電子開關

從廣義上講電子開關是用電子技術通過電流或電壓驅動某個元件實現電路通斷的單元，有常開式、常閉式、自鎖式等。

以應用產品類型分類：可分為通用型和專用型兩種。

1）通用型電子開關可按應用功能劃分，例如：人體感應開關、電子調光開關、電子定時開關、無線遙控開關、聲控光控開關、溫度濕度開關等；

2）專用型電子開關可按家電類型劃分，例如，LED調光開關，風扇類調速開關，排風扇智能開關、裝飾吊扇遙控器，空調類智能開關。

以負載電源類型分類：可分為直流型(DC—SSR)和交流型(AC—SSR)兩種。直流型固態電子繼電器是以功率晶體管作為開關元件的，交流型固態屯子繼電器足以可控硅作為開關元件的，分別用來接通和斷開直流或交流負載。

以開關觸點形式分類：可分為常開式和常閉式。常開式的功能是輸入端施加信號時，固態繼電器輸出端才接通；而常閉式是僅當輸入端施加信號時，固態繼電器的輸出端才被關斷，而輸入端沒有信號時，固態繼電器的輸出端始終處於閉合狀態。

狹義上的電子開關可以 以控制觸發信號的形式分類：可分為過零型和非過零型；非過零型在輸人信號時，不管負載電源電壓相位如何，負載端立即導通。而過零型必須在負載電源電壓接近零且輸入控制信號有效時，輸出端負載電源才導通。

開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源，開關電源一般由脈衝寬度調製（PWM）控制IC和MOSFET構成。開關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，反而高於開關電源，這一點稱為成本反轉點。隨著電力電子技術的發展和創新，使得開關電源技術也在不斷地創新，這一成本反轉點日益向低輸出電力端移動，這為開關電源提供了廣闊的發展空間。

開關電源高頻化是其發展的方向，高頻化使開關電源小型化，並使開關電源進入更廣泛的應用領域，特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。開關電源中應用的電力電子器件主要為二極體、IGBT和MOSFET。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用，GTR驅動困難，開關頻率低，逐漸被IGBT和MOSFET取代。

1、開關：電力電子器件工作在開關狀態而不是線性狀態

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：開關電源輸出的是直流而不是交流

人們在開關電源技術領域是邊開發相關電力電子器件，邊開發開關變頻技術，兩者相互促進推動著開關電源每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低雜訊、高可靠、抗干擾的方向發展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類，DC/DC變換器現已實現模塊化，且設計技術及生產工藝在國內外均已成熟和標準化，並已得到用戶的認可，但AC/DC的模塊化，因其自身的特性使得在模塊化的進程中，遇到較為複雜的技術和工藝製造問題。

以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述。

接地

開關電源比線性電源會產生更多的干擾，對共模干擾敏感的用電設備，應採取接地和屏蔽措施，按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制，開關電源均採取EMC電磁兼容措施，因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源，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。

保護電路

開關電源在設計中必須具有過流、過熱、短路等保護功能，故在設計時應首選保護功能齊備的開關電源模塊，並且其保護電路的技術參數應與用電設備的工作特性相匹配，以避免損壞用電設備或開關電源。

發展動向

開關電源的發展方向是高頻、高可靠、低耗、低雜訊、抗干擾和模塊化。由於開關電源輕、小、薄的關鍵技術是高頻化，因此國外各大開關電源製造商都致力於同步開發新型高智能化的元器件，特別是改善二次整流器件的損耗，並在功率鐵氧體（Mn?Zn)材料上加大科技創新，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鍵技術。SMT技術的應用使得開關電源取得了長足的進展，在電路板兩面布置元器件，以確保開關電源的輕、小、薄。

開關電源的高頻化就必然對傳統的PWM開關技術進行創新，實現ZVS、ZCS的軟開關技術已成為開關電源的主流技術，並大幅提高了開關電源的工作效率。對於高可靠性指標，美國的開關電源生產商通過降低運行電流，降低結溫等措施以減少器件的應力，使得產品的可靠性大大提高。

模塊化是開關電源發展的總體趨勢，可以採用模塊化電源組成分散式電源系統，可以設計成N+1冗餘電源系統，並實現並聯方式的容量擴展。針對開關電源運行雜訊大這一缺點，若單獨追求高頻化其雜訊也必將隨著增大，而採用部分諧振轉換電路技術，在理論上即可實現高頻化又可降低雜訊，但部分諧振轉換技術的實際應用仍存在著技術問題，故仍需在這一領域開展大量的工作，以使得該項技術得以實用化。