KNX 專用電源供應器確保現代建築之正常運作
歐洲明緯/吳懷文博士
KNX 於現代建築
最近幾年無論是在住宅或商業建築有關舒適性和多功能性的需求都在快速增長。這意味著一個 符合智能控制，能耗低，高階安全性的複雜系統。在過去，這樣系統在電佈線而言是相當複雜， 如圖 1 所示，每個不同功能的設備都需要有其獨立的控制電線。因此對於設計者來說需要花費大量時間與精神，並同時對於裝配工也需要大量工時， 也代表對於未來的維修提升難度。高密度的電纜有可能引發火災。因此一個新型的系統可用於各種的控制器或感測器或制動器之間的 通信系統被開發出且命名為 KNX 系統。KNX 系統僅使用兩條實體電線做於傳輸訊號並可與 230 電源線一起布局。KNX 系統大大降低了先前所提到舊式複雜的電線布局，進一步降低事後維護和火災風險。
圖一: 傳統建築系統 (左) vs. KNX 系統 (右)
KNX 專用電源
KNX 系統不僅可以由少數量的設備構成，也可以為建築物中使用數百設備的複雜系統。以上兩種情況下，皆需要 KNX 專用電源為 KNX Bus 供電。在這裡我們解釋了為什麼 KNX 專用電源為KNX Bus 環境至關重要，且其不能用傳統開關電源來代替。如圖 2 左所示，為第一種僅有兩個設備的簡單系統（按鈕和致動器用作控制電動百葉窗）。當使用者意圖觀賞窗外風景而按下按鈕控制百葉窗。很可惜的是這個系統並不能正常工作。原因為 KNX Bus 未被供電故從按鈕的命令不能被傳輸到致動器。第二種情況雷同第一種，但 Bus 上多加一個 30 Vdc 的常規開關電源。故現在可以按鈕可以傳送所謂的”主動脈衝”(Active Pulse)信號於致動器。然而，致動器仍然不能夠接收且動作，因為該信號並不是完整且正確 KNX 信號。第三種情況內含 Choke 的 KNX 專用電源取代常規開關電源加入到系統中。當按鈕傳送”主動脈衝”信號發送到 Bus 上時，KNX 專用電源會立即響應並產生”均衡脈衝” (Equalization Pulse) 信號。正確的”主動脈衝”和”均衡脈衝”的組合實現在數位世界“0”的信號。代表“0”合併後的波形應在 104 微秒完成，相當於 10 千赫茲。在接下來的104 微秒可為另一個完整的組合信號代表“0”或可以為無波形（僅30 Vdc）表為“1”。這樣的“0”和“1”的連序組合代表了使用者從按鈕發出的控制訊號來給予致動器來接收。因此，在 KNX 專用電源加入後這簡單的 KNX 系統終於可以運行正常。同一樣的工作原理可用於其它KNX 設備，例如照明設備，暖器設備，HAVC 空調設備，安全監控設備...等等。簡單且唯一的電線布局提供了複雜系統最大的靈活性。每個 KNX 設備於 Bus 所用於發射和接收信號所消耗的電源為 10 毫安。假設 KNX 專用電源的額定為 640 毫安，這意味著 Bus 上的設備最大容許數目是 64 個。因此 KNX 專用電源是非常重要的以確保 KNX Bus 系統的正常運行。
Figure 2 Scenario 1 the bus is not powered (left); The bus is powered but not by KNX Power supply (middle); The complete and working KNX Bus system that sending the correct digital “0” & ”1” command for communication (right)
小尺寸設計
所有 KNX 設備包括控制器感測器和致動器一般來說是安裝在建築物內的箱體。 KNX 設備的尺寸需對應標準DIN43880，以確保安裝正確性。已寬度來說，其規定每個標準單位(SU)不應超過18 毫米寬。KNX 設備的寬度設計皆由一個或多個 SU 為基礎。目前主流 640 毫安 KNX 專用電源為4 SU（54 毫米）寬或以上。KNX 專用電源超薄 3 SU 的設計，可讓更多其他 KNX 設備安裝於既有的空間也因此現代建築能夠因受惠而擴充更多功能。
結論
KNX 系統提供了許多好處於在現代住宅及商業樓宇。KNX 專用電源為 KNX 環境一關鍵裝置來確保整個系統流暢運行。擁有超過 30 年的工業電源經驗，明緯 KNX-20E 為 KNX Bus 系統提供一個可靠和安全的解決方案。
最近幾年無論是在住宅或商業建築有關舒適性和多功能性的需求都在快速增長。這意味著一個 符合智能控制，能耗低，高階安全性的複雜系統。在過去，這樣系統在電佈線而言是相當複雜， 如圖 1 所示，每個不同功能的設備都需要有其獨立的控制電線。因此對於設計者來說需要花費大量時間與精神，並同時對於裝配工也需要大量工時， 也代表對於未來的維修提升難度。高密度的電纜有可能引發火災。因此一個新型的系統可用於各種的控制器或感測器或制動器之間的 通信系統被開發出且命名為 KNX 系統。KNX 系統僅使用兩條實體電線做於傳輸訊號並可與 230 電源線一起布局。KNX 系統大大降低了先前所提到舊式複雜的電線布局，進一步降低事後維護和火災風險。
| Lighting | Blind | Heating | Air- | Light | Blind | Heating | Air - |
| system | system | conditioning | system | system | conditioning |
圖一: 傳統建築系統 (左) vs. KNX 系統 (右)
KNX 專用電源
KNX 系統不僅可以由少數量的設備構成，也可以為建築物中使用數百設備的複雜系統。以上兩種情況下，皆需要 KNX 專用電源為 KNX Bus 供電。在這裡我們解釋了為什麼 KNX 專用電源為KNX Bus 環境至關重要，且其不能用傳統開關電源來代替。如圖 2 左所示，為第一種僅有兩個設備的簡單系統（按鈕和致動器用作控制電動百葉窗）。當使用者意圖觀賞窗外風景而按下按鈕控制百葉窗。很可惜的是這個系統並不能正常工作。原因為 KNX Bus 未被供電故從按鈕的命令不能被傳輸到致動器。第二種情況雷同第一種，但 Bus 上多加一個 30 Vdc 的常規開關電源。故現在可以按鈕可以傳送所謂的”主動脈衝”(Active Pulse)信號於致動器。然而，致動器仍然不能夠接收且動作，因為該信號並不是完整且正確 KNX 信號。第三種情況內含 Choke 的 KNX 專用電源取代常規開關電源加入到系統中。當按鈕傳送”主動脈衝”信號發送到 Bus 上時，KNX 專用電源會立即響應並產生”均衡脈衝” (Equalization Pulse) 信號。正確的”主動脈衝”和”均衡脈衝”的組合實現在數位世界“0”的信號。代表“0”合併後的波形應在 104 微秒完成，相當於 10 千赫茲。在接下來的104 微秒可為另一個完整的組合信號代表“0”或可以為無波形（僅30 Vdc）表為“1”。這樣的“0”和“1”的連序組合代表了使用者從按鈕發出的控制訊號來給予致動器來接收。因此，在 KNX 專用電源加入後這簡單的 KNX 系統終於可以運行正常。同一樣的工作原理可用於其它KNX 設備，例如照明設備，暖器設備，HAVC 空調設備，安全監控設備...等等。簡單且唯一的電線布局提供了複雜系統最大的靈活性。每個 KNX 設備於 Bus 所用於發射和接收信號所消耗的電源為 10 毫安。假設 KNX 專用電源的額定為 640 毫安，這意味著 Bus 上的設備最大容許數目是 64 個。因此 KNX 專用電源是非常重要的以確保 KNX Bus 系統的正常運行。
Figure 2 Scenario 1 the bus is not powered (left); The bus is powered but not by KNX Power supply (middle); The complete and working KNX Bus system that sending the correct digital “0” & ”1” command for communication (right)
小尺寸設計
所有 KNX 設備包括控制器感測器和致動器一般來說是安裝在建築物內的箱體。 KNX 設備的尺寸需對應標準DIN43880，以確保安裝正確性。已寬度來說，其規定每個標準單位(SU)不應超過18 毫米寬。KNX 設備的寬度設計皆由一個或多個 SU 為基礎。目前主流 640 毫安 KNX 專用電源為4 SU（54 毫米）寬或以上。KNX 專用電源超薄 3 SU 的設計，可讓更多其他 KNX 設備安裝於既有的空間也因此現代建築能夠因受惠而擴充更多功能。
結論
KNX 系統提供了許多好處於在現代住宅及商業樓宇。KNX 專用電源為 KNX 環境一關鍵裝置來確保整個系統流暢運行。擁有超過 30 年的工業電源經驗，明緯 KNX-20E 為 KNX Bus 系統提供一個可靠和安全的解決方案。