2022年，智能家居進(jìn)入了互聯(lián)新時(shí)代，人們的注意力從關(guān)注房子本身轉(zhuǎn)向提升生活品質(zhì)的“體驗(yàn)消費(fèi)”。智能揚(yáng)聲器、帶有 Type-C/USB-PD 端口的墻壁插座、智能電器、連接的電燈開關(guān)等設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)在家庭中無處不在。《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出要引導(dǎo)智能家居產(chǎn)品互聯(lián)互通，促進(jìn)家居產(chǎn)品與家居環(huán)境智能互動(dòng)，豐富“一鍵控制”、“一聲響應(yīng)”的數(shù)字家庭生活應(yīng)用，推動(dòng)打造智慧共享的新型數(shù)字生活。

6月30日，PI在由電源網(wǎng)主辦的線上直播中帶來了智能家居高效開關(guān)電源解決方案，PI 資深技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理Jason Yan為觀眾帶來《新一代由傳感器、互聯(lián)性及無適配器充電構(gòu)成的智能家居供電解決方案》的全面解讀。帶領(lǐng)觀眾了解 LinkSwitch-TNZ 和新的 InnoSwitch4-CZ IC 系列產(chǎn)品，探討如何利用 PowiGaN 實(shí)現(xiàn)高達(dá)95%效率的電源解決方案，以及分享一些助力工程師縮短設(shè)計(jì)周期的實(shí)用工具信息。

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知識(shí)要點(diǎn)回顧

在直播中，PI資深技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理Jason Yan指出，目前智能家居供電面臨四大挑戰(zhàn)，包括機(jī)械開關(guān)、插座和斷路器變得越來越智能化，新的建筑效率和安全標(biāo)準(zhǔn)帶來新的要求，無適配器充電功率的提升，以及智能音箱家庭網(wǎng)關(guān)功率的提升，PI正在通過家庭自動(dòng)化和無適配器充電兩方面的高效開關(guān)電源方案來幫忙解決。

在家庭自動(dòng)化方面，要實(shí)現(xiàn)電器自動(dòng)化，要先解決智能墻壁開關(guān)的供電問題。通常，老房子的墻壁開關(guān)內(nèi)只有火線連接（即開關(guān)只有兩條線連接 / 無零線），多數(shù)設(shè)備的漏電流會(huì)流經(jīng)負(fù)載，某些產(chǎn)品會(huì)使用地線供電，針對(duì)這些問題，Jason Yan推薦LinkSwitch-TNZ IC 產(chǎn)品系列。LNK33x2-33x7D實(shí)現(xiàn)的輔助電源可支持反激、降壓型及降壓 - 升壓型拓?fù)洌龣C(jī)狀態(tài)的電源漏電流 <100μA，空載功耗 <20mW，VAC 過零信號(hào) (ZCS) (LNK330x)和X 電容放電功能及過零檢測(cè) (ZCS) (LNK331x)的功能集成于 IC 內(nèi)部還可以減少待機(jī)損耗，可應(yīng)用于兩線調(diào)光器、開關(guān)、占用傳感器，具有繼電器 / 可控硅開啟控制的設(shè)備，交流供電檢測(cè)器以及家用電器。

DER-865 參考設(shè)計(jì) : 無需零線連接的藍(lán)牙控制智能調(diào)光開關(guān)

內(nèi)含LinkSwitch-TNZ (LNK3302D)，Nordic nRF52832 藍(lán)牙模塊，擁有90-305VAC 輸入，非隔離降壓型拓?fù)?(Buck) 電源，過零信號(hào)用于調(diào)光控制，230VAC 輸入使用藍(lán)牙的情況下漏電流<200μA，用戶可選擇前沿或后沿調(diào)光方式，支持 3W 至 250W 的負(fù)載?。

RDK-866 參考設(shè)計(jì) : 5V/500mA 輸出的 Wi-Fi 供電電源

內(nèi)含LinkSwitch-TNZ (LNK3307D)，可使用現(xiàn)成電感的非隔離電源，擁有用于繼電器和無線連接電路的供電5V/500mA 輸出，90 – 300VAC 的寬電壓輸入，3.18cm x 3.18cm x 1.52cm緊湊型解決方案，過零信號(hào)輸出，經(jīng)優(yōu)化可聞噪聲性能 <10dB，空載輸入功率 <50mW，可應(yīng)用在Wi-Fi 控制智能插頭、三線智能墻壁開關(guān)和調(diào)光器、家庭自動(dòng)化產(chǎn)品中的 Wi-Fi 供電電源上。

在無適配器充電方面，具有充電端口的壁式插座使得功率變換面臨諸如空間有限，空氣不流通，溫度高達(dá) 70°C 的內(nèi)部環(huán)境，以及具有 30W 輸出功率 USB-C 端口的插座已成為標(biāo)準(zhǔn)配置，已經(jīng)有 60W 輸出能力的插座出現(xiàn)等的新挑戰(zhàn)。

為解決此問題，Jason Yan推薦InnoSwitch4-CZ芯片組有源鉗位 ZVS 反激方案。該方案包括InnoSwitch4-CZ ZVS 反激控制器，ClampZero? 低側(cè)收發(fā)器直接與InnoSwitch4-CZ 接口連接，以及內(nèi)部集成高側(cè)驅(qū)動(dòng)電路及鉗位用 MOSFET。

DER-949 參考設(shè)計(jì) : 70W 輸出電源

內(nèi)含InnoSwitch4-CZ (INN4075C-H182)，擁有5V/6.5A, 9V/5A, 15V/3A, 20V/3.5A 輸出，100 – 132VAC 輸入，滿載效率 >94%，50°C 環(huán)境溫度下，元件溫度 <100?C，尺寸大小為6.55cm x 2.90cm x 1.78cm，待機(jī)功耗 <20mW，并且滿足 EMI 和 2kV 雷擊測(cè)試要求，可應(yīng)用在墻壁插座、浪涌保護(hù)器和電源排插板上。

此外，Jason Yan還介紹了InnoSwitch3-Pro，它可在雙端口輸出的插座應(yīng)用當(dāng)中實(shí)現(xiàn)獨(dú)特的均流架構(gòu)。它有三大優(yōu)點(diǎn)：1.單級(jí)轉(zhuǎn)換——相較于傳統(tǒng)拓?fù)湫试黾?4%，端到端效率 92%，元件數(shù)目極少；2.極佳的散熱性能，無集中發(fā)熱點(diǎn)；3.無需第二級(jí)高頻 DC-DC 變換器，降低輻射 EMI。

DER-916 參考設(shè)計(jì) : 65W 輸出具備均流功能的多口輸出設(shè)計(jì)

內(nèi)含 PowiGaN 氮化鎵開關(guān)的 InnoSwitch3-Pro(INN3370C)，雙 C 口輸出，具備均流功能，擁有100 – 132VAC 輸入，兩個(gè) C 輸出口均可輸出 65W 輸出功率，無需第二級(jí) DC-DC 變換器，>92% 的端到端滿載效率，兩個(gè)輸出口均支持 5V/9V/15V/20V 輸出，50°C 環(huán)境下元件溫度低于 110?C，尺寸大小為6cm x 4cm x 2.03cm，可應(yīng)用于墻壁插座、浪涌保護(hù)器和電源排插板上。

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總結(jié)

Power Integrations, Inc.是一家專注于高壓電源管理及控制領(lǐng)域的高性能電子元器件及電源方案的供應(yīng)商，提供一系列高度集成的高壓IC，可從交流電源為智能家居和智能建筑提供最高能效的動(dòng)力支持。這些IC在一個(gè)單芯片上集成了功率MOSFET以及控制和保護(hù)電路，可幫助客戶設(shè)計(jì)出元件數(shù)非常少的電源方案，并大幅縮短上市時(shí)間。其部分主要優(yōu)勢(shì)有：利用EcoSmart技術(shù)極大降低待機(jī)功耗；通過創(chuàng)新的FluxLink技術(shù)省去典型的光耦器，在安規(guī)隔離帶之間進(jìn)行反饋控制；利用頻率調(diào)制技術(shù)降低EMI；提供故障保護(hù)；以及通過內(nèi)置的熱關(guān)斷提高可靠性。