[기사]
낡은 집을 업그레이드하는 사람이라면 누구나 익숙한 발견의 순간입니다. 오래된 조명 스위치를 벽에서 떼어내면, 그 뒤에는 검은색과 흰색 또는 두 개의 검은색 선만 있을 뿐입니다. 백색 중성선 다발이 박스 뒤에 숨겨져 있거나, 거의 모든 현대 모션 센서 스위치가 요구하는 반환 경로를 제공하는 제3의 도체도 없습니다.
이 두 가닥 선 현실은 대부분의 스마트 조명 프로젝트에 큰 장애물입니다. 스위치 박스에 중성선이 없으면, 표준 점유 센서와 동작 감지 디머는 단순히 작동하지 않습니다. 이 장치 내부의 전자장치는 지속적인 전력을 필요로 하는데, 중성선이 없으면 회로가 닫히지 않습니다. 벽 박스는 사실상 이전 시대의 전기 설계에 갇혀 있어, 자동 조명의 편리함과 호환되지 않습니다.
하지만 제약이 절대적인 것은 아닙니다. 일부 Rayzeek 모델을 포함한 특정 종류의 모션 센서 스위치는 이러한 두선 구성에서 작동하도록 설계되었습니다. 이들은 조명 기구 자체를 대체 반환 경로로 사용하여 중성 문제를 해결하지만, 이 해결책은 새로운 변수들을 가져옵니다. 갑자기 부하 유형, 최소 와트수, 디머 호환성이 사소한 세부 사항에서 중요한 설계 제약으로 바뀌며, 이 가이드는 무중성 작동이 가능하게 하는 원리, 이러한 구성에서 작동하는 Rayzeek 스위치, 그리고 저와트수 회로를 괴롭힐 수 있는 LED 깜빡임 같은 가장 난제들을 다룹니다.
왜 중성선이 스마트 스위치의 표준인가
중성선은 현대 전기 설계에서 호화로운 것이 아니라; 제어하는 조명이 꺼져 있을 때에도 스마트 장치가 계속 전원을 공급받을 수 있게 하는 기반입니다. 그 이유를 이해하려면, 모션 센서가 유휴 상태로 보일 때 무엇을 하고 있는지 살펴봐야 합니다.
스마트 스위치의 전력 탐욕 두뇌
단순한 기계식 토글과 달리, 모션 센서 스위치는 활성 전자 시스템입니다. 적외선 또는 마이크로파 센서에서 입력을 처리하는 마이크로컨트롤러, 불이 켜진 상태를 제어하는 타이밍 회로, 그리고 종종 스마트 홈 통합을 위한 무선 라디오를 포함하고 있습니다. 이 모든 구성요소들은 지속적이고 낮은 수준의 전력을 필요로 합니다.
기본 3선 설치 방식에서는, 스위치가 핫 와이어를 활용하여 지속적인 전원을 공급받으며, 전용 중성선을 통해 반환 전류를 보냅니다. 이는 스위치의 전자장치를 위한 소형 병렬 회로를 만듭니다. 별도의 스위칭 핫 와이어는 필요할 때만 조명기구에 전력을 공급합니다. 중성선이 있어야 이 이중 경로 구조가 가능해집니다.
중성선이 없으면, 전기 패널로 돌아가는 유일한 경로는 조명기구 자체를 통해서뿐입니다. 오래된 2선 시스템에서는, 조명을 끄면 전체 루프가 끊겨 스위치와 전구에 전력이 차단됩니다. 이 설정의 전자 센서는 제 역할을 다하는 순간 어두워지고, 기억이 소거되어 작동이 불가능해집니다.
옛집의 2선 유산
20세기 중반까지, 2선 스위치 루프는 북미 주택 배선의 표준이었습니다. 전기 규격은 스위치 박스에 중성선을 요구하지 않았는데, 이는 스위치가 순전히 기계적이고 전력을 소비하지 않았기 때문입니다. 중성선은 바로 조명기구로 연결되어 있어, 전구의 회로를 완성하는 데 필요했습니다.
이 설계는 수십 년 동안 완벽하게 적합했으며, 전자 장치의 등장으로 문제가 되기 시작했습니다. 이를 인지한 국가 전기 규범(NEC)은 2011년에 대부분의 새 스위치 박스에 중성선을 요구하도록 업데이트했습니다. 하지만 이 변화 이전에 지어진 주택은 전체 주택의 큰 비율을 차지하며, 이를 개조하려면 2선 제한을 해결해야 합니다.
이것은 구조적 문제입니다. 기존 회로에 중성선을 추가하는 것은 스위치 박스에서 조명기구 또는 패널로 새 케이블을 설치하는 것을 의미하며, 이는 벽을 열어야 하는 작업이 자주 수반됩니다. 대부분의 주택 소유자에게는 비용과 혼란으로 인해 배선 교체가 현실적이지 않습니다. 진짜 문제는 이미 벽에 있는 선을 사용하여 신뢰할 수 있는 모션 센서를 설치할 수 있는지 여부입니다.
비중성스위치가 계속 작동하는 비밀 전략
이 공학적 해결책은 우아합니다. 비중성 스위치는 작은 전류가 조명을 통해 ‘새어나오는’ 방식을 통해 자체 작동 전류의 반환 경로를 만듭니다. 이 누설 전류는 스위치의 전자장치를 작동시키기에 충분하지만, 전구를 켜기에는 너무 적습니다.
이 스위치는 고임피던스 회로를 포함하고 있어, 아주 미세한 전류가 핫 단자에서 흐른 뒤, 내부 전원 공급장치를 거쳐 연결된 조명기구로, 그리고 최종적으로 조명기구의 중성선을 통해 패널로 돌아가게 합니다. 스위치 입장에서는 항상 켜진 상태입니다. 백열등 또는 할로겐 전구의 경우, 이 전류는 너무 작아 필라멘트를 충분히 데우지 못해 가시광선을 만들어내지 못합니다.
관심 있는 분야
- 100V-230VAC
- 전송 거리: 최대 20m
- 무선 동작 감지기
- 유선 제어
- 전압: 2x AAA 배터리 / 5V DC (Micro USB)
- 주간/야간 모드
- 시간 지연: 15분, 30분, 1시간(기본값), 2시간
- EU 플러그 전원 어댑터
- 영국 플러그 전원 어댑터
- 미국 플러그 전원 어댑터
- 5V DC
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- 5V DC
- 전송 거리: 최대 30m
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- 전압: AAA 2개
- 전송 거리: 30m
- 시간 지연: 5초, 1분, 5분, 10분, 30분
- 부하 전류: 최대 10A
- 자동/절전 모드
- 시간 지연: 90초, 5분, 10분, 30분, 60분
- 부하 전류: 최대 10A
- 자동/절전 모드
- 시간 지연: 90초, 5분, 10분, 30분, 60분
- 부하 전류: 최대 10A
- 자동/절전 모드
- 시간 지연: 90초, 5분, 10분, 30분, 60분
- 부하 전류: 최대 10A
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- 시간 지연: 90초, 5분, 10분, 30분, 60분
- 부하 전류: 최대 10A
- 자동/절전 모드
- 시간 지연: 90초, 5분, 10분, 30분, 60분
- 점유 모드
- 100V ~ 265V, 5A
- 중성선 필요
- 1600 평방 피트
- 전압: DC 12V/24V
- 모드: 자동/켜기/끄기
- 시간 지연: 15초~900초
- 디밍: 20%~100%
- 재실, 공실, 켜기/끄기 모드
- 100~265V, 5A
- 중성선 필요
- UK 스퀘어 백박스에 적합
- 전압: DC 12V
- 길이: 2.5m/6m
- 색온도: 웜/콜드 화이트
- 전압: DC 12V
- 길이: 2.5m/6m
- 색온도: 웜/쿨 화이트
- 전압: DC 12V
- 길이: 2.5m/6m
- 색온도: 웜/쿨 화이트
이 설계는 치명적인 결과를 초래합니다: 이제 부하는 단순히 제어되는 수동 장치가 아니라 스위치의 전력 회로의 능동적인 부분이 되었습니다. 스위치는 더 이상 부하에 무관하지 않습니다. 작동하려면 연결된 조명 기구의 전기적 특성에 전적으로 의존합니다. 이러한 의존성은 최소 부하 요구를 생성하며 시스템을 매우 민감하게 만듭니다. 유형 부하의.
전통적인 백열전구는 간단한 저항기입니다; 누설 전류를 완벽하게 처리합니다. 그러나 현대의 LED 및 CFL 전구는 다릅니다. 이들은 복잡한 전자 드라이버를 포함하고 있어, 중립선이 없는 스위치가 살아남기 위해 필요한 작고 지속적인 전류에 대해 예측 불가능하게 반응할 수 있습니다. 이는 안정적인 작동부터 끊임없이 미치는 깜박임까지 다양한 결과를 초래할 수 있습니다.
부하 호환성: 이중선 성공의 핵심
중립선 없는 스위치를 사용할 때, 연결된 부하는 단순한 전구가 아니라—스위치 자체의 전원 공급 장치 내의 구성요소입니다. 이의 전기적 행동이 시스템의 작동 여부를 결정합니다.
백열 및 할로겐: 쉬운 조합
백열 및 할로겐 전구는 간단한 저항 부하로, 중립선 없는 스위치의 관용적인 파트너입니다. 누설 전류는 빛을 내지 않고 필라멘트를 통해 흐르며, 스위치가 완전히 켜졌을 때 전구는 정상적으로 작동합니다. 이들 전구는 또한 더 높은 와트(예: 60와트 이상)로 유지되는 경향이 있어, 스위치 전원 공급에 강력하고 안정적인 경로를 제공합니다. 여전히 전통적인 전구를 사용하는 경우, 중립선 없는 스위치는 보통 간단한 설치입니다. 유일한 도전은 이러한 전구의 가용성이 감소하는 것입니다.
LED 및 CFL: 복잡한 관계
LED 및 CFL 전구는 회로에 전자 드라이버를 도입합니다. LED 드라이버는 AC 전압을 정류하고, 전류를 조절하며, 평활화를 위해 커패시터를 사용합니다. 이 드라이버를 통해 작은 누설 전류가 흐르면, 커패시터는 천천히 충전될 수 있습니다. 충전이 드라이버의 켜기 임계값에 도달하면, LED는 짧게 깜박입니다. 이것이 바로 악명 높은 깜박임 문제의 근원입니다.
호환성은 총 와트수와 드라이버 설계에 달려 있습니다. 무중립 스위치는 최소 부하를 명시하는데, LED의 경우 일반적으로 25에서 40와트 사이입니다. 이 이하에서는 누설 전류가 안정적인 경로를 찾지 못하거나 드라이버가 불규칙하게 작동합니다. 9와트 LED 전구 하나는 거의 문제를 일으킬 가능성이 높으며, 4개의 10와트 LED를 사용하는 조명기구(총 40와트)는 훨씬 성공할 확률이 높습니다.
이 최소 와트수 임계값은 제안이 아니라 확고한 전기적 요구 조건입니다. 이보다 낮게 유지하면 스위치 고장, LED 깜박임 또는 둘 다 발생할 수 있습니다.
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경우에 따라, 전구와 병렬로 설치된 바이패스 커패시터가 문제 해결에 도움이 될 수 있습니다. 이 작은 부품은 누설 전류에 다른 경로를 제공하여 LED 드라이버의 커패시터 충전을 방지합니다. 이는 효과적인 우회 방법이지만, 조명기구 내부 배선에 접근해야 합니다.
무중립 설치용 Rayzeek 스위치
Rayzeek의 제품군에는 이중선 박스용으로 특별히 설계된 모델이 포함되어 있습니다. 이들은 전용 중립선 없이 작동하기에 필요한 저전력 회로를 갖추고 있습니다.
비조도 점유 스위치
이 모델들은 옷장, 복도, 차고, 유틸리티룸 등에서 간단한 모션 감지 온/오프 제어에 이상적입니다.
- 모델 RZ021: PIR 센서가 장착된 2선 점유 스위치. 150W 백열등 또는 25W LED 최소 부하가 필요합니다.
- 모델 RZ036: 이중 기술 센서가 장착된 2선 점유 스위치. 200W 백열등 또는 30W LED 최소 부하가 필요합니다.
이 스위치는 부하 매칭이 중요합니다. 흔한 실수는 낮은 와트수의 LED와 짝짓기하는 것입니다. 10와트 전구는 25와트 이상의 최소 요구를 충족하는 스위치와 함께 사용할 수 없습니다. 해결책은 다중 전구 조명기구 또는 더 높은 와트수의 LED를 사용하는 것입니다.
디밍 가능 모델
식당이나 침실처럼 조광이 필요한 공간에는 Rayzeek이 무중성 모션 센서 디머를 제공합니다.
- 모델 RZ-D08: PIR 센서가 장착된 2선 점유 디머. 150W 백열등 또는 40W LED 최소 부하가 필요합니다.
- 모델 RZ-D12: 이중 기술 센서가 장착된 2선 점유 디머. 200W 백열등 또는 50W LED 최소 부하가 필요합니다.
디밍 회로는 간단한 온/오프 스위치보다 더 높은 요구 사항을 가지므로 최소 와트 정격이 상승합니다. 일반적으로 40~50와트 LED가 최소 요구입니다. 또한, LED 전구는 명확하게
초저전력 LED 깜박임 해결
연결된 LED 부하가 너무 작으면, 불이 꺼져 있어도 가시적 깜박임이 발생할 수 있습니다. 이는 결함이 아닌, 스위치 누설 전류와 LED 드라이버 간의 예측 가능한 상호 작용입니다. LED는 몇 초마다 깜박이거나 희미하게 지속적으로 빛날 수 있습니다.
이 현상은 누설 전류가 LED 드라이버 내의 커패시터를 천천히 충전하기 때문에 발생합니다. 전압이 드라이버의 활성화 지점에 도달하면 LED가 켜지고, 커패시터가 방전되어 사이클이 반복됩니다. 초저전력을 사용하는 LED(5-10 와트)는 가장 민감합니다.
이 문제를 해결하는 방법은 세 가지입니다:
- 바이패스 커패시터 설치: 이것이 가장 직접적인 해결책입니다. 조명기구의 부하와 병렬로 소형 커패시터를 연결하면 누설 전류의 대체 경로가 생성되어 민감한 LED 드라이버를 우회할 수 있습니다. 이 작업은 조명기구의 배선에 접근해야 하며 신중히 진행해야 합니다.
- 부하 증가: 가장 간단한 해결책은 총 와트 수를 늘리는 것일 수 있습니다. 한 개의 9와트 전구를 15와트 전구로 교체하거나, 회로에 더 많은 전구를 추가하세요. 일부 설치자는 회로의 안정성을 위해 LED와 함께 작은 백열등을 '더미 부하'로 추가하기도 합니다.
- 적용 범위에 맞게 스위치 선택: 가장 쉬운 방법은 예방입니다. 부하가 자연스럽게 충분한 곳에서는 중성선이 없는 스위치를 사용하세요. 세 개의 매입등이 총 45 와트인 복도는 적합한 사례입니다. 단일 8와트 전구가 있는 옷장은 그렇지 않습니다.
무극성 스위치만이 유일한 선택인가요?
이 스위치는 많은 2선 교체에 훌륭한 해결책이지만, 대안도 고려할 만합니다.
| 접근법 | 복잡성 | 비용 | 적합한 곳 |
|---|---|---|---|
| 무중성 모션 스위치 | 낮음 ~ 보통 | 스위치 비용만 | 적절한 부하가 있는 기존 2선 박스 |
| 중립선 새로 추가 | 높음 | 재료 + 인건비 | 대규모 개조, 미래 대비, 부하 제한 없음 |
| 기구에 스마트 릴레이 | 보통 | 모듈 비용 | 기기 접근이 가능한 기술에 능숙한 사용자 |
| 센서가 포함된 스마트 전구 | 매우 낮음 | 전구 비용 | 임대인, 임시 설치, 배선 변경 없음 |
중립선 추가 가장 견고하고 미래 대비가 가능한 솔루션입니다. 이미 벽을 열 계획이 있는 리노베이션을 계획 중이라면, 새로운 3선 케이블을 설치하면 모든 부하 제한이 사라지고 시장의 어떤 스마트 스위치도 선택할 수 있습니다.
스마트 릴레이 (Shelly와 같은 것들)은 거의 항상 중성선이 있는 조명기구 뒤에 설치할 수 있습니다. 이는 시스템의 ‘두뇌’를 스위치 박스에서 이동시키는 것입니다. 홈 오토메이션 애호가에게 강력한 옵션이지만 복잡성을 더하며 물리적 제어를 위한 별도의 무선 버튼이 필요할 수 있습니다.
레이직 모션 센서 포트폴리오에서 영감을 얻으세요.
원하는 것을 찾지 못하셨나요? 걱정하지 마세요. 문제를 해결할 수 있는 다른 방법은 항상 있습니다. 저희 포트폴리오 중 하나가 도움이 될 수 있습니다.
스마트 전구 내장 모션 센서가 있는 제품은 벽 스위치를 완전히 우회합니다. 전구를 끼우기만 하면 되며 벽 스위치는 영구히 켜짐 상태로 둡니다. 이것은 가능하 최고의 간단한 설치 방법으로, 임차인에게 이상적이지만 직관적인 벽 스위치 사용 습관을 깨뜨립니다.
설치 및 안전
무중성 스위치는 기본 전기 작업에 익숙한 사람이면 손쉽게 DIY로 설치할 수 있지만, 안전이 최우선이어야 합니다. 항상 차단기에서 전원을 차단하고, 전압 테스트기를 사용하여 회로가 끊어진 것을 확인하세요.
예상치 못한 문제가 발생하면 전문가 전기기사를 호출하세요: 불명확한 배선, 3구 스위치 설정(여러 스위치가 하나의 조명을 제어하는 경우), 또는 노브-앤-튜브 또는 알루미늄 배선과 같은 오래된 시스템. 이러한 상황은 간단한 교체 이상의 전문 지식을 필요로 합니다.
UL 등록된 무중성 스위치는 규정에 부합하지만, 지역 관할권에서는 여전히 전기 작업에 대해 허가 또는 검사를 요구할 수 있습니다. 항상 지역 규정을 확인하세요. 안전하고 올바른 설치는 양보할 수 없습니다. 의심스러운 경우 전문가의 비용은 마음의 평화를 위한 적은 비용입니다.
