Що таке ВИКЛЮЧАТЕЛЬ ? Перемикач - це не що інше, як пристрій, який використовується для ввімкнення та вимкнення обладнання. Швидше за все, це обладнання є електричним обладнанням, таким як вентилятор, телевізор тощо. Щоб протікати струм із ланцюга, йому потрібно мати близький шлях (контур). Якщо перемикач вимкнений, це означає, що ланцюг розімкнувся, і струм не може протікати через провідник, а обладнання знеструмлено (стан ВИМК.). Щоб зробити його під напругою, нам потрібно увімкнути перемикач, він робить повний ланцюг і замкнутий шлях. Отже, через обладнання може протікати струм, який може увімкнутись. Отже, функція перемикача полягає в тому, щоб зробити (перемикач увімкнено) і розірвати (вимикач вимкнено) ланцюг.
В інженерії систем управління комутатори відіграють важливу роль. В основному є два типи вимикачів - механічний вимикач та електричний вимикач. Механічні вимикачі вимагають фізичного або ручного контакту з вимикачем для роботи. Електричні вимикачі не потребують фізичного або ручного контакту, він має можливість виконувати операції. Електричні вимикачі працюють під дією напівпровідників.
Механічні вимикачі:
Механічні вимикачі додатково класифікуються на різні типи перемикачів залежно від кількості полюсів і проходів. Полюси означає кількість вхідних ланцюгів (ланцюгів живлення), доступних комутатору. Кидки означає кількість вихідних ланцюгів (кількість шляхів, по яких може протікати струм), доступних комутатору.
- Однополюсний одиночний кидок (SPST)
- Однополюсний подвійний кидок (SPDT)
- Двополюсний одиночний кидок (DPST)
- Двохполюсний подвійний кидок (DPDT)
- Два полюси, шість кидків (2P6T)
- Перемикач на мить / Перемикач на мить
- Нажимна Кнопка
- Реле тиску
- Перемикач температури
- Тумблер
- Поворотний перемикач
У механічному перемикачі дві металеві пластини стикаються одна з одною, щоб завершити ланцюг для протікання струму і розділити одна одну, щоб розімкнутися в ланцюзі, щоб струм переривався.
1) Однополюсний одноразовий кидок (SPST): Цей перемикач складається з двох клем; один вхідний термінал відомий як полюс, а один вихідний термінал відомий як кидок. Отже, назва цього перемикача - однополюсний однократний кидок. Цей перемикач є найпростішим прикладом перемикача. Як правило, цей перемикач, що використовується в одному циклі, означає, що схема вимагає контролю лише одного близького шляху. Символ однополюсного одноходового перемикача такий, як показано на малюнку-1а. Цей перемикач з'єднаний послідовно з обладнанням, джерелом або елементами, як показано на малюнку-1b.
2) Однополюсний подвійний кидок (SPDT): Цей перемикач складається з трьох клем; один вхідний термінал (полюс) і два вихідні термінал (кидок), як показано на малюнку-2а. Використовуючи цей перемикач, ми можемо подавати струм або сигнал на дві петлі, як показано на малюнку-2. Іноді цей перемикач відомий як селекторний перемикач.
3) Двополюсний одинарний кидок (DPST): Цей перемикач складається з чотирьох клем; два вхідні термінали (полюс) і два вихідні термінали (кидок), як показано на малюнку-3а. Цей перемикач дуже схожий на два перемикачі SPST. Обидва перемикачі пов'язані з однією печінкою, тому обидва перемикачі працюють одночасно. Ці перемикачі використовуються, коли ми хочемо керувати двома схемами одночасно, як показано на малюнку-3b.
4) Двополюсний подвійний кидок (DPDT): Цей перемикач складається з шести клем; два вхідні термінали (полюс) і два термінали для кожного полюса, отже, всього чотири вихідних терміналу (кидок), як показано на малюнку-4а. Робота цього перемикача подібна до двох окремих перемикачів SPDT, які працюють одночасно. У цьому перемикачі два термінали входу (полюс) з'єднані з одним набором (два) виходу (кидок-1) у положенні-1 перемикача. Якщо ми змінимо положення перемикача, він з’єднає цей вхід з другим набором виходів (термінал-2), як показано на малюнку-4b. Тут, як показано в прикладі, припустимо, що в положенні-1, якщо двигун обертається в напрямку за годинниковою стрілкою, якщо ми перейдемо в положення-2, двигун буде обертатися в напрямку проти годинникової стрілки.
5) Двохполюсний шість метадів (2P6T): Він складається з чотирнадцяти терміналів; два вхідні термінали (полюси) і шість клем для кожного полюса, отже, загалом дванадцять вихідних клем (кидок), як показано на малюнку-5а. Як правило, цей тип перемикача використовується для перемикання в ланцюзі із загальною вхідною клемою.
6) Перемикач на миттєву роботу:
- Кнопочний перемикач: при натисканні на вимикач контакти перемикача замикаються і роблять ланцюг близьким до протікання струму, а коли ви знімаєте тиск з кнопки, контакти вимикача розмикаються і розривають ланцюг. Отже, цей вимикач - це короткочасний контактний вимикач, який здатний управляти ланцюгом, створюючи та розриваючи його контакт. У кнопковому перемикачі, коли ви знімаєте тиск з вимикача, є пружина для розмикання контакту.
- Реле тиску: Цей тип вимикача складається з С-подібної діафрагми. Відповідно до тиску ця діафрагма вказує на тиск. Ці перемикачі використовуються для вимірювання тиску повітря, води або масла у промислових цілях. Цей перемикач працює, коли тиск в системі збільшується або зменшується від заданого значення.
- Вимикач температури: Цей тип вимикачів складається з приладів, що контролюють температуру, таких як RTD (пристрій для опору температури). Цей перемикач працює відповідно до значення виміряної температури.
- Тумблер: Цей тип перемикача зазвичай використовується в побутових програмах для вмикання та вимикання електричних приладів. Він має важіль, за допомогою якого ми можемо рухатись вгору або вниз до приладів ON і OFF.
- Поворотний перемикач: Цей тип перемикача використовується для з'єднання однієї лінії з однією з багатьох ліній. Прикладом цього типу комутатора є Nob мультиметра, селектор каналів, селектор діапазону вимірювального пристрою. Цей вимикач такий самий, як однополюсний багатоходовий перемикач. Але розташування цього вимикача відрізняється.
Електричні вимикачі:
Електричні вимикачі - це не що інше, як це напівпровідниковий пристрій. Ці комутатори є більш корисними через їх низьку вартість, невеликі розміри та надійність. У цьому перемикачі використовуються напівпровідникові матеріали, такі як кремній (Si), германій (Ge) тощо. Як правило, цей тип перемикачів використовується в інтегральних мікросхемах (ІС), електроприводах, системах HVAC, а також широко використовується як цифровий вихід (DI) контролера.
- Естафета
- Біполярний транзистор
- Діод живлення
- МОП-транзистор
- IGBT
- SCR
- ТРІАК
- DIAC
- GTO
1) Реле: реле працює за принципом електромеханічного, тому цей перемикач також відомий як електромеханічний вимикач. Коли струм проходить через котушку, він створює магнітне поле навколо котушки. Ця величина магнітного поля залежить від величини струму, який проходить через котушку. Розташування контактів виконується таким чином, що при збільшенні струму з обмеженням штори контакти отримують напругу і змінюють своє положення. Іноді реле використовує двометалеву стрічку для вимірювання температури з метою безпеки. Реле доступні в широкому діапазоні напруги та струму. В енергосистемі реле відіграє важливу роль у виявленні несправностей. У промисловості також реле використовуються як захисний пристрій. Перевірте повну роботу реле тут.
2) Біполярний транзистор: транзистор біполярних переходів має три клеми; база, випромінювач та колектор. Транзистори працюють у трьох регіонах; відсікання, насичення та активна область. Символ транзистора такий, як показано на малюнку-6. З метою переключення активна область не використовується. Якщо на базовій клемі є достатня кількість струму, транзистор потрапляє в область насичення, і струм буде протікати через шлях колектор-емітер, а транзистор виконуватиме функцію перемикача ON. Якщо струму бази недостатньо, ланцюг розімкнувся, і струм не може протікати через колектор-емітер, і транзистор надходить в область відключення. У цій області транзистор виконує роль вимикача OFF. Транзистор використовується як підсилювач у застосуванні електроніки, а також використовується для виготовлення затвору типу І, НЕ в цифрових схемах, а транзистор також використовується як комутаційний пристрій в інтегральній схемі.Транзистори не є корисними у застосуванні великої потужності, оскільки вони мають більше резистивних втрат порівняно з MOSFET.
3) Діод живлення: Діод живлення має два термінали; анод і катод. Діод складається з напівпровідникового матеріалу типу p і n і робить pn-перехід, який відомий як діод. Символ силового діода показаний на малюнку-7. Коли діод знаходиться в прямому зміщенні, струм може протікати через ланцюг, а в зворотному зміщенні - струм. Якщо анод позитивний по відношенню до катода, діод знаходиться в прямому зміщенні і діє як перемикач. Подібним чином, якщо катод позитивний щодо анода, діод перебуває в зворотному зміщенні і діє як вимикач. Діоди живлення використовуються в застосуванні силової електроніки, таких як випрямляч, схема множника напруги, схема затискача напруги тощо.
4) МОП-транзистор: Транзистор з польовим ефектом з напівпровідником МОП-транзистор з оксиду металу MOSFET має три термінали; ворота, стік і джерело. MOSFET - це робота над двома основними формами; Тип виснаження та Тип посилення. Якщо напруга джерела затвора (V GS) недостатня, MOSFET працює як тип виснаження, а режим виснаження MOSFET подібний до вимикача OFF. Якщо напруги джерела затвора (V GS) достатньо, MOSFET працює як тип вдосконалення, а режим посилення MOSFTE схожий на перемикач ON. Діапазон перемикання MOSFET становить від десятків неонових секунд до декількох сотень мікросекунд. MOSFET, що використовується в лінійному регуляторі напруги, перетворювачі та підсилювачі потужності звукової частоти тощо. Перевірте тут схеми MOSFET.
5) IGBT: біполярний транзистор із ізольованим затвором IGBT . IGBT - це комбінація BJT та MOSFET. IGBT має високий вхідний опір і високі швидкості перемикання (характерні для MOSFET), а також низьку напругу насичення (характерні для BJT). IGBT має три термінали; Ворота, випромінювач та колектор. IGBT може керувати за допомогою терміналу шлюзу. Його можна вмикати та вимикати, спрацьовуючи та відключаючи термінал затвора. IGBT може блокувати як позитивну, так і негативну напругу, як і GTO. IGBT використовується в інверторі, регуляторі тягового двигуна, індукційному нагріванні та імпульсному живленні.
6) SCR: SCR - випрямляч з керованим кремнієм. SCR має три термінали; Ворота, анод і катод. Працює SCR така ж, як діод, але SCR починає проводити, коли він знаходиться в прямому зміщенні (катод від'ємний, а анод позитивний), а також необхідний позитивний тактовий імпульс на затворі. При прямому зміщенні, якщо тактовий імпульс затвора дорівнює нулю, SCR вимикається примусовою комутацією, а при зворотному зміщенні SCR залишається у вимкненому стані, як і діод. SCR використовуються в керуванні двигуном, регуляторах потужності та затемненні ламп.
7) TRIAC: TRIAC такий самий, як два SCR, з'єднані навпаки паралельно з підключеними воротами. TRIAC - це двонаправлений пристрій. TRIAC має три термінали; Основна клема 1 (MT), Головна клема 2 (MT2) і затвор. Клеми МТ1 і МТ2 з'єднані ланцюгом, яким ми хочемо керувати, і затвор доступний для спрацьовування імпульсу позитивною або негативною напругою. Коли термінал MT2 знаходиться на позитивній напрузі щодо терміналу MT1, а затвор також спрацьовує позитивно, тоді спрацьовує SCR-1 TRIAC. Коли термінал MT1 знаходиться на позитивній напрузі щодо терміналу MT2 і затвор також спрацьовує позитивно, тоді спрацьовує SCR-2 TRIAC. TRIAC може використовуватися як для джерел змінного, так і постійного струму, але, як правило, TRIAC використовується в додатках змінного струму, таких як управління двигуном, увімкнення освітлення (промислове та побутове) тощо. Перевірте тут схему регулятора світла Triac
8) DIAC: DIAC- діодний перемикач змінного струму. DIAC має два термінали. Цей перемикач може працювати в обох напрямках. Символ DIAC такий, як показано на малюнку-12. DIAC працює у двох регіонах; область блокування вперед або назад, область блокування лавини. Коли напруга подається менше напруги відключення, DIAC працює в області блокування вперед або назад. У цьому регіоні DIAC діє як вимикач OFF. Коли напруга, яка подається, перевищує напругу вимикання, відбувається лавинний пробій, і DIAC діє як перемикач ON. DIAC не може різко перемикатися при застосуванні низької напруги та слабкого струму порівняно з TRIAC та SCR. DIAC використовується для затемнення світла, управління універсальним двигуном та схемою регулювання тепла.
9) Тиристор відключення воріт: GTO має три термінали; Ворота, анод і катод. Як випливає з назви, цей пристрій може ВИМКНУТИ через термінал затвора. Символ GTO складається з двох стрілок на засувці, яка показує двонаправлений потік струму через затвор. Цей пристрій може увімкнути, подаючи невеликий позитивний струм затвора, і вимкнути негативним імпульсом від затвора затвора. GTO, що використовується в інверторах, приводах змінного та постійного струму, індукційному нагрівачі та SVC (статична компенсація VAR). GTO не може використовуватись для відключення індуктивних навантажень без допомоги снуберної схеми.
