基本結(jié)構(gòu)編輯
較簡單的開關(guān)有二片名叫“觸點”的金屬,二觸點接觸時使電流形成回
常用開關(guān)
常用開關(guān)(21張)
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(dǎo)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(dǎo)電材料,如導(dǎo)電塑膠。開關(guān)中除了接點之外,也會有可動件使接點導(dǎo)通或不導(dǎo)通,開關(guān)可依可動件的不同為分為杠桿開關(guān)(Toggle switch)、按鍵開關(guān)、船型開關(guān)(Rocker switch)等,而可動件也可以是其他型式的機械連桿。

使用
1)光電開關(guān)可用于各種應(yīng)用場合,避免強光源,光電開關(guān)在環(huán)境照度較高時,一般都能穩(wěn)定工作。但應(yīng)回避將傳感器光軸正對太陽光、白熾燈等強光源。在不能改變傳感器(受光器)光軸與強光源的角度時,可在傳感器上方四周加裝遮光板或套上遮光長筒。
2)防止相互干擾,MGK 系列新型光電開關(guān)通常都具有自動防止相互干擾的功能,因而不必擔(dān)心相互干擾。然而,HGK系列對射式紅外光電開關(guān)在幾組并列靠近安裝時,則應(yīng)防止鄰組和相互干擾。防止這種干擾較有效的辦法是投光器和受光器交叉設(shè)置,超過2組時還拉開組距。當(dāng)然,使用不同頻率的機種也是一種好辦法。
HGK系列反射式光電開關(guān)防止相互干擾的有效辦法是拉開間隔。而且檢測距離越遠,間隔也應(yīng)越大,具體間隔應(yīng)根據(jù)調(diào)試情況來確定。當(dāng)然,也可使用不同工作頻率的機種。
3)鏡面角度影響:當(dāng)被測物體有光澤或遇到光滑金屬面時,一般反射率都很高,有近似鏡面的作用,這時應(yīng)將投光器與檢測物體安裝成10~20°的夾角,以使其光軸不垂直于被檢測物體,從而防止誤動作。
4)排除背景物影響:使用反射式擴散型投、受光器時,有時由于檢出物離背景物較近,光電開關(guān)或者背景是光滑等反射率較高的物體而可能會使光電開關(guān)不能穩(wěn)定檢測。因此可以改用距離限定型投、受光器,或者采用遠離背景物、拆除背景物、將背景物涂成無光黑色、或設(shè)法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。
5)自診斷功能使用:在安裝或使用時,有時可能會由于臺面或背景影響以及使用振動等原因而造成光軸的微小偏移、透鏡沾污、積塵、外部噪聲、環(huán)境溫度超出范圍等問題。這些問題有可能會使光電開關(guān)偏離穩(wěn)定工作區(qū),這時可以利用光電開關(guān)的自診斷功能而使其通過STABLITY綠色穩(wěn)定指示燈發(fā)出通知,以提醒使用者及時對其進行調(diào)整。

主要材料編輯
1、面板:(三種)
ABS:低檔工程塑料、易變色、低強度。
PC料:耐沖擊性強,耐熱性強,透明性高。
電玉粉:絕燃、永不變色、永不磨損、熱化學(xué)性強。
2、開關(guān)載流件(銅片)(三種)
黃銅:其質(zhì)硬、彈性略弱、導(dǎo)電率中等,呈亮黃色。
錫磷青銅:質(zhì)硬、彈性好、導(dǎo)電率較黃銅好、呈紅黃色。
紅銅:質(zhì)略軟、彈性好、導(dǎo)電率高、呈紫紅色。
3、開關(guān)觸點(兩種)
純銀:電阻低、質(zhì)地柔軟、熔點低、易氧化、易產(chǎn)生電弧、燒壞電線或開關(guān)元件,造成通電不暢。
銀合金:電阻低、質(zhì)地耐磨、熔點高、抗氧化、綜合性能比純銀優(yōu)越。
4、開關(guān)拔嘴(兩種)
自潤型:尼龍、材質(zhì)硬耐磨擦、自帶潤滑作用、有效減少磨擦力。
普通增強尼龍:時間一長有澀帶現(xiàn)象,磨擦力增大導(dǎo)致銀點熔掉,載流量下降。
5、底座(三種)
進口加強尼龍:絕緣性好、剛性強、抗沖擊、抗腐蝕、高溫下不變形、確保內(nèi)部構(gòu)件永不脫落。
再生PC料:耐沖擊弱、耐熱性弱、易變形。
普通合成塑料:易老化、易燃、易變形。
主要用途編輯
隔離開關(guān)(刀閘)的用途主要是:
1、用于隔離電源,將高壓檢修設(shè)備與帶電設(shè)備斷開,使其間有一明顯可看見的斷開點。
2、隔離開關(guān)與斷路器配合,按系統(tǒng)運行方式的需要進行倒閘操作,以改變系統(tǒng)運行接線方式。
3、用以接通或斷開小電流電路。隔離開關(guān)可以進行以下操作:可以拉、合閉路開關(guān)的旁路電流;拉、合變壓器中性點的接地線,但當(dāng)中性點上接有消弧線圈時,只有在系統(tǒng)無故障時,方可操作;拉、合電壓互感器和避雷器;拉、合母線及直接連接在母線上設(shè)備的電容電流;拉、合電容電流不超過5安的空載線路;三聯(lián)隔離開關(guān)可以拉、合電壓在10千伏及以下、電流在15安以下的負荷等。
在操作隔離開關(guān)時應(yīng)注意,線路送電時先合母線側(cè)的隔離開關(guān),后合線路側(cè)隔離開關(guān),再合斷路器。線路停電時應(yīng)先斷開斷路器,后拉開隔離開關(guān)。不能帶負荷拉、合高壓隔離開關(guān)。

保護電路
開關(guān)電源在設(shè)計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能,故在設(shè)計時應(yīng)首選保護功能齊備的開關(guān)電源模塊,并且其保護電路的技術(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)備或開關(guān)電源。
發(fā)展動向
開關(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。由于開關(guān)電源輕、小、薄的關(guān)鍵技術(shù)是高頻化,因此國外各大開關(guān)電源制造商都致力于同步開發(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關(guān)鍵技術(shù)。SMT技術(shù)的應(yīng)用使得開關(guān)電源取得了長足的進展,在電路板兩面布置元器件,以確保開關(guān)電源的輕、小、薄。
開關(guān)電源的高頻化就必然對傳統(tǒng)的PWM開關(guān)技術(shù)進行創(chuàng)新,實現(xiàn)ZVS、ZCS的軟開關(guān)技術(shù)已成為開關(guān)電源的主流技術(shù),并大幅提高了開關(guān)電源的工作效率。對于高可靠性指標(biāo),美國的開關(guān)電源生產(chǎn)商通過降低運行電流,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。
模塊化是開關(guān)電源發(fā)展的總體趨勢,可以采用模塊化電源組成分布式電源系統(tǒng),可以設(shè)計成N+1冗余電源系統(tǒng),并實現(xiàn)并聯(lián)方式的容量擴展。針對開關(guān)電源運行噪聲大這一缺點,若單獨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),在理論上即可實現(xiàn)高頻化又可降低噪聲,但部分諧振轉(zhuǎn)換技術(shù)的實際應(yīng)用仍存在著技術(shù)問題,故仍需在這一領(lǐng)域開展大量的工作,以使得該項技術(shù)得以實用化。
延時開關(guān)
延時開關(guān)是使用電子元件繼電器安裝于開關(guān)之中,延時開關(guān)電路的一種開關(guān)。延時開關(guān)又分為聲控延時開關(guān)、光控延時開關(guān)、觸摸式延時開關(guān)等。延時開關(guān)的原理就是電磁繼電器的原理,繼電器的工作原理是,當(dāng)繼電器線圈通電后,線圈中的鐵芯產(chǎn)生強大的電磁力,吸動銜鐵帶動簧片,使觸點1、2斷開,1、3接通。當(dāng)線圈斷電后,彈簧使簧片復(fù)位,使觸點1、2接通,1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點1、2間(1、2稱為常閉觸點)或觸點1、3間(稱為常開觸點),就可以利用繼電器達到某種控制的目的。
4098型繼電器線圈的工作電壓有3伏、6伏、9伏、12伏等多種規(guī)格。吸合時線圈中通過的電流約為50毫安左右,觸點間允許通過的電流可達1安培(250伏)。
工作原理:
將電源開關(guān)K2閉合,再按下按鈕開關(guān)K1,這時,晶體二極管V1、V2導(dǎo)通,繼電器吸合。同時電源對電容器C充電。當(dāng)K1斷開后由于C已被充電,它將通過R和V1V2放電,從而維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通,繼電器仍然吸合。經(jīng)過一段時間的放電,C兩極間電壓下降到一定值時,不足以維持三極管繼續(xù)導(dǎo)通,繼電器才釋放。從K1斷開到繼電器釋放的時間間隔稱為延時時間。它決定于R和C的大小。一般C為100微法時,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器R可獲得10秒至90秒的延時時間。若C取1000微法,則延時時間可達5分鐘以上。
繼電器上并聯(lián)的二極管起保護作用,防止繼電器斷電釋放時,由于自感產(chǎn)生高電壓損壞晶體三極管。
元件規(guī)格:J繼電器4098型工作電壓6V V1V2晶體三極管9014 VD晶體二極管2CP10或1N4001 R可調(diào)電阻器100k C電解電容器100u/6V K1按鈕開關(guān)。
焊接電路:
1、將各元件做焊前處理、鍍錫。
2、焊接繼電器。將繼電器插入印刷板上對應(yīng)的小孔。將5個引腳焊好。注意焊接時間要盡量短些,焊點應(yīng)圓而小。
3、焊接R和C、可調(diào)電阻器R焊好后再插入印刷電路板焊接。電解電容器C焊接時要注意正負引腳位置。
輕觸開關(guān)
輕觸開關(guān),使用時輕輕點按開關(guān)按鈕就可使開關(guān)接通,當(dāng)松開手時開關(guān)即斷開,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的。如領(lǐng)弈的IKI系列輕觸開關(guān)。
輕觸開關(guān)由于體積小重量輕在電器方面得到廣泛的應(yīng)用如:影音產(chǎn)品、.數(shù)碼產(chǎn)品、遙控器、通訊產(chǎn)品、家用電器、安防產(chǎn)品、玩具、電腦產(chǎn)品、醫(yī)療器材、汽車按鍵等等。
封裝種類:
1、SMT貼片;
2、DIP插件。
規(guī)格:6x6mm、12x12mm、5x5mm、3x6mm
輕觸開關(guān)主要技術(shù)參數(shù)
1、環(huán)保標(biāo)準:有RoHS、無鹵、以及歐盟等地區(qū)對有害物質(zhì)管控值的限定。
2、額定電流、電壓:通常為毫安級,50mA 12VDC。
3、操作力度:50gf、100gf、160gf、260gf、320gf、520gf。
4、操作壽命:操作壽命一般與操作力度成反比,
拿160gf來說、通常6x6開關(guān)可以做到100萬次~300萬次壽命。
5、工作環(huán)境溫度:-25攝氏度到+70攝氏度
6、開關(guān)行程:0.25mm
光電開關(guān)的特點
MGK系列光電開關(guān)是現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是HGK系列紅外光電開關(guān)的升級換代產(chǎn)品。與以往的光電開關(guān)相比具有自己顯著的特點:
具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能,可及時告知工作狀態(tài)是否可靠;
對射式、反射式、鏡面反射式光電開關(guān)都有防止相互干擾功能,安裝方便;
對ES外同步(外診斷)控制端的進行設(shè)置可在運行前預(yù)檢光電開關(guān)是否正常工作。并可隨時接受計算機或可編程控制器的中斷或檢測指令,外診斷與自診斷的適當(dāng)組合可使光電開關(guān)智能化;
響應(yīng)速度快,高速光電開關(guān)的響應(yīng)速度可達到0.1ms,每分鐘可進行30萬次檢測操作,能檢出高速移動的微小物體;
采用專用集成電路和先進的SMT表面安裝工藝,具有很高的可靠性;
體積小(較小僅20×31×12mm)、重量輕,安裝調(diào)試簡單,并具有短路保護功能。

開關(guān)電源
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。開關(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,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(guān)電源,這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動,這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。
開關(guān)電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關(guān)電源小型化,并使開關(guān)電源進入更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是在新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,推動了新技術(shù)產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關(guān)電源的發(fā)展與應(yīng)用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開關(guān)電源中應(yīng)用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開關(guān)電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應(yīng)用,GTR驅(qū)動困難,開關(guān)頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。
三個條件:
1、開關(guān):電力電子器件工作在開關(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:開關(guān)電源輸出的是直流而不是交流
開關(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關(guān)穩(wěn)壓電源。另外,開關(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關(guān)穩(wěn)壓電源。
根據(jù)開關(guān)器件在電路中連接的方式,比較廣泛使用的開關(guān)電源,大體上可分為:串聯(lián)式開關(guān)電源、并聯(lián)式開關(guān)電源、變壓器式開關(guān)電源等三大類。其中,變壓器式開關(guān)電源(后面簡稱變壓器開關(guān)電源)還可以進一步分成: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;如果從用途上來分,還可以分成更多種類。 [1]
開關(guān)電源的分類:
人們在開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域是邊開發(fā)相關(guān)電力電子器件,邊開發(fā)開關(guān)變頻技術(shù),兩者相互促進推動著開關(guān)電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關(guān)電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化,且設(shè)計技術(shù)及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標(biāo)準化,并已得到用戶的認可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進程中,遇到較為復(fù)雜的技術(shù)和工藝制造問題。以下分別對兩類開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)和特性作以闡述。
接地
開關(guān)電源比線性電源會產(chǎn)生更多的干擾,對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,開關(guān)電源均采取EMC電磁兼容措施,因此開關(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系列開關(guān)電源,將其FG端子接大地或接用戶機殼,方能滿足上述電磁兼容的要求。
光電開關(guān)
光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員,它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電緣絕),所以它可以在許多場合得到應(yīng)用。
采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件,具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān),它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等,可非接觸,無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。接觸式行程開關(guān)存在響應(yīng)速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點,而晶體管接近開關(guān)的作用距離短,不能直接檢測非金屬材料。但是,新型光電開關(guān)則克服了它們的上述缺點,而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁干擾能力強。
這種新型的光電開關(guān)已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標(biāo)檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸多領(lǐng)域。此外,利用紅外線的隱蔽性,還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。
在維修開關(guān)電源的時候可以采用降壓檢修法。其方法是:將顯示器的電源插頭接在一個交流調(diào)壓器上,再把調(diào)壓
電器開關(guān)
電器開關(guān)(9張)
器的輸出電壓調(diào)到100V左右,然后通電檢修,并逐次提高電源電壓來檢修。
故障實例一:開機便燒壞保險,輸出電壓為零。這種情況一般是由于開關(guān)管被擊穿,發(fā)射極和集電極短路所造成的。此時可先將開關(guān)管拆下,測其發(fā)射極和集電極對地電阻,如為零或很小,則換掉即可。但也要檢查下其它元器件有無問題后方能開機。
故障實例二:光柵出現(xiàn)“S”形的扭曲。這種問題應(yīng)重點檢查濾波電路和穩(wěn)壓電路,一般是因為有一只二極管斷路,由全波整流變成半波整流,這也可能是其濾波電容容量減少所致。
故障實例三:交流220V整流濾波電路出現(xiàn)短路性故障,且開機燒保險。先檢查一下整流二極管有無短路、濾波電容是否嚴重漏電。還可拔去消磁線圈插頭,檢查一下消磁熱敏電阻有無短路性故障,如有應(yīng)換新。
故障實例四:開機無光柵、無顯示、電源指示燈不亮,但未燒保險。這時應(yīng)檢查交流互感變壓器是否開路、整流電路的限流電阻有無開路(燒斷)失效,或整流二極管是否斷路。
故障實例五:無光柵、無顯示,且機內(nèi)發(fā)出異常聲響。如發(fā)出“吱吱”聲,說明振蕩頻率低,應(yīng)檢查與振蕩有關(guān)的元件,如發(fā)出“嗒嗒”聲,說明電源過流保護,應(yīng)檢查過流保護電路。

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