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智能家居遇能耗難題,Power Integrations是如何提供動力
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智能家居遇能耗難題,Power Integrations是如何提供動力

2019-09-26 16:21:52 來源:大比特商務網 點擊:4983

【大比特導讀】一般來說,隨著現在家庭設備自動化和物聯網的快速增長,其需要有數十億傳感器,執行器和連接通訊提供動力基礎,這就會造成顯著增加電網的功率消耗。

在9月20日的“2019(深圳)AI+IoT與智能家居技術研討會”上, Power Integrations深圳代表處資深FAE高智淵為我們帶來了《為智能家居生態系統提供動力》這一主題演講。

Power Integrations深圳代表處資深FAE高智淵

Power Integrations深圳代表處資深FAE高智淵


一般來說,隨著現在家庭設備自動化和物聯網的快速增長,其需要有數十億傳感器,執行器和連接通訊提供動力基礎,這就會造成顯著增加電網的功率消耗。另外,這些組件分別嵌入互聯網家庭生態系統的產品中,除了會降低活動模式能耗之外,“永遠在線”的產品要如何減少其待機時的功耗依然是設計師所持續面臨的主要挑戰,因為現在很多產品在待機時仍然是維持使用的狀態。

超低待機功耗的必要性

截至2020年,預計將有20億臺智能家居聯網設備需要交流電源供電,這些智能家居和智能燈泡的待機功耗是家庭用電的重要組成部分,而大待機電流功耗(如低功率因數)可增加傳輸損耗,是電力企業的能耗負擔。

高智淵表示到,“待機功耗不單單只是影響耗電而已,它還給技術帶來難題,在這種沒有零線的應用中,開關機械會導致LED燈泡產生閃爍或鬼影的現象。最近美國加州Title 20 (Tier-2)標準于2019年7月1日生效,它規定最大待機功率不得超過200 mW。由此可見,北美地區開始重視傳輸能源損耗問題。”
 

圖片來源Power Integrations

據高智淵先生介紹,目前開關單火線可通過智能手機應用控制,能實現兩線/單線/無零線布線、隔離3.6 V,使用EE8.3變壓器、90-277 VAC輸入工作、3 W至450 W負載、<100 µA漏電流,230 VAC,帶BLE負載;廣泛應用于照明控制墻壁開關和調光器、智能遮陽的墻壁開關、入墻式收發器。

另外,當繼電器開關斷開的時候,如果它需要取電就相當于一根線接到,另一根斷開,這樣所消耗的電流都會通過線流回到負載,再次當開關導通的時候,也就是說繼電器已經閉合了,基本是與負載連在一起,AC-DC電模塊就取不到電,電壓就會變得非常低,這時就必須要一塊線路來提供給傳感器。Power Integrations這次帶來的設計就是一個解決漏電掉電的方案,這個BER6832是該公司設計范例的一個名字,采用了TN2 LNK3202D的IC。

高性能、高效率

評價智能家居中的電源做得好不好,取決于負載短路是否有提供保護,是否有超低待機電流,是否有良好的散熱效果,例如墻插基本是鎖在墻壁底下或里面,空氣流動性不好,這時要選的產品方案第一要點就考慮效率,畢竟效率越小,發熱就越小。高智淵先生補充道。
 

圖片來源Power Integrations

而3A23268C這款的IC設計效率就可以達到90%以上,在50度環境溫度下,最高的元器件溫度小于110度,滿足市面的安規要求。適應這類電源的產品DER815,有45W恒功率輸出,25V至15V輸出電壓,應用于智能音箱、管狀電機。

最后高智源強調表示,“因為智能音響在啟動的瞬間會有一個大電流,所以馬達驅動就需要采用恒動力輸出,當正常工作的時候,它只有1.875安培,但是啟動的時候就可能需要3安培,然后達到5萬,我們按三來來考慮。如果你電壓一直保持著24伏的這種額定電壓,三安乘一下就是72萬,但是你正常的工作就是45瓦,你要花費的四七十五瓦的設計,整個75瓦東西來給給這種45瓦的供電很大浪費,而且一般一個是成本浪費,一個是空間體積的問題。”

總結來說,智能家居生態系統需從基本電源解決方案談起,要簡化具有超低待機功耗的高效AC-DC電源變換器餓設計,并且要符合新建筑的規范要求,減小尺寸并縮短設計周期時間。

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