Учебники

Импульсные схемы – переключатель

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.

Механические переключатели

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.

Реле работает

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.

Электромагнитный выключатель

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.

Структура защелки

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.

Защелкивающиеся соединения

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.

искрение

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.