随着科技的飞速发展,新能源领域日新月异,开关电器作为电力系统中重要的组成部分,其应用与原理也在不断地创新与发展。
本文将深入探讨开关电器的基本原理,及其在新能源领域的应用及其他相关知识。
开关电器是一种用于控制电路通断的电气设备。
其主要原理是通过开关的开启与关闭,实现电路的连接与断开,从而达到控制电流的目的。
开关电器的基本构成包括触点、操作机构、保护装置等。
1. 触点:是开关电器中的关键部分,负责实现电路的通断。触点材料的选择对开关电器的性能具有重要影响,常用的触点材料有银、铜、金等。
2. 操作机构:用于驱动触点进行开启和关闭动作。操作机构可以是手动操作的,也可以是电动、气动或液压等自动操作的。
3. 保护装置:用于保护开关电器及电路的安全,如过载保护、短路保护等。
新能源领域的发展为开关电器提供了新的应用场景和机遇。以下是一些主要的应用领域:
1. 太阳能领域:在太阳能光伏发电系统中,开关电器用于控制光伏电池的接入与断开,以及分配电能。太阳能领域的开关电器还需具备防紫外线、防水、防腐蚀等特性。
2. 风能领域:在风力发电系统中,开关电器用于控制风机的运行,以及电网的接入。风能领域的开关电器需要具备良好的低温特性和抗风能力。
3. 新能源汽车领域:在新能源汽车中,开关电器用于控制车辆的充电、行驶、灯光等。新能源汽车对开关电器的要求包括小型化、轻量化、高性能等。
4. 智能电网领域:智能电网需要实现电力的高效、智能管理,开关电器作为重要的控制设备,在智能电网中发挥着重要作用。
1. 额定电流与额定电压:开关电器在一定的电流和电压下才能正常工作,这个电流和电压称为开关电器的额定电流和额定电压。选用开关电器时,需要确保其额定电流和额定电压符合实际电路的需求。
2. 负载类型:不同类型的负载(如电阻性负载、感性负载、容性负载等)对开关电器的要求不同。选用开关电器时,需要考虑实际负载的类型。
3. 接触电阻:接触电阻是开关电器中的一个重要参数,它影响着开关电器的性能和使用寿命。接触电阻越小,开关电器的性能越好。
4. 寿命与可靠性:开关电器的寿命和可靠性是评价其性能的重要指标。寿命长、可靠性高的开关电器能更好地满足实际需求。
开关电器作为电力系统中重要的组成部分,其原理与应用正在不断发展与创新。
新能源领域的发展为开关电器提供了新的应用场景和机遇。
了解开关电器的基本原理、在新能源领域的应用及相关知识,对于选用合适的开关电器、实现电力系统的安全、高效运行具有重要意义。
未来,随着科技的进步,开关电器在新能源领域的应用将更加广泛,其性能也将得到进一步提升。
原理很简单。 U代表电压 I代表电流 R代表电阻 它们之间的关系是 U=I*R 还用到热胀冷缩的原理。 当家中的用电器过多(相当于电阻并联),会导致路端电阻减少。 但电压是保持在220V的稳定电压。 所以根据 U=I*R 可知电流变大。 电流的增大会产生大量的热,同时空气开关中的空气也开始膨胀。 因为在有限的空间里空气膨胀带来一种推力,当推力达到足够大时会把开关推成段路。 就是我们说的调闸了。 当空气冷却到常温时开关又在弹簧的弹力下恢复成通路,这样又可以工作了。 这样起到了自动恢复的作用。
声控灯的工作原理
220V交流电通过灯泡H及整流全桥后,变成直流脉动电压,作为正向偏压,加在可控硅VS及R支路上。 白天,亮度大于一定程度时,光敏二极管D呈现底阻状态≤1KΩ,使三极管V截止,其发射极无电流输出,单向可控硅VS因无触发电流而阻断。 此时流过灯泡H的电流≤2.2mA,灯泡H不能发光。 电阻R1和稳压二极管DW使三极管V偏压不超过6.8V,对三极管起保护作用。 夜晚,亮度小于一定程度时,光敏二极管D呈现高阻状态≥100KΩ,使三极管V正向导通,发射极约有0.8V的电压,使可控硅VS触发导通,灯泡H发光。 RP是清晨或傍晚实现开关转换的亮度选择元件。 由音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。 它提供了一种操作简便、灵活、抗干扰能力强,控制灵敏的声控灯,它采用人嘴发出约1秒的控制信号“嘶”声,即可方便及时地打开和关闭声控照明装置,并有防误触发而具有的自动延时关闭功能,并设有手动开关,使其应用更加方便。 声控灯由话筒、音频放大器、选频电路、倍压整流电路、鉴幅电路、恒压源电路、延时开启电路、可控延时开关电路、可控硅电路组成。
现在都是用开关电源,如果你在瞬间断电最容易坏电源电路。 我们用的彩电都用开关电源。 开关稳压电源的优点[1].功耗小,效率高。 在图1中的开关稳压电源电路中,晶体管V在激励信号的激励下,它交替地工作在导通—截止和截止—导通的开关状态,转换速度很快,频率一般为50kHz左右,在一些技术先进的国家,可以做到几百或者近1000kHz。 这使得开关晶体管V的功耗很小,电源的效率可以大幅度地提高,其效率可达到80%。 [2].体积小,重量轻。 从开关稳压电源的原理框图可以清楚地看到这里没有采用笨重的工频变压器。 由于调整管V上的耗散功率大幅度降低后,又省去了较大的散热片。 由于这两方面原因,所以开关稳压电源的体积小,重量轻。 [3].稳压范围宽。 从开关稳压电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的,输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿,这样,在工频电网电压变化较大时,它仍能够保证有较稳定的输出电压。 所以开关电源的稳压范围很宽,稳压效果很好。 此外,改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。 这样,开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点,而且实现稳压的方法也较多,设计人员可以根据实际应用的要求,灵活地选用各种类型的开关稳压电源。 [4].滤波的效率大为提高,使滤波电容的容量和体积大为减少。 开关稳压电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍,这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍。 就是采用半波整流后加电容滤波,效率也提高了500b倍。 在相同的纹波输出电压下,采用开关稳压电源时,滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500—1/1000。 [5].电路形式灵活多样。 例如,有自激式和他激式,有调宽型和调频型,有单端式和双端式等等,设计者可以发挥各种类型电路的特长,设计出能满足不同应用场合的开关稳压电源。 开关稳压电源的缺点开关稳压电源的缺点是存在较为严重的开关干扰。 开关稳压电源中,功率调整开关晶体管V工作在状态,它产生的交流电压和电流通过电路中的其他元器件产生尖峰干扰和谐振干扰,这些干扰如果不采取一定的措施进行抑制、消除和屏蔽,就会严重地影响整机的正常工作。 此外由于开关稳压电源振荡器没有工频变压器的隔离,这些干扰就会串入工频电网,使附近的其他电子仪器、设备和家用电器受到严重的干扰。 目前,由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距,因而造价不能进一步降低,也影响到可靠性的进一步提高。 所以在我国的电子仪器以及机电一体化仪器中,开关稳压电源还不能得到十分广泛的普及及使用。 特别是对于无工频变压器开关稳压电源中的高压电解电容器、高反压大功率开关管、开关变压器的磁芯材料等器件,在我国还处于研究、开发阶段。 在一些技术先进国家,开关稳压电源虽然有了一定的发展,但在实际应用中也还存在一些问题,不能十分令人满意。 这暴露出开关稳压电源的又一个缺点,那就是电路结构复杂,故障率高,维修麻烦。 对此,如果设计者和制造者不予以充分重视,则它将直接影响到开关稳压电源的推广应用。 当今,开关稳压电源推广应用比较困难的主要原因就是它的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高。
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