拆解|可能是最便宜的智能家居产品——WiFi智能插

电子发烧友网报道（文/李诚）智能家居作为近年来家居市场的新热点，正在迅速融入我们的生活，给我们带来便利。在智能家居品类中，比较便宜的产品当属WiFi智能插座。WiFi智能插座的出现，不仅打破了人们对智能家居操作繁琐的固有形象，在设备联网的条件下，还可以通过APP打开或关闭电器，实时反馈电器的工作状态。 为探明WiFi智能插座的工作原理及内部构造，近日笔者对一款博联的WiFi智能插座进行了拆解。 外观及拆解流程 WiFi智能插座在工作原理上其实就相当于一个转换插头的作用，因此它的安全性尤为重要。在本次拆解的WiFi智能插座中，它首先通过带有底线的三插引脚与电网进行连接取电，以此保证用电器发生漏电时，电流能够顺利地流向大地，避免用电事故的发生。 另外，这款WiFi智能插座在取电引脚方面也进行了特殊的设计，单独延长了地线引脚的长度，保证WiFi智能插座在插入电网取电时，地线最先接通，即使用电设备存在漏电问题也不会对人体造成危害。 引脚的下方是这款WiFi智能插座的铭牌，它的额定电压为250V，最大电流为10A，可承受最高2500W的输出功率。 插座的正面采用了2+3的5孔插座设计，可使用不同用电设备的取电需求。在插孔的下方，是一颗半透明状的多功能复用按键，这颗按键不仅可以通过长按的方式，配置设备网络，在断网状态下，还可以当作控制设备通断电的开关使用。 在设备封装方面，此款WiFi智能插座通过两颗形状怪异的内三角螺丝对外壳进行固定。从设备通用性来看，使用这种异形螺丝不符合产品通用标准的要求。但是从安全方面来看，生产厂商在插座、插排此类用电器中使用异形螺丝，可以很好地避免因为个人私拆、维修，在后期使用时发生安全事故，毕竟这是一个工作电压高达220V的电能转换器。 除去顶部用于固定了两颗螺丝之外，插座的中部及下部均通过卡扣进行固定。 器件使用及工作原理 通过拆解发现，这款智能插座的内部非常的简洁，直插型元器件以及无线通信模块，均整齐地排列在PCB的正面，贴片器件在PCB的背面。元器件的走线也非常合理，没有出现“飞线”的问题。 通过拆解分析，WiFi智能插座内部结构及工作原理如上图所示。
220V市电从插座火线引脚进入WiFi智能插座内部，进入插座内部后开始兵分两路，其中一路进入PCB板为弱电部分供电，另一路串联在继电器的常开触点上，实现火线回路的通断控制。 进入PCB弱电部分的电流，首先会进入用于电路保护的压敏电阻。压敏电阻对电压的变化比较敏感，是一个可以抑制异常电压的器件。在实际应用中，压敏电阻可以根据两端电压值，控制电路的导通与关断，甚至在电压过高时，压敏电阻还会通过自身击穿的方式保护后级电路不受电压波动的影响。 当电流通过压敏电阻后，会进入位于压敏电阻下方的热敏电阻，进行电路的二次保护，避免电路温度过高或电流过大。 经过二次保护的电流会经过一系列的二极管整流、电容滤波后流向一次降压电路。在一次降压电路中，使用到了一颗丝印为ASZAHB的降压芯片。由于没有查到相关的数据手册及管脚信息，无法经过该芯片初次降压后的输出电压。不过结合后级电路来推断，经过初次降压后输出的电压应该高于3.3V。因为，此款WiFi智能插座的工作电压为3.3V，并且在无线通信模组与一次降压电路中间，还是用了一颗丝印为TRABA的电源管理芯片进行二次降压。 为保证无线通信模组工作的稳定性，在二次降压的输出端与无线通信模组的VDD之间，串联了一颗大电容，用以保证电源供给的稳定性，避免无线通信模组在收发数据时，出现掉电的情况。 在无线连接方面，智能插座直接采用成品的WiFi模组进行联网，实现WiFi数据的传输。WiFi模组内部采用了无线主控+存储的解决方案，主控芯片为博通的BL0907，主要负责无线数据的收发，以及继电器的开关控制。 同时，开发者还考虑到在离线状态下，设备无法远程控制的问题，在WiFi模组的侧面设计了一颗可以实现手动控制继电器开关的机械式按键。当使用者按下开关按键时，主控芯片就能读取到来自按键的电平变化，并经过内部处理后，向继电器发送控制开关的触发信号，从而实现手动控制智能插座开关的目的。 结语 总的来说，这款WiFi智能插座的做工还是非常不错的，在有限的空间里，依旧能将元器件的设计，布局得井井有条。并且用料扎实，压敏电阻与热敏电阻对电路的双重保护，进一步保证了设备长期运行的稳定性。