開關電源
開關電源是利用現代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調制(PWM)控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上,反而高于開關電源,這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發展和創新,使得開關電源技術也在不斷地創新,這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動,這為開關電源提供了廣闊的發展空間。
開關電源高頻化是其發展的方向,高頻化使開關電源小型化,并使開關電源進入更廣泛的應用領域,特別是在新技術領域的應用,推動了新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用,GTR驅動困難,開關頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。
三個條件:
1、開關:電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態
2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻
3、直流:開關電源輸出的是直流而不是交流
開關電源一般有三種工作模式:頻率、脈沖寬度固定模式,頻率固定、脈沖寬度可變模式,頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;后兩種工作模式多用于開關穩壓電源。另外,開關電源輸出電壓也有三種工作方式:直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣,前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;后兩種工作方式多用于開關穩壓電源。
根據開關器件在電路中連接的方式,比較廣泛使用的開關電源,大體上可分為:串聯式開關電源、并聯式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中,變壓器式開關電源(后面簡稱變壓器開關電源)還可以進一步分成:推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據變壓器的激勵和輸出電壓的相位,又可以分成:正激式、反激式、單激式和雙激式等多種;如果從用途上來分,還可以分成更多種類。 [1]
開關電源的分類:
人們在開關電源技術領域是邊開發相關電力電子器件,邊開發開關變頻技術,兩者相互促進推動著開關電源每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現已實現模塊化,且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化,并已得到用戶的認可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進程中,遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述。
接地
開關電源比線性電源會產生更多的干擾,對共模干擾敏感的用電設備,應采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制,開關電源均采取EMC電磁兼容措施,因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源,將其FG端子接大地或接用戶機殼,方能滿足上述電磁兼容的要求。

隔離開關(刀閘)的用途主要是:
1、用于隔離電源,將高壓檢修設備與帶電設備斷開,使其間有一明顯可看見的斷開點。
2、隔離開關與斷路器配合,按系統運行方式的需要進行倒閘操作,以改變系統運行接線方式。
3、用以接通或斷開小電流電路。隔離開關可以進行以下操作:可以拉、合閉路開關的旁路電流;拉、合變壓器中性點的接地線,但當中性點上接有消弧線圈時,只有在系統無故障時,方可操作;拉、合電壓互感器和避雷器;拉、合母線及直接連接在母線上設備的電容電流;拉、合電容電流不超過5安的空載線路;三聯隔離開關可以拉、合電壓在10千伏及以下、電流在15安以下的負荷等。
在操作隔離開關時應注意,線路送電時先合母線側的隔離開關,后合線路側隔離開關,再合斷路器。線路停電時應先斷開斷路器,后拉開隔離開關。不能帶負荷拉、合高壓隔離開關。

其它型式的接近開關
當觀察者或系統對波源的距離發生改變時,接近到的波的頻率會發生偏移,這種現象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時,接近開關接收到的反射信號會產生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。
主要用途:
接近開關在航空、航空、航天技術以及工業生產中都有廣泛的應用。在日常生活中,如賓館、飯店、車庫的自動門,自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面,如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地,通常都裝有由各種接近開關組成的防盜裝置。在測量技術中,如長度,位置的測量;在控制技術中,如位移、速度、加速度的測量和控制,也都使用著大量的接近開關。
選用注意事項:
在一般的工業生產場所,通常都選用渦流式接近開關和電容式接近開關。因為這兩種接近開關對環境的要求條件較低。當被測對象是導電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時,一般都選用渦流式接近開關,因為它的響應頻率高、抗環境干擾性能好、應用范圍廣、價格較低。若所測對象是非金屬(或金屬)、液位高度、粉狀物高度、塑料、**等。則應選用電容式接近開關。這種開關的響應頻率低,但穩定性好。安裝時應考慮環境因素的影響。若被物為導磁材料或者為了區別和它在一同運動的物體而把磁鋼埋在被測物體內時,應選用霍爾接近開關,它的價格較低。
在環境條件比較好、無粉塵污染的場合,可采用光電接近開關。光電接近開關工作時對被測對象幾乎無任何影。因此,在要求較高的傳真機上,在**機械上都被廣泛地使用。
在防盜系統中,自動門通常使用熱釋電接近開關、超聲波接近開關、微波接近開關。有時為了提高識別的可靠性,上述幾種接近開關往往被復合使用。
無論選用哪種接近開關,都應注意對工作電壓、負載電流、響應頻率、檢測距離等各項指標的要求。
雙控開關
雙控開關它一般應用在樓梯上下層或走道的兩頭等兩個不同的地方,能各自獨立控制同一盞電燈的點亮或熄滅。如圖提供了三種不同的接法, S1、S2均為1×2單刀雙擲開關,它們都能各自獨立控制燈E點亮或熄滅。其中圖(b)接法,因每個開關內都同時存在電源的相線與零線,所以安裝時比較方便,但維修時需特別注意要謹防相、零線兩端頭短路。

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