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开关 2011-04-20

https://m.biud.com.cn 2011年04月20日15:40 家居装修知识网

开关 - 释义

词语：开关
拼音： kāi　guān[编辑本段]详细解释
　　
1.打开城门、宫门、关隘等的门户。《逸周书·大匡》：“外食不赡，开关通粮。”《史记·秦始皇本纪》：“ 秦人开关延敌，九国之师逡巡遁逃而不敢进。”《续资治通鉴·宋钦宗靖康元年》：“臣愿激合勇义之士，设伏开关，出其不意，扫其营以报。”
　　
2.开启和关闭。《儿女英雄传》第三五回：“紧接着便听得外间的门风吹的开关乱响，吓得个娄主政骨软筋酥。”
　　
3.电器装置上接通和截断电路的设备。浩然《艳阳天》第一○六章：“ 萧长春跟焦振丛借了一把旧手电，电不足，开关也不好使。”
　　
4.设在流体管道上控制流量的装置。如：油门开关；气门开关。[编辑本段]〖二、开关概念〗
　　　
是用来接通和断开电路的元件。开关应用在各种电子设备，家用电器中。

开关 - 基本结构

最简单的开关有二片名叫“接点”的金属，二接点接触时使电流形成回路，二接点不接触时电流开路。选用接点金属时需考虑其对抗腐蚀的程度，因为大多数金属氧化后会形成绝缘的氧化物，使接点无法正常工作。选用接点金属也需考虑其电导率、硬度、机械强度、成本及是否有毒等因素[1]。

有时会在接点上电镀抗腐蚀金属。一般会镀在接点的接触面，以避免因氧化物而影响其性能。有时接触面也会使用非金属的导电材料，如导电塑胶。

开关中除了接点之外，也会有可动件使接点导通或不导通，开关可依可动件的不同为分为杠杆开关（toggle switch）、按键开关、船型开关（rocker switch）等，而可动件也可以是其他型式的机械连杆。

开关 - 分类

是用来接通和断开电路的元件，开关应用在各种电子设备，家用电器中。

按用途分：波段开关、录放开关、电源开关、预选开关、限位开关、控制开关、转换开关、隔离开关等。

按结构分：滑动开关、钮子开关、拨动开关、按钮开关、薄膜开关等。

开关 - 主要参数

额定电压
是指开关在正常工作时所允许的安全电压. 加在开关两端的电压大于此值,会造成两个触点之间打火击穿。

额定电流
指开关接通时所允许通过的最大安全电流.当超过此值时,开关的触点会因电流太大而烧毁。

绝缘电阻
指开关的导体部分与绝缘部分的电阻值.绝缘电阻值应在100MΩ以上。

接触电阻
是指开关在导通状态下,每对触点之间的电阻值.一般要求在0.1-0.5Ω以下,此值越小越好。

耐压
指开关对导体及地之间所能承受的最低电压。

寿命
是指开关在正常工作条件下, 能操作的次数.一般要求在5000-35000次左右。

开关 - 光电开关

1、概述
光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端

光电开关和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。

采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。

接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。

目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。

2、光电开关的分类
1、按检测方式分
下面以上海中沪电子仪器厂的产品为例来介绍光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。
2、按结构分类
光电开关按结构可分为放大器分离型、放

光电开关大器内藏型和电源内藏型三类。
放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼有接点和电平两种输出方式。
放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。
电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。它一般使用交流电源，适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。

3、光电开关工作原理
由振荡回路产生的调制脉冲经反射电

光电开关原理及应用路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。

4、光电开关的特点
MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显著的特点：
具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时告知工作状态是否可靠；
对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便；
对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化；
响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体；
采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的可靠性；
体积小（最小仅20×31×12mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。

5 、专用名词
检出距离：对射式和镜面反射式光电开关的检出距离是指光轴上无有效遮挡物野战，可稳定检出的最大距离。反射式光电开关的检出距离则是可稳定检出标准检测物的最大距离。
回差距离：回差距离指动作距离与复位距离之差。它用检出距离的比率来表示，一般在检出距离的20%以下。
响应时间：把从受光器初始有效受光到输出动作所需的时间称作响应时间。
把从受光器初始有效遮光到输出复位所需的时间称为复位应用时间。
暗动：暗动（DARK ON）：即遮光动作。它表示在进入受光器的光速减少到一定程序时或被全遮时，输出晶体管将导通输出。
亮动：亮动（LIGHT ON），也称受光动作。它是指进入受光器的光束增加到一定量时，输出晶体管导通且有输出。
外同步输入功能：在一般情况下，凡具有外部诊断输入功能的光电开关，一般均具有外同步功能。
也就是说，可以据此在工作前预检传感器检测是否正常。在工作中，利用此性质也可随时接受控制系统发出的运行或中断指令。如果将前一个输出与后一个外同步输入进行串接，则可实现与门等功能。

6、使用
1、光电开关可用于各种应用场合，避免强光源，光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。在不能改变传感器（受光器）光轴与强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。
2、防止相互干扰，MGK 系列新型光电开关通常都具有自动防止相互干扰的功能，因而不必担心相互干扰。然而，HGK系列对射式红外光电开关在几组并列靠

光电开关近安装时，则应防止邻组和相互干扰。防止这种干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。
HGK系列反射式光电开关防止相互干扰的有效办法是拉开间隔。而且检测距离越远，间隔也应越大，具体间隔应根据调试情况来确定。当然，也可使用不同工作频率的机种。
3、镜面角度影响：当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将投光器与检测物体安装成10～20°的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。
4、排除背景物影响：使用反射式扩散型投、受光器时，有时由于检出物离背景物较近，光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。因此可以改用距离限定型投、受光器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。
5、自诊断功能使用：在安装或使用时，有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使光电开关偏离稳定工作区，这时可以利用光电开关的自诊断功能而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知，以提醒使用者及时对其进行调整。

开关 - 电源开关

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并

开关使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。

开关电源的三个条件
1、开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态
2、高频：电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频
3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流

开关电源的分类：
人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。

接地
开关电源比线性电源会产生更多的干扰，对共模干扰敏感的用电设备，应采取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，开关电源均采取EMC电磁兼容措施，因此开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列开关电源，将其FG端子接大地或接用户机壳，方能满足上述电磁兼容的要求。

保护电路
开关电源在设计中必须具有过流、过热、短路等保护功能，故在设计时应首选保护功能齐备的开关电源模块，并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配，以避免损坏用电设备或开关电源。

发展动向
开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（MnZn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的

开关高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。

模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N＋1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。

开关 - 接点配置

开关

用来使三相风力发电机绕组短路，提供煞车机能的三刀单掷 (TPST or 3PST) 闸刀开关。图中的开关处在“开路”的位置。一组接点的闭合（closed）是指二接点彼此接触，允许电子从一接点流到另一接点。一组接点的开路（open）是指二接点之间没有彼此接触，在正常电压下不允许电子通过。

有些接点在正常情形下是开路，需要有外力或其他信号才会变成闭路，这种接点称为“常开”接点，英文缩写 n.o. 或 no。另外一些有相反特性的接点（正常情形下是闭路，需要有外力或其他信号才会变成开路）称为“常闭”接点，英文缩写 n.c. 或 nc。上述的缩写常会在配线图中出现，以便标示需使用的接点特性，有助于配线、分析及问题的诊断。

有些开关同时有上述二种接点，因此可以选择导通常闭接点或常开接点，这种开关一般称为“先闭后开”式的接点，因为切换时要导通的接点导通后，才会关闭原来的接点。大部份的开关则是利用弹簧的动作，使得在切换时有短暂时间二组接点均不导通，这种开关则是“先开后闭”式的接点。需要依应用来决定使用哪一种接点：例如切换两组电源的开关可能需要用“先开后闭”式的接点，以免二个电源同时接通造成短路。

开关 - 稳压器

开关稳压器系统LTM4601AHVMPV，该器件具有锁相环和输出跟踪功能，为要求苛刻的军事和航空应用而设计。LTM4601AHVMPV在-55℃至125℃的温度范围内经过完全测试。该器件采用15mm x 15mm x 2.8mm军用塑料焊盘网格阵列(LGA)封装，仅重1.7g。这种紧凑的LGA封装可用于大功率DC/DC解决方案，因为它与类似尺寸的球栅阵列(BGA)封装相比热阻较低。LTM4601AHVMPV全部由凌力尔特公司的硅片组成，并经过严格的内部测试，让要求苛刻的高可靠性应用拥有组件级可靠性和业界领先性能。
　　
LTM4601AHVMPV是开关模式同步DC/DC降压型稳压器，具有内置电感器，支持电源组件和补偿电路。该器件在4.5V至28V的输入电源范围内工作，调节输出电压范围为0.6V至5V。这个DC/DC微型模块稳压器可以提供12A连续负载电流(峰值为14A)，或者可以并联以实现高达48A的电流共享。它实现高达92%的效率。像LTM4601AHVMPV这类DC/DC微型模块稳压器可以简化电源设计和结构，仅需要大容量输入和输出电容器以及一个电阻就可设置输出电压。
　　
LTM4601AHVMPV DC/DC微型模块稳压器的LGA封装允许表面贴装组装，可以像所有表面贴装IC那样进行处理和组装。另外，其扁平设计允许该器件焊接在印刷电路板的背面，从而为先进的数字集成电路腾出了宝贵的电路板空间。LTM4601AHVMPV对输出过压和短路情况有自我保护能力。以1,000片为单位批量购买，每片价格为40.25美元。
　　
性能概要：
LTM4601AHVMPV
完整的12A DC/DC电源系统；并联可使电流高达48A
纤巧和薄型15mm x 15mm x 2.8mm高可靠性塑料LGA封装
在-55℃至125℃工作温度范围内测试
保证在-55℃时启动
输入电压范围为4.5V至28V；输出为0.6V至 5V

开关 - 选购

市场上开关品种多样、良莠不齐，使消费者选购时无所适从，而开关插座不仅是一种家居装饰功能用品，更是安全用电的主要零部件，其产品质量、性能材质对于预防火灾、降低损耗都有至关重要的决定性作用。　

眼观

一般好的产品外观平整、无毛刺披峰，色泽和材料采用进口优质PC料，阻燃性能良好，有的产品表面虽光洁，似乎涂了一层油，但色泽苍白、质地粗大，此类材料阻燃性不好，给家居用电埋下了火灾隐患。

手动

好的产品面板用手很难直接取下，必须借助一定的专用工具，而一般的非主流中低档产品则很容易用手取下面盖，造成家居和公共场所的不雅。选择时用食指、拇指分按面盖对角成端点，一端按住不动，另一端用力按压，面盖松动、下陷的产品质量较差，反之则质量可信。

耳听

轻按开关功能件，滑板式声音越轻微、手感越顺畅，节奏感强则质量较优；反之，启闭时声音不纯、动感涩滞，有中途间歇状态的声音则质量较差。

看结构

通用的开关结构有两种：滑板式和摆杆式。

滑板式开关声音雄厚，手感优雅舒适；摆杆式声音清脆，有稍许金属撞击声，在消灭电弧及使用寿命比传统的滑板式结构较稳定，技术成熟。双孔压板接线较螺钉压线更安全。因前者增加导线与电器件接触面积，耐氧化，不易发生松动、接触不良等帮障；而后者螺钉在坚固时容易压伤导线，接触面积小，使电件易氧化、老化，导致接触不良。目前好的产品均采用双孔压板接线方式。

选材

开关纯银导电能力强，发热量少，安全性能高，触点采用铜质材料则性能大打折扣；材料采用锡磷生铜片可得到配合最好的强度、韧性、弹性等指标，比一般黄铜作簧片的插座耐用数十倍，且极少有插板时强烈的电弧烧坏插座的现象；镀金的簧针极难氧化，性能稳定，能保证音质的清晰真实，数据传输的快速准确。

标识

市场上常用的家庭一般开关的额定电流为10A，插座电流为16A，好的产品明确标识可用电流强度，而劣质产品的标识模糊，数据夸大，无法确定标识的额定电流是否可以安全无忧地通过而不至满屋浓烟。

品牌

名牌产品经时间、市场的严格考验，是消费者心目中公认的安全产品，无论是材质、品质均严格把关，包装、运输、展示、形象设计各方面均有优质的流程，名牌电工产品不仅是一种安全电工功能用品，更是一件件精致、优雅，折射出高雅文化品味的艺术品。
　　
如今是一个追时尚的时代，电工用品虽然不是一种大众日用消费品，但和手机一样，精美绝伦的款式、风格各异的设计，独具匠心的创意均是为了生活更安全、更舒适。
　　
其实，无论从哪个方面来说，家庭选购应选用一些名优品牌产品，这些产品不仅品质优良，款式新颖，规格多样，更重要的是安全可靠。