要求較高。這裏以金升陽的LSF01-K5BxxSS係列為例。

參考市麵上不同應用端需求，金升陽結合LSF-K5BxxSS係列把相關應用電路方案大致分成兩類。

參考方案1：使用磁保繼電器作為開關器件

其磁保繼電器應用方案可支持帶3W功率以上LED，並且支持一路3W功率以上LED
、兩路3W功率以上LED，三路3W功率以上LED的各種應用需求。

該應用方案的特點：關態LED無“鬼火”現象，開態取電能力強，單火線電源輸出電壓穩定。

參考方案2：超級電容方案

後端控製係統為NB-loT等大功率負載的應用方案（以下簡稱：超級電容方案）。由於後端控製係統可能為NB-IoT等大功率負載，就需要在後端控製係統工作時，若單火線電源處於關態，LED無“鬼火”現象，並且供電電壓正常
；若單火線電源處於開態，要求供電電壓正常，並且LED無“頻閃”現象。

該方案主要通過對超級電容/鋰li電dian池chi進jin行xing充chong電dian儲chu能neng，提ti供gong穩wen定ding輸shu出chu電dian壓ya給gei後hou端duan控kong製zhi係xi統tong工gong作zuo。由you於yu超chao級ji電dian容rong方fang案an內nei部bu設she計ji了le開kai態tai和he關guan態tai充chong電dian電dian路lu，故gu實shi際ji應ying用yong時shi無wu需xu因yin超chao級ji電dian容rong/鋰電池無電壓導致更換超級電容/鋰電池
，該方案可長期正常提供穩定輸出電壓。超級電容方案工作原理圖見下圖。

超級電容方案的繼電器分為兩種：普通繼電器或者磁保繼電器。其主要的目的為：若應用要求後端控製係統需要休眠
，可選擇使用磁保繼電器的超級電容方案；若ruo應ying用yong要yao求qiu後hou端duan控kong製zhi係xi統tong無wu需xu休xiu眠mian，可ke選xuan擇ze使shi用yong普pu通tong繼ji電dian器qi的de超chao級ji電dian容rong方fang案an，該gai方fang案an成cheng本ben較jiao使shi用yong磁ci保bao繼ji電dian器qi的de超chao級ji電dian容rong方fang案an便bian宜yi，並bing且qie內nei部bu已yi設she計ji出chu檢jian測ceLED是否接入的控製電路，成功解決掉因少接LED的情況下開啟該支路上的繼電器
，其餘LED存在“鬼火”的行業問題。

未來單火線電源方案將會成為市場主流方案

muqian
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，shouhoufuwuyouweizhongyao，ruguoyaoxuangouzhinenghuachanpin，yidingyaoxuanzeyigeyouhaokoubeideshengchanchangjia，rangshouhoufuwudedaozuidadebaozhang
，zheyangcainengshixianzhenzhengyiyishangdeshiyong、省心。

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