| 开关在电学知识告诉我们，家中的负载类型有两种：开关线性的和非线性的。电学知识又告诉我们，线性负载是纯电阻性的,它不应该含有电感性（感抗）或电容性（容抗）。开关相对而言，非线性负载自不同程度上开关都含有电感性或电容性。线性负载的应用曾经是非常广泛的。在托马斯爱迪生时代，开关电能在家中只有两种用法。首先，开关是爱迪生先生发明的白炽灯，开关其次，是加热用来取暖和做饭的电阻丝。当然，电能偶尔也会用在感性负载上，开关比如电动机或变压器。在当今社会中，非线性负载的应用要远大于线性负载。比如说：电视机，音响，微波炉，还有我们的电脑，安防等你所能想到的许多开关电器。甚至连我妻子的电熨斗都有一个电脑芯片在里面。大多数人都开关认为电灯应该是线性的，但事实并不是这样的。比如说，开关卤素灯有很多种类和型号，有220V钨丝的卤素灯，开关它是线性的。还有24V的卤素灯，开关它们是靠变压器或开关电源供电的。所以说从某种意义上讲，开关我们家中用的几乎所有电器都是非线性的。接下来我说说电流回路的问题。一般来说，电流回路的常规布线是先通过再到负载（如图一所示）。但有时也有先将线布到负载再到的情况（如图二所示）。不论哪种布线方法，负载的供电都必须经过开关，不同的只是和负载的排列顺序。有些时候当你用X10开关替换原来的机械时，开关可能会问“为什么要这样做？”好吧！让我来给你讲讲为什么！对于一个标准的机械式开关来讲，虽然在它上面有220V的电，但是让它动作的“能量”依然来自于你的手指。换句话说，如果你想开关一个机械式而不用你的“手指”，开关那它也不会因为接了220V电能就能自己动作。可X10开关就可以做到这一点，开关它不但可以通过接收远方的指令来控制自己的开和关，有时还可以调光。而远方的指令可以来自于电脑，动感探头等。由于X10及其兼容产品种类已达上千种。所以对于智能家居DIY爱好者来说，可供选择的产品以及可实现性已经非常大了。开关DIY爱好者只需要把原来的机械式换为X10开关就可以了（如图三所示）。开关但其中有一种两线式比较特殊。以ACT公司生产的串连式开关为例，如图四，图五所示将它接入电流回路。此时，一些DIY爱好者（当然只是少数人）会问“这个电子开关是靠什么供电的？”。在图中大家可以注意到，开关只接火线和负载的一端而没有接零线，所以人们会问那样的问题。根据电流回路大家可以看到，开关通过负载也可以给开关供电。换句话说，当灯不亮时，开关仍然有一个很小的电流流过灯来为开关供电。当然也有非常少的DIY爱好者用两线开关去控制电视或音响，结果是非但不能工作，还有可能损坏电视或音响。两线（串连）式开关只能控制线性（纯电阻）负载。因为，第一，它需要通过电灯为它提供工作电流。开关第二，X10电力载波信号也要通过灯来传导。当X10信号足够强（大于100mV）时开关灯是很可靠的。可是当X10信号不够强（小于100mV）时，就会出现开灯容易关灯难的现象。因为在灯不亮时，大部分X10信号会传到两线（串连）式开关上，而当灯亮时，会有一小部分X10信号被灯吸收开关（灯亮时比灯不亮时电阻一般要大十倍左右）。开关所以，你的墙上盒里如果有零线或者说如果你的新房正准备装修，我建议你选用X10三线式（如图六所示）。因为它的供电回路由自身产生，不再受负载的影响。接线方法如图七所示。对于非线性负载，比如电动机、变压器等，有些DIY爱好者也曾经尝试用两线式X10调光开关去控制电动机的速度，结果是非但控制不了电动机，而且电动机还会发出嗡嗡的响声。原因就像我上面提到的一样，开关两线式开关需要负载为它提供工作电流。开关当有电流流过电动机或变压器时，会引起它的动作。非但如此，X10电力载波信号也会被大量的吸收！！如果你选用三线式这种情况会大为改善，但有时也会出现电动机或变压器发热或嗡嗡响的情况。为什么会出现这种现象我会在以后的文章里为大家详细解释。简单的来说，开关可调光式网络接收控制器是使用可控硅驱动的，开关可控硅驱动不是改变电压的幅度而是分割电压。而电动机、变压器等非线性负载的工作需要一个完整的正弦波电压。如此说来，我建议你在控制电动机或变压器时选用三线（零火）式用电器控制器。开关因为它控制电器是使用继电器驱动的。对于非线性负载，开关它可以提供一个完整的正弦波（如图八所示）。X10用电器开关的种类很多，开关比如ACT电子就有从1A到10A的各种形式的用电器开关，有可以直接装到用电器上的，也有可以装到八六盒上的（如图九所示）。好吧，说了这么多，开关我想你一定不会再琢磨着用两线式开关去控制电视图像的明暗或控制音响的音量了吧（开个玩笑！）。今天就先漫谈到这里吧，虽然只给大家讲解了部分内容，开关但我想在下次你要替换机械式时你一定会有很好的解决办法来解决开关。 |
开关电源的各种分类
三相高精度全自动交流稳压器) 自耦减压)
环氧浇注干式电力开关电源
单相大功率自动补偿式电力稳压器 环氧浇注电力开关电源
三相大功率补偿式稳压器
三相稳压器 自藕开关电源 BK控制
三相船用防滴式开关电源双孔型开关电源线夹
矢量压力变送器
电阻率---又叫电阻系数或叫比电阻。是衡量物质导电性能好坏的一个物理量，以字母ρ表示，单位为欧姆*毫米平方/米。在数值
上等于用那种物质做的长1米截面积为1平方毫米的导线，在温度20C时的电阻值，电阻率越大，导电性能越低。则物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高1C时，电阻率的增加与原来的电阻电阻率的比值，通常以字母α表示，单位为1/C。
电阻的温度系数----表示物质的电阻率随温度而变化的物理量，其数值等于温度每升高1C时，电阻率的增加量与原来的电阻率的比值，通常以字母α表示，单位为1/C。
电导----物体传导电流的本领叫做电导。在直流电路里开关电源，电导的数值就是电阻值的倒数，以字母ɡ表示，单位为欧姆。
电导率----又叫电导系数，也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。大小在数值上是电阻率的倒数，以字母γ表示，单位为米/欧姆*毫米平方。
电动势----电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势或者简称电势。用字母E表示，单位为伏特。
自感----当闭合回路中的电流发生变化时，则由这电流所产生的穿过回路本身磁通也发生变化，因此在回路中也将感应电动势，这现象称为自感现象，这种感应电动势叫自感电动势
互感----如果有两只线圈互相靠近，则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化，在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。
电感----自感与互感的统称。
感抗----交流电流过具有电感的电路时，电感有阻碍交流电流过的作用开关电源，这种作用叫做感抗，以Lx表示，Lx=2πfL.
容抗----交流电流过具有电容的电路时，电容有开关电源阻碍交流电流过的作用，这种作用叫做容抗，以Cx表示，Cx=1/12πfc。
脉动电流----大小随时间变化而方向不变的电流，叫做脉动电流。
振幅----交变电流在一个周期内出现的最大值叫振幅。
平均值----交变电流的平均值是指在某段时间开关电源内流过电路的总电荷与该段时间的比值。正弦量的平均值通常指正半周内的平均值，它与振幅值的关系：平均值=0.637*振幅值。
有效值----在两个相同的电阻器件中，分别通过直流电和交流电变压器，如果经过同一时间，它们发出的热量相等，那么就把此直流电的大小作为此交流电的有效值。正弦电流的有效值等于其最大值的0.707倍。
有功功率----又叫平均功率。交流电的瞬时开关电源功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特。
视在功率----在具有电阻和电抗的电路内，开关电源电压与电流的乘积叫做视在功率，用字母Ps来表示，单位为瓦特。
无功功率----在具有电感和电容的电路里，开关电源这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场（或电场）的能量存起来，开关电源在另半周期的时间里对已存的磁场（或电场）能量送还给电源。它们只是与电源进行能量交换，并没有真正消耗能量。我们把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率。用字母Q表示，单位为芝。
功率因数----在直流电路里，开关电源乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COSφ表示。
相电压----三相输电线（火线）与中性线间的开关电源电压叫相电压。
线电压----三相输电线各线（火线）间的电压叫线电压开关电源，线电压的大小为相电压的1.73倍。相量----在电工学中，用以表示正弦量大小和相位的矢量叫相量，也叫做向量。
磁通----磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通，以字母φ表示，单位为麦克斯韦。
磁通密度----单位面积上所通过的磁通大小叫磁通密度，开关电源以字母B表示，磁通密度和磁场感应强度在数值上是相等的。
磁阻----与电阻的含义相仿，磁阻是表示磁路对磁通所起的阻碍作用，以符号Rm表示，单位为1/亨.
模拟开关介绍与应用
模拟开关是一种三稳态电路，它可以根据选通端的电平，决定输人端与输出端的状态。当选通端处在选通状态时，输出端的状态取决于输人端的状态；当选通端处于截止状态时，则不管输人端电平如何，输出端都呈高阻状态。模拟开关在电子设备中主要起接通信号或断开信号的作用。由于模拟开关具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点，因而，在自动控制系统和计算机中得到了广泛应用。
一、模拟开关的电路组成及工作原理
模拟开关电路由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成，如图一所示。模拟开关的真值表见表一。
表一
|
Ｅ |
Ａ |
Ｂ |
|
1 |
0 |
０ |
|
1 |
1 |
１ |
|
0 |
0 |
高阻状态 |
|
0 |
1 |
高用状态 |
模拟开关的工作原理如下：
当选通端Ｅ和输人端Ａ同为1时，则S2端为０，Ｓ1端为１，这时ＶＴ1导通，ＶＴ2截止，输出端Ｂ输出为１，Ａ=Ｂ，相当于输入端和输出端接通。
当选通Ｅ为0时，而输人端Ａ为０时，则S2端为1，S1端为０，这时ＶＴ1截止，VT2导通，输出端Ｂ为０，Ａ＝Ｂ，也相当于输人端和输出端接通。
当选通端Ｅ为０时，这时ＶＴ1和ＶＴ2均为截止状态，电路输出呈高阻状态。
从上面的分析可以看出，只有当选通端Ｅ为高电平时，模拟开关才会被接通，此时可从Ａ向Ｂ传送信息；当输人端Ａ为低电平时，模拟开关关闭，停止传送信息。
二、常用的ＣＭＯＳ模拟开关集成电路
根据电路的特性和集成度的不同，ＭＯＳ模拟开关集成电路可分为很多种类。现将常用的模拟开关集成电路的型号、名称及特性列入表二中。
表二
常用的模拟开关
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类别 |
型号 |
名称 |
特点 |
|
模拟开关 |
CD4066 |
四双向模拟开关 |
四组独立开关，双向传输 |
|
多路模拟开关 |
CD4051 |
8选1模拟开关 |
电平位移，双向传输，地址选择 |
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CD4052 |
双4选1模拟开关 |
电平位移，双向传输，地址选择 |
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CD4053 |
三路2组双向模拟开关 |
电平位移，双向传输，地址选择 |
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CD4067 |
单16通道模拟开关 |
电平位移，双向传输，地址选择 |
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CD4097 |
双8通道电路模拟开关 |
电平位移，双向传输，地址选择 |
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CD4529 |
双四路或单八路模拟开关 |
电平位移，双向传输，地址选择 |
三、CD4066模拟开关集成电路的应用举例
CD4066是一种双向模拟开关，在集成电路内有４个独立的能控制数字及模拟信号传送的模拟开关。每个开关有一个输人端和一个输出端，它们可以互换使用，还有一个选通端（又称控制端），当选通端为高电平时，开关导通；当选通端为低电平时，开关截止。使用时选通端是不允许悬空的。
下面介绍CD4066模拟开关的两个应用实例。
1．采样信号保持电路
采样信号保持电路如图二所示。
图二
采样信号保持电路
模拟信号Ｕi从运算放大器的同相输人端输人。当模拟开关控制端为高电平时，模拟开关导通，电容Ｃ被充电至Ｕi，这个过程叫做输人信号的采样。当采样结束时，使模拟开关控制端为低电平，模拟开关断开。由于模拟开关断开时的电阻高达100M以上，且运放Ａ2的输人阻抗也极高，故电容Ｃ上可以保持采样信号。
2．四路信号交替显示装置
一般的单线示波器只能显示一路连续信号，如果使用该装置，便能够用单线示波器同时显示出四路连续信号，在需要对不同信号的时间关系进行比较时，是十分方便的。
图三是该装置的电路图，它采用CD4017计数器和振荡器组成四节拍电路，控制两个CD4066内的４对模拟开关，使其依次导通。在每一对模拟开关上，分别加有可调直流电平和一路输人信号，当模拟开关的选通端为高电平1时，模拟开关导通，直流电平和输人信号则经运算放大器反相求和后送到示波器的Ｙ轴输人端。由于四路信号对应不同的直流电平，所以在示波器上能将四路信号上下分开。虽然四对模拟开关是受计数器的Q0、Q1、Q2、Q3输出端控制的，它们依次一个个地导通或截止，但由于振荡器的振荡频率较高，使人眼感觉不到波形的闪烁。
电源插座引发的故障
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