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開關的詞語解釋為開啟和關閉。它還是指一個可以使電路開路、使電流中斷或使其流到其他電路的電子元件。最常見的開關是讓人操作的機電設備,其中有一個或數(shù)個電子接點。接點的“閉合”(closed)表示電子接點導通,允許電流流過;開關的“開路”(open)表示電子接點不導通形成開路,不允許電流流過。
最簡單的開關有二片名叫“觸點”的金屬,二觸點接觸時使電流形成回路,二觸點不接觸時電流開路。選用接點金屬時需考慮其對抗腐蝕的程度,因為大多數(shù)金屬氧化后會形成絕緣的氧化物,使接點無法正常工作。選用接點金屬也需考慮其電導率、硬度、機械強度、成本及是否有毒等因素。有時會在接點上電鍍抗腐蝕金屬。一般會鍍在接點的接觸面,以避免因氧化物而影響其性能。有時接觸面也會使用非金屬的導電材料,如導電塑膠。開關中除了接點之外,也會有可動件使接點導通或不導通,開關可依可動件的不同為分為杠桿開關(Toggle switch)、按鍵開關、船型開關(Rocker switch)等,而可動件也可以是其他型式的機械連桿。
開關電源是利用現(xiàn)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(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調(diào)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(fā)展和創(chuàng)新,使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)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(fā)展空間。
開關電源高頻化是其發(fā)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,特別是在高新技術領域的應用,推動了高新技術產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)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。
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