单线制电子照明开关技术瓶颈的突破

1、单线制电子照明开关技术瓶颈的突破随着人们物质生活水平的逐步提高，居家生活质量也越来越受到人们的重视，各种能使生活更 加舒适的电器产品大量进入家庭。现在家庭中的一些照明开关是可以由人体感应开关来控制的，从而达到生活上的更加便利。最近十几年来已有一部份厂商开始进入这一领域，但发展的势头缓慢。其主要原因是技术还不是很成熟，由于技术上的限制，目前这类产品只适合用于城市的商品房的公共楼梯间照明灯的控制，而且这一类型的楼梯已经大量使用。但由于市场空间太小，并不利于产品本身的发展。本人在六年前就曾想把该技术推向广大农村家庭。在小量的生产及推销过程中了解到，由于农村家庭使用环境相当复杂，要想把这种产品应用到家

2、庭之中，在技术上还要作根本性的改进，才能达到实用的要求，才能被广大消费者所接受。一、目前产品的主要技术缺点 1、目前这类产品几乎全部采用电容降压、普通稳压管稳压的形式对专用IC进行供电。根据我在市场上所了解到的电容降压的产品采用电容在0.22微法至1微法之间。所以最低的回路电流均在14毫安以上。虽然是无功电流，但当通过灯具的灯丝时就是有功电流了。所以这类产品只能用来控制25W以上白炽灯。如果用来控制25W以下的白炽灯则会产生灯丝微红的现象。更加不能用来控制日光灯以及电子镇流器的节能灯，根据我的测试，电子镇流器在通过100微安电流时都会出现不同程度的闪光现象。有一些在30微安左右就已经有闪光。3

3、、不符合当前节能的潮流，由于电容降压的回路电流较大，有的往往达到数十毫安。如果大量安装的话，其无功功率是很大的，造成供电系统的功率因数大大降低。4、使用寿命不长，根据实际使用这类开关的损坏大部分都是由于降压电容所引起。我一共试用了二十多种各牌子的电容（电路有压敏电阻保护），最长时间的也不过一年多，有些只有一两个月就损坏了。或许我地处农村电网，供电质量较差，雷击的几率较大所致。损坏的现象多为开路和容量严重下降，造成击穿短路的则不多。试想这样的产品使用寿命怎能让用户满意呢。5、用在楼梯方面也有一些缺陷，这类开关与原楼梯双控开关不兼容，如果用来替换的话，安装很不方便。由于住宅家庭的楼梯形式多种多样，

4、千差万别。在这样的使用环境下，往往各种正常的人员活动也对楼梯的照明造成干扰，或者不能发挥正常的控制功能。所以造成这类感应开关不能在农村住宅家庭的楼梯中大量使用，只能用在有独立楼梯的商品房和出租屋这种比较单一的形式中。以致大大压缩了市场空间从而制约了产品本身的进一步发展。经过几年的努力，特别是针对农村家庭应用的复杂环境，我在技术上作了重大的改进，终于使该产品可以进入广大城乡的家庭使用，一定可以大大地拓展了市场空间。本人研制的产品取消了常用的电容降压电路，而使用了自己研制的专用电源稳压模块。该模块本身结合了对可控硅过零控制的技术，所以使用该模块供电的感应开关可以非常灵活地采用各种形式的放大处理电路

5、。从而打破了一定要采用专用IC的设计局限，可以设计出各种低功耗的放大处理电路。而模块本身的静态耗电流仅为5微安，这就为降低整个电路的静态电流提供了保证。模块的抗过压能力也比电容大得多。我用于试验的产品安装使用了四年，经过了夏季的雷雨季节均未出现损坏。所以使用该模块供电的产品可以获得较长的使用寿命。该电源模块有如下几个特点：1、适应电压波动的能力极强，可以在90300伏的电压范围内稳定地工作。由于农村供电的质量比较差，供电电压在150250伏之间大范围波动的现象比较常见，所以这一技术是产品能否进入农村家庭使用的关键技术。2、抗过电压及抗雷击的能力强。电路本身在施加400伏交流电压输入一小时试验后

6、，恢复正常电压后能正常工作，电子电路本身丝毫不受影响。这一点在农村家庭的使用非常必要，因为很多时候由于缺相等原因电压往往高到280伏以上，并且错相的情况也时有发生，这时的电压在400伏左右。由于采用单端接线方式（即火线入，控制线出），能有效地实施抗雷击保护技术，可以大大削弱由雷击造成的伤害。 3、开关本身的耗电极小，也就是说开关本身的漏电流极小，我试制的样机耗电仅为30微安（在交流输入端串入电流表测量）。所以可以毫不困难地用于控制使用电子镇流器的各种节能荧光灯具。这一点在现在来讲也是非常必要的，因为国家已经开始减少白炽灯泡的使用，大力推广电子节能灯的使用。4、电路设计灵活，除了可以采用目前流行

7、的各种低功耗专用IC外，还可以采用分立元件及常用数字电路组成。由于模块内集成了可控硅过零触发技术，可以保证在可控硅导通时仍能输出67伏的稳定电压供给放大电路工作。输出电流可以达到2毫安，这在目标是低功耗的设计来说是足够的了。而外电路的设计只要保证输出一个25伏的正电压、电流大于20微安即可使可控硅导通。技术参数：1、 输入电压：90300伏交流。2、 输出电压：67伏，亮灯时的波动不大于0.3伏。3、 输出电流不小于2毫安。4、模块本身静态耗电小于5微安（用在一些低耗电的IC时可以减到3微安）。5、封装尺寸：18mm×8mm× 3mm采用电源模块设计的几种样机：1、楼梯专用

8、感应开关（用分立元件及通用数字IC）：为了适应家庭楼梯的照明，样机采用了目前广泛使用的双控开关的兼容设计。只要将感应开关替换原双控开关即可自动控制楼梯照明。所以安装过程非常简单。本样机取消了常用的透镜，放大处理电路变得比较简单，单个成本也较低。虽然要用两个，总的用户成本要比原来的一个要高，但可以非常方便地用在各种各样的楼梯中，不论单跑、双跑或三跑均可有效地控制，并且避免了有些场合在人员频繁活动时造成的干扰。人员在距离楼梯口一米外活动都不会对楼梯照明造成任何影响。全机静态耗电为25微安。全部元器件成本大约人民币7.3元。详细电路见图： MT228 2、通用感应开关：（采用专用BISS0001） 感应开关专用集成电路BISS0001的静态电流很低，但过去一些照明控制开关很少使用该IC，原因是该IC不具备可控硅过零触发功能，难于应用在照明开关中。现在使用本人开发的电源模块可以使该IC成功的用在照明开关中，具有电路简单，线路板面积小，感应距离适中，大约为45米。全机静态耗电为22微安，适用于门廊、走廊灯的控制。全部元器件成本大约为人民币8.3元。详细电路：3、通用感应开关：（采用专用集成电路WT8076）