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雙控開(kāi)關(guān)
雙控開(kāi)關(guān)它一般應(yīng)用在樓梯上下層或走道的兩頭等兩個(gè)不同的地方,能各自獨(dú)立控制同一盞電燈的點(diǎn)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(kāi)關(guān),它們都能各自獨(dú)立控制燈E點(diǎn)亮或熄滅。其中圖(b)接法,因每個(gè)開(kāi)關(guān)內(nèi)都同時(shí)存在電源的相線與零線,所以安裝時(shí)比較方便,但維修時(shí)需特別注意要謹(jǐn)防相、零線兩端頭短路。
開(kāi)關(guān)柜
開(kāi)關(guān)柜是一種電設(shè)備,外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開(kāi)關(guān),然后進(jìn)入分控開(kāi)關(guān),各分路按其需要設(shè)置。如儀表,自控,電動(dòng)機(jī)磁力開(kāi)關(guān),各種交流接觸器等,有的還設(shè)高壓室與低壓室開(kāi)關(guān)柜,設(shè)有高壓母線,如發(fā)電廠等,有的還設(shè)有為保主要設(shè)備的低周減載。
常見(jiàn)分類(lèi):
1、低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜
2、交流低壓配電柜
3、金屬鎧裝移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜
4、低壓固定分隔式開(kāi)關(guān)柜
5、高壓電容器柜
6、高壓開(kāi)關(guān)柜
保護(hù)電路
開(kāi)關(guān)電源在設(shè)計(jì)中必須具有過(guò)流、過(guò)熱、短路等保護(hù)功能,故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選保護(hù)功能齊備的開(kāi)關(guān)電源模塊,并且其保護(hù)電路的技術(shù)參數(shù)應(yīng)與用電設(shè)備的工作特性相匹配,以避免損壞用電設(shè)備或開(kāi)關(guān)電源。
發(fā)展動(dòng)向
開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于開(kāi)關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化,因此國(guó)外各大開(kāi)關(guān)電源制造商都致力于同步開(kāi)發(fā)新型高智能化的元器件,特別是改善二次整流器件的損耗,并在功率鐵氧體(Mn?Zn)材料上加大科技創(chuàng)新,以提高在高頻率和較大磁通密度(Bs)下獲得高的磁性能,而電容器的小型化也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開(kāi)關(guān)電源取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展,在電路板兩面布置元器件,以確保開(kāi)關(guān)電源的輕、小、薄。
開(kāi)關(guān)電源的高頻化就必然對(duì)傳統(tǒng)的PWM開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)已成為開(kāi)關(guān)電源的主流技術(shù),并大幅提高了開(kāi)關(guān)電源的工作效率。對(duì)于高可靠性指標(biāo),美國(guó)的開(kāi)關(guān)電源生產(chǎn)商通過(guò)降低運(yùn)行電流,降低結(jié)溫等措施以減少器件的應(yīng)力,使得產(chǎn)品的可靠性大大提高。
模塊化是開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢(shì),可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng),可以設(shè)計(jì)成N+1冗余電源系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴(kuò)展。針對(duì)開(kāi)關(guān)電源運(yùn)行噪聲大這一缺點(diǎn),若單獨(dú)追求高頻化其噪聲也必將隨著增大,而采用部分諧振轉(zhuǎn)換電路技術(shù),在理論上即可實(shí)現(xiàn)高頻化又可降低噪聲,但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問(wèn)題,故仍需在這一領(lǐng)域開(kāi)展大量的工作,以使得該項(xiàng)技術(shù)得以實(shí)用化。
專(zhuān)用名詞
檢出距離:對(duì)射式和鏡面反射式光電開(kāi)關(guān)的檢出距離是指光軸上無(wú)有效遮擋物,可穩(wěn)定檢出的較大距離。反射式光電開(kāi)關(guān)的檢出距離則是可穩(wěn)定檢出標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物的較大距離。
回差距離:回差距離指動(dòng)作距離與復(fù)位距離之差。它用檢出距離的比率來(lái)表示,一般在檢出距離的20%以下。
響應(yīng)時(shí)間:把從受光器初始有效受光到輸出動(dòng)作所需的時(shí)間稱(chēng)作響應(yīng)時(shí)間。
復(fù)位應(yīng)用時(shí)間:把從受光器初始有效遮光到輸出復(fù)位所需的時(shí)間稱(chēng)為復(fù)位應(yīng)用時(shí)間。
暗動(dòng):暗動(dòng)(DARK ON):即遮光動(dòng)作。它表示在進(jìn)入受光器的光速減少到一定程序時(shí)或被全遮時(shí),輸出晶體管將導(dǎo)通輸出。
亮動(dòng):亮動(dòng)(LIGHT ON),也稱(chēng)受光動(dòng)作。它是指進(jìn)入受光器的光束增加到一定量時(shí),輸出晶體管導(dǎo)通且有輸出。
外同步輸入功能:在一般情況下,凡具有外部診斷輸入功能的光電開(kāi)關(guān),一般均具有外同步功能。
也就是說(shuō),可以據(jù)此在工作前預(yù)檢傳感器檢測(cè)是否正常。在工作中,利用此性質(zhì)也可隨時(shí)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的運(yùn)行或中斷指令。如果將前一個(gè)輸出與后一個(gè)外同步輸入進(jìn)行串接,則可實(shí)現(xiàn)與門(mén)等功能。
開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)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(zhǎng),但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上,反而高于開(kāi)關(guān)電源,這一點(diǎn)稱(chēng)為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng),這為開(kāi)關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。
開(kāi)關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開(kāi)關(guān)電源小型化,并使開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)了新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護(hù)環(huán)境方面都具有重要的意義。開(kāi)關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開(kāi)關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動(dòng)電路中有少量應(yīng)用,GTR驅(qū)動(dòng)困難,開(kāi)關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。
三個(gè)條件:
1、開(kāi)關(guān):電力電子器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)而不是線性狀態(tài)
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(kāi)關(guān)電源輸出的是直流而不是交流
開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。另外,開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。
根據(jù)開(kāi)關(guān)器件在電路中連接的方式,比較廣泛使用的開(kāi)關(guān)電源,大體上可分為:串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源、并聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源、變壓器式開(kāi)關(guān)電源等三大類(lèi)。其中,變壓器式開(kāi)關(guān)電源(后面簡(jiǎn)稱(chēng)變壓器開(kāi)關(guān)電源)還可以進(jìn)一步分成:推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據(jù)變壓器的激勵(lì)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(lái)分,還可以分成更多種類(lèi)。 [1]
開(kāi)關(guān)電源的分類(lèi):
人們?cè)陂_(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開(kāi)發(fā)相關(guān)電力電子器件,邊開(kāi)發(fā)開(kāi)關(guān)變頻技術(shù),兩者相互促進(jìn)推動(dòng)著開(kāi)關(guān)電源每年以超過(guò)兩位數(shù)字的增長(zhǎng)率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開(kāi)關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類(lèi),DC/DC變換器現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)模塊化,且設(shè)計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國(guó)內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準(zhǔn)化,并已得到用戶的認(rèn)可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進(jìn)程中,遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問(wèn)題。以下分別對(duì)兩類(lèi)開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。
接地
開(kāi)關(guān)電源比線性電源會(huì)產(chǎn)生更多的干擾,對(duì)共模干擾敏感的用電設(shè)備,應(yīng)采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制,開(kāi)關(guān)電源均采取EMC電磁兼容措施,因此開(kāi)關(guān)電源一般應(yīng)帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術(shù)的HA系列開(kāi)關(guān)電源,將其FG端子接大地或接用戶機(jī)殼,方能滿足上述電磁兼容的要求。
其它型式的接近開(kāi)關(guān)
當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí),接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱(chēng)為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí),接近開(kāi)關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識(shí)別出有無(wú)物體接近。
主要用途:
接近開(kāi)關(guān)在航空、航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。在日常生活中,如賓館、飯店、車(chē)庫(kù)的自動(dòng)門(mén),自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面,如資料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫(kù)等重地,通常都裝有由各種接近開(kāi)關(guān)組成的防盜裝置。在測(cè)量技術(shù)中,如長(zhǎng)度,位置的測(cè)量;在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制,也都使用著大量的接近開(kāi)關(guān)。
選用注意事項(xiàng):
在一般的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所,通常都選用渦流式接近開(kāi)關(guān)和電容式接近開(kāi)關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低。當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時(shí),一般都選用渦流式接近開(kāi)關(guān),因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率高、抗環(huán)境干擾性能好、應(yīng)用范圍廣、價(jià)格較低。若所測(cè)對(duì)象是非金屬(或金屬)、液位高度、粉狀物高度、塑料、**等。則應(yīng)選用電容式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)的響應(yīng)頻率低,但穩(wěn)定性好。安裝時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。若被物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動(dòng)的物體而把磁鋼埋在被測(cè)物體內(nèi)時(shí),應(yīng)選用霍爾接近開(kāi)關(guān),它的價(jià)格較低。
在環(huán)境條件比較好、無(wú)粉塵污染的場(chǎng)合,可采用光電接近開(kāi)關(guān)。光電接近開(kāi)關(guān)工作時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎*影。因此,在要求較高的傳真機(jī)上,在**機(jī)械上都被廣泛地使用。
在防盜系統(tǒng)中,自動(dòng)門(mén)通常使用熱釋電接近開(kāi)關(guān)、超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)。有時(shí)為了提高識(shí)別的可靠性,上述幾種接近開(kāi)關(guān)往往被復(fù)合使用。
無(wú)論選用哪種接近開(kāi)關(guān),都應(yīng)注意對(duì)工作電壓、負(fù)載電流、響應(yīng)頻率、檢測(cè)距離等各項(xiàng)指標(biāo)的要求。
雙控開(kāi)關(guān)
雙控開(kāi)關(guān)它一般應(yīng)用在樓梯上下層或走道的兩頭等兩個(gè)不同的地方,能各自獨(dú)立控制同一盞電燈的點(diǎn)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(kāi)關(guān),它們都能各自獨(dú)立控制燈E點(diǎn)亮或熄滅。其中圖(b)接法,因每個(gè)開(kāi)關(guān)內(nèi)都同時(shí)存在電源的相線與零線,所以安裝時(shí)比較方便,但維修時(shí)需特別注意要謹(jǐn)防相、零線兩端頭短路。
穩(wěn)壓器
開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器系統(tǒng)LTM4601AHVMPV,該器件具有鎖相環(huán)和輸出跟蹤功能,為要求苛刻的軍事和航空應(yīng)用而設(shè)計(jì)。LTM4601AHVMPV在-55℃至125℃的溫度范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)完全測(cè)試。該器件采用15mm x 15mm x 2.8mm*塑料焊盤(pán)網(wǎng)格陣列(LGA)封裝,僅重1.7g。這種緊湊的LGA封裝可用于大功率DC/DC解決方案,因?yàn)樗c類(lèi)似尺寸的球柵陣列(BGA)封裝相比熱阻較低。LTM4601AHVMPV全部由凌力爾特公司的硅片組成,并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的內(nèi)部測(cè)試,讓要求苛刻的高可靠性應(yīng)用擁有組件級(jí)可靠性和業(yè)界領(lǐng)先性能。
LTM4601AHVMPV是開(kāi)關(guān)模式同步DC/DC降壓型穩(wěn)壓器,具有內(nèi)置電感器,支持電源組件和補(bǔ)償電路。該器件在4.5V至28V的輸入電源范圍內(nèi)工作,調(diào)節(jié)輸出電壓范圍為0.6V至5V。這個(gè)DC/DC微型模塊穩(wěn)壓器可以提供12A連續(xù)負(fù)載電流(峰值為14A),或者可以并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)高達(dá)48A的電流共享。它實(shí)現(xiàn)高達(dá)92%的效率。像LTM4601AHVMPV這類(lèi)DC/DC微型模塊穩(wěn)壓器可以簡(jiǎn)化電源設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu),僅需要大容量輸入和輸出電容器以及一個(gè)電阻就可設(shè)置輸出電壓。
LTM4601AHVMPV DC/DC微型模塊穩(wěn)壓器的LGA封裝允許表面貼裝組裝,可以像所有表面貼裝IC那樣進(jìn)行處理和組裝。另外,其扁平設(shè)計(jì)允許該器件焊接在印刷電路板的背面,從而為先進(jìn)的數(shù)字集成電路騰出了寶貴的電路板空間。LTM4601AHVMPV對(duì)輸出過(guò)壓和短路情況有自我保護(hù)能力。以1,000片為單位批量購(gòu)買(mǎi),每片價(jià)格為40.25美元。
性能概要:LTM4601AHVMPV
完整的12A DC/DC電源系統(tǒng);并聯(lián)可使電流高達(dá)48A
纖巧和薄型15mm x 15mm x 2.8mm高可靠性塑料LGA封裝
在-55℃至125℃工作溫度范圍內(nèi)測(cè)試
保證在-55℃時(shí)啟動(dòng)
輸入電壓范圍為4.5V至28V;輸出為0.6V至5V-/gbacggc/-
