目前，二線制(無零線輸入)電子墻壁開關除供電電路之外的其它電路(如控制電路、驅(qū)動元件等)的供電,大多采用在開關關閉時由關態(tài)供電電路在電力線路的電壓回路中取電的方法(即關態(tài)供電方法，其電路稱為關態(tài)供電電路)，以及在開關開啟時，由開態(tài)供電電路在電力線路的電流回路中取電的供電方法(即開態(tài)供電方法，其電路稱為開態(tài)供電電路)。關態(tài)供電方法一般采用阻容降壓整流濾波或變壓器降壓整流濾波，當開關關閉時，由于開關的控制電路需要維持正常待機工作，會消耗較小的功率，而在開關開啟的瞬間，開關消耗較大的功率，用繼電器作為開關的驅(qū)動元件更是如此。即使控制電路及微控制器在開關關閉時的待機功耗很低，為了保證開關的正常開啟，需要較大的關態(tài)供電電流，大于等于開關的最大工作電流，否則，開關開啟的瞬間電壓迅速下降，使得控制電路不能繼續(xù)正常工作。因此，在開關關閉時仍有較大的待機電流流過開關，當負載為節(jié)能燈或日光燈時，燈具會發(fā)生閃爍現(xiàn)象。為了不使燈具閃爍，有的采用在負載兩端并聯(lián)阻容元件作為負載連接器的方法，這就增加了安裝難度，使電子開關難以推廣。

基于以上問題，本文提供了一種用于二線制電子開關的供電電路，在開關關閉時給控制電路提供很小的電流，用以維持待機工作，開關開啟的瞬間，先由控制單元控制關態(tài)供電單元，提供較大的工作電流給控制單元和驅(qū)動元件，使開關開啟，然后轉(zhuǎn)入開態(tài)供電狀態(tài)。當開關關閉時，控制單元控制關態(tài)供電單元提前進入大電流工作狀態(tài)，迅速補充開關關閉瞬間控制單元和驅(qū)動元件消耗的功率，使電源濾波電容兩端的電壓維持在額定值。有效地解決了負載燈具閃爍的問題。

供電電路如圖1所示，包括開態(tài)供電單元、關態(tài)供電單元及穩(wěn)壓濾波單元，其特征在于，關態(tài)供電單元還包括瞬態(tài)電流控制電路，開關開啟的瞬間，先由控制單元的控制端口發(fā)出控制信號給與其相連的瞬態(tài)電流控制電路，瞬態(tài)電流控制電路通過穩(wěn)壓濾波單元提供較大的工作電流給控制單元和驅(qū)動元件，再由控制單元控制驅(qū)動元件，使開關開啟，轉(zhuǎn)入開態(tài)供電狀態(tài)。當開關關閉時，控制單元控制關態(tài)供電單元提前進入大電流工作狀態(tài)，迅速補充開關關閉瞬間控制單元和驅(qū)動元件消耗的功率，使電源濾波電容兩端的電壓維持在額定值，然后，瞬態(tài)電流控制電路維持很低的電流，供控制單元進入休眠待機狀態(tài)時使用。

圖1 二線制電子開關供電電路原理圖

該供電電路與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：只要控制單元保證有足夠低的靜態(tài)功耗，就可以通過瞬態(tài)電流控制電路，既能把開關的靜態(tài)電流控制在最低限度，以維持開關系統(tǒng)進入休眠待機狀態(tài)，又能在開關開啟瞬間提供充足的工作電流給控制單元和驅(qū)動元件，使開關準確開啟，解決了負載燈具閃爍的問題。而且，不用安裝負載阻容元件，可直接替換普通開關，適合各種燈具使用，使二線制電子開關的推廣應用成為可能。

工作原理及實現(xiàn)方式

圖1中，AC/DC轉(zhuǎn)換電路可采用常用的阻容降壓、整流方式進行電壓轉(zhuǎn)換，可用全波整流，也可用半波整流。AC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端接瞬態(tài)電流控制電路的輸入端IN。瞬態(tài)電流控制電路的輸出端(關態(tài)供電單元的輸出端)OUT和開態(tài)供電單元的輸出端均與穩(wěn)壓濾波單元的VCC連接。經(jīng)穩(wěn)壓濾波單元輸出的穩(wěn)定直流電壓VCC加在與其連接的電流控制輸入端口。控制單元的電流控制輸出端口與瞬態(tài)電流控制電路的電流控制輸入端口Ctrl連接。

瞬態(tài)電流控制電路包括R1~R4、場效應管Q1和Q2、電容C1、二極管D1；二極管D1的正極作為瞬態(tài)電流控制電路的輸入端IN，負極與Q1的漏極和R1的一端連接；Q1的源極與R3的一端連接，R3的另一端與R4的一端連接，形成瞬態(tài)電流控制電路的輸出端口OUT。Q1的柵極與R2連接，R2的另一端與R1的另一端及Q2的漏極連接；Q2的柵極與R4的另一端及C1的一端連接，并作為瞬態(tài)電流控制電路的電流控制輸入端口Ctrl；Q2的源極與C1的另一端連接，形成公共地，并與開關各單元的直流公共地連接。

當開關處于關閉狀態(tài)時，L、N兩端加220V交流電壓的瞬間，Q2截止，Q1通過電阻R1、R2獲得較高的柵極電壓，處于充分導通狀態(tài)，有大電流流過Q1的源極，經(jīng)分壓限流電阻R3送到穩(wěn)壓濾波單元，穩(wěn)壓濾波單元中的電容同時起到了存儲電能的作用，經(jīng)穩(wěn)壓濾波使系統(tǒng)獲得工作電壓VCC。在瞬態(tài)電流控制電路的OUT端口，電壓升高的同時，Q2的柵極經(jīng)R4獲得電壓而導通，Q1的柵極電壓隨之降低，當OUT端口電壓升高到VCC后，Q1的柵極獲得較低的電壓而處于低導通狀態(tài)，只要控制單元的靜態(tài)功耗足夠低，Q1處于低導通狀態(tài)時，系統(tǒng)仍能夠?qū)⒐ぷ麟妷悍€(wěn)定在額定值。

開關開啟時，先由控制單元的控制端口輸出一個低電平給與其連接的瞬態(tài)電流控制電路的電流輸入端口Ctrl,輸入到Q2的柵極，Q2截止，Q1由R1、R2獲得較高的柵極電壓而充分導通，瞬態(tài)電流控制電路在瞬間經(jīng)過穩(wěn)壓濾波單元，給控制單元和驅(qū)動元件提供較大的工作電流，再由控制單元控制驅(qū)動元件，使開關開啟，轉(zhuǎn)入開態(tài)供電狀態(tài)。此時，關態(tài)供電電路失去電壓，停止工作，控制單元的控制端口經(jīng)上拉電阻R4獲得高電平，也可以由控制單元將其轉(zhuǎn)換為低電平，為開關關閉瞬間提供大電流供電提前做好準備。

開關關閉時，先由控制單元的控制端口輸出一個低電平(或如上所述，關閉前保持為低電平狀態(tài))給與其連接的瞬態(tài)電流控制電路的電流控制輸入端口Ctrl，開關關閉的瞬間，瞬態(tài)電流控制電路的輸入端獲得電壓和電流，Q2截止，Q1由R1、R2獲得較高的柵極電壓而充分導通，使輸出電流增加。瞬態(tài)電流控制電路在瞬間可給穩(wěn)壓濾波單元和控制單元提供較大的工作電流，迅速補充開關關閉瞬間控制單元和驅(qū)動元件消耗的功率，以及開關由開啟到關閉瞬間所消耗的穩(wěn)壓濾波單元中電容器所存儲的電能，使穩(wěn)壓濾波單元兩端的電壓維持在額定值。然后，控制單元的控制端口輸出高電平給與其連接的瞬態(tài)電流控制電路的電流控制輸入端口Ctrl，Q2導通，Q1處于低導通狀態(tài)，瞬態(tài)電流控制電路維持很低的電流，供控制單元進入休眠待機狀態(tài)使用。

該電路能夠在負載燈具關閉后為系統(tǒng)提供微弱的電流，而不使負載燈具閃爍，又能在開燈瞬間為系統(tǒng)提供足夠大的啟動電流。

結(jié)語

在實際應用過程中驗證了該電路的合理性，工作穩(wěn)定可靠，有效地解決了電子開關中負載燈具閃爍的問題。

發(fā)布者：博子