用于數(shù)字控制電流的固態(tài)兩線調(diào)光開關(guān)

Amber Solutions 推出了一種固態(tài)兩線調(diào)光器解決方案，它無需中性線即可工作。它與大多數(shù)照明和 LED 技術(shù)兼容，并允許智能控制和均勻調(diào)光。固態(tài)兩線調(diào)光器的另一個(gè)關(guān)鍵方面是其纖薄、3/4 英寸深的外形尺寸。

Amber 的首席執(zhí)行官 Thar Casey 描述了新的兩線解決方案功能，還強(qiáng)調(diào)了消除 TRIAC 的可能性，這要?dú)w功于它不需要任何額外接線的可控調(diào)光。

在某些情況下，舊建筑中的電氣基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)過時(shí)，這給實(shí)施智能系統(tǒng)帶來了問題，并限制了向完整智能家居的過渡。高效智能家居的一個(gè)主題是平滑的零百分比到最大功率調(diào)光能力。“Amber 的解決方案能夠重組常見的電氣產(chǎn)品架構(gòu)，提高其性能和燈泡兼容性，同時(shí)降低尺寸要求以便于安裝，”Casey 說

Amber 的固態(tài)重新設(shè)計(jì)融合了可適應(yīng)任何負(fù)載情況的智能，以纖薄的外形提供無閃爍的調(diào)光體驗(yàn)，可無縫融入日常電氣安裝。閃爍現(xiàn)象被定義為由亮度或光譜分布隨時(shí)間波動(dòng)的光刺激引起的視覺不穩(wěn)定性感知。這些調(diào)光器的所有者和安裝人員可以受益于本機(jī)過壓和短路保護(hù)、通過降低功耗來節(jié)省能源以及集成無線設(shè)備控制選項(xiàng)，該選項(xiàng)還可以通過智能手機(jī)對(duì)每種類型的新產(chǎn)品進(jìn)行無線更新.

問題與技術(shù)

自 1900 年代初以來，兩線配置已廣泛用于日常電氣基礎(chǔ)設(shè)施。在 2000 年代，通過 TRIAC 引入節(jié)能解決方案和新的 LED 解決方案和調(diào)光模式，由于需要中性線而產(chǎn)生了很多問題。

大多數(shù)家庭的電燈開關(guān)電氣箱中沒有中性線系統(tǒng)，這迫使制造商通過選擇臨時(shí)解決方案（通常使用 TRIAC）來適應(yīng)。不幸的是，由于所需的功率，TRIAC 難以在沒有中性線的情況下運(yùn)行，從而影響了當(dāng)今兩線調(diào)光開關(guān)的質(zhì)量。

TRIAC 充當(dāng)交流開關(guān)，由柵極端子處的小電流控制。微控制器引腳可以很好地產(chǎn)生該電流。問題是柵極與電源直接相關(guān)，并且電路邏輯部分的接地必須連接到電源極。結(jié)果是雙重的：電路的邏輯區(qū)域被帶到電源電壓，使用戶面臨危險(xiǎn)。與通過網(wǎng)絡(luò)的所有事物（即過電壓和干擾）形成直接橋接。由于網(wǎng)絡(luò)的脈沖，這導(dǎo)致微控制器發(fā)生故障的可能性增加。

“TRIAC 是在 1950 年代后期發(fā)明的。這是一項(xiàng)偉大的技術(shù)，并且仍在使用中。但 TRIAC 技術(shù)體積龐大，而且是較舊的機(jī)電架構(gòu)。我們的產(chǎn)品是固態(tài)的，所以它不是機(jī)電的，它解決了很多行業(yè)問題，例如提高調(diào)光體驗(yàn)的質(zhì)量、減小尺寸以實(shí)現(xiàn)更輕松、更靈活的安裝等等。這就是為什么許多公司都在用像我們這樣的固態(tài)解決方案來淘汰 TRIAC，”Casey 說。

當(dāng)前的 TRIAC 技術(shù)阻礙了該行業(yè)的發(fā)展，尤其是在預(yù)見到由于散熱問題而導(dǎo)致開關(guān)容量和空間要求有限的情況下具有較高的最小功率要求。后果之一是與導(dǎo)致亮度問題的 LED 不兼容，包括重影和閃爍。

“我們正在與許多公司進(jìn)行交流，他們的產(chǎn)品目前存在問題，這些產(chǎn)品的亮度不佳且閃爍，或者下降幅度為 25% 或 75%。或者他們保持重影。重影意味著燈一直亮著——即使在調(diào)光為零的情況下，燈也會(huì)亮著，你可以看到燈仍然亮著一點(diǎn)。這不是 100% 的折扣。現(xiàn)在，這是因?yàn)樗麄兪褂玫氖腔谂f機(jī)電架構(gòu)的兩線解決方案。使用兩線解決方案，沒有中性線。一根線進(jìn)去，一根線出來。而已。沒有中立的。世界各地的許多建筑物都被認(rèn)為是古老的。這些建筑物中的電力沒有共同的電線——那條白線，稱為中性線。因此，沒有中性線的產(chǎn)品很難獲得足夠的功率，這使得良好的調(diào)光成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。集成 Wi-Fi 或藍(lán)牙也非常困難，因?yàn)闆]有足夠的電力來啟動(dòng)智能連接。我們找到了一種解決方案，可以在沒有中性線的情況下為電燈開關(guān)調(diào)光器供電。除此之外，我們可以對(duì)我們的技術(shù)進(jìn)行編程，使其不閃爍，并為調(diào)光等提供最大范圍。我們甚至可以集成能源監(jiān)控和計(jì)量，”Casey 說。

隨著 LED 技術(shù)的出現(xiàn)，光控制的新可能性也導(dǎo)致了對(duì)所發(fā)射光的質(zhì)量的進(jìn)一步考慮。在圍繞傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)或產(chǎn)品中包含新的照明技術(shù)存在一個(gè)常見的閃爍問題。因此，這種現(xiàn)象發(fā)生在靜態(tài)條件下，當(dāng)我們感知到光線不會(huì)隨著時(shí)間的推移保持恒定并趨于晃動(dòng)或閃爍時(shí)。蠟燭火焰代表了一種典型的光源，這種現(xiàn)象清晰可見。每一次微小的空氣運(yùn)動(dòng)都會(huì)使火焰移動(dòng)并改變光的強(qiáng)度和方向性，從而產(chǎn)生閃爍或不穩(wěn)定的光。

該現(xiàn)象僅限于人眼的靈敏度，根據(jù)研究和實(shí)驗(yàn)，這取決于光調(diào)制頻率。我們可以在 10 Hz（最大靈敏度）清晰地感知到閃爍現(xiàn)象，而隨著頻率的增加，直到 80 Hz 左右的頻率值，它變得越來越難以察覺。在這些頻率之外，這種現(xiàn)象不再被察覺，這也解釋了為什么白熾燈或放電燈中的閃爍通常不可見。

TRIAC 調(diào)光器中 LED 的調(diào)光性能是電氣工程中最大的挑戰(zhàn)之一。問題在于，使用 TRIAC，調(diào)光器被設(shè)計(jì)為與具有電阻負(fù)載的白熾燈一起使用。當(dāng)您開始使用帶調(diào)光器的 LED 時(shí)，低電流要求以及設(shè)備的非電阻特性導(dǎo)致 TRIAC 間歇性地打開和關(guān)閉，因?yàn)楫?dāng) Triac 開啟時(shí)電子設(shè)備無法提供足夠的電流，從而導(dǎo)致閃爍.

Amber 的智能解決方案使通過 MOSFET 解決方案管理電力成為可能，從而與 TRIAC 相比減少了耗散和能耗問題。由于外形小巧，該解決方案為智能家居領(lǐng)域的附加傳感器和無線集成開辟了新機(jī)遇。

他補(bǔ)充說：“Amber 通過固態(tài)架構(gòu)在數(shù)字電力控制方面的技術(shù)創(chuàng)新為提升當(dāng)今市場(chǎng)上 2 線調(diào)光開關(guān)的價(jià)值提供了機(jī)會(huì)。Amber AC/DC Enabler 和 Amber AC Switch 是我們的兩款產(chǎn)品，它們?cè)陔娦史矫婢哂袃?yōu)勢(shì)，而這在當(dāng)今標(biāo)準(zhǔn)的老式基礎(chǔ)設(shè)施中是不可行的，”Casey 說。

琥珀解決方案

Amber 的 2 線實(shí)施利用 Amber 的核心技術(shù)，將 2 線調(diào)光器產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樾录軜?gòu)。例如，Casey 強(qiáng)調(diào)了 Amber 的 AC Switch? 與 Amber 的 AC-DC Enabler? 相比，由于其固態(tài)架構(gòu)，它如何提供比 TRIAC 更高的可靠性，消除現(xiàn)有解決方案中使用的所有機(jī)械部件，并最大限度地減少散熱和能源浪費(fèi)。

Amber 的固態(tài)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)無閃爍調(diào)光體驗(yàn)和最小功率范圍以消除大多數(shù)鬼影，同時(shí)確保 LED 應(yīng)用的更高效率。

“展望未來，我們的兩線調(diào)光器架構(gòu)將僅使用一根移動(dòng)線實(shí)現(xiàn)三向調(diào)光，提供負(fù)載類型的智能自動(dòng)檢測(cè)，并通過消除智能設(shè)備等設(shè)備中對(duì)電線或電池的需求來創(chuàng)建無線架構(gòu)恒溫器和智能門鈴攝像頭，”凱西說。

板載人工智能支持使您能夠識(shí)別負(fù)載，提供動(dòng)態(tài)支持后沿調(diào)光的靈活性。由于占地面積小，第三方制造商也有足夠的空間在電箱內(nèi)添加傳感器和其他智能功能。

偉大的革命集中在替換傳統(tǒng)上用于雙向電流控制的 TRIAC。Amber 的目標(biāo)是用集成智能的固態(tài) MOSFET 技術(shù)取代 TRIAC。

兩線式調(diào)光器可處理高達(dá) 1000 瓦的電流，并且獨(dú)立于輸入電壓，這使其與地球上的任何電網(wǎng)兼容。與 LED 照明解決方案幾乎通用的兼容性確保了與過去、現(xiàn)在和未來的所有電氣基礎(chǔ)設(shè)施的可操作性。

凱西以一個(gè)有趣的觀點(diǎn)結(jié)束了采訪，可以在這里總結(jié)：我們一直在尋找能源，我們依賴電力，而電子設(shè)計(jì)是最大限度地提高我們用來提供的工具的效率、實(shí)用性、壽命和智能的基礎(chǔ)為我們的城市、企業(yè)、家庭和設(shè)備提供能源。未來家居的口號(hào)是：綠色與智能，或環(huán)境與科技。


審核編輯：劉清