常用無觸點開關

1、常用無觸點開關 電氣的含義 電氣控制指什么？ 電能的生產，傳輸， 分配，使用 控制電能的生產，傳輸， 分配，使用 電氣和電器是否一樣？ 家庭常用的設備，如 電視機，空調，冰箱， 洗衣機 電氣是一 個系統(tǒng) 常用無觸點開關 第第1 1章章 常用控制器件常用控制器件 1.1 常用無觸點開關 1.2 繼電器 1.3 電力電子器件 1.4 電力電子器件的驅動及接口技術 1.5 固態(tài)繼電器 常用無觸點開關 1.1 常用無觸點開關 平時我們常用的有觸點開關以及它們的應 用場合： 刀開關（低壓配電電器中）； 按鈕開關（電氣控制電路中）； 繼電器（電氣線路的控制電路中)； 接觸器（電氣線路的主電路中）； 常用無

2、觸點開關 刀開關結構示意圖: 常用無觸點開關 按鈕開關結構示意圖: 常用無觸點開關 接觸器結構示意圖: 常用無觸點開關 帶觸電開關與無觸點開關相比較： 優(yōu)點：動作可靠；機械強度好；開關特性穩(wěn)定。 缺點：動作速度慢；消耗功率大；靈敏度低； 體積大；容易機械磨損。 常用無觸點開關 無觸點開關的的導通與關閉原理 加正向電壓，二極管導 通；加反向電壓，二極 管截止。 三極管飽和時，處于導通狀 態(tài)；三極管截止時，開關斷 開；三極管放大時有可能是 截止也有可能是導通。 PN結的單向導電性 晶體管的開關特性 二極管 三極管 常用無觸點開關 PN結為什么具有單向導電性？ 1.了解空穴、N型半導體、自由電子、P

3、型半導體、 這幾個名詞的含義。 空穴：共價鍵中的空位 N型半導體：在半導體中加入五價元素 P型半導體：在半導體中加入三價元素 自由電子：無共價鍵束縛的電子 常用無觸點開關 PN結的形成：將P型半導體和N 型半導體制作在同一塊基片上。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 - 。 + + + + + + + + + + + + + + + +- +- +- +- +- 空間電荷區(qū)P型區(qū)N型區(qū) 內電場 常用無觸點開關 PN結的單向導電性： PN結的正向電阻很小，反向電阻很大，也就是在 PN結兩端加正向電壓時，PN結導通；加反

4、向電壓 時，PN結截止 常用無觸點開關 二極管的開關特性： 正向特性 反向特性 加上正向電壓，二極管導通 加上反向電壓，二極管截止 常用無觸點開關 例：電路如圖所示，當V11和V22取 0V或者5V時，輸出電壓V0的值。 V11V22二極管工作狀態(tài)V0 D1D2 0V0V導通導通0V 0V5V導通截止0V 5V0V截止導通0V 5V5V截止截止5V 常用無觸點開關 三極管的開關特性： 三極管飽和時，處于導通狀態(tài)； 三極管截止時，開關斷開； 三極管放大時有可能是截止也有可能是導通。 常用無觸點開關 光敏二極管： NP 結構簡化模型 常用無觸點開關 光敏二極管的工作原理： 無光照射時，二極管的PN

5、結中沒有載流子， 二極管截止。 有光照射時，PN結受光子沖擊，產生了電 子-空穴對，PN結具有了載流子能力，二極 管導通。 常用無觸點開關 光敏三極管： 結構簡化模型 NPN c b e 常用無觸點開關 光敏三極管的工作原理： 無光照射時，三極管的集電極PN結中沒有 載流子，三極管截止。 有光照射時，集電極PN結受光子沖擊，在 集電極附近產生了電子-空穴對，PN結具有 了載流子能力，三極管導通。 常用無觸點開關 光敏二極管和光敏三極管的光照特性圖比較： 光敏三極管的靈敏度高，有較大的暗電流。 光敏二極管的光照線性比較好，由于光照三 極管到一定程度時會達到飽和狀態(tài)。 常用無觸點開關 晶體管反相器

6、 晶體管繼電器 常用的幾種無觸點開關： 接近開關 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 常用無觸點開關 晶體管反相器的工作原理圖： 常用無觸點開關 晶體管反相器的工作原理： 利用三極管的飽和、截止狀態(tài)來完成開關的導通 和關斷。 輸入端加上信號時，三極管飽和；輸入端沒信號 輸入時，三極管截止。 輸入高電位，輸出低電位；輸入低電位，輸出高 電位。 常用無觸點開關 晶體管繼電器的工作原理圖： 常用無觸點開關 晶體管繼電器的工作原理： 和晶體管反相器的工作原理相同，只是加入兩個 二極管，VD和VD1。 VD的作用是晶體管截止時，繼電器的繞組上有一 定的感應電流，通過VD可以形成一條回路，避免 繞組上有過大的感應電動勢。 VD

7、1的作用是三極管截止時，三極管的發(fā)射極的PN 結內部有一定的反向電壓，也通過VD1形成一條回 路，避免基極-發(fā)射極燒壞。 常用無觸點開關 光電繼電器的工作原理： 在S開關處換成一個光電三極管，有光照射時，相 當于S閉合。當光照很弱時，三極管的基極電流很 小，當光照達到一定程度時，基極電流逐漸增大， 三極管導通，繼電器開始工作，繼電器的所有動 作都是通過光信號控制。 常用無觸點開關 在晶體管的基礎上加入一個振蕩電路， 當移動的的鐵磁體靠近接近開關時， 在磁體內部產生渦流，消耗振蕩能量， 振蕩逐漸減弱，磁體離開后，又恢復 振蕩。 接近開關的工作原理： 常用無觸點開關 接近開關的工作原理圖： 常用無觸點開關 接近開關的電路圖工作原理：電路由 LC振蕩電路，開關電路，射基輸出器 三部分組成，當磁鐵靠近開關的感應 頭時，振蕩電路維持振蕩，L3有交流 輸出，V2導通，Uce2=0,V3截止，V3 的射極輸出為0。當有磁體靠近時，振 蕩消失，L3無交流輸出，V2截止， Uce2約等于Vcc，V3導通，繼電器工 作。 常用無觸點開關 接近開關的電路圖Rf反饋電阻的作用 停振時：把V2的集電極電壓反饋一部分到 V1的發(fā)射極，使發(fā)射極電位提高，是振蕩 電路迅速停振。 起振時：反饋電阻使Uce等于0，使振蕩電 路迅速起振。 常用無觸點開關 雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理