【導讀】為了迎接智能家居成本挑戰，作為設備的‘心臟’器件------供電電源模塊，肯定也要面對市場的發展趨勢，迎接高成本要求的挑戰。降低供電系統成本的角度出發，優化設計和物料是相互銜接的，首先要保證電源產品的質量和可靠性，選擇的物料質量必須過關，因此只能通過優化電路設計使電路中的各器件參數，在滿足設計降的要求，從而使物料的成本得到降低。
智能家電和智能安防等新型家居系統正在逐步走進我們的世界，為提供更多的生活便捷而服務，完美地詮釋著人們對于智能家居的美好憧憬，而供電系統作為一切智能設備的心臟，是各個控制系統正常運行的有力保障。鑒此，筆者有幸采訪到了來自廣州金升陽科技有限公司的高級FAE工程師蔡曉靜，與其共同探討智能家居領域中電源系統未來的發展方向。
迎接智能家居成本挑戰 從供電系統做起
當前的大環境下，各行業產品要求的成本都在逐漸提升，從很多設備采用的器件開始逐步轉換為國產化器件便可看出趨勢所向，而智能家居應用同樣面臨著成本過高的難題，這也是阻礙其普及的重要因素之一。“作為設備的‘心臟’器件------供電電源模塊，肯定也要面對市場的發展趨勢，迎接高成本要求的挑戰。”蔡曉靜指出，從降低供電系統成本的角度出發，一般來說主要有以下幾種方式：人工制造成本、物料成本、優化設計。
優化設計和物料是相互銜接的，首先要保證電源產品的質量和可靠性，選擇的物料質量必須過關，因此只能通過優化電路設計使電路中的各器件參數，在滿足設計降額的前提下減少對高參數的要求，從而使物料的成本得到降低；另一種方式就是通過理論分析，反復試驗，尋找到物美價廉的器件。對人工制造成本而言，隨著人力成本的提高，生產制造過程的自動化，提高產品生產效率是最有效的解決辦法。
看好智能家居控制系統前景，專攻低功耗市場
雖然目前的智能家居尚未得到大規模的普及應用，但可喜的是一些簡單實用的小玩意如智能插座，智能開關等正慢慢地走進我們的生活。通過廠家提供的相應APP，我們可以在手機等終端的應用界面直接控制安裝有智能開關的家用電器的開啟與關斷。“從實用性和目前的市場情況來看，智能家居控制系統有著較好的發展前景，而金升陽作為專業電源生產商，會針對智能家居產品中，低功率類的控制板提供供電電源。”蔡曉靜補充道。
據蔡曉靜介紹，金升陽針對低功耗控制板設計的供電電源可以分為兩大類：一類是AC轉DC的電源，主要為控制板的芯片和控制器件供電；另一類為DC轉DC電源，主要為低壓芯片和通信接口部分供電。通過集成化的模塊方式為設計工程師提供簡單化、靈活化的電源解決方案，從而提高智能家居產品的使用可靠性。
新型開關電源方案迎合小體積與節能需求
對于用戶來說，智能家居除了需要實現智能控制的功能外，對家居的裝飾功能同樣很重要，因此精致的外觀是不可或缺的。然而，很多時候正是由于外觀的需求造成了智能產品體積的局限，對電源模塊的體積小型化也有了相應的要求，那么對電源來說會有新的問題出現：體積小了，很多保護功能沒有多余的空間放置，生產制造工藝的難度增大，電源的可靠性降低，很多情況下要滿足體積的要求，還要和器件廠家定制或使用非標品的材料，導致成本的提高。針對這一問題，蔡曉靜表示，金升陽在保證產品的安規和可靠性要求下，除了從設計電路優化、產品散熱設計、新專利技術的研究等方面做突破外，還會結合智能家居產品生產商深入溝通，從結構上對產品的體積、形狀引腳兼容等方式充分利用空間，開發滿足真正符合需求的產品。
而為了應對智能家居控制器對于小體積、節能環保的要求，金升陽選擇使用開關電源替代傳統的解決方案。蔡曉靜指出，傳統電源的解決方案通常由以下兩種方式得到低壓直流輸出：RC阻容式降壓和工頻變壓器降壓。RC阻容式降壓方案的優點在于電路成本低，占板面積小，缺點在于電源的轉換效率低，輸入電壓波動范圍小，負載值容易受影響，電路調試相對比較復雜，最大的一點就是產品的輸入端與輸出端不隔離，容易造成觸電，有可能危害人身的安全。
工頻變壓器降壓方案優點在于電源電路很好調試，電路結構也很簡單，高壓和低壓部分經過變壓器隔離，提高了安全等級，價格成本相對來說也比較低，缺點在于輸入電壓的范圍受限，體積太大，轉換效率低，不滿足智能家居控制器對體積和節能方面的要求。
相反，采用開關電源作為智能家居控制器的解決方案，可以通過開關電源本身參數的設計，實現穩壓輸出，且附帶過流、短路等保護功能，從而實現外圍電路簡單，高效率、保護功能齊全的特點。由于開關電源采用高頻控制的方式，內部變壓器可以設計得很小，使得整個開關電源小型化，最終彌補了上述兩種方案的缺點。
