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单火线开关供电电源工作原理.pdf
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更新于2023-03-16
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单火线开关供电电源工作原理pdf,单线进出的电子开关有着广阔的应用前景:一方面它可以直接代换家居中非常普及的墙壁开关,安装和代换都很方便,另一方面还可以方便地实现遥控或智能控制。然而,正因为只有单线进出,在开关闭合时,开关两端电压几乎为零,电子开关的自身供电难以解决,况且又由于开关所控制的负载不确定性,使得这个问题难上加难。单火线开关供电一般是分成两部分来实现对控制电路的供电:关态供电和开太供电。
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单火线开关供电电源部份的工作原理(V2.0 版本)
单线进出的电子开关(以下简称为单线电子开关)有着广阔的应用前景:一方面它
可以直接代换家居中非常普及的墙壁开关,安装和代换都很方便;另一方面还可以方便
地实现遥控或智能控制。然而,正因为只有单线进出,在开关闭合时,开关两端电压几
乎为零,电子开关的自身供电难以解决;况且又由于开关所控制的负载不确定性,使得
这个问题难上加难。
单火线开关的供电一般是分成两部份来实现对控制电路的供电:关态供电和开态供
电,下面分别加以说明:
1.关态供电(灯不亮,待机供电):
在关灯的时候,即可控硅截止不导通的状态下主要是由微功耗电源模块 PI-3V3-B4 来
实现取电的(参以下电路原理图),PI-3V3-B4 负责把 220V 的电网电压变成 3.3V 的稳定
的低压直流输出。从图 1 的路径中看到,市电电网电源从零线(N)通过灯负载(LAMP)
经过整流二极管 D5,然后串入了限流电阻 R1 加到电源模块 PI-3V3-B4 的高压输入脚
(IN),由电源模块的公共接地端(GND)经桥式整流器(D1-D4)中的一个二极管(D1)
回到电网的火线端(L)形成一个电流回路。使得电源模块有高压电源输入,低压输出
端(OUT)就有了 3.3V 的稳定直流电压输出供给控制电路(如控制芯片、无线模块等)
使用。
有些朋友会问:既然称为单火线开关是不是不需要零线都能工作,其实“单火线”是相
对电子开关盒来说的(只需要接入火线到开关盒中,不需要接入零线到开关盒中),对整
个电路来说,实际上也是经过零火线来工作的,只不过借用了灯具作为连接零线的通路,
这就产生了一个问题,由于节能灯或 LED 类灯具只要通过很小的电流,在关灯时都会
产生闪烁发光现象,特别是 LED 灯闪光的时候非常亮,这个电流一般不能大于 30μA,
当然有些灯具大一些(例如 100μA)也不会闪,但为了做成的开关能适应更多的灯具这
个电流是越小越好。由于微功耗的电源模块转换效率一般都比较低,大都不超过 50%(优
化后可以达到 65%),所以在输入电流 30μA 的情况下,低压输出端(OUT)能提供给控
制电路使用的电流不会超过 1mA(即使瞬间电流可以几十 mA,但平均电流都必须控制
在 1mA 以下)。
除了控制尽量小的后级控制电路电流以外,电源模块本身的空载电流也是一个关键因
素。如果电源模块本身的空载输入电流大于 30μA 的话,就算后级控制电路使用的电流
为零也无法将电子开关的整体待机电流做到 30μA 以下,所以我们改进开发了这一种电
源模块。它的空载电流非常小(近乎“零”功耗),这样在有条件把控制电路的使用电流做
得很小的话,整个开关的待机电流就能做得很小,就能适应更多的节能灯或 LED 灯。
2.开态供电(灯点亮):
在开灯的时候,即可控硅导通的状态下,为了维持电路的供电,我们使用了两个稳压
管(Z1、Z2)和桥式整流器(D1-D4)组成了开态取电电路。
综上所述,不论电子开关导通还是截止,都能够解决电子开关电路的自身供电问题。
本公司保留对产品在可靠性、功能和设计方面的改进作进一步说明的权利
用户手册的更改,恕不另行通知
MC30P6060 用户手册
SinoMCU 8 位单片机
2015/11/03
上 海 晟 矽 微 电 子 股 份 有 限 公 司
Shanghai SinoMCU Microelectronics Co., Ltd.
MC30P6060 用户手册 V1.3
上海晟矽微电子股份有限公司
2/81
目录
1 产品简介 ....................................................................................................................................................... 5
1.1 产品特性 ....................................................................................................................................... 5
1.2 订购信息: ................................................................................................................................... 6
1.3 系统框图 ....................................................................................................................................... 6
1.4 引脚排列 ....................................................................................................................................... 7
1.5 引脚说明 ....................................................................................................................................... 8
2 中央处理器 ................................................................................................................................................... 9
2.1 指令集 ........................................................................................................................................... 9
2.2 程序存储器(OTP) .................................................................................................................. 11
2.3 数据存储器 ................................................................................................................................. 11
2.4 堆栈 ............................................................................................................................................. 12
2.5 烧录配置选项 ............................................................................................................................. 13
2.6 系统控制寄存器 ......................................................................................................................... 16
3 系统时钟 ..................................................................................................................................................... 18
3.1 外接晶体振荡器 ......................................................................................................................... 18
3.2 内置高频 RC 振荡器 .................................................................................................................. 18
3.3 内置低频 RC 振荡器 .................................................................................................................. 18
3.4 工作模式 ..................................................................................................................................... 18
3.5 休眠模式 ..................................................................................................................................... 19
4 复位 ............................................................................................................................................................. 20
4.1 复位条件 ..................................................................................................................................... 20
4.2 上电复位 ..................................................................................................................................... 21
4.3 外部复位 ..................................................................................................................................... 21
4.4 低电压复位 ................................................................................................................................. 21
4.5 看门狗复位 ................................................................................................................................. 21
5 IO 口 ............................................................................................................................................................ 22
5.1 IO 工作模式 ................................................................................................................................ 22
5.2 上拉、下拉电阻和开漏控制 ..................................................................................................... 23
6 定时器 ......................................................................................................................................................... 24
6.1 定时器 T0 .................................................................................................................................... 24
6.2 定时器 T1 .................................................................................................................................... 26
6.3 WDT 定时器 ............................................................................................................................... 30
7 中断 ............................................................................................................................................................. 32
7.1 外中断 ......................................................................................................................................... 32
7.2 定时器中断 ................................................................................................................................. 32
7.3 键盘中断 ..................................................................................................................................... 32
1.1 中断相关寄存器 ......................................................................................................................... 33
8 电气参数 ..................................................................................................................................................... 34
8.1 极限参数 ..................................................................................................................................... 34
8.2 直流电气参数 ............................................................................................................................. 34
8.3 交流电气参数 ............................................................................................................................. 37
9 封装外形尺寸 ............................................................................................................................................. 38
MC30P6060 用户手册 V1.3
上海晟矽微电子股份有限公司
3/81
10 特性曲线图 ................................................................................................................................................. 41
10.1 IO 输出高电平驱动电流 VS 输出电平 ................................................................................... 41
10.2 IO 输出低电平驱动电流 VS 输出电平 ..................................................................................... 43
10.3 输入高低电平 VS 电源电压 .................................................................................................... 44
10.4 上拉电阻 VS 电源电压 .............................................................................................................. 46
10.5 下拉电阻 VS 电源电压 .............................................................................................................. 47
10.6 内部 16M 动态功耗 VS 电源电压 ............................................................................................. 47
10.7 内部 8M 动态功耗 VS 电源电压 ............................................................................................... 48
10.8 内部 4M 动态功耗 VS 电源电压 ............................................................................................... 48
10.9 内部 2M 动态功耗 VS 电源电压 ............................................................................................... 49
10.10 内部 1M 动态功耗 VS 电源电压 ............................................................................................... 49
10.11 内部 455K 动态功耗 VS 电源电压 ........................................................................................... 50
10.12 外部 16M 晶振动态功耗 VS 温度 ............................................................................................. 50
10.13 外部 16M 晶振动态功耗 VS 电源电压 ..................................................................................... 51
10.14 外部 8M 晶振动态功耗 VS 温度 ............................................................................................... 51
10.15 外部 8M 晶振动态功耗 VS 电源电压 ....................................................................................... 52
10.16 外部 4M 晶振动态功耗 VS 温度 ............................................................................................... 52
10.17 外部 4M 晶振动态功耗 VS 电源电压 ....................................................................................... 53
10.18 外部 2M 晶振动态功耗 VS 电源电压 ....................................................................................... 53
10.19 外部 1M 晶振动态功耗 VS 电源电压 ....................................................................................... 54
10.20 外部 455K 晶振动态功耗 VS 温度 ........................................................................................... 54
10.21 外部 455K 晶振动态功耗 VS 电源电压 ................................................................................... 55
10.22 LIRC 动态功耗 VS 电源电压 ................................................................................................... 55
10.23 LIRC 动态功耗 VS 温度 ............................................................................................................ 56
10.24 32768 晶体动态功耗 VS 电源电压 .......................................................................................... 56
10.25 RTC 模式(32768 晶体)功耗 VS 温度 .................................................................................. 57
10.26 RTC 模式(32768 晶体)功耗 VS 电源电压 ........................................................................... 57
10.27 STOP 功耗 VS 温度 ................................................................................................................. 58
10.28 STOP 功耗 VS 电源电压 ......................................................................................................... 58
10.29 WDT 功耗 VS 温度 .................................................................................................................. 59
10.30 WDT 功耗 VS 电源电压 .......................................................................................................... 59
10.31 LV D 电压 VS 温度 ..................................................................................................................... 60
10.32 HIRC=16MHz 频率 .................................................................................................................... 68
10.33 HIRC=8MHz 频率 ...................................................................................................................... 69
10.34 HIRC=4Mz 频率 ......................................................................................................................... 71
10.35 HIRC=2MHz 频率 ...................................................................................................................... 72
10.36 HIRC=1MHz 频率 ...................................................................................................................... 74
10.37 HIRC=455KHz 频率 ................................................................................................................... 75
10.38 POR 电压 VS 温度 ..................................................................................................................... 77
10.39 外部 16M 晶振起振、维持振荡电压 VS 温度 ......................................................................... 77
10.40 外部 8M 晶振起振、维持振荡电压 VS 温度 ........................................................................... 78
10.41 外部 4M 晶振起振、维持振荡电压 VS 温度 ........................................................................... 78
10.42 外部 455K 晶振起振、维持振荡电压 VS 温度 ....................................................................... 79
10.43 LIRC=32KHz 频率 ..................................................................................................................... 79
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