在消费类智能产品中,能直接控制用电的智能插座已经慢慢的加入智能家居的行列,在给我们带来了很多便捷的同时也因为市场上的鱼龙混杂导致各种事故案例。智能插座给大家的普遍印象就是能够使用手机APP进行远程开关查询控制用电开关的状态,部分也可以统计电量。随着智能家居方案类公司的增多和部分产品的公司的基因,随便做一个电源开关加上一个WIFI模块就号称智能插座的某宝的智能插座越来越多;在这个作为一个技术开发者,今天就浅谈一下智能插座硬件开发设计的几个核心技术点,供智能家居爱好者学习交流。
NO1:标准规范
作为一个开发设计人员,智能家居类产品在设计前一定要全面了解该产品的国内国际要求和规范,对于出口产品还要了解相关认证CE或UL的设计要求,以下简要列出几项智能插座相关类的标准规范,详细了解其中设计的安规标准;同时,由于智能插座也属于信息类产品,还需要满足信息类相关设计的通用标准和规范。标准和规范是开发,测试及认证人员必须熟悉了解掌握的细节,否则开发的产品不满足相关规范就是一个项目的失败。
NO2: 智能通信
智能插座其实就是插座的智能化,如果在满足规范的情况下使插座智能是一个关键点和核心要点;通常的方式就是通过通信模块与嵌入式控制器控制开关是传统插座智能化,这里通信模块的选型是智能插座的核心点;主要有3点需要讨论和关注:
1)通信方案的选取:WiFi、zigbee,蓝牙;
2)通信模块厂家的选择:选择大品牌标准化的模块或者定制化的模块,国产的芯片方案或者国际知名大品牌方案;
3)接入平台的选择:智能插座通常依靠自身的云平台,或者第三方的云平台,在选择方案时一定要考虑好对接的平台和使用场景,便于充分预估产品的开发周期和工作量。
附:国内某些智能插座的方案就是用最简单的方案最低成本的通信模块实现的,下图为公开的设计参考资料,仅供学习交流
NO3: 电源功耗
智能插座的电源设计市面上通常有2种主流的设计方案,第一种采用隔离电源方案,这种通常适用于带USB接口,或者附件功能比较多最大功耗比较大的方案;第2种采用非隔离的电源方案,这种通常负载能力有限,电源方案要根据实际使用情况选择;
电源设计要充分考虑EMC和待机功耗,由于给通信模块供电要确保足够的强弱电分离距离,电源功耗设计方案建议重点关注注意以下6点:
1、电源方案选择隔离方案和非隔离方案前要充分评估两种方案的优缺点;
2、待机功耗设计要尽量小,尽量选择待机功耗小的通信模块;
3、电源设计给通信模块设计供电尽量要确保足够小的纹波,二级电路有条件可选择LDO降压设计;
4、强弱电区域要保持足够宽的安规距离,确保有一定余量的满足安全规范;
5、电源前级要有足够的安规设计及短路保护器件,确保用电安全;
6、由于消费品经常移动,电解电容尽量选择插件的,不要选择贴片的;
由于时间关系,后期待续交流。。。。
每一个行业都有一种灵魂,叫“工匠精神”,每一个优秀的产品都需要一群优秀的技术产品人员用各自的专业深耕投入,你认为很简单很容易那是因为你没有相应的专业水平细想为什么,细想还有没有更好的设计方案,做好技术多想多学多实践,做好产品专注研究不放弃,伟大的背后是苦难,精品的背后是汗水!
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