Μάθετε για διαφορετικούς τύπους διακοπτών και τις εφαρμογές τους

Τι είναι το ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ; Ο διακόπτης δεν είναι τίποτα άλλο από μια συσκευή που χρησιμοποιείται για να ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΕΙ και να απενεργοποιεί τον εξοπλισμό. Πιθανότατα αυτός ο εξοπλισμός είναι ηλεκτρικός εξοπλισμός όπως ανεμιστήρας, τηλεόραση κ.λπ. Για να ρέει ρεύμα από ένα κύκλωμα, πρέπει να χρειάζεται μια στενή διαδρομή (βρόχος). Εάν ο διακόπτης είναι OFF, αυτό σημαίνει ότι το κύκλωμα είναι ανοιχτό και το ρεύμα δεν μπορεί να ρέει μέσω του αγωγού και ο εξοπλισμός απενεργοποιείται (κατάσταση OFF). Για να το ενεργοποιήσετε, πρέπει να ενεργοποιήσετε το διακόπτη, κάνει ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα και μια κλειστή διαδρομή. Έτσι, το ρεύμα μπορεί να ρέει μέσω του εξοπλισμού και μπορεί να ανάβει. Λοιπόν, η λειτουργία του διακόπτη είναι να κάνει (ο διακόπτης είναι ΟΝ) και να σπάσει (ο διακόπτης είναι OFF) το κύκλωμα.

Στη μηχανική του συστήματος ελέγχου, οι διακόπτες παίζουν σημαντικό ρόλο. Υπάρχουν κυρίως δύο τύποι διακοπτών - μηχανικός διακόπτης και ηλεκτρικός διακόπτης. Οι μηχανικοί διακόπτες απαιτούν φυσική ή χειροκίνητη επαφή με διακόπτη για λειτουργία. Οι ηλεκτρικοί διακόπτες δεν απαιτούν φυσική ή χειροκίνητη επαφή, έχει δυνατότητα εκτέλεσης λειτουργίας. Οι ηλεκτρικοί διακόπτες λειτουργούν υπό τη δράση ημιαγωγών.

Μηχανικοί διακόπτες:

Οι μηχανικοί διακόπτες ταξινομούνται περαιτέρω σε διαφορετικούς τύπους διακοπτών με βάση τον αριθμό πόλων και διαδρόμων. Poles σημαίνει τον αριθμό του κυκλώματος εισόδου (κύκλωμα ισχύος) που είναι διαθέσιμος στο διακόπτη. Throws σημαίνει τον αριθμό του κυκλώματος εξόδου (αριθμός διαδρομής στην οποία μπορεί να ρέει ρεύμα) διαθέσιμος στο διακόπτη.

1. Μονοπολικός μονός βολής (SPST)
2. Διπλή ρίψη ενός πόλου (SPDT)
3. Διπλό μονό ρίξιμο (DPST)
4. Διπλός πόλος διπλής ρίψης (DPDT)
5. Δύο πόλοι έξι ρίψεις (2P6T)
6. Διακόπτης στιγμιαίας λειτουργίας / Διακόπτης στιγμιαίας λειτουργίας
   1. Πιέστε το κουμπί
   2. Διακόπτης πίεσης
   3. Διακόπτης θερμοκρασίας
   4. Διακόπτης εναλλαγής
   5. Περιστροφικός διακόπτης

Στον μηχανικό διακόπτη, δύο μεταλλικές πλάκες έρχονται σε επαφή μεταξύ τους για να ολοκληρώσουν το κύκλωμα ώστε το ρεύμα να ρέει και να διαχωρίζονται μεταξύ τους για να ανοίξουν το κύκλωμα για διακοπή του ρεύματος.

1) Μονοπολικός μονός βολής (SPST): Αυτός ο διακόπτης αποτελείται από δύο ακροδέκτες. ένα τερματικό εισόδου είναι γνωστό ως πόλο και ένα τερματικό εξόδου είναι γνωστό ως ρίψη. Έτσι, το όνομα αυτού του διακόπτη είναι μονοπολικό μονό ρίξιμο. Αυτός ο διακόπτης είναι το απλούστερο παράδειγμα του διακόπτη. Σε γενικές γραμμές, αυτός ο διακόπτης που χρησιμοποιείται σε μονό βρόχο, σημαίνει ότι το κύκλωμα απαιτεί έλεγχο μόνο μιας κλειστής διαδρομής. Το σύμβολο του μονοπολικού διακόπτη μονής ρίψης είναι όπως φαίνεται στο σχήμα-1α. Αυτός ο διακόπτης συνδέεται εν σειρά με τον εξοπλισμό, την πηγή ή τα στοιχεία όπως φαίνεται στο σχήμα-1β.

2) Μονού πόλου διπλή ρίψη (SPDT): Αυτός ο διακόπτης αποτελείται από τρεις ακροδέκτες. ένα τερματικό εισόδου (πόλο) και δύο ακροδέκτες εξόδου (ρίψη) όπως φαίνεται στο σχήμα-2α Χρησιμοποιώντας αυτόν τον διακόπτη, μπορούμε να παρέχουμε ρεύμα ή σήμα σε δύο βρόχους όπως φαίνεται στο σχήμα-2. Μερικές φορές αυτός ο διακόπτης είναι γνωστός ως διακόπτης επιλογής.

3) Διπλό μονό ρίξιμο (DPST): Αυτός ο διακόπτης αποτελείται από τέσσερις ακροδέκτες. δύο ακροδέκτες εισόδου (πόλος) και δύο ακροδέκτες εξόδου (ρίψη) όπως φαίνεται στο σχήμα-3α. Αυτός ο διακόπτης είναι πολύ παρόμοιος με δύο διακόπτες SPST. Και οι δύο διακόπτες συνδέονται με ένα μόνο συκώτι, έτσι και οι δύο διακόπτες λειτουργούν ταυτόχρονα. Αυτοί οι διακόπτες χρησιμοποιούνται όταν θέλουμε να ελέγξουμε δύο κυκλώματα για τον ίδιο χρόνο όπως φαίνεται στο σχήμα-3b.

4) Διπλή διπλή ρίψη (DPDT): Αυτός ο διακόπτης αποτελείται από έξι ακροδέκτες. δύο ακροδέκτες εισόδου (πόλος) και δύο ακροδέκτες για κάθε πόλο, έτσι συνολικά τέσσερις ακροδέκτες εξόδου (ρίψη) όπως φαίνεται στο σχήμα-4α. Η λειτουργία αυτού του διακόπτη είναι παρόμοια με τους δύο ξεχωριστούς διακόπτες SPDT που λειτουργούν ταυτόχρονα. Σε αυτόν τον διακόπτη, δύο ακροδέκτες εισόδου (πόλος) συνδέονται με ένα σετ (δύο) εξόδου (ρίψη-1) στη θέση-1 του διακόπτη. Εάν αλλάξουμε τη θέση του διακόπτη, θα συνδέσει αυτήν την είσοδο με το δεύτερο σετ εξόδου (τερματικό-2) όπως φαίνεται στο σχήμα-4b. Εδώ, όπως φαίνεται στο παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι, στη θέση-1 εάν ο κινητήρας περιστρέφεται δεξιόστροφα, εάν αλλάξουμε στη θέση-2 ο κινητήρας θα περιστρέφεται κατά αριστερόστροφη κατεύθυνση.

5) Δύο πόλοι έξι βολές (2P6T): Αποτελείται από δεκατέσσερα τερματικά. δύο ακροδέκτες εισόδου (πόλοι) και έξι ακροδέκτες για κάθε πόλο, έτσι συνολικά δώδεκα ακροδέκτες εξόδου (ρίψη) όπως φαίνεται στο σχήμα-5α. Γενικά, αυτός ο τύπος διακόπτη χρησιμοποιείται για αλλαγή σε κύκλωμα με κοινό τερματικό εισόδου.

6) Στιγμιαίος διακόπτης λειτουργίας:

1. Διακόπτης μπουτόν: όταν πατάτε το διακόπτη, οι επαφές του διακόπτη είναι κλειστές και κάνουν το κύκλωμα κοντά να ρέει το ρεύμα και όταν αφαιρείτε την πίεση από το κουμπί, οι επαφές του διακόπτη είναι ανοιχτές και διακόπτουν το κύκλωμα. Έτσι, αυτός ο διακόπτης είναι ένας στιγμιαίος διακόπτης επαφής ο οποίος μπορεί να ελέγχει το κύκλωμα κάνοντας και σπάζοντας την επαφή του. Στο διακόπτη μπουτόν, όταν αφαιρείτε την πίεση από το διακόπτη, υπάρχει διάταξη ελατηρίου για άνοιγμα επαφής.
2. Διακόπτης πίεσης: Αυτός ο τύπος διακόπτη αποτελείται από διάφραγμα σχήματος C. Σύμφωνα με την πίεση, αυτό το διάφραγμα δείχνει πίεση. Αυτοί οι διακόπτες χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση πίεσης αέρα, νερού ή λαδιού, σε βιομηχανική εφαρμογή. Αυτός ο διακόπτης λειτουργεί, όταν η πίεση του συστήματος αυξάνεται ή μειώνεται από το σημείο ρύθμισης.
3. Διακόπτης θερμοκρασίας: Αυτός ο τύπος διακοπτών αποτελείται από συσκευές ανίχνευσης θερμοκρασίας όπως RTD (συσκευή θερμοκρασίας αντίστασης). Αυτός ο διακόπτης λειτουργεί σύμφωνα με την τιμή της μετρούμενης θερμοκρασίας.
4. Διακόπτης εναλλαγής: Αυτός ο τύπος διακόπτη χρησιμοποιείται συνήθως σε οικιακές εφαρμογές για ON και OFF ηλεκτρικές συσκευές. Διαθέτει μοχλό με τον οποίο μπορούμε να κινηθούμε πάνω ή κάτω σε συσκευές ON και OFF.
5. Περιστροφικός διακόπτης: Αυτός ο τύπος διακόπτη χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μίας γραμμής με μία από τις πολλές γραμμές. Ο επιλογέας ζώνης συσκευών μέτρησης πολλαπλών μετρητών, επιλογής καναλιών, επιλογής εύρους σε συσκευές επικοινωνίας είναι τα παραδείγματα αυτού του τύπου διακόπτη. Αυτός ο διακόπτης είναι ίδιος με έναν διακόπτη πολλαπλών βαλβίδων. Αλλά η διάταξη αυτού του διακόπτη είναι διαφορετική.

Ηλεκτρικοί διακόπτες:

Οι ηλεκτρικοί διακόπτες δεν είναι τίποτα αλλά είναι μια συσκευή ημιαγωγών. Αυτοί οι διακόπτες είναι πιο χρήσιμοι λόγω του χαμηλού κόστους, του μικρού μεγέθους και της αξιοπιστίας τους. Σε αυτόν τον διακόπτη, χρησιμοποιούνται υλικά ημιαγωγών όπως πυρίτιο (Si), γερμάνιο (Ge) κ.λπ. Γενικά, αυτός ο τύπος διακοπτών χρησιμοποιείται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC), ηλεκτροκινητήρες, εφαρμογές HVAC και επίσης χρησιμοποιείται ευρέως ως ψηφιακή έξοδος (DI) του ελεγκτή.

1. Αναμετάδοση
2. Διπολικό τρανζίστορ
3. Δίοδος ισχύος
4. MOSFET
5. IGBT
6. SCR
7. TRIAC
8. DIAC
9. GTO

1) Ρελέ: Το ρελέ λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή του ηλεκτρομηχανικού, οπότε αυτός ο διακόπτης είναι επίσης γνωστός ως ηλεκτρομηχανικός διακόπτης. Όταν το ρεύμα διέρχεται από ένα πηνίο, θα δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το πηνίο. Αυτή η ποσότητα μαγνητικού πεδίου εξαρτάται από την ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται μέσω του πηνίου. Η ρύθμιση των επαφών γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε, εάν αυξηθεί το ρεύμα με το όριο κουρτίνας, οι επαφές ενεργοποιούνται και αλλάζουν τη θέση τους. Μερικές φορές, το ρελέ χρησιμοποιεί διμεταλλική ταινία για να ανιχνεύσει τη θερμοκρασία για λόγους ασφαλείας. Το ρελέ διατίθεται σε μεγάλο εύρος τάσης και ρεύματος. Στο σύστημα ισχύος, το ρελέ παίζει σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση βλαβών. Στις βιομηχανίες επίσης, τα ρελέ χρησιμοποιούνται ως προστατευτική συσκευή. Δείτε την πλήρη εργασία του ρελέ εδώ.

2) Διπολικό τρανζίστορ: Το διπολικό τρανζίστορ συνδέσεων έχει τρία τερματικά. βάση, πομπός και συλλέκτης. Τα τρανζίστορ λειτουργούν σε τρεις περιοχές. αποκοπή, κορεσμός και ενεργή περιοχή. Το σύμβολο του τρανζίστορ είναι όπως φαίνεται στο σχήμα-6. Για σκοπούς εναλλαγής, η ενεργή περιοχή δεν χρησιμοποιείται. Εάν υπάρχει επαρκής ποσότητα ρεύματος στο τερματικό βάσης, το τρανζίστορ εισέρχεται στην περιοχή κορεσμού και το ρεύμα θα ρέει μέσω της διαδρομής συλλέκτη-εκπομπής και το τρανζίστορ θα λειτουργεί ως διακόπτης ON. Εάν το ρεύμα βάσης δεν είναι αρκετό, το κύκλωμα είναι ανοιχτό και το ρεύμα δεν μπορεί να ρέει μέσω του συλλέκτη-εκπομπού και το τρανζίστορ εισέρχεται στην περιοχή αποκοπής. Σε αυτήν την περιοχή, το τρανζίστορ ενεργεί ως διακόπτης OFF. Το τρανζίστορ χρησιμοποιείται ως ενισχυτής στην εφαρμογή ηλεκτρονικών και χρησιμοποιείται επίσης για την κατασκευή μιας πύλης όπως AND, ΟΧΙ σε ψηφιακά κυκλώματα και το τρανζίστορ χρησιμοποιείται επίσης ως συσκευή μεταγωγής σε ολοκληρωμένο κύκλωμα.Τα τρανζίστορ δεν είναι χρήσιμα στην εφαρμογή υψηλής ισχύος, επειδή έχει μεγαλύτερη αντίσταση απώλεια σε σύγκριση με το MOSFET.

3) Δίοδος ισχύος: Η δίοδος ισχύος έχει δύο τερματικά. άνοδος και κάθοδος. Η δίοδος αποτελείται από υλικό ημιαγωγών τύπου p και n και κάνει τη σύνδεση pn, η οποία είναι γνωστή ως δίοδος. Το σύμβολο της δίοδος ισχύος είναι όπως φαίνεται στο σχήμα-7. Όταν η δίοδος είναι προς τα εμπρός, το ρεύμα πόλωσης μπορεί να ρέει μέσω του κυκλώματος και σε αντίστροφη μεροληψία μπλοκ ρεύματος. Εάν η άνοδος είναι θετική σε σχέση με την κάθοδο, η δίοδος είναι προς τα εμπρός και λειτουργεί ως διακόπτης ON. Ομοίως, εάν η κάθοδος είναι θετική σε σχέση με την άνοδο, η δίοδος βρίσκεται σε αντίστροφη μεροληψία και ενεργεί ως διακόπτης OFF. Οι δίοδοι ισχύος χρησιμοποιούνται στην εφαρμογή ηλεκτρονικής ισχύος όπως, ανορθωτής, κύκλωμα πολλαπλασιαστή τάσης και κύκλωμα συστολής τάσης κ.λπ.

4) MOSFET: MOSFET-Μεταλλικό Οξείδιο Ημιαγωγού Πεδίο Τρανζίστορ. Το MOSFET έχει τρία τερματικά. πύλη, αποστράγγιση και πηγή. Το MOSFET λειτουργεί σε δύο βασικές μορφές. Τύπος εξάντλησης και τύπος βελτίωσης. Εάν η τάση πηγής πύλης (V _GS) δεν επαρκεί, το MOSFET λειτουργεί ως τύπος εξάντλησης και η λειτουργία εξάντλησης του MOSFET είναι παρόμοια με το διακόπτη OFF. Εάν η τάση πηγής πύλης (V _GS) είναι επαρκής, το MOSFET λειτουργεί ως τύπος ενίσχυσης και η λειτουργία βελτίωσης του MOSFTE είναι παρόμοια με το διακόπτη ON. Το εύρος αλλαγής του MOSFET είναι δεκάδες δευτερόλεπτα νέον σε μερικές εκατοντάδες μικροδευτερόλεπτα. Το MOSFET χρησιμοποιείται σε ρυθμιστή γραμμικής τάσης, ενισχυτή ισχύος ψαλιδιού και συχνότητας ήχου κ.λπ. Ελέγξτε εδώ για κυκλώματα MOSFET.

5) IGBT: Διπολικό τρανζίστορ μονωμένης πύλης IGBT . Το IGBT είναι ένας συνδυασμός BJT και MOSFET. Το IGBT έχει υψηλή αντίσταση εισόδου και υψηλές ταχύτητες μεταγωγής (χαρακτηριστικό του MOSFET) καθώς και χαμηλή τάση κορεσμού (χαρακτηριστικό του BJT). Το IGBT διαθέτει τρία τερματικά. Πύλη, πομπός και συλλέκτης. Το IGBT μπορεί να ελέγξει με τη χρήση τερματικού πύλης. Μπορεί να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας το τερματικό πύλης. Το IGBT μπορεί να αποκλείσει τόσο θετική όσο και αρνητική τάση ίδια με το GTO Το IGBT χρησιμοποιείται σε μετατροπέα, έλεγχο κινητήρα έλξης, επαγωγική θέρμανση και τροφοδοτικά εναλλαγής.

6) SCR: SCR- Silicon Controlled Rectifier. Το SCR έχει τρία τερματικά. Πύλη, Άνοδος και Κάθοδος. Η λειτουργία του SCR είναι ίδια με τη δίοδο, αλλά το SCR ξεκινά την αγωγή όταν είναι προς τα εμπρός πόλωση (η κάθοδος είναι αρνητική και η άνοδος είναι θετική) και απαιτείται επίσης θετικός παλμός ρολογιού στην πύλη. Στην εμπρόσθια μεροληψία, εάν ο παλμός ρολογιού της πύλης είναι μηδέν, το SCR απενεργοποιείται με αναγκαστική αλλαγή και στην αντίστροφη μεροληψία το SCR παραμένει σε κατάσταση OFF όπως η δίοδος. Τα SCR χρησιμοποιούνται στον έλεγχο κινητήρα, στους ρυθμιστές ισχύος και στη μείωση του φωτισμού.

7) TRIAC: Το TRIAC είναι ίδιο με δύο SCR που συνδέονται αντίστροφα παράλληλα με συνδεδεμένη την πύλη. Το TRIAC είναι συσκευή δύο κατευθύνσεων. Το TRIAC έχει τρία τερματικά. Κύριος τερματικός σταθμός 1 (MT), Κύριος τερματικός σταθμός 2 (MT2) και πύλη. Οι ακροδέκτες MT1 και MT2 συνδέονται με κύκλωμα που θέλουμε να ελέγξουμε και η πύλη είναι διαθέσιμη για ενεργοποίηση παλμού με θετική ή αρνητική τάση. Όταν ο ακροδέκτης ΜΤ2 είναι σε θετική τάση σε σχέση με τον ακροδέκτη ΜΤ1 και η πύλη ενεργοποιείται επίσης θετικά, τότε ενεργοποιείται το SCR-1 του TRIAC. Όταν ο ακροδέκτης MT1 είναι σε θετική τάση σε σχέση με τον ακροδέκτη MT2 και ενεργοποιείται επίσης η πύλη, τότε ενεργοποιείται το SCR-2 του TRIAC. Το TRIAC μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τις δύο πηγές AC και DC, αλλά γενικά, το TRIAC χρησιμοποιείται σε εφαρμογές AC όπως έλεγχος κινητήρα, εναλλαγή φώτων (βιομηχανικά και οικιακά) κ.λπ. Ελέγξτε εδώ για Triac Dimmer Circuit.

8) DIAC: Διακόπτης DIAC- Diode AC. Το DIAC διαθέτει δύο τερματικά. Αυτός ο διακόπτης μπορεί να λειτουργήσει και προς τις δύο κατευθύνσεις. Το σύμβολο του DIAC είναι όπως φαίνεται στο σχήμα-12. Το DIAC λειτουργεί σε δύο περιοχές. περιοχή μπλοκαρίσματος προς τα εμπρός ή αντίστροφη περιοχή αποκλεισμού και χιονοστιβάδας. Όταν η τάση που εφαρμόζεται είναι μικρότερη από την τάση διακοπής, το DIAC λειτουργεί σε περιοχή εμπρός μπλοκαρίσματος ή αναστροφής. Σε αυτήν την περιοχή το DIAC ενεργεί ως διακόπτης OFF. Όταν η τάση που εφαρμόζεται είναι μεγαλύτερη από την τάση διακοπής, συμβαίνει βλάβη χιονοστιβάδας και το DIAC ενεργεί ως διακόπτης ON Το DIAC δεν μπορεί να αλλάξει απότομα για εφαρμογή χαμηλής τάσης και χαμηλού ρεύματος σε σύγκριση με TRIAC και SCR. Το DIAC χρησιμοποιείται για τη μείωση του φωτισμού, τον έλεγχο του κινητήρα γενικής χρήσης και το κύκλωμα ελέγχου θερμότητας.

9) Θυρίστορ Turn-off Gate: Το GTO έχει τρία τερματικά. Πύλη, Άνοδος και Κάθοδος. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτή η συσκευή μπορεί να απενεργοποιηθεί μέσω του τερματικού πύλης. Στο σύμβολο του GTO αποτελείται από δύο βέλη στο τερματικό πύλης, το οποίο δείχνει την αμφίδρομη ροή ρεύματος μέσω του τερματικού πύλης. Αυτή η συσκευή μπορεί να ενεργοποιηθεί εφαρμόζοντας ένα μικρό θετικό ρεύμα πύλης και να απενεργοποιηθεί με αρνητικό παλμό από το τερματικό πύλης. GTO χρησιμοποιείται σε μετατροπείς, μονάδες AC & DC, επαγωγική θερμάστρα και SVC (στατική αντιστάθμιση VAR). Το GTO δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για απενεργοποίηση επαγωγικών φορτίων, χωρίς τη βοήθεια του κυκλώματος snubber.