Переключатель — это устройство, которое создает или разрывает цепь или контакт. Кроме того, он может конвертировать аналоговые данные в цифровые данные. Основные требования к коммутатору должны быть быстрыми и переключаться без искрения. Основными частями являются переключатель и связанные с ним схемы.
Есть три типа выключателей . Они —
- Механические выключатели
- Электромеханические переключатели или реле
- Электронные выключатели
Механические выключатели
Механические выключатели — это выключатели более старого типа, которые мы ранее использовали. Но они были заменены электромеханическими переключателями, а затем и электронными переключателями в нескольких приложениях, чтобы преодолеть недостатки первого.
Недостатки механических переключателей заключаются в следующем —
- Они имеют высокую инерцию, что ограничивает скорость работы.
- Они производят искры при разрыве контакта.
- Контакты переключателя сделаны тяжелыми, чтобы нести большие токи.
Механические переключатели выглядят как на рисунке ниже.
Эти механические переключатели были заменены электромеханическими переключателями или реле, которые имеют хорошую скорость работы и уменьшают искрение.
Реле
Электромеханические переключатели также называются реле . Эти переключатели являются частично механическими и частично электронными или электрическими. Они больше по размеру, чем электронные переключатели, и меньше по размеру, чем механические переключатели.
Строительство Эстафеты
Реле выполнено так, что замыкание контакта подает питание на нагрузку. Во внешней цепи у нас есть источник питания для нагрузки и источник питания катушки для управления работой реле. Внутри рычаг соединен с железным ярмом жесткой пружиной для удержания рычага вверх. Соленоид соединен с ярмом с намотанной на него рабочей катушкой. Эта катушка связана с источником питания катушки, как упоминалось.
Рисунок ниже объясняет конструкцию и работу реле.
Работа реле
Когда выключатель замкнут, устанавливается электрический путь, который возбуждает соленоид. Рычаг соединен тяжелой пружиной, которая поднимает рычаг и удерживает его. Когда соленоид получает питание, он тянет рычаг к нему, против силы натяжения пружины. Когда рычаг тянут, движущийся контакт встречает неподвижный контакт, чтобы соединить цепь. Таким образом, соединение цепи включено или установлено, и лампа светится, указывая на это.
Когда переключатель выключен, соленоид не получает ток и обесточивается. Это оставляет рычаг без какого-либо притяжения к соленоиду. Пружина тянет рычаг вверх, что разрывает контакт. Таким образом, соединение цепи отключается.
На рисунке ниже показано, как выглядит практичное реле.
Давайте теперь посмотрим на преимущества и недостатки электромагнитного переключателя.
преимущества
- Реле потребляет меньше энергии, даже для того, чтобы справиться с большой мощностью в нагрузке.
- Оператор может находиться на большем расстоянии, даже справиться с высоким напряжением.
- Нет искрения при включении или выключении.
Недостатки
- Медленно в работе
- Части подвержены износу
Типы защелок в реле
В зависимости от режима работы существует множество типов реле, таких как электромагнитное реле, твердотельное реле, тепловое реле, гибридное реле, герконовое реле и т. Д.
Реле выполняет соединение с помощью защелки, как показано на следующем рисунке.
Существует четыре типа защелок в реле. Они —
-
Однополюсный однопроходный (SPST) — этот фиксатор имеет однополюсный и брошен в один бросок для установления соединения.
-
Однополюсный двойной ход (SPDT) — этот фиксатор имеет однополюсный и двойной ход для соединения. У него есть возможность установить соединение с двумя разными цепями, для которых были подключены два броска.
-
Двухполюсный однопроходный (DPST) — этот фиксатор имеет двухполюсный и однопроходный для соединения. Любая из двух цепей может сделать подключение доступным для одной цепи.
-
Double Pole Double Throw (DPDT) — эта защелка имеет двойной полюс и брошена в двойной ход, чтобы выполнить два соединения одновременно.
Однополюсный однопроходный (SPST) — этот фиксатор имеет однополюсный и брошен в один бросок для установления соединения.
Однополюсный двойной ход (SPDT) — этот фиксатор имеет однополюсный и двойной ход для соединения. У него есть возможность установить соединение с двумя разными цепями, для которых были подключены два броска.
Двухполюсный однопроходный (DPST) — этот фиксатор имеет двухполюсный и однопроходный для соединения. Любая из двух цепей может сделать подключение доступным для одной цепи.
Double Pole Double Throw (DPDT) — эта защелка имеет двойной полюс и брошена в двойной ход, чтобы выполнить два соединения одновременно.
На следующем рисунке показан схематический вид всех четырех типов соединений с защелкой.
Электронный переключатель
Следующий тип переключателя, который будет обсуждаться, — это электронный переключатель. Как упоминалось ранее, транзистор является наиболее часто используемым электронным переключателем из-за его высокой скорости работы и отсутствия искрения .
На следующем рисунке показана практичная электронная схема, созданная для обеспечения работы транзистора в качестве переключателя.
Транзистор работает как переключатель во включенном состоянии, когда он работает в области насыщения. Он работает как переключатель в состоянии ВЫКЛ, когда он работает в отключенной области. Он работает как усилитель в линейной области, которая лежит между транзистором и отсечкой. Чтобы иметь представление об этих областях работы, обратитесь к главе о транзисторах из учебного пособия ОСНОВНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.
Когда внешние условия настолько устойчивы и преобладают высокие температуры, тогда простой и нормальный транзистор не подойдет. Для таких целей используется специальное устройство под названием Silicon Control Rectifier , просто SCR . Это будет подробно обсуждаться в учебнике POWER ELECTRONICS.
Преимущества электронного выключателя
Есть много преимуществ электронного переключателя, таких как
- Меньше по размеру
- Легче в весе
- Сверкающая операция
- Нет движущихся частей
- Менее подвержен износу
- Шум меньше операции
- Быстрая операция
- Дешевле, чем другие переключатели
- Меньше обслуживания
- Безотказный сервис из-за твердого состояния
Транзистор — это простой электронный переключатель, имеющий высокую рабочую скорость. Это твердотельное устройство, и все контакты просты, и поэтому во время работы исключается искрение. Мы обсудим этапы переключения в транзисторе в следующей главе.