选择正确的开关：交流和直流大有不同

在为电气设计选择开关时，许多人认为只要元件的电流额定值高于电路中的最大负载电流，就可以使用任何开关。当然，这种逻辑并不正确。如图1所示的开关额定值所示，AC（交流）或DC（直流）电路能够承载的电流有很大的不同。

这就是为什么设计师和工程师需要了解如何为他们的产品选择合适开关的原因，而且这一点非常重要。

图1：此开关的额定值说明相同额定电流下交流和直流额定电压之间的显著差异。

开关速度

虽然市场上有各种各样的开关，但它们大多数作用都相同：通过接通或断开电气连接来开启或关闭电路。但这些开关如何做到这一点很重要。电路需要多快或多慢的开关取决于是交流电路还是直流电路。

如果是直流电路，可以在一个方向上具有稳定的电流；而对于交流电路，电流的大小和方向都会发生变化。

假设有两个电路，每个都承载着相同的电流，一个是交流电路，另一个是直流电路。在关闭交流电路的电源时，开关内部会产生电压火花（或电弧），并在之后迅速消失，这是一种理想的情况。由于交流正弦波电流每个周期有两次自然为零安培的机会，当电源关闭时，电路的电源有50％的可能性不会处于峰值水平。

但如果是直流电路，其中电流和电压都是恒定的，情况并非如此。在对直流电路关断电源时，开关内部的电压电弧可能需要更长的时间才能自行消失。这就是为什么直流电路中开关速度（开关触点打开和闭合的速度）非常重要的原因，最终的目的是在关闭电路电源时尽可能快地将开关触点分开，以帮助实现电弧发展和熄灭的时间最小化。

开关开启或断开电路的时间越长，电弧的时间就越长，这可能导致开关触点变得凹陷，或许导致过热、过早的开关故障甚至火灾。

了解负载类型

除了开关速度之外，电气负载的性质对于确定开关是否合适也很重要。如果开关是用来开启或关断一个电感性或电阻性负载，这将影响开关必须要处理的电压和电流。

先看一个电阻性（R）负载，加热器或传统的白炽灯泡都属于这类负载。对于这些类型的负载，当开启电路时，电流会立即上升到稳定状态，而不会先超过此电平之后再回落稳定，而电压在大部分时间都保持稳定。

相反，对于变压器或电动机等电感性（L）负载，在首次接通时，首先会有较大的浪涌电流，然后在几秒钟后恢复到负载的完全运行电流。此外，当关断电感性负载时，会在开关触点上产生巨大的电弧电压，该电弧电压可能远高于开关额定值，这可能导致接触点受到侵蚀，因而缩短开关寿命。选择开关时，电流和电压的这些峰值波动很重要。如果电气额定值不合适，所选的开关会立即失效，或者会大幅度缩短开关的使用寿命。

对于相同的额定电流，开关上的额定直流电压通常远低于其额定交流电压。例如，一个交流250V下额定电流为15A的开关在直流电流15A时的额定电压仅仅为12V，唯一的区别在于是在处理交流还是直流。

选择经过认证的开关

对于一个特定的应用，无疑会有很多合适的开关，但最好是要选择那些经过认证的标准产品，这会确保开关在电气和机械方面运行良好。在这方面，有两个重要的标准化组织，分别是UnderwritersLaboratories（UL）和VerbandderElektrotechnik，ElektronikundInformationstechnik（VDE）。

UL能够为制造商、零售商、消费者、服务公司、以及决策者和监管机构提供一系列服务，其服务项目包括安全认证、测试、验证、检查和审核等等，它还提供各种培训和咨询服务。

VDE可翻译为电气、电子和信息技术协会，是欧洲最大的科学和技术组织之一。

为了使认证或认可有效，认可机构的标识或标记通常会标印在开关产品主体的某处，或在开关部件序列号的末尾有相应的标识符号。

正确选择开关

综上所述，这里做一下总结回顾。您是在创建一个交流电路还是直流电路？您正在为电感性或电阻性负载选择开关？搞清楚这两个关键问题将有助于您为设计选择正确的开关。