我们在用电的时候也是闭合开关启动一个用电设备，断开开关就停止了其工作，可以想象开关在输电线路中是多么的重要。

 智能开关：一种使用二极管作为开关触点的保护电路，真正实现了开关在接通和断开时无电火花、无电弧，不但大大延长了开关的寿命，并且抑制了由于开关打火、拉弧对电网造成的污染。开关闭合时是机械触点导通，开关断开时是机械触点断开。这种开关使用微处理器控制开关的闭合和断开过程，可以准确的控制开关触点闭合和断开的时间，闭合时不打火无涌流，断开时不拉弧，低功耗高可靠性，具有过流保护(过电流可调整)、过热保护(过热温度可调整)和短路保护的功能，还具有定时开关、遥控开关、轻触开关及计算机远程控制等功能，因此我们称它为智能开关-Smart Switch。

开关的原理如图1所示，接触器K、辅助继电器K1、二极管D、电流互感器TA、微处理器MCU和电流互感器组成智能开关。Z为智能开关控制的负载，可以是电阻负载、电感性负载或电容性负载。微处理器MCU控制接触器K和继电器K1，接触器K和继电器K1分别控制常开触点S和辅助触点S1，智能开关的工作过程如下：

开关S闭合过程：当微处理器MCU接到开关闭合指令后，MCU控制继电器K1在电压的负半周通电，继电器触点S1在电压负半周的时候稳定闭合，由于二极管D反向偏置，触点S1闭合过程中没有电流通过;当电源电压过零后，二极管D迅速导通，负载Z开始有电流流过，同时MCU控制接触器K通电，触点S在二极管D正向导通期间完成稳定闭合，即完成了智能开关的闭合过程。在触点S闭合的过程中，触点之间的距离从完全断开的最大到完全闭合期间，触点承受的电压仅为二极管D的正向电压0.7V，这么低的电压，触点承受的功率很小，不会发生打火。即使负载为电容，由于二极管在电压过零点导通，也不会产生浪涌电流。微处理器MCU通过1、2可以检测到交流电压的幅度和相位，通过3、4可以检测到交流电流的幅度和相位。

 开关S断开过程：当微处理器MCU接到开关断开指令后，MCU先控制继电器S1闭合，由于S处于闭合状态，S1闭合后没有电流通过;在电路电流为正半周时，MCU控制接触器K断电，接触器K的触点S将断开，随着S触点距离的增加，触点两端的电压也增加，当电压超过二极管的导通电压时，二极管D将导通，并把触点S分离过程中触点承受的电压钳位在0.7V以下，触点S在电流正半周内完全断开;当电流为负半周期时，MCU控制辅助继电器K1断开，在电流的负半周期，二极管D反向偏置不导通，没有电流通过负载Z，辅助继电器K1在电流负半周期内完成断开，即智能开关完成了开关的断开过程。在开关断开的过程中，触点S承受的电压不超过0.7V，触点不会发生拉弧。辅助继电器在断开时由于没有电流通过，而且反向电压都加在二极管上，所以辅助继电器在断开时触点也不会产生拉弧。

图2是智能开关接通时通过接触器触点S、辅助继电器触点S1和负载的电流波形，图3是智能开关断开时通过接触器触点S、辅助继电器触点S1和负载的电流波形，期中其中Uac是交流电压的波形，Ik1和Ik分别是通过辅助继电器K1和接触器K线圈的电流波形，IS1是通过辅助继电器触点S1的电流波形，Is是通过接触器触点S的电流波形，Iz是通过负载Z的电流波形。

从图中可以看到：

开关接通：Is和Is1出现断续的波形，这是由于触点在闭合是时抖动造成的，在触点S没有闭合时，电流通过触点S1;当触点S闭合的瞬间，通过S1的电流变为0，触点S由于弹力的作用闭合后又会弹开，S分开的瞬间Is的电流为0，这时电流通过S1加到负载Z上，之后S又会闭合，则Is1又为0，这样反复几次触点S振动的幅度越来越小，直到稳定接触，而通过负载Z的电流是完全连续的。

开关断开：当接触器K通电几个mS后，触点S断开，Is为0，二极管D导通，负载电流通过S1，直到Iz为0是二极管D截止，完成开关断开。

开关闭合时通过负载的电流是从零点开始;开关断开时通过负载的电流从零结束。在开关闭合和断开的过程中，通过负载的电流没有浪涌或间断。

智能开关的巧妙之处在于用辅助继电器触点保护接触器的触点，接触器的触点闭合又反过来保护继电器的触点，在整个的开、关过程中辅助继电器的触点都是在不通过电流的状态下完成闭合和断开的：在开关闭合过程中，辅助触点的闭合由二极管保护，辅助触点的断开由接触器的触点保护;在开关断开过程中，辅助触点的闭合由接触器的触点保护，辅助触点的断开由二极管保护。二极管起到保护辅助继电器触点和接触器触点的双重作用，辅助继电器和接触器是互相保护。