摘要：本文介紹了一種智能家居的電路保護系統，并且分電源接口和信號接口兩個方向介紹，針對系統電源口防護、DC口供電保護、信號線保護等問題提出解決方案，并付諸于實踐。

　　隨著互聯網技術高速發展，傳統行業與互聯網行業融合已是大勢所趨。智能家居這一概念已產生多年，近年來伴隨建筑、家電、安全防護、互聯網和通信以及IT等行業的快速成長，智能家居行業開始呈現蓬勃發展之勢。由于智能家居系統涉及多個行業，如建筑、裝潢、家電、互聯網等，行業間的協調和標準統一方面目前還不成熟，這要求智能家居系統更多地考慮產品的安全特性，例如對于施工現場可能出現的錯接、短路等誤操作具有極強的保護性且維修成本低;另外智能家居的安裝和布線可能是一次性的，所以系統最好具有極高的可靠性，對應用過程中可能出現的雷擊浪涌、電網過電壓、靜電等能夠及時保護。

　　實際應用中，智能家居系統的電源接口和信號接口極易受到雷擊浪涌、電網電壓波動、靜電和老化短路、接線錯誤等過電壓及過電流故障侵害，導致系統故障或損壞。為提高系統的安全性和可靠性，需要在設計時考慮對其相應接口做充分的保護。

1 系統電源口防護

　　對于存在交流供電輸入口的產品，供電口常見的可能出現的異常輸入包括雷擊、電源零線丟失、輸入電壓錯誤、電力線感應等過電壓故障和錯接、短路等過電流故障。這些故障可能會使智能家居這類的低功率系統損壞，可以通過單獨或聯合采用PPTC或Fuse(保險絲)以及MOV(金屬氧化物壓敏電阻)等器件實現保護。

　　如圖1所示的典型應用電路所示，由PPTC和MOV耦合而成的2Pro產品，在發生偶然的瞬態過壓時，并聯于電路中的MOV導通泄放故障能量，而其過程中如果存在過高的電流或熱量會使耦合的PPTC進入高阻狀態，從而降低MOV元件失效的風險;同時串聯于電路中的PPTC則可以對可能過電流故障進行及時的保護。從圖2所示的典型雷擊浪涌響應曲線可以看出，2Pro產品可以及時地保護下游設備免遭浪涌瞬時過電壓的破壞。2Pro的耦合集成設計比單一的分立器件設計對過電壓、過電流及過溫有著更可靠的保護效果，如圖3所示，這是因為在某些故障條件下，如零線丟失，即便上游使用的分立的保險絲或功率電阻，MOV也可能會過熱而燒毀從而導致災難性后果。

2 DC口供電保護

　　對于直流口，供電口常見的可能出現異常輸入包括錯接電源、反接電源等過電壓故障和短路等過電流故障。這些故障可能會使智能家居這類低功率系統損壞，如果通過其他的方案來實現這些保護，可能會用到PPTC或Fuse、二極管、場效應管、IC及阻容等，需要的周邊器件比較多，成本及空間要求高。而TE的PolyZEN產品在更可靠地解決這些問題的同時，可以有效節約設計空間和成本，器件的可恢復特性則大大地有利于后期維護。

　　PolyZEN由PPTC和Zener管耦合而成，在輸入電壓異常的情況下，PolyZEN能夠輸出較為穩定的電壓，可以保護輸入電源錯誤或反接電源的故障情形;在回路電流異常的情況下，PPTC可以有效地“切斷”電路，使得下游電子設備得到有效的保護。圖4是PolyZEN典型的應用示意圖。