如何控制電動機和變壓器等

白熾燈是電阻性負載（雖然它也含有很小的電感性，但與它的電阻性相比，電感性顯得微不足道，因此我們把它看為純電阻性負載）。就此而言，電學知識告訴我們，純電阻性負載是不含有電感性和電容性的負載。那我們就把白熾燈比作一個大電阻。許多X10調(diào)光網(wǎng)絡開關的設計就是把白熾燈作為一個既沒有電感性又沒有電容性的負載來看的?？梢则?qū)動純電阻負載的器件是可控硅，但是可控硅并不能改變正弦波的幅度。

我們可以用一個很大的可變電阻或可調(diào)壓變壓器來改變一個完整的正弦波的幅度（如圖一所示）?？勺冸娮枋秸{(diào)光法曾經(jīng)被用于舞臺調(diào)光，但那已經(jīng)是二十世紀上半世紀的事了。用那種方法調(diào)光，不但工作效率低而且花費昂貴。如今，我們有固態(tài)器件可控硅。它控制燈的亮度不是改變正弦波的幅度，而是非?？斓?打開-關閉輸出給燈的正弦波。舉個例子吧，如果你有一個開和關的速度都足夠快的開關，在正弦波的每個半波里，你開關一次，就可以使正弦波的一部分流過電燈。作為替代可變電阻的可控硅，它是通過改變切割正弦波的位置來改變輸出給負載的功率的。

如圖二所示，圖中的兩個周期的正弦波，就是X10調(diào)光網(wǎng)絡開關的輸出波形。你一定會注意到每個半波的前面一小部分都被切去了。其實，當把X10調(diào)光網(wǎng)絡開關開到"最亮"時，燈的亮度并不是100%，而是96% 。如果你很細心，那么你就會發(fā)現(xiàn)當你裝上X10調(diào)光網(wǎng)絡開關后，燈的最大亮度比原來暗了一點點。那4%的正弦波去那里了呢？這也是機械式開關所無法做到的。下面我就談談這4%正弦波的去向問題。

通常情況下，特別是一些老房子，一般墻上開關盒里只有兩根線，但那并不是零線和火線。零線一般會直接布到燈上，再從燈上引一根線到墻上開關盒。火線一般會直接布到墻上開關盒，這樣開關盒里的兩根線就是火線和來自于燈的一根線。為了適應這種場合，許多型號的X10調(diào)光網(wǎng)絡開關都被設計為兩線式，并且通過燈絲來為它提供能量（如圖三所示）。

既然白熾燈屬于"線性"負載，那么它就會為X10調(diào)光網(wǎng)絡開關提供一個很好的工作電流。當白熾燈不亮時，從燈絲可以流過足夠的電流來維持X10調(diào)光網(wǎng)絡開關的正常操作。當燈"全亮"時，X10調(diào)光網(wǎng)絡開關會為自己保留4%的電能。如果給燈100%的電能，X10調(diào)光網(wǎng)絡開關就會因為失去電能而失效。這就是圖二中那4%被切去的正弦波的去向。同時這也是兩線式X10調(diào)光網(wǎng)絡開關為什么要有最小負載功率限制的原因。如果電燈功率為400W或500W那么它會為X10調(diào)光網(wǎng)絡開關提供足夠多的電能。當然，用40W或60W的電燈也一樣會為它提供足夠的電流?？墒侨绻霉β屎苄〉碾姛簦?W或10W），X10調(diào)光網(wǎng)絡開關就會因為維持電流過小而走向"死亡"！

這4%還有另外一個非常有用的地方。X10電力載波信號正是在這片非常干凈的區(qū)域里傳播（如圖四所示）。在圖四中每個周期內(nèi)都會有兩個非常陡峭的邊沿，這個邊沿也正是"開關（可控硅）"打開的時候，負載從沒電到突然有電的速度是非常快的。這個非常陡峭的邊沿會產(chǎn)生許多電器"噪音"。因此，X10產(chǎn)品設計工程是會在設計X10調(diào)光網(wǎng)絡開關時，留出開始的那一小端正弦波給X10載波信號提供干凈的空間。