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本篇闡述單火智能開關的技術難點、壁壘及技術展望，在進入文章之前，推薦閱讀——
《單火線設計系列文章4：電源轉(zhuǎn)換電路和無線通信SOC電路》
《單火線設計系列文章5：技術難點 - 閉態(tài)”鬼火”問題》
《單火線設計系列文章6：技術難點 - 開態(tài)”宕機”問題》
《單火線設計系列文章7：軟硬件聯(lián)調(diào)典型問題》
技術難點1：EMI問題探討
EMI問題在單火智能開關中亦是棘手的問題，下面列舉一些在單火智能開關EMI調(diào)試過程中的改善經(jīng)驗案例：
(一)、在燈具閉態(tài)條件下，EMI-傳導測試中150K~2M頻段有頻點超標，一般原因為閉態(tài)取電電路的差模噪聲較大。針對這類現(xiàn)象，可嘗試如下方法進行改善：
(1).若通過增加X電容抑制差模噪聲來優(yōu)化EMI-傳導性能，則X電容會導致閉態(tài)待機電流增大，對低功耗單火開關方案來說，該對策會惡化”鬼火”現(xiàn)象，一般不建議采取該對策；
(2).建議優(yōu)化縮短火線L、燈線L1輸入端到整流橋之前的PCB layout走線，盡量避免輸入端交叉走線；如下圖粗紅色輸入走線所示；
(3).建議閉態(tài)取電電路中采用橋堆作為輸入整流器件，縮短整流環(huán)路，盡量避免使用分立二極管搭建；
(4).閉態(tài)取電電路中輸入大電容電路可預留LC或π型濾波電路作為EMI對策。
設計注意點：此對策器件選型、參數(shù)可能會對待機功耗有影響，調(diào)試過程中須留意待機電流的變化；
(二)、在燈具開態(tài)條件下，開態(tài)取電電路選取合適的GATE驅(qū)動電阻。
此GATE為低頻開關信號，驅(qū)動電阻R4建議選取20~30K，讓MOSFET開啟更緩。若R4不夠大或MOSFET的結(jié)電容偏小，EMI會比較差，可根據(jù)EMI情況調(diào)整。下圖為驅(qū)動電阻R4電路圖示以及不同驅(qū)動電阻R4阻值傳導測試對比結(jié)果：
驅(qū)動電阻R4電路圖示
不同驅(qū)動電阻R4阻值傳導測試對比
技術難點2：支持大功率單火取電開關的探索
隨著智能家居產(chǎn)品的多元化、多樣化，市面上出現(xiàn)帶觸摸屏、語音交互、音樂、網(wǎng)關等更多功能的智能開關產(chǎn)品，這類智能開關產(chǎn)品的功耗都在5V/0.5A以上，且基本上都是采用零火線供電方案，傳統(tǒng)單火取電方案不能滿足需求。為滿足這類產(chǎn)品可直接應用在單火線布線場景中，需要開發(fā)一款可以支持大功率取電的單火開關。
這類產(chǎn)品應用在單火場景會碰到的技術難點：無論在燈具關態(tài)還是開態(tài)，其功耗都在5V/0.5A以上，這對單火取電技術提出了更高的要求。
在此列舉其中一種支持大功率單火取電的解決思路，其電路框架示意圖如下：
在燈具兩端并聯(lián)設計一款分流電路，配合單火智能開關的取電電路輸出不小于5V/0.5A功率給智能開關系統(tǒng)電路供電。
(一)、下面列舉一種分流電路的設計思路：(實現(xiàn)方式可以是有某種特性的器件或者具有一定功能的電路)
在燈具處于閉態(tài)時，分流電路需呈現(xiàn)低阻抗特性，起到承擔回路中大部分電流，保證燈具不閃或者無燈具下單火開關亦可通過分流器正常工作；
在燈具處于開態(tài)時，分流電路需部分時刻呈現(xiàn)低阻抗或者全時刻大功率的特性，保證取電回路有足夠的電壓電流給到智能開關取電。
(二)、下面列舉一種單火智能開關的取電電路的設計思路：
在燈具處于閉態(tài)時，閉態(tài)取電電路選取可提供足夠功率的開關電源方案，例如采用5V/1A隔離輸出的反激式開關電源方案；
在燈具處于開態(tài)時，取電電路需增大分時取電時間，同時改進穩(wěn)壓電路和控制斬波電路結(jié)構（該部分電路可考慮與閉態(tài)取電電路結(jié)合，節(jié)約空間及成本），提升其取電效率。
設計注意點：需要考慮閉態(tài)和開態(tài)電路電源方案及PCB設計的安規(guī)距離，帶觸摸屏語音智能開關在工程應用中基本上需按加強絕緣等級來設計滿足安規(guī)安全距離要求。