智能插座主要解决什么家电的控制，保护智能家居中的智能插座

很多朋友对智能插座主要解决什么家电的控制，保护智能家居中的智能插座不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

无线和互联网技术的创新正在将普通的非智能设备转变为智能设备，以帮助用户利用物联网(IoT)。这种趋势正在我们的家庭、工作场所和建筑物中发生。物联网技术进入家庭，打造智能家居，其产品方便、安全、灯光控制、娱乐、环境控制。

为了实现这些进步，传统的非智能设备(如调光器和电源插座)必须是智能的，并且正在被最新的家庭和建筑设计广泛采用。智能电源插座市场年复合增长率约为25%，预计到2024年，市场规模将达到4500万台/年。智能调光器市场有望以15%以上的速度增长，预计到2024年将达到1500万台/年。

其他设备，如gfci)/AFCI和USB插座，也变得越来越智能。GFCI/AFCI设备的市场增长率估计约为5%，而USB市场的增长率估计为10%。通过过压和过流保护来保护所有这些器件对于长期可靠性和安全性非常重要。是什么让设备变得智能？

智能设备有电子电路，可以实现控制、系统协调和状态反馈。智能设备可以通过音频(语音)、手动或电子控制进行编程。物联网中的智能设备可以通过无线通信协议(如蜂窝、WIFI或蓝牙)进行远程访问和编程。您的个人电脑、平板电脑、智能手机或虚拟助理可以轻松地与这些智能设备进行通信。安全和可靠性设计

设计师需要确保这些新的智能设备安全可靠，因为消费者期望高可靠性，而没有服务中断的风险。因此，这些设备需要过压保护和过流保护，即使受到各种环境危害(如雷电浪涌、感应浪涌、静电放电和电气快速瞬变)也能保持运行。本文向设计者介绍了电路结构中要使用的元件类型及其应用位置。连接到电力线的智能设备的设计考虑

智能插头连接到输入交流电源线，需要满足机构标准和可靠性预期。通常，保险丝用于过电流保护。如果电流在规定的时间内超过其额定值，保险丝将被切断。选择保险丝时，请考虑正常工作电流、施加电压、环境温度、过载电流条件、最大故障电流、电阻和机构批准。

雷击会在电力线路上产生感应功率浪涌，从而产生过电压暂态，导致故障。为了提供保护，设计者通常选择金属氧化物变阻器(MOV)和/或瞬态电压抑制二极管(TVS)。MOV和TVS都被设计成吸收瞬时电流浪涌。TVS二极管在皮秒以下具有更快的响应时间，MOV可以根据选择的具体元件吸收更多的能量。正确的元件选择取决于精确的系统布局和系统中的其它元件。

需要考虑工作电压、箝位电压、浪涌要求和元件成本。

主熔丝参数：额定电流最大工作电压中断额定电流串联电阻主动电压参数：吸收的最大瞬态能量、最大峰值浪涌电流、最大持续工作电压、箝位电压、工作温度范围主TVS二极管参数：反向隔离电压、峰值脉冲功耗和击穿电压保护无线通信微处理器免受静电放电(ESD)的危害。

智能插头中使用的无线通信电路暴露在外部环境中，包括人体接触，应主要进行ESD防护。选择最佳抑制技术取决于威胁级别、系统架构和外形。

ESD抑制元件可以保护无线芯片组和无线接口后面的数字电路。TVS二极管阵列和聚合物ESD抑制器是两种解决方案。TVS二极管阵列具有最低箝位电压和最小封装尺寸的优点。两款器件均具有低漏电流和1 pF以下的低电容。本应用中使用的典型TVS二极管可承受/- 12 kV ESD，符合IEC 61000-4-2标准。

TVS二极管阵列和聚合物ESD抑制器都具有较小的占用面积，并占用少量宝贵的印刷电路板空间。最重要的是，根据所选的组件，这些设备可以承受高达30 kV的直接接触和高达30 kV的空气传输，符合IEC61000-4-2标准。聚合物ESD器件对ESD电压的响应时间为纳秒，而TVS二极管的响应时间为皮秒。

如果尺寸是一个主要问题，聚合物ESD器件的最大尺寸(焊盘长度)为3 mm，而TVS二极管的最大尺寸为9 mm.

一次聚合物抗静电参数的保护与控制差分电压钳位电压触发电压电容漏电流智能调光器和智能电源插座都是从电源线获取电源；因此，他们需要电力线路保护。这两个设备还具有无线通信接口，需要ESD保护。在生产和安装过程中，还需要ESD保护，以保护电路免受手动控制开关和其他触点的影响。过流保护、过压保护和功率控制的典型选项如图1所示。

图一。智能调光器和智能电源插座的推荐保护和控制元件。图2显示了智能调光器的框图，图3显示了智能插头的框图。框图旁边的列表中显示了保护和控制组件的推荐选项，以及智能调光器和电源插座的电源控制。

智能插头采用肖特基整流器对DC电路的开关电源进行整流。肖特基整流器直流电压低。低直流电压提高了功率转换效率。此外，肖特基二极管开关速度快，使开关电源工作在高频，从而进一步提高效率。

在调光器中，可控硅整流器用于控制交流波形输出到光的百分比。对于低负载电流、光源(如LED)和三端双向可控硅开关，保持电流可低至6 mA。控制光源的另一个选择是MOSFET。MOSFET具有快速的开关时间和低导通电阻，可以最大限度地降低功率损耗，提高从输入到输出的功率传输效率。栅极驱动器负责控制MOSFET，并确保MOSFET的有效导通和关断。肖特基二极管主要参数直流电压正向电流

反向电压反向恢复时间主SCR参数状态电流额定电压保持电流上升速度in电流状态主FET参数漏源电流导通电阻开关时间主MOSFET栅极驱动器参数输入电压输出电流图2。智能调光器框图。电路模块的推荐安全和控制元件选项显示在框图旁边的列表中。图3。智能插头的框图显示了需要保护和控制的组件的位置。下表列出了推荐的组件选项。

为了确保全球森林指标、亚洲金融互联网机构和USB插座的保护和控制，家中最初的智能设备是GFCI和AFCI。当在火线上传输的负载电流没有返回到中性线上时，GFCI就会产生感应。如果电流不平衡超过预定的跳闸水平，GFCI将断开电源插座，以防止触电的危险。AFCI检测电弧情况，并断开电源插座，以防止火灾。

USB充电的电源插座在住宅和公共场所越来越普遍。这些插座可能具有USB充电功能，并将历史电源插座或多个USB充电器结合在一个设备中。GFCI，自动对冲和USB充电器需要瞬态保护。图4显示了GFCI、AFCI和USB充电插座所需的推荐保护和控制元件。图4。推荐用于GFCI、AFCI和USB充电插座的保护和控制元件。

GFCI和AFCI的框图如图5所示。智能调光器类似于智能插头的保护元件。推荐的功率控制元件是SCR。当检测到电流不平衡时，SCR激活继电器，从而将交流主输入电源与输出断开。此外，SCR还提供各种通孔和表面贴装封装。它们还具有高达2500 Vrms的隔离电压。主SCR参数状态的电流阻断电压正向下降到栅极电流触发电平。

图5。全球金融行动委员会或武装力量框图。下表列出了推荐的保护和控制组件选项。图6。6的框图。USB插座。推荐的保护和控制组件选项显示在相邻的列表中。通过了解适用的行业安全标准节省开发时间。

这些智能设备需要符合UL标准或IEC标准，因为它们都使用线路电源。适用的具体标准取决于将要使用的设备的全球位置。如果认证机构未能批准您的产品，缺乏标准要求可能会导致产品开发时间延长和项目成本增加。表1列出了适用于这些类型产品的国家和国际标准。表1。郭婷适用的国家和国际标准及合规性审核清单

以上知识分享希望能够帮助到大家！