全家情境開關 v2.0 – 開關不變,只是嵌到牆裡去了

身為一個先進的自動化家庭,免不了三天兩頭要改改這,改改那的。今年6月的時候,我用了一組Insteon 6-Button KeypadLinc,來當做全家情境的控制器,用來告訴電腦有人在家、大家都去睡覺了,還是大家都出門去了。有興趣的朋友可以參考底下的連結:

全家情境開關建置–使用Insteon KeypadLinc 6-Button

而這時我在客聽使用的開關,是Cooper的Aspire RF二線式的調光開關:

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這個開關看起來美觀、大方,操作起來也很容易。中間最大的區塊,是用來控制電源的按鈕,左邊8個LED,可以顯示目前的調光亮度以及開關狀態,右邊細細長長的按鈕,則可以調整燈泡的亮度。雖然這個開關看起來很不錯,但是卻有個很大的問題。這個問題,得從基本的配線原理講起。

一般來說電燈要能發亮,必須要有兩條電線。一條是有帶電的火線,另一條則是未帶電的中性線。

開關

為了要讓電燈在需要的時候發亮,不用的時候可以關閉。這時我們需要在火線上做一個開關出來,開關的一頭是會帶電的火線,另一頭則是連到電燈的電燈線。

開關2

目前大部份家庭的開關,幾乎全都是這種配線方式的。如果你有興趣,可以把家裡的開關拆開來看看,開關上應該會接兩條線,這也就是所謂「二線式」的由來。

Aspire RF二線式開關使用的是一種叫做「TRIAC」的電路機制,只需要火線與電燈線,就可以達到無線控制以及電燈調光的雙重功能。但是,所有的電子產品一定得要中性線,才能形成一個迴路。Aspire RF二線式開關怎麼可能不需要中性線就能運作呢?

答案就在於這種二線式的開關,可以「偷吃」電燈的迴路。這類的開關即使在關閉的狀態下,也會送出一些微弱的電流,通過電燈之後,利用電燈那端所連接的中性線,來達成一個迴路。而傳統的白熾燈泡,在這麼低的電流通過時,還不致於讓電燈發亮。因此肉眼看起來燈似乎是關的,但其實內部還是有電的,只是燈泡還不致於會發光而已。

這種作法對於白熾燈泡可以運作得很順利,但對於目前正流行的LED燈泡,可就踢到鐵板了。前一陣子我買了四顆 Philips 12W 的 EndureLED,在裝上之後,電燈開關在關閉的情況下,四顆LED燈泡開始狂閃。十足有一種鬼屋的詭譎氣氛。

由於二線式的自動化開關會送些微弱的電流到迴路上,而新的LED、CFL等燈泡,在收到這些電流之後,會直接啟動亮燈的機制,但是電流又太微弱,因此馬上又熄滅了。造成的結果,就是整個迴路上的燈泡會一直閃。

為了避免這個問題,新型的開關會使用獨立的中性線,讓開關自己即可產生出可運作的迴路,不需借道燈具。如下圖:

開關3

這種作法固然是可以解決新型燈泡的閃爍問題,但是很多人家裡的建築都有一定的歷史了,原先的開關箱裡頭根本沒有中性線呀。碰到這類的舊型住宅,就得想辦法拉一條中性線進到開關箱了。

不幸的是,我們家就是沒有開關中沒有中性線的舊型住宅 (不要說中性線了,竟然連最基本的地線都沒有)。好在原先的開關是雙切開關,因此會有兩條電燈線。所以我找了水電,把其中一條電燈線改成了中性線。才解決了這個問題。

全家情境開關這篇文章中,我介紹過 Insteon 的 6-Button KeypadLinc。這個控制器其實除了當作控制器之外,還可以用來控制一組電燈的調光迴路。當初不用它來控制電燈,是因為開關箱中沒有中性線的關係。現在有了中性線了,我索性就直接用它來取代原先的 Aspire RF 調光器了。

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控制器嵌在牆上後,看起來更清爽了。為了大家更容易理解每個開關的作用,我用了Smarthome的自訂按鍵蝕刻服務,改掉原本只標上A、B、C、D沒有意義的按鈕。

現在這個控制器的上下兩個大按鈕,可以控制客廳的嵌燈。只要按一下「CEILING ON」,就會將嵌燈調光到60%的亮度,再按一次,則會切到100%的亮度。如果按著「CEILING ON」不放,則是無段地將嵌燈調亮。相反地,如果按著「CEILING OFF」不放,可以將嵌燈調暗,如果是直接按一下「CEILING OFF」,則是直接關掉嵌燈。

中間四個小按鈕,與過去的設定一樣,只是文字說明更清楚了,這樣家人進出,也比較知道要按哪個按鈕。

原先在沒有中性線的情況下,為了達到調光的目的,我只能使用Philips的70W鹵素燈泡。但這個燈泡不但耗電量過大,也會有過熱的問題。而之前用的Philips EnduraLED 12W A19燈泡,相當於60W的白熾燈泡,光通量800流明,我有點擔心在某些場合亮度會不足的問題。因此這次也出動了一項秘密武器。那就是去年底才上市的Philips EnduraLED 17W A21燈泡。

17W的EnduraLED的特性與12W的EnduraLED燈泡一樣,都是目前市面上照明最接近傳統白熾燈泡的代表作。但17W的亮度相當於75W的白熾燈泡,光通量也高達1,100流明。目前各家LED都號稱可以相當於60W的白熾燈泡,光通量卻只有2~300流明。這種1,100流明的燈泡,已經算是非常難得的了。

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接下來來個比較吧,最底下的是原先我在用的Philips 70W (相當100W白熾) 的鹵素燈泡。中間是過去介紹過的Philips EnduraLED 12W (相當60W白熾) A19燈泡。最上頭的則是這次的Philips EnduraLED 17W (相當75W白熾) A21燈泡。有趣的是,在試過這三種燈泡後,會發現肉眼感覺最亮的是17W A21,其次是12W A19,最暗的反而是相較瓦數最高的70W鹵素。

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最後來個完工後,客廳在各種亮度下的對比 (相機開M模式,固定光圈與快門)。首先是進入屋子後按下「HOME」按鈕的預設值,60%。

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再按一次「CEILING ON」,將亮度調到100%。

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夜間睡覺時,如果感應有人進客廳或廚房,自動將嵌燈點亮到10%。

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結論就是,這次在加裝中性線之後,感覺有如神助。不但可以換上功能更為強大的控制器,而且還能使用最新型的LED燈泡,達到省電的效果。一條小小的中性線,竟然有這麼大的效果。看來要想辦法將屋子裡頭所有的開關箱,都配上一條中性線了。

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