Mi az a SWITCH ? A kapcsoló nem más, mint egy eszköz, amely a berendezés be- és kikapcsolására szolgál. Valószínűleg ez a berendezés olyan elektromos berendezés, mint a ventilátor, a TV stb. Ahhoz, hogy áramot áramoljon egy áramkörből, szoros utat (hurkot) kell előírnia. Ha a kapcsoló KI van kapcsolva, ez azt jelenti, hogy az áramkör nyitva van, és az áram nem tud átfolyni a vezetőn, és a berendezés áramtalanít (KI állapot). Ahhoz, hogy energiát kapjon, be kell kapcsolnunk a BE kapcsolót, amely teljes kört alkot és lezárja az utat. Tehát áram áramolhat a berendezésen és bekapcsolhat. Tehát a kapcsoló feladata az áramkör létrehozása (a kapcsoló BE van kapcsolva) és a megszakítás (a kapcsoló KI van kapcsolva).
Az irányítási rendszer tervezésében a kapcsolók fontos szerepet játszanak. Főként kétféle kapcsoló létezik: mechanikus kapcsoló és elektromos kapcsoló. A mechanikus kapcsolók működéséhez fizikai vagy manuális érintkezés szükséges a kapcsolóval. Az elektromos kapcsolók nem igényelnek fizikai vagy kézi érintkezést, képesek a művelet végrehajtására. Az elektromos kapcsolók félvezetők hatására működnek.
Mechanikus kapcsolók:
A mechanikus kapcsolók tovább oszthatnak különböző típusú kapcsolókra a pólusok és átmenetek száma alapján. A pólusok a kapcsoló számára rendelkezésre álló bemeneti áramkör (főáramkör) számát jelentik. A dobás a kapcsoló számára elérhető kimeneti áramkör számát (az áramlás útjának számát) jelenti.
- Egypólusú egy dobás (SPST)
- Egypólusú kettős dobás (SPDT)
- Dupla pólusú egy dobás (DPST)
- Dupla pólusú kettős dobás (DPDT)
- Két oszlop hat dobás (2P6T)
- Pillanatnyi működési kapcsoló / pillanatnyi kapcsoló
- Nyomógomb
- Nyomáskapcsoló
- Hőmérséklet kapcsoló
- Kapcsoló
- forgó kapcsoló
A mechanikus kapcsolóban két fémlemez érintkezik egymással, hogy teljes áramkör alakuljon ki az áramlás érdekében, és egymástól elválasztva nyitják meg az áramkört az áram megszakításához.
1) Egypólusú egy dobás (SPST): Ez a kapcsoló két terminálból áll; egy bemeneti terminált pólusnak, egy kimeneti dobnak dobásnak neveznek. Tehát ennek a kapcsolónak a neve egypólusú egy dobás. Ez a kapcsoló a kapcsoló legegyszerűbb példája. Általában ez a kapcsoló egy hurokban használatos azt jelenti, hogy az áramkörnek csak egy közeli utat kell vezérelnie. Az egypólusú egyetlen dobás kapcsoló szimbóluma az 1a. Ábrán látható. Ez a kapcsoló sorba van kötve a berendezéssel, a forrással vagy az elemekkel az 1b ábra szerint.
2) Egypólusú kettős dobás (SPDT): Ez a kapcsoló három terminálból áll; egy bemeneti kapocs (pólus) és két kimeneti kapocs (dobás) a 2a. ábra szerint. Ennek a kapcsolónak az segítségével áramot vagy jelet tudunk szállítani két hurokra, amint az a 2. ábrán látható. Néha ezt a kapcsolót választókapcsolóként ismerik.
3) Dupla pólusú egy dobás (DPST): Ez a kapcsoló négy terminálból áll; két bemeneti kapocs (pólus) és két kimeneti kapocs (dobás) a 3a. ábra szerint. Ez a kapcsoló nagyon hasonlít két SPST kapcsolóra. Mindkét kapcsoló egyetlen májhoz kapcsolódik, így mindkét kapcsoló egyszerre működik. Ezeket a kapcsolókat akkor alkalmazták, amikor két áramkört akarunk egyidejűleg vezérelni, amint az a 3b. Ábrán látható.
4) Dupla pólusú kettős dobás (DPDT): Ez a kapcsoló hat terminálból áll; két bemeneti sorkapcs (pólus) és két pólus mindegyik pólushoz, tehát összesen négy kimeneti sorkapocs (dobás), amint az a 4a. ábrán látható. Ennek a kapcsolónak a működése hasonló ahhoz, hogy a két különálló SPDT kapcsoló egyszerre működjön. Ebben a kapcsolóban két bemenet (pólus) kapcsa van összekapcsolva egy (két) kimenettel (1. dobás) a kapcsoló 1. helyzetében. Ha megváltoztatjuk a kapcsoló helyzetét, akkor ezt a bemenetet összekapcsolja a második kimeneti sorral (2. terminál), amint az a 4b ábrán látható. Tegyük fel, hogy itt, amint az a példában látható, tegyük fel, hogy az 1-es helyzetben, ha a motor az óramutató járásával megegyező irányban forog, ha a 2-es helyzetbe váltunk, a motor az óramutató járásával ellentétes irányban forog.
5) Két pólus hat dobással (2P6T): Ez tizennégy terminálból áll; két bemeneti terminál (pólus) és hat csatlakozó mindegyik pólushoz, tehát összesen tizenkét kimeneti terminál (dobás) az 5a ábra szerint. Általában ezt a típusú kapcsolót használják az áramkör átkapcsolására közös bemeneti terminállal.
6) pillanatnyi üzemkapcsoló:
- Nyomógombos kapcsoló: amikor megnyomja a kapcsolót, a kapcsoló érintkezői zárva vannak, és az áramkört az áram áramlásához közel hozzák, és amikor leveszi a nyomást a gombról, a kapcsoló érintkezői nyitva vannak és megszakítják az áramkört. Tehát ez a kapcsoló pillanatnyi kapcsoló, amely képes vezérelni az áramkört azáltal, hogy megszakítja és megszakítja az érintkezőt. A nyomógombos kapcsolóban, amikor leveszi a nyomást a kapcsolóról, egy rugó van elrendezve az érintkezés kinyitására.
- Nyomáskapcsoló: Ez a típusú kapcsoló C alakú membránból áll. A nyomás szerint ez a membrán nyomást jelez. Ezeket a kapcsolókat ipari alkalmazás esetén a levegő, a víz vagy az olaj nyomásának érzékelésére használják. Ez a kapcsoló akkor működik, ha a rendszer nyomása az alapjelhez képest növekszik vagy csökken.
- Hőmérséklet-kapcsoló: Ez a típusú kapcsoló hőmérséklet-érzékelő eszközökből áll, mint például az RTD (ellenállás-hőmérsékleti eszköz). Ez a kapcsoló a mért hőmérséklet értékének megfelelően működik.
- Váltókapcsoló: Ezt a kapcsolótípust általában háztartási alkalmazásokban használják BE és KI elektromos készülékekhez. Van egy karja, amellyel felfelé vagy lefelé haladhatunk BE és KI készülékek felé.
- Forgókapcsoló: Ezt a típusú kapcsolót arra használják, hogy egy vonalat összekapcsoljon a sok vonal egyikével. Nem többméteres, csatornaválasztó, tartományválasztó mérőeszköz sávválasztó a kommunikációs eszközökben az ilyen típusú kapcsolók példái. Ez a kapcsoló megegyezik az egypólusú több dobású kapcsolóval. De ennek a kapcsolónak az elrendezése más.
Elektromos kapcsolók:
Az elektromos kapcsolók nem mások, hanem félvezető készülékek. Ezek a kapcsolók alacsony költségük, kis méretük és megbízhatóságuk miatt hasznosabbak. Ebben a kapcsoló, a használt félvezető anyagok, mint például a szilícium (Si), germánium (Ge) stb Általában, ez a típusú kapcsolók használják integrált áramkör (IC), elektromos motor hajtja, HVAC alkalmazást, és szintén széles körben használják, mint a digitális kimenet (DI) vezérlő.
- Relé
- Bipoláris tranzisztor
- Teljesítménydióda
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relé: A relé az elektromechanikus elvén működik, ezért ezt a kapcsolót elektromechanikus kapcsolóként is ismerik. Amikor az áram áthalad egy tekercsen, mágneses teret hoz létre a tekercs körül. Ez a mágneses tér mennyisége a tekercsen áthaladó áram mennyiségétől függ. Az érintkezők elrendezése oly módon történik, hogy ha az áramerősséget növelik a függönyhatár határértékei, akkor az érintkezők feszültség alá kerülnek és megváltoztatják helyzetüket. Bizonyos esetekben a relé kétfémes szalagot használ a hőmérséklet érzékelésére biztonsági célból. A relé feszültség és áram széles tartományában áll rendelkezésre. Az áramellátó rendszerben a relé fontos szerepet játszik a hiba azonosításában. Az iparban is a reléket használják védőeszközként. Itt ellenőrizheti a relé teljes működését.
2) Bipoláris tranzisztor: a bipoláris kereszteződések tranzisztorának három terminálja van; alap, sugárzó és gyűjtő. A tranzisztorok három régióban dolgoznak; cut-off, telítettség és aktív régió. A tranzisztor szimbóluma a 6. ábrán látható. Váltás céljából az aktív régiót nem használják. Ha a bázis terminálon elegendő áram áll rendelkezésre, a tranzisztor belép a telítettségi tartományba, és az áram átfolyik a kollektor-emitter útján, és a tranzisztor ON kapcsolóként működik. Ha az alapáram nem elegendő, az áramkör nyitva van, és az áram nem tud átfolyni a kollektor-emitteren, és a tranzisztor belép a levágási tartományba. Ebben a régióban a tranzisztor OFF kapcsolóként működik. A tranzisztort erősítőként használják az elektronikai alkalmazásokban, és olyan kapukat is készítettek, mint az ÉS, NEM a digitális áramkörökben, és a tranzisztort kapcsolóként is használják az integrált áramkörökben.A tranzisztorok nem hasznosak nagy teljesítményű alkalmazásokban, mert nagyobb ellenállási veszteséggel rendelkeznek a MOSFET-hez képest.
3) Teljesítménydióda: A teljesítménydiódának két kivezetése van; anód és katód. A dióda p és n típusú félvezető anyagból áll, és pn-junctionot alkot, amelyet diódának nevezünk. A dióda szimbóluma a 7. ábrán látható. Ha a dióda előre van előfeszítve, az áram átfolyhat az áramkörön, és fordított előfeszítéssel blokkolja az áramot. Ha az anód pozitív a katódhoz képest, akkor a dióda előre irányú és bekapcsolt állapotban működik. Hasonlóképpen, ha a katód pozitív az anódhoz képest, akkor a dióda fordított előfeszítésű és kikapcsolt állapotban működik. A diódákat olyan teljesítményelektronikai alkalmazásokban használják, mint az egyenirányító, a feszültség-szorzó áramkör és a feszültség-szorító áramkör stb.
4) MOSFET: MOSFET-fémoxid félvezető mező hatású tranzisztor. A MOSFET három terminállal rendelkezik; kapu, lefolyó és forrás. A MOSFET két alapformán működik; Kimerülés típusa és javítás típusa. Ha a kapu-forrás feszültség (V GS) nem elegendő, a MOSFET kimerülési típusként működik, és a MOSFET kimerülési módja hasonló az OFF kapcsolóhoz. Ha a kapu-forrás feszültség (V GS) elegendő, akkor a MOSFET úgy működik, mint a bővítés típusa, és a MOSFTE fokozási módja hasonló az ON kapcsolóhoz. A MOSFET kapcsolási tartománya több tíz neon másodperc és néhány száz mikroszekundum. A MOSFET lineáris feszültségszabályozóban, aprítóban és hangfrekvenciás erősítőben stb. Használható. Ellenőrizze itt a MOSFET áramköröket.
5) IGBT: IGBT- szigetelt kapu bipoláris tranzisztor. Az IGBT a BJT és a MOSFET kombinációja. Az IGBT magas bemeneti impedanciával és nagy kapcsolási sebességgel rendelkezik (jellemző a MOSFET-re), valamint alacsony telítési feszültséggel rendelkezik (jellemző a BJT-re). Az IGBT három terminállal rendelkezik; Kapu, Emitter és Gyűjtő. Az IGBT a kapu terminál használatával vezérelhet. Be- és kikapcsolható a kapu termináljának aktiválásával és letiltásával. Az IGBT képes blokkolni a pozitív és a negatív feszültséget is, mint a GTO. Az IGBT-t inverterben, vontatómotor-vezérlésben, indukciós fűtésben és kapcsolt üzemmódú tápegységekben használják.
6) SCR: SCR - szilícium-vezérelt egyenirányító. Az SCR három terminállal rendelkezik; Kapu, anód és katód. Az SCR működése megegyezik a diódával, de az SCR megkezdi a vezetést, ha előrehaladott állapotban van (a katód negatív és az anód pozitív), és a kapunál pozitív órajelre is szükség van. Előretekintés esetén, ha a kapu óraimpulzusa nulla, az SCR kikapcsolva kényszerkommutációval, és fordított előfeszítésben az SCR kikapcsolt állapotban marad, ugyanaz, mint a dióda. Az SCR-ket motorvezérlésben, teljesítményszabályozókban és lámpa tompításában használják.
7) TRIAC: A TRIAC megegyezik két SCR-vel, amelyek fordítottan párhuzamosan vannak összekapcsolva a csatlakoztatott kapuval. A TRIAC kétirányú eszköz. A TRIAC három terminállal rendelkezik; 1. fő terminál (MT), 2. fő terminál (MT2) és kapu. Az MT1 és MT2 sorkapcsok összekapcsolódnak az általunk vezérelni kívánt áramkörrel, és a kapu elérhető az impulzus pozitív vagy negatív feszültség kiváltására. Ha az MT2 kapocs pozitív feszültségen van az MT1 kapocshoz viszonyítva, és a kapu is pozitív kiváltó, akkor a TRIAC SCR-1 kiváltja. Amikor az MT1 kapocs pozitív feszültségen van az MT2 kapocshoz viszonyítva, és a kapu is pozitív kiváltó, akkor a TRIAC SCR-2 váltja ki. A TRIAC használható mind a váltóáramú, mind az egyenáramú forrásokhoz, de általában a TRIAC-ot váltakozó áramú alkalmazásokban használják, például motorvezérlésben, (ipari és háztartási) világítás bekapcsolásában stb. Ellenőrizze itt, hogy van-e Triac dimmer áramkör.
8) DIAC: DIAC - Dióda váltakozó áramú kapcsoló. A DIAC-nak két terminálja van. Ez a kapcsoló mindkét irányban működhet. A DIAC szimbóluma a 12. ábrán látható. A DIAC két régióban működik; előre blokkoló vagy visszafordító blokkoló és lavina áttörési régió Ha az alkalmazott feszültség kisebb, mint a megszakító feszültség, a DIAC előre blokkoló vagy fordított blokkoló tartományban működik. Ebben a régióban a DIAC KI kapcsolóként működik. Ha az alkalmazott feszültség nagyobb, mint a megszakító feszültség, lavina meghibásodás következik be, és a DIAC ON kapcsolóként működik. A DIAC nem tud élesen váltani kisfeszültségű és alacsony áramerősségű alkalmazások esetén, összehasonlítva a TRIAC-val és az SCR-rel. A DIAC fénytompításban, az univerzális motor vezérlésében és a hővezérlő áramkörben használható.
9) Kapu kikapcsolási tirisztor: A GTO három terminállal rendelkezik; Kapu, anód és katód. Ahogy a neve is mutatja, ez az eszköz kikapcsolható a kaputerminálon keresztül. A GTO szimbólumaként két nyíl áll a kapu terminálon, amely a kapu terminálon keresztüli kétirányú áramot mutatja. Ez az eszköz bekapcsolhat egy kis pozitív kapuáram alkalmazásával, és a kapu termináljának negatív impulzusával kikapcsol. GTO inverterekben, váltóáramú és egyenáramú hajtásokban, indukciós fűtésben és SVC-ben (statikus VAR kompenzáció). A GTO nem használható az induktív terhelések kikapcsolására, a snubber áramkör segítsége nélkül.
