Sicherheit für das Smart Home
Schutz intelligenter Steckdosen und Dimmer
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Schutz und Steuerung für Lichtdimmer und Steckdosen
Sowohl intelligente Lichtdimmer als auch intelligente Steckdosen beziehen ihre Energie aus dem Stromnetz. Sie benötigen daher einen Schutz der Stromleitung. Beide Geräte besitzen auch drahtlose Kommunikationsschnittstellen, die vor ESD geschützt werden müssen. ESD-Schutz ist zudem erforderlich, um die Schaltkreise eines manuell gesteuerten Schalters und anderer Kontaktpunkte während der Produktion und Installation abzusichern. Die typischen Möglichkeiten für Überstromschutz, Überspannungsschutz und Leistungssteuerung sind in Abbildung 1 dargestellt.
Intelligente Steckdosen verwenden Schottky-Gleichrichter zur Gleichrichtung im Schaltnetzteil, das den Gleichstromkreis versorgt. Schottky-Gleichrichter haben eine niedrige Vorwärtsspannung. Diese verbessert den Wirkungsgrad der Leistungsumwandlung. Darüber hinaus weisen Schottky-Dioden schnelle Schaltgeschwindigkeiten auf. Dadurch lassen sich Schaltnetzteile bei hohen Frequenzen betreiben, was den Wirkungsgrad zusätzlich verbessert.
In Dimmern wird ein Halbleiter-Wechselstromschalter (TRIAC) zur Steuerung des prozentualen Anteils der AC-Wellenform verwendet, der an das Licht abgegeben wird. Für Lichtquellen mit niedrigem Laststrom wie LEDs können TRIACs einen Haltestrom von nur 6 mA aufweisen. Eine weitere Möglichkeit zur Steuerung der Lichtquelle ist ein MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Diese Komponente zeichnet sich durch schnelle Schaltzeiten und einen niedrigen Einschaltwiderstand aus, um den Leistungsverlust zu minimieren und die Effizienz der Leistungsübertragung vom Eingang zum Ausgang zu verbessern. Ein Gate-Treiber steuert den MOSFET und sorgt für dessen effizientes Ein- und Ausschalten.
Primäre Parameter der Schottky-Diode:
- Vorwärtsspannung
- Vorwärtsstrom
- Rückwärtsspannung
- Erholungszeit
Primäre TRIAC-Parameter:
- Durchlassstrom
- Nennspannung
- Haltestrom
- Steigungsrate des Durchlassstroms
Primäre MOSFET-Parameter:
- Drain-Source-Strom
- An-Widerstand
- Schaltzeit
Primäre Parameter für MOSFET-Gate-Treiber:
- Eingangsspannung
- Ausgangsstrom
- Schutz intelligenter Steckdosen und Dimmer
- Hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit
- Schutz vor elektrostatischer Entladung
- Schutz und Steuerung für Lichtdimmer und Steckdosen
- Schutz und Steuerung für GFCIs, AFCIs und USB-Steckdosen
- Wichtige Sicherheitsnormen und Fazit
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