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随着精密的用电设备不断的投入使用，用户对电能质量的要求也随之提高。快速切换开关是用户电力定制技术的一种，它能够持久、有效的解决电压暂降、电压骤升、电等暂态电能质量问题，是目前解决电压暂降问题的最有效方法。 本文对快速切换开关的理论做了深入的研究，提出了一种基于IGBT的全控型快速切换开关，介绍了几种常见的拓扑结构及其优缺点，并详细的分析了开关的切换过程;研究了开关在切换过程中的电流转移特性，推导出了切换时间与影响因子之间的关系式，并阐述了切换开关的操作原则。 文章对常用的几种电压检测方法进行了对比分析，重点研究了基于瞬时无功功率理论的dq0电压检测算法和αβ-dq电压检测算法，分析了其工作原理，对其计算公式进行了推导，并分析了它们各自的优缺点;此外，本文还研究了三种切换开关的控制方法，它们是过零切换、机械切换和并行切换，介绍了三种方法的切换时序、切换流程和工作原理;利用MATLAB搭建了仿真模型，对电压跌落进行了仿真分析，验证了三种切换方法的可行性。 成功设计了一台单相切换开关样机，样机的控制器由DSP和FPGA两种高性能芯片组成，保证开关的可靠性。对样机进行了实验测试，测试结果表明，该装置的切换速度快、切换时间短，可有效的保证负载供电可靠性。