Obwody impulsowe - przełącznik

Switch to urządzenie, które makes lub breaksobwód lub styk. Ponadto może konwertować dane analogowe na dane cyfrowe. Aby przełącznik był skuteczny, głównym wymaganiem jest szybkość i przełączanie bez iskrzenia. Zasadniczymi częściami są przełącznik i powiązany z nim obwód.

Są trzy types of Switches. Oni są -

  • Przełączniki mechaniczne
  • Przełączniki elektromechaniczne lub przekaźniki
  • Przełączniki elektroniczne

Przełączniki mechaniczne

Przełączniki mechaniczne to przełączniki starszego typu, których używaliśmy wcześniej. Ale zostały one zastąpione przełącznikami elektromechanicznymi, a później przełącznikami elektronicznymi, także w kilku zastosowaniach, aby przezwyciężyć wady tego pierwszego.

Wady przełączników mechanicznych są następujące -

  • Mają dużą bezwładność, która ogranicza prędkość działania.
  • Podczas zrywania kontaktu wytwarzają iskry.
  • Styki przełącznika są ciężkie, aby przenosić większe prądy.

Przełączniki mechaniczne wyglądają jak na poniższym rysunku.

Te mechaniczne przełączniki zostały zastąpione elektromechanicznymi przełącznikami lub przekaźnikami, które mają dobrą prędkość działania i zmniejszają iskrzenie.

Przekaźniki

Przełączniki elektromechaniczne nazywane są również jako Relays. Przełączniki te są częściowo mechaniczne, a częściowo elektroniczne lub elektryczne. Są one większe niż przełączniki elektroniczne i mniejsze niż przełączniki mechaniczne.

Budowa przekaźnika

Przekaźnik jest wykonany w taki sposób, że połączenie zestyku zasila obciążenie. W obwodzie zewnętrznym mamy zasilacz obciążenia dla obciążenia oraz zasilacz cewki do sterowania pracą przekaźnika. Wewnątrz dźwignia jest połączona z jarzmem żelaznym za pomocą twardej sprężyny, która utrzymuje dźwignię w górze. Cewka elektromagnetyczna jest połączona z jarzmem z nawiniętą wokół niego cewką roboczą. Ta cewka jest połączona z zasilaniem cewki, jak wspomniano.

Poniższy rysunek wyjaśnia budowę i działanie przekaźnika.

Działanie przekaźnika

Gdy przełącznik jest zamknięty, utworzona zostaje ścieżka elektryczna, która zasila solenoid. Dźwignia jest połączona ciężką sprężyną, która pociąga dźwignię i przytrzymuje. Elektrozawór, gdy zostanie zasilony, pociąga dźwignię w swoim kierunku, wbrew sile naciągu sprężyny. Gdy dźwignia zostanie pociągnięta, styk ruchomy styka się ze stykiem nieruchomym w celu połączenia obwodu. W ten sposób połączenie obwodu jest WŁĄCZONE lub ustanowione, a lampka świeci, wskazując na to.

Kiedy przełącznik jest wyłączony, solenoid nie pobiera prądu i zostaje pozbawiony napięcia. To pozostawia dźwignię bez żadnego przyciągania do solenoidu. Sprężyna pociąga dźwignię do góry, co zrywa kontakt. W ten sposób połączenie obwodu zostaje wyłączone.

Poniższy rysunek pokazuje, jak wygląda praktyczny przekaźnik.

Przyjrzyjmy się teraz zaletom i wadom przełącznika elektromagnetycznego.

Zalety

  • Przekaźnik zużywa mniej energii, nawet do obsługi dużej mocy przy obciążeniu.
  • Operator może znajdować się w większej odległości, nawet przy wysokich napięciach.
  • Brak iskrzenia podczas włączania lub wyłączania.

Niedogodności

  • Powolne działanie
  • Części są podatne na zużycie

Rodzaje zatrzasków w przekaźnikach

Istnieje wiele rodzajów przekaźników w zależności od ich trybu pracy, np. Przekaźnik elektromagnetyczny, przekaźnik półprzewodnikowy, przekaźnik termiczny, przekaźnik hybrydowy, kontaktron itp.

Przekaźnik łączy się za pomocą zatrzasku, jak pokazano na poniższym rysunku.

W przekaźnikach występują cztery typy połączeń zatrzaskowych. Oni są -

  • Single Pole Single Throw (SPST) - Ten zatrzask ma pojedynczy słupek i jest rzucany na jeden rzut, aby wykonać połączenie.

  • Single Pole Double Throw (SPDT)- Ten zatrzask ma pojedynczy biegun i podwójny rzut, aby wykonać połączenie. Ma do wyboru połączenie z dwoma różnymi obwodami, do których podłączono dwa rzuty.

  • Double Pole Single Throw (DPST)- Ten zatrzask ma podwójny biegun i pojedynczy skok, aby wykonać połączenie. Dowolny z dwóch obwodów może zdecydować, czy połączenie z obwodem będzie dostępne w jednym rzucie.

  • Double Pole Double Throw (DPDT) - Ten zatrzask ma podwójny biegun i jest rzucany na podwójny rzut, aby wykonać dwa połączenia w tym samym czasie.

Poniższy rysunek przedstawia schematyczny widok wszystkich czterech typów połączeń zatrzaskowych.

Przełącznik elektroniczny

Następnym rodzajem przełącznika do omówienia jest przełącznik elektroniczny. Jak wspomniano wcześniej, tranzystor jest najczęściej używanym przełącznikiem elektronicznymhigh operating speed i absence of sparking.

Poniższy obraz przedstawia praktyczny obwód elektroniczny zbudowany tak, aby tranzystor działał jako przełącznik.

Tranzystor działa jako przełącznik w stanie włączenia, gdy jest używany w obszarze nasycenia. Działa jako wyłącznik w stanie WYŁĄCZENIA, gdy działa w obszarze odcięcia. Działa jako wzmacniacz w obszarze liniowym, który leży pomiędzy tranzystorem a odcięciem. Aby mieć pojęcie o tych obszarach działania, zapoznaj się z rozdziałem poświęconym tranzystorom w samouczku BASIC ELECTRONICS.

Gdy warunki zewnętrzne są tak wytrzymałe i panują wysokie temperatury, prosty i normalny tranzystor nie wystarczy. Specjalne urządzenie o nazwieSilicon Control Rectifierpo prostu SCRjest używany do takich celów. Zostanie to szczegółowo omówione w samouczku POWER ELECTRONICS.

Zalety przełącznika elektronicznego

Istnieje wiele zalet przełącznika elektronicznego, takich jak

  • Mniejszy rozmiar
  • Lżejszy
  • Działanie błyszczy
  • Brak ruchomych części
  • Mniejsza podatność na zużycie
  • Cicha praca
  • Szybsza obsługa
  • Tańsze niż inne przełączniki
  • Mniej konserwacji
  • Bezproblemowa obsługa dzięki tranzystorowi

ZA transistorto prosty przełącznik elektroniczny o dużej szybkości działania. Jest to urządzenie półprzewodnikowe, a wszystkie styki są proste, dzięki czemu unika się iskrzenia podczas pracy. Etapy operacji przełączania w tranzystorze omówimy w następnym rozdziale.