Čo je to SPÍNAČ ? Prepínač nie je nič iné ako zariadenie, ktoré sa používa na ZAPNUTIE a VYPNUTIE zariadenia. Toto zariadenie je s najväčšou pravdepodobnosťou elektrické zariadenie ako ventilátor, televízia atď. Aby mohol prúd prúdiť z obvodu, musí vyžadovať blízku cestu (slučku). Ak je vypínač VYPNUTÝ, znamená to, že obvod je otvorený a vodič nemôže prúdiť prúdom a zariadenie je vypnuté (stav VYPNUTÉ). Aby sme ho nabili energiou, musíme zapnúť vypínač, urobí kompletný obvod a uzavrie cestu. Takže prúd môže pretekať cez zariadenie a môže sa zapnúť. Funkciou spínača je teda vykonať obvod (spínač je zapnutý) a prerušiť (spínač je vypnutý) obvod.
V inžinierstve riadiacich systémov hrajú prepínače dôležitú úlohu. Existujú hlavne dva typy spínačov - mechanický spínač a elektrický spínač. Mechanické spínače vyžadujú pre svoju činnosť fyzický alebo ručný kontakt s vypínačom. Elektrické spínače nevyžadujú fyzický ani manuálny kontakt, sú schopné vykonávať činnosť. Elektrické spínače pracujú pod pôsobením polovodičov.
Mechanické spínače:
Mechanické spínače sa ďalej delia na rôzne typy spínačov na základe počtu pólov a priechodov. Póly znamenajú počet vstupných obvodov (výkonových obvodov) dostupných pre prepínač. Hody znamená počet výstupných obvodov (počet ciest, cez ktoré môže prúdiť prúd), ktoré má prepínač k dispozícii.
- Jednopólový jednopólový (SPST)
- Jednopólový dvojitý hod (SPDT)
- Dvojpólový jednopólový (DPST)
- Dvojpólový dvojitý hod (DPDT)
- Dva póly šesť hod (2P6T)
- Prepínač okamžitého chodu / spínač okamžitého ovládania
- Stlačte tlačidlo
- Tlakový spínač
- Teplotný spínač
- Prepínač
- Otočný spínač
V mechanickom spínači sa dve kovové platne navzájom dotýkajú, aby sa dokončil obvod pre prúdenie prúdu a navzájom sa oddelili, aby sa otvoril obvod, aby sa prúd prerušil.
1) Jednopólový jednopólový (SPST): Tento prepínač sa skladá z dvoch svoriek; jeden vstupný terminál je známy ako pól a jeden výstupný terminál je známy ako vrhanie. Názov tohto prepínača je teda jednopólový, jednopólový. Tento prepínač je najjednoduchším príkladom prepínača. Všeobecne tento prepínač používaný v jednej slučke znamená, že obvod vyžaduje riadenie iba jednej blízkej cesty. Symbol jednopólového jednopolohového spínača je znázornený na obrázku 1a. Tento prepínač je zapojený do série so zariadením, zdrojom alebo prvkami, ako je znázornené na obrázku-1b.
2) Jednopólový dvojitý hod (SPDT): Tento prepínač sa skladá z troch svoriek; jedna vstupná svorka (pól) a dve výstupné svorky (hod), ako je znázornené na obrázku-2a. Pomocou tohto prepínača môžeme dodávať prúd alebo signál do dvoch slučiek, ako je to znázornené na obrázku 2. Niekedy je tento prepínač známy ako prepínač výberu.
3) Dvojpólový jednopólový (DPST): Tento prepínač sa skladá zo štyroch svoriek; dve vstupné svorky (pól) a dve výstupné svorky (hod), ako je znázornené na obrázku-3a. Tento prepínač je veľmi podobný dvom prepínačom SPST. Oba spínače sú spojené s jednou pečeňou, takže obidva spínače fungujú naraz. Tieto prepínače sa použili, keď chceme ovládať dva okruhy súčasne, ako je to znázornené na obrázku 3b.
4) Dvojpólový dvojitý hod (DPDT): Tento prepínač sa skladá zo šiestich svoriek; dve vstupné svorky (pól) a dve svorky pre každý pól, takže celkovo štyri výstupné svorky (hod), ako je znázornené na obrázku 4a. Činnosť tohto prepínača je podobná ako pri použití dvoch samostatných prepínačov SPDT súčasne. V tomto prepínači sú dve svorky vstupu (pól) spojené s jednou sadou (dve) výstupu (hod-1) v polohe 1 spínača. Ak zmeníme polohu prepínača, spojí tento vstup s druhou sadou výstupov (svorka 2), ako je to znázornené na obrázku 4b. Tu, ako je to znázornené na príklade, predpokladajme, že v polohe 1, ak sa motor otáča v smere hodinových ručičiek, ak zmeníme polohu 2, motor sa bude otáčať proti smeru hodinových ručičiek.
5) Dva póly šesťmetrový (2P6T): Pozostáva zo štrnástich terminálov; dve vstupné svorky (póly) a šesť svoriek pre každý pól, takže spolu dvanásť výstupných svoriek (prepájanie), ako je znázornené na obrázku 5a. Spravidla sa tento typ spínača používa na prepínanie v obvode so spoločnou vstupnou svorkou.
6) Prepínač okamžitej prevádzky:
- Tlačidlový spínač: keď stlačíte spínač, kontakty spínača sú zatvorené a obvod je blízko prúdenia prúdu. Po stlačení tlačidla sú kontakty spínača otvorené a prerušia obvod. Tento spínač je teda okamžitý kontaktný spínač, ktorý je schopný ovládať obvod vytvorením a prerušením jeho kontaktu. V tlačidlovom spínači, keď zo spínača odstránite tlak, je usporiadanie pružiny na otvorenie kontaktu.
- Tlakový spínač: Tento typ spínača sa skladá z membrány v tvare C. Podľa tlaku táto membrána ukazuje tlak. Tieto spínače sa používajú na snímanie tlaku vzduchu, vody alebo oleja v priemyselných aplikáciách. Tento spínač pracuje, keď tlak systému stúpa alebo klesá od nastavenej hodnoty.
- Teplotný spínač: Tento typ spínačov sa skladá zo zariadení na snímanie teploty, ako je RTD (odporové teplotné zariadenie). Tento prepínač pracuje podľa hodnoty nameranej teploty.
- Páčkový prepínač: Tento typ prepínača sa bežne používa v domácnosti na zapínanie a vypínanie elektrických spotrebičov. Má páku, pomocou ktorej sa môžeme pohybovať nahor alebo nadol k ZAPNUTÝM a VYPNUTÝM spotrebičom.
- Otočný prepínač: Tento typ prepínača sa používa na spojenie jednej linky s jednou z mnohých liniek. Príkladom tohto typu prepínača je výber multimetra, prepínač kanálov, prepínač rozsahu meracieho zariadenia pásmový volič v komunikačných zariadeniach. Tento prepínač je rovnaký ako jednopólový viacpólový prepínač. Usporiadanie tohto prepínača je ale odlišné.
Elektrické spínače:
Elektrické spínače nie sú nič iné, ale je to polovodičové zariadenie. Tieto prepínače sú užitočnejšie z dôvodu ich nízkych nákladov, malých rozmerov a spoľahlivosti. V tomto prepínači sa používajú polovodičové materiály ako kremík (Si), germánium (Ge) atď. Spravidla sa tento typ prepínačov používa v integrovaných obvodoch (IC), pohonoch elektrických motorov, aplikáciách HVAC a tiež často sa používa ako digitálny výstup (DI). kontrolóra.
- Relé
- Bipolárny tranzistor
- Výkonová dióda
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relé: Relé pracuje na princípe elektromechanického, takže tento spínač je tiež známy ako elektromechanický spínač. Keď prúd prechádza cievkou, vytvorí okolo nej magnetické pole. Toto množstvo magnetického poľa závisí od množstva prúdu prechádzajúceho cievkou. Usporiadanie kontaktov sa vykonáva takým spôsobom, že ak sa prúd zvýši s medznou clonou, kontakty sú napájané a menia svoju polohu. Relé niekedy kvôli bezpečnosti sníma teplotu pomocou bimetalového pásu. Relé sú k dispozícii v širokom rozsahu napätia a prúdu. V energetickom systéme hrá relé dôležitú úlohu pri identifikácii poruchy. V priemyselných odvetviach sa tiež relé používajú ako ochranné zariadenie. Tu skontrolujte kompletné fungovanie relé.
2) Bipolárny tranzistor: tranzistor bipolárnych križovatiek má tri terminály; základňa, žiarič a kolektor. Tranzistory pracujú v troch regiónoch; medzná hodnota, saturácia a aktívna oblasť. Symbol tranzistora je znázornený na obrázku 6. Na účely prepínania sa aktívna oblasť nepoužíva. Ak je na svorke základne k dispozícii dostatočné množstvo prúdu, vstúpte tranzistor do oblasti nasýtenia a prúd bude pretekať cez cestu kolektor-emitor a tranzistor bude slúžiť ako vypínač. Ak základný prúd nie je dostatočný, obvod je otvorený a prúd nemôže pretekať cez kolektor-vysielač a tranzistor vstupuje do medznej oblasti. V tejto oblasti funguje tranzistor ako vypínač OFF. Tranzistor sa používa ako zosilňovač v elektronických aplikáciách a tiež sa používa na výrobu hradiel ako AND, NIE v digitálnych obvodoch a tranzistor sa tiež používa ako spínacie zariadenie v integrovanom obvode.Tranzistory nie sú užitočné pri vysokovýkonných aplikáciách, pretože majú väčšiu odporovú stratu v porovnaní s MOSFET.
3) Výkonová dióda: Výkonová dióda má dve svorky; anóda a katóda. Dióda je zložená z polovodičového materiálu typu p a n a vytvára prechod pn, ktorý je známy ako dióda. Symbol výkonovej diódy je znázornený na obrázku 7. Keď je dióda v predpätí, môže prúdiť obvodom a v spätnom predpätí blokuje prúd. Ak je anóda kladná vzhľadom na katódu, dióda je v predpätí dopredu a slúži ako vypínač. Podobne, ak je katóda kladná vzhľadom na anódu, dióda je v opačnom skreslení a slúži ako vypínač. Výkonové diódy sa používajú v aplikáciách výkonovej elektroniky ako usmerňovače, napäťové multiplikátory a napäťové svorky.
4) MOSFET: MOSFET polovodičový tranzistor s efektom poľa oxidu kovu. MOSFET má tri terminály; brána, odtok a zdroj. MOSFET funguje na dvoch základných formách; Typ vyčerpania a typ vylepšenia. Ak napätie zdroja brány (V GS) nie je dostatočné, MOSFET funguje ako typ vyčerpania a režim vyčerpania MOSFET je podobný prepínaču OFF. Ak je napätie hradlového zdroja (V GS) dostatočné, MOSFET funguje ako typ vylepšenia a režim vylepšenia MOSFTE je podobný prepínaču ON. Rozsah prepínania MOSFET je desiatky neónových sekúnd až niekoľko stoviek mikrosekúnd. MOSFET používaný v lineárnom regulátore napätia, zosilňovači a výkonovom zosilňovači zvukovej frekvencie atď. Skontrolujte, či tu nie sú obvody MOSFET.
5) IGBT: IGBT- izolovaný hradlový bipolárny tranzistor. IGBT je kombináciou BJT a MOSFET. IGBT má vysokú vstupnú impedanciu a vysoké spínacie rýchlosti (charakteristika MOSFET), ako aj nízke saturačné napätie (charakteristika BJT). IGBT má tri terminály; Brána, vysielač a zberateľ. IGBT môže ovládať pomocou hradlového terminálu. Môže sa zapnúť a vypnúť spustením a vypnutím terminálu brány. IGBT môže blokovať kladné aj záporné napätie rovnako ako GTO. IGBT sa používa v invertoroch, riadení trakčných motorov, indukčnom ohreve a spínaných zdrojoch napájania.
6) SCR: SCR - kremíkom riadený usmerňovač. SCR má tri terminály; Brána, anóda a katóda. Činnosť SCR je rovnaká ako dióda, ale SCR začne viesť, keď je v predopätí (katóda je negatívna a anóda pozitívna) a je tiež potrebný pozitívny hodinový impulz na hradle. Pri skreslení vpred, ak je taktovací impulz brány nulový, SCR sa vypne vynútenou komutáciou a pri spätnom skreslení zostáva SCR v stave OFF rovnako ako dióda. SCR sa používajú pri ovládaní motorov, regulátoroch výkonu a stmievaní žiaroviek.
7) TRIAC: TRIAC je rovnaký ako dva SCR zapojené inverzne paralelne s pripojenou bránou. TRIAC je obojsmerné zariadenie. TRIAC má tri terminály; Hlavný terminál 1 (MT), hlavný terminál 2 (MT2) a brána. Svorky MT1 a MT2 sú spojené s obvodom, ktorý chceme ovládať, a brána je k dispozícii na spustenie impulzu kladným alebo záporným napätím. Keď je terminál MT2 na kladnom napätí vzhľadom na terminál MT1 a brána je tiež pozitívne spustená, potom sa spustí SCR-1 TRIAC. Keď je terminál MT1 na kladnom napätí vzhľadom na terminál MT2 a brána je tiež pozitívne spustená, potom sa spustí SCR-2 TRIAC. TRIAC môže byť použitý pre obidva zdroje, striedavý aj jednosmerný prúd, ale všeobecne sa TRIAC používa v AC aplikáciách, ako je riadenie motorov, spínanie svetiel (priemyselných a domácich), atď. Skontrolujte, či tu nie je obvod Triac Dimmer.
8) DIAC: DIAC - diódový prepínač. DIAC má dva terminály. Tento spínač môže pracovať v oboch smeroch. Symbol DIAC je znázornený na obrázku 12. DIAC funguje v dvoch regiónoch; oblasť blokujúca dopredu alebo dozadu a oblasť prerušenia lavíny. Keď je aplikované napätie menšie ako prerušovacie napätie, pracuje DIAC v oblasti blokovania dopredu alebo dozadu. V tejto oblasti funguje DIAC ako vypínač. Keď je aplikované napätie väčšie ako prerušovacie napätie, dôjde k lavínovému rozpadu a DIAC funguje ako vypínač. DIAC nemôže ostro prepínať pre aplikácie s nízkym napätím a nízkym prúdom v porovnaní s TRIAC a SCR. DIAC používaný na stmievanie svetla, riadenie univerzálneho motora a regulačný obvod tepla.
9) Tyristor vypínajúci bránu: GTO má tri terminály; Brána, anóda a katóda. Ako naznačuje názov, toto zariadenie sa môže VYPNÚŤ prostredníctvom brány. V symbole GTO sa skladá z dvoch šípok na bráne terminálu, ktorý ukazuje obojsmerný tok prúdu bránou terminálu. Toto zariadenie sa môže ZAPNÚŤ aplikáciou malého kladného prúdu hradla a vypnúť záporným impulzom zo svorky brány. GTO používané v invertoroch, striedavých a jednosmerných pohonoch, indukčnom ohrievači a SVC (statická kompenzácia VAR). Spoločnosť GTO nemôže používať na vypínanie indukčných záťaží bez pomoci tlmiaceho obvodu.
