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开关基础知识
篇一:
开关基础知识
开关的基础知识①:
开关的定义和分类
开关是我们非常熟悉的电气部件之一,从制造车间到日常生活,都离不开开关的使用。
开关受外力作用以机械方式来切换电信号。
具体来说,开关的作用就是进行电路的“ON”“OFF”操作以及电路自身的切换等。
例如图1中所示,在电源和电灯之间连接一个开关,当受到按压开关的外力作用时,就会进行使电灯点亮的“ON”操作或使电灯熄灭的“OFF”操作。
图2是电路切换的应用例。
在开关未按下时,L1电路的灯亮起,按下开关后,电路发生切换,L2电路的灯亮起。
根据接触规格分类开关的接触规格可分为以下三类:
(1)a触点、
(2)b触点、(3)c触点。
触点规格是指操作状况和触点状态之间的关系,如“按下开关触点闭合”等。
需要根据用途选择触点规格合适的开关。
下面对各类触点规格的开关进行简单介绍。
(1)a触点
a触点是指不操作开关时两个触点端子呈分离状态(OFF),操作开关后则闭合(ON)的触点。
希望通过操作开关来启动负载的情况下可以使用a触点。
上面图1中介绍的电路就是使用a触点的电路,未操作开关(按下)时灯不亮,操作开关后灯点亮(图3)。
(2)b触点
b触点的接触规格与a触点相反。
即,不操作开关时两个触点端子呈闭合状态(ON),操作开关后则分离(OFF)。
在图4所示的电路中,操作开关(按下)时灯熄灭,不操作时灯亮起。
希望通过操作开关停止负载运行时可以使用b触点。
(3)c触点
c触点是a触点和b触点组合成一个开关形成的。
c触点的端子有公共端子(COM:
公共)、常闭端子(NC:
常闭)、常开端子(NO:
常开)(图5)。
未操作开关(按下)时,公共端子和常闭端子接触,操作开关(按下)时,公共端子和常开端子接触。
希望通过开关操作进行两个电路的切换时使用c触点。
开关的种类和分类根据应用对象及目的,开关可以分成很多种类。
根据应用对象来分类,有用于大型工业机械及设备的限位开关、按钮开关。
这类开关的特点是尺寸大、结构坚固(图6)。
此外,微动开关、小型检测开关、轻触开关、扭子开关、按键开关、船形开关、拨码开关、DIP开关则用于中小型业务设备及民用设备。
这类开关小巧、低矮的特点可以使设备更小、更薄、更轻。
开关的主要目的可分为检测/操作/设定三类(图7)。
其中,检测开关有检测物体位置的限位开关、微动开关、小型检测开关。
这些开关在各种用途中可以发挥高精度位置检测功能。
通过人的操作向机械、设备输入信号的操作用开关有按钮开关、扭子开关、按(来自:
WWw.:
开关基础知识)键开关、轻触开关、船形开关等。
这些开关具有提高人机界面的功能的作用。
设定用开关有拨码开关及DIP开关。
这些开关可以发挥即使关闭主电源设定值也不会消失的机械式开关的优点,适用于切换机械、设备的功能或动作模式。
开关的基础知识②:
微动开关的基础
微动开关
如果按目的分类,微动开关属于检测用开关,但其中一部分也可以作为操作开关使用。
微动开关的外形尺寸有大有小,产品规格丰富,应用对象的范围也很广。
定义
NECA(日本电气控制机器工业会)对微动开关的定义是“具备微小触点间隔和速动机构,以规定动作和规定力进行开闭动作的触点机构由外壳覆盖,在其外部备有驱动杆、外形小巧的开关”。
通俗地讲,就是采用与操作时的速度无关,在特定操作位置瞬间切换触点的机械式“速动机构”,以规定动作和规定力动作的小型开关。
特点
<外形小巧、可开关大电流>
一般情况下,开关电路时触点间会产生被称作“电弧”的火花。
电流越大越容易产生电弧,触点切换速度越慢电弧持续的时间越长,电弧是导致触点老化的主要原因。
由于瞬间切换触点的速动机构可以缩短电弧
的持续时间,因此微动开关可以以小巧的外形开关大电流。
<高精度>
微动开关无论重复多少次ON/OFF,都能以几乎相同的位置和相同的力切换触点。
这也是速度机构特有的性能。
<耐久性>
通过缩短电弧的持续时间,可以减轻触点受到的损伤,提高开关的耐久性。
<触感和声音>
操作开关时,速动机构的动作会产生独特的触感,可以通过触感及声音来确认开关的操作。
种类
外形尺寸可分为普通型、小型、超小型、极超小型四种。
(图1)普通型用于大型工业机械及设备,小型、超小型、极超小型则用于业务设备及家电、小型薄型民用设备。
此外,根据耐环境性,还可分为采取了密封措施的密封型及普通型
。
构造
如图2所示,微动开关由①驱动杆部分、②速动机构部分、③触点部分、④端子部分、⑤外壳部分构成。
篇二:
开关电源的基础知识题目及答案
第1题:
省电模式具有以下哪些性能特征?
A高的轻负载效率
B固定的开关频率
C可能存在EMI问题
D在轻负载时具有较高的纹波电压
快速瞬态响应
正确答案:
A,C,D所选答案:
B,C
第2题:
在下面的升压型转换器中,在FET开关断开之后,电感器电流将会
?
A立刻降至零
B反向并通过FET体二极管流至Vin
C减小并通过Catch二极管流至Vout
D增大并通过Catch二极管流至Vout
正确答案:
C所选答案:
C
第3题:
根据下面的电路原理图,该转换器是
?
A降压
B升压
C降压-升压
D线性稳压器
不知道
正确答案:
B所选答案:
D
第4题:
哪种操作模式可改善轻负载效率?
APFM
BPWM
C滞环控制
D脉冲跳跃
正确答案:
A,C,D所选答案:
A,B,C,D
第5题:
同步降压稳压器意味着?
A开关频率同步至系统时钟
B可使用开关FET场效应管替代续流二极管C无需采用整流器件
D同等条件设计,效率高于非同步转换
正确答案:
B,D所选答案:
B,D
第1题:
对于升压转换,占空比=DC,输出电压等于?
AVin
BVin*DC
CVin/DC
DVin/(1-DC)
正确答案:
D所选答案:
B
第2题:
在轻负载条件下,转换器损耗受以下哪个因素的影响?
A开关FET导通电阻和驱动速度
B开关频率
C电感器的直流和交流损耗
DIC电流
以上全部
正确答案:
E所选答案:
A,B,C,D,E
第3题:
根据下图,该拓扑为
?
A正激式
B反激式
C降压-升压型
D不知道
正确答案:
B所选答案:
B
第4题:
一般而言,PWM转换器具有以下哪些性能特征?
A固定的占空比
B固定的开关频率
C可在轻负载时实现高效率
D电磁兼容和辐射抑制电路设计考虑比PFM简单些正确答案:
B,D所选答案:
B,C
第5题:
电感器在降压拓扑中的用途是
?
A提供输出短路保护
B在开关导通时储存能量
C抑制输出电压纹波
D在开关断开时储存能量
正确答案:
B,C所选答案:
C,D
一般来说,PFM转换器具有以下哪些性能特征?
A固定的占空比
B可变的开关频率
C可在轻负载条件下提供高效率
D快速瞬态响应
正确答案:
B,C所选答案:
A,B,C,D
第2题:
根据下图,该拓扑为
?
A正激式B反激式C降压-升压型D不知道
正确答案:
B所选答案:
B
篇三:
整理的开关电源基础知识
一、开关电源的电路组成:
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下:
二、输入电路的原理及常见电路:
1、AC输入整流滤波电路原理:
①防雷电路:
当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:
F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:
C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。
③整流滤波电路:
交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
2、DC输入滤波电路原理:
①输入滤波电路:
C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。
三、功率变换电路:
1、MOS管的工作原理:
目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图:
3、工作原理:
R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。
在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。
从R3
测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。
当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。
R1和Q1中的结电容CGS、CGD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。
R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。
Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。
Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量也就越多;当Q1截止时,变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量,同时也达到了磁场复位的目的,为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。
IC根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小,从而稳定了整机的输出电流和电压。
C4和R6为尖峰电压吸收回路。
4、推挽式功率变换电路:
Q1和Q2将轮流导通。
篇四:
空气开关基础知识
低压断路器基础知识
1.1低压断路器
低压断路器应用广泛的一种控制设备,它也称自动断路器,简称低压断路器或空开。
它除了具有全负荷分断能力外,还具有短路保护、过载保护和失欠压保护等功能。
它还具有很好的灭弧能力。
常用作配电箱中的总开关或分路开关。
1.1.1低压断路器机内附件
低压断路器机内附件是安装在断路器内部的附属装饰,包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开关和报警开关等四种。
1.1.2低压断路器机外附件
低压断路器机外附件是安装在断路器外部的附属装置,包括辅助手柄、外部操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、插入式安装台和辅助接点装置等。
1.1.3工作原理
开关的脱扣机构是一套连杆装置。
当主触点通过操作
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