Что такое ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ? Выключатель - это не что иное, как устройство, которое используется для включения и выключения оборудования. Скорее всего, это электрическое оборудование, такое как вентилятор, телевизор и т. Д. Для протекания тока из цепи необходимо наличие замкнутого пути (петли). Если переключатель находится в положении ВЫКЛ, это означает, что цепь разомкнута, и ток не может течь через проводник, и оборудование обесточено (состояние ВЫКЛ). Чтобы он включился, мы должны включить переключатель, он замыкает цепь и замыкает путь. Таким образом, через оборудование может протекать ток, и оно может включиться. Таким образом, функция переключателя состоит в том, чтобы замыкать (переключатель включен) и размыкать (переключатель выключен) цепь.
В разработке систем управления переключатели играют важную роль. В основном есть два типа переключателей - механический переключатель и электрический переключатель. Для работы механических переключателей требуется физический или ручной контакт с переключателем. Электрические переключатели не требуют физического или ручного контакта, они могут выполнять операции. Электрические переключатели работают под действием полупроводников.
Механические переключатели:
Механические переключатели далее классифицируются на разные типы переключателей в зависимости от количества полюсов и проходных отверстий. Полюсы означают количество входных цепей (силовых цепей), доступных для коммутатора. Броски означают количество выходных цепей (количество путей, по которым может течь ток), доступных для переключателя.
- Однополюсный однопроходный (SPST)
- Однополюсный двойной ход (SPDT)
- Двухполюсный одинарный бросок (DPST)
- Двухполюсный двойной бросок (DPDT)
- Две шесты на шесть ходов (2П6Т)
- Переключатель мгновенного действия / переключатель мгновенного управления
- Нажать кнопку
- Реле давления
- Переключатель температуры
- Переключить переключатель
- Поворотный переключатель
В механическом переключателе две металлические пластины касаются друг друга, чтобы замкнуть цепь для протекания тока, и разделяют друг друга, чтобы разомкнуть цепь для прерывания тока.
1) Однополюсный однопозиционный (SPST): этот переключатель состоит из двух клемм; одна входная клемма известна как полюс, а одна выходная клемма - как бросок. Итак, название этого переключателя - однополюсный однополюсный. Этот переключатель - простейший пример переключателя. Как правило, этот переключатель используется в одиночном контуре, что означает, что схема требует управления только одним закрытым путем. Обозначение однополюсного однопозиционного переключателя показано на рисунке-1a. Этот переключатель подключается последовательно с оборудованием, источником или элементами, как показано на рисунке-1b.
2) Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT): этот переключатель состоит из трех клемм; одна входная клемма (полюс) и две выходные клеммы (бросок), как показано на рисунке 2а. Используя этот переключатель, мы можем подавать ток или сигнал в два контура, как показано на рисунке 2. Иногда этот переключатель называют переключателем-селектором.
3) Двухполюсный однопозиционный (DPST): этот переключатель состоит из четырех клемм; две входные клеммы (полюс) и две выходные клеммы (бросок), как показано на рисунке-3a. Этот переключатель очень похож на два переключателя SPST. Оба переключателя связаны с одной печенью, поэтому оба переключателя работают одновременно. Эти переключатели используются, когда мы хотим управлять двумя цепями в одно и то же время, как показано на рисунке 3b.
4) Двухполюсный двойной ход (DPDT): этот переключатель состоит из шести клемм; две входные клеммы (полюс) и две клеммы на каждый полюс, так что всего четыре выходных клеммы (выход), как показано на рисунке-4a. Работа этого переключателя аналогична работе двух отдельных переключателей SPDT одновременно. В этом переключателе две клеммы входа (полюса) соединены с одним набором (двумя) выходов (throw-1) в положении-1 переключателя. Если мы изменим положение переключателя, он соединит этот вход со вторым набором выходов (клемма 2), как показано на рисунке 4b. Здесь, как показано в примере, давайте предположим, что в положении-1, если двигатель вращается по часовой стрелке, если мы перейдем в положение-2, двигатель будет вращаться против часовой стрелки.
5) Два полюса с шестигранной головкой (2P6T): состоит из четырнадцати выводов; две входные клеммы (полюса) и шесть клемм на каждый полюс, так что всего двенадцать выходных клемм (ход), как показано на рисунке-5a. Обычно этот тип переключателя используется для переключения в цепи с общей входной клеммой.
6) Переключатель мгновенного действия:
- Кнопочный переключатель: когда вы нажимаете переключатель, контакты переключателя замыкаются и замыкают цепь для протекания тока, а когда вы снимаете давление с кнопки, контакты переключателя размыкаются и размыкают цепь. Таким образом, этот переключатель является переключателем с мгновенным контактом, который может управлять цепью, замыкая и размыкая контакт. В кнопочном переключателе, когда вы снимаете давление с переключателя, пружина размыкает контакт.
- Реле давления: Реле этого типа состоит из С-образной диафрагмы. В зависимости от давления эта диафрагма показывает давление. Эти переключатели используются для определения давления воздуха, воды или масла в промышленном применении. Этот переключатель срабатывает, когда давление в системе увеличивается или уменьшается от уставки.
- Переключатель температуры: этот тип переключателей состоит из устройств измерения температуры, таких как RTD (устройство измерения температуры сопротивления). Этот переключатель работает в соответствии со значением измеренной температуры.
- Тумблер: этот тип переключателя обычно используется в быту для включения и выключения электрических приборов. У него есть рычаг, с помощью которого мы можем перемещаться вверх или вниз для включения и выключения приборов.
- Поворотный переключатель: этот тип переключателя используется для соединения одной линии с одной из многих линий. Примеры этого типа переключателя - это мультиметр, селектор каналов, селектор диапазона измерителя, переключатель диапазона в устройствах связи. Этот переключатель такой же, как однополюсный многопозиционный переключатель. Но расположение этого переключателя другое.
Электрические переключатели:
Электрические переключатели - не что иное, как полупроводниковое устройство. Эти переключатели более полезны из-за их низкой стоимости, малых размеров и надежности. В этом переключателе используются полупроводниковые материалы, такие как кремний (Si), германий (Ge) и т. Д. Обычно этот тип переключателей используется в интегральных схемах (ИС), приводах электродвигателей, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также широко используется в качестве цифрового выхода (DI). контроллера.
- Реле
- Биполярный транзистор
- Силовой диод
- МОП-транзистор
- IGBT
- SCR
- ТРИАК
- DIAC
- GTO
1) Реле: реле работает по принципу электромеханики, поэтому этот переключатель также известен как электромеханический переключатель. Когда ток проходит через катушку, он создает магнитное поле вокруг катушки. Эта величина магнитного поля зависит от силы тока, проходящего через катушку. Расположение контактов выполнено таким образом, что при увеличении тока с помощью ограничения по шторке контакты включаются и меняют свое положение. Иногда реле использует биметаллическую полосу для измерения температуры в целях безопасности. Реле доступны в широком диапазоне напряжения и тока. В энергосистеме реле играет важную роль в идентификации неисправностей. В промышленности реле также используются в качестве защитного устройства. Проверьте полную работу реле здесь.
2) Биполярный транзистор: биполярный транзистор имеет три вывода; база, эмиттер и коллектор. Транзисторы работают по трем регионам; отсечка, насыщенность и активная область. Обозначение транзистора показано на рисунке 6. Для переключения активная область не используется. Если на клемме базы имеется достаточное количество тока, транзистор входит в область насыщения, и ток будет течь по пути коллектор-эмиттер, а транзистор действует как переключатель ВКЛ. Если базового тока недостаточно, цепь разомкнута, и ток не может протекать через коллектор-эмиттер, и транзистор входит в область отсечки. В этой области транзистор действует как выключатель. Транзистор используется в качестве усилителя в электронике, а также для создания затвора, такого как И, а не в цифровых схемах, а транзистор также используется в качестве переключающего устройства в интегральной схеме.Транзисторы бесполезны в приложениях с большой мощностью, потому что они имеют более высокие резистивные потери по сравнению с MOSFET.
3) Силовой диод: силовой диод имеет два вывода; анод и катод. Диод состоит из полупроводникового материала p- и n-типа и образует pn-переход, известный как диод. Символ силового диода показан на рисунке 7. Когда диод находится в состоянии прямого смещения, ток может течь по цепи, а в обратном смещении ток блокирует. Если анод положительный по отношению к катоду, диод находится в прямом смещении и действует как переключатель. Точно так же, если катод положительный по отношению к аноду, диод находится в обратном смещении и действует как выключатель. Силовые диоды используются в приложениях силовой электроники, таких как выпрямители, цепи умножителя напряжения, цепи фиксатора напряжения и т. Д.
4) MOSFET: Полевой транзистор MOSFET-Metal Oxide Semiconductor. MOSFET имеет три терминала; затвор, сток и исток. MOSFET работает в двух основных формах; Тип истощения и тип улучшения. Если напряжения затвор-исток (V GS) недостаточно, MOSFET работает как тип истощения, а режим истощения MOSFET аналогичен переключателю OFF. Если напряжение затвор-исток (V GS) достаточно, MOSFET работает как тип расширения, а режим улучшения MOSFTE аналогичен переключателю ON. Диапазон переключения MOSFET составляет от десятков неоновых секунд до нескольких сотен микросекунд. MOSFET используется в линейном стабилизаторе напряжения, прерывателе, усилителе мощности звуковой частоты и т. Д. Проверьте здесь схемы MOSFET.
5) IGBT: биполярный транзистор с изолированным затвором. IGBT - это комбинация BJT и MOSFET. IGBT имеет высокий входной импеданс и высокую скорость переключения (характеристика MOSFET), а также низкое напряжение насыщения (характеристика BJT). IGBT имеет три терминала; Ворота, эмиттер и коллектор. БТИЗ может управлять с помощью терминала ворот. Его можно включать и выключать, активировав и отключив его терминал ворот. IGBT может блокировать как положительное, так и отрицательное напряжение, как и GTO. IGBT используется в инверторах, управлении тяговыми двигателями, индукционном нагреве и импульсных источниках питания.
6) SCR: SCR - кремниевый выпрямитель. SCR имеет три вывода; Затвор, анод и катод. Работа SCR такая же, как и у диода, но также требуется пусковая проводимость SCR, когда он находится в прямом смещении (катод отрицательный, а анод положительный), а также необходим положительный тактовый импульс на затворе. При прямом смещении, если тактовый импульс затвора равен нулю, тиристор отключается принудительной коммутацией, а при обратном смещении тиристор остается в выключенном состоянии, как и диод. SCR используются в управлении двигателем, регуляторах мощности и диммировании ламп.
7) TRIAC: TRIAC - это то же самое, что два SCR, подключенных обратно параллельно с подключенным затвором. TRIAC - двунаправленное устройство. TRIAC имеет три терминала; Главный терминал 1 (MT), Главный терминал 2 (MT2) и ворота. Клеммы MT1 и MT2 соединены с цепью, которой мы хотим управлять, и затвор доступен для запуска импульса положительным или отрицательным напряжением. Когда клемма MT2 находится под положительным напряжением относительно клеммы MT1 и затвор также срабатывает положительно, то срабатывает SCR-1 TRIAC. Когда клемма MT1 находится под положительным напряжением относительно клеммы MT2 и затвор также срабатывает положительно, то срабатывает SCR-2 TRIAC. TRIAC может использоваться как для источников переменного, так и для постоянного тока, но, как правило, TRIAC используется в приложениях переменного тока, таких как управление двигателем, включение освещения (промышленного и бытового) и т.д.
8) DIAC: DIAC - диодный переключатель переменного тока. DIAC имеет два терминала. Этот переключатель может работать в обоих направлениях. Символ DIAC показан на рисунке 12. DIAC работает в двух регионах; зона прямой блокировки или обратная блокировка и зона лавинного отрыва. Когда приложенное напряжение меньше напряжения переключения, DIAC работает в области прямой или обратной блокировки. В этой области DIAC действует как выключатель. Когда приложенное напряжение превышает напряжение пробоя, происходит лавинный пробой, и DIAC действует как переключатель ВКЛ. DIAC не может резко переключаться для приложений низкого напряжения и низкого тока по сравнению с TRIAC и SCR. DIAC используется для регулирования яркости света, управления универсальным двигателем и схемой управления нагревом.
9) Тиристор выключения затвора: GTO имеет три вывода; Затвор, анод и катод. Как следует из названия, это устройство может выключаться через терминал ворот. Символ GTO состоит из двух стрелок на выводе затвора, который показывает двунаправленный поток тока через вывод затвора. Это устройство может включаться подачей небольшого положительного тока затвора и выключаться отрицательным импульсом с клеммы затвора. GTO используется в инверторах, приводах переменного и постоянного тока, индукционных нагревателях и SVC (статическая компенсация VAR). GTO не может использоваться для отключения индуктивных нагрузок без помощи демпферной цепи.
