Mạch xung - Chuyển mạch

Switch là một thiết bị makes hoặc là breaksmột mạch hoặc một tiếp điểm. Đồng thời, nó có thể chuyển đổi dữ liệu tương tự thành dữ liệu kỹ thuật số. Các yêu cầu chính của một công tắc để hoạt động hiệu quả là phải nhanh chóng và chuyển đổi mà không phát ra tia lửa. Các bộ phận thiết yếu là một công tắc và mạch điện liên quan của nó.

Có ba types of Switches. Họ là -

Công tắc cơ học
Công tắc hoặc rơ le điện cơ
Công tắc điện tử

Công tắc cơ học

Công tắc cơ học là loại công tắc cũ hơn, chúng tôi đã sử dụng trước đây. Nhưng chúng đã được thay thế bằng công tắc cơ điện và sau đó là công tắc điện tử cũng trong một số ứng dụng, để khắc phục những nhược điểm của công tắc trước đây.

Những hạn chế của Công tắc cơ học như sau:

Chúng có quán tính cao làm hạn chế tốc độ hoạt động.
Chúng tạo ra tia lửa trong khi phá vỡ tiếp điểm.
Tiếp điểm công tắc được làm nặng để mang dòng lớn hơn.

Các công tắc cơ học như trong hình bên dưới.

Các công tắc cơ học này đã được thay thế bằng công tắc cơ điện hoặc rơ le có tốc độ hoạt động tốt và giảm tia lửa điện.

Rơ le

Công tắc cơ điện còn được gọi là Relays. Các công tắc này là một phần cơ khí và một phần điện tử hoặc điện. Chúng có kích thước lớn hơn công tắc điện tử và nhỏ hơn công tắc cơ học.

Xây dựng một rơle

Rơle được tạo ra sao cho việc tạo tiếp điểm cung cấp điện cho tải. Ở mạch bên ngoài, chúng ta có nguồn cấp cho tải và nguồn cấp cho cuộn dây để điều khiển hoạt động của rơ le. Bên trong, một đòn bẩy được nối với chạc sắt bằng một lò xo cứng để giữ đòn bẩy lên. Một Solenoid được kết nối với ách với một cuộn dây vận hành được quấn xung quanh nó. Cuộn dây này được kết nối với nguồn điện cuộn dây như đã đề cập.

Hình bên dưới giải thích cấu tạo và hoạt động của Rơle.

Làm việc của một rơ le

Khi đóng Công tắc, một đường dẫn điện được thiết lập để cung cấp năng lượng cho điện từ. Cần được kết nối bằng một lò xo nặng kéo cần lên và giữ. Điện từ khi được cung cấp năng lượng, kéo cần về phía nó, chống lại lực kéo của lò xo. Khi cần kéo được kéo, tiếp điểm di chuyển gặp tiếp điểm cố định để kết nối mạch điện. Do đó kết nối mạch được BẬT hoặc được thiết lập và đèn phát sáng cho biết điều này.

Khi công tắc được TẮT, điện từ không nhận được bất kỳ dòng điện nào và bị khử năng lượng. Điều này làm cho đòn bẩy không có bất kỳ lực hút nào đối với điện từ. Lò xo kéo cần gạt lên làm đứt tiếp điểm. Do đó kết nối mạch bị TẮT.

Hình dưới đây cho thấy một rơle thực tế trông như thế nào.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét những ưu điểm và nhược điểm của một công tắc điện từ.

Ưu điểm

Một rơ le tiêu thụ ít năng lượng hơn, thậm chí để xử lý một công suất lớn ở tải.
Người vận hành có thể ở khoảng cách xa hơn, thậm chí để xử lý điện áp cao.
Không phát tia lửa khi BẬT hoặc TẮT.

Nhược điểm

Hoạt động chậm
Các bộ phận dễ bị mòn và rách

Các loại chốt trong rơ le

Có nhiều loại rơ le tùy thuộc vào phương thức hoạt động của chúng như rơ le điện từ, rơ le trạng thái rắn, rơ le nhiệt, rơ le lai, rơ le sậy, v.v.

Rơ le tạo kết nối với sự trợ giúp của chốt, như thể hiện trong hình sau.

Có bốn kiểu kết nối chốt trong rơ le. Họ là -

Single Pole Single Throw (SPST) - Chốt này có một cực duy nhất và được ném vào một quả ném duy nhất để tạo kết nối.
Single Pole Double Throw (SPDT)- Chốt này có một cực đơn và đôi ném để tạo mối nối. Nó có một lựa chọn để tạo kết nối với hai mạch khác nhau mà hai quả ném đã được kết nối.
Double Pole Single Throw (DPST)- Chốt này có một cực đôi và ném đơn để tạo mối liên kết. Bất kỳ mạch nào trong hai mạch đều có thể chọn để tạo kết nối với mạch có sẵn trong một lần ném.
Double Pole Double Throw (DPDT) - Chốt này có một cực kép và được ném lên ném kép để tạo ra hai kết nối cùng một lúc.

Hình dưới đây cho thấy dạng sơ đồ của tất cả bốn loại kết nối chốt.

Công tắc điện tử

Loại công tắc tiếp theo được thảo luận là Công tắc điện tử. Như đã đề cập trước đó, bóng bán dẫn là công tắc điện tử được sử dụng nhiều nhất chohigh operating speed và absence of sparking.

Hình ảnh sau đây cho thấy một mạch điện tử thực tế được chế tạo để làm cho bóng bán dẫn hoạt động như một công tắc.

Transistor hoạt động như một công tắc ở điều kiện ON, khi nó hoạt động trong vùng bão hòa. Nó hoạt động như một công tắc ở điều kiện TẮT, khi nó được vận hành trong vùng cắt. Nó hoạt động như một bộ khuếch đại trong vùng tuyến tính, nằm giữa bóng bán dẫn và cắt. Để có ý tưởng về các vùng hoạt động này, hãy tham khảo chương bóng bán dẫn từ hướng dẫn ĐIỆN TỬ CƠ BẢN.

Khi các điều kiện bên ngoài quá mạnh và nhiệt độ cao chiếm ưu thế, thì một bóng bán dẫn bình thường và đơn giản sẽ không làm được. Một thiết bị đặc biệt có tên làSilicon Control Rectifier, đơn giản SCRđược sử dụng cho các mục đích như vậy. Điều này sẽ được thảo luận chi tiết, trong hướng dẫn ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT.

Ưu điểm của công tắc điện tử

Có nhiều ưu điểm của công tắc điện tử như

Kích thước nhỏ hơn
Trọng lượng nhẹ hơn
Hoạt động lấp lánh
Không có bộ phận chuyển động
Ít bị hao mòn
Hoạt động ít tiếng ồn hơn
Hoạt động nhanh hơn
Rẻ hơn các thiết bị chuyển mạch khác
Bảo trì ít hơn
Dịch vụ không gặp sự cố vì trạng thái rắn

A transistorlà một công tắc điện tử đơn giản nhưng có tốc độ hoạt động cao. Nó là một thiết bị trạng thái rắn và các địa chỉ liên lạc đều đơn giản và do đó tránh được tia lửa điện khi đang hoạt động. Chúng ta sẽ thảo luận về các giai đoạn của hoạt động chuyển mạch trong một bóng bán dẫn trong chương tiếp theo.