Работа переключателя SPDT

Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT) представляет собой трехконтактный переключатель, один для входа, а два других — для выходов. Он соединяет общий вывод с одним или другим из двух выводов.

Для использования SPDT в качестве переключателя SPST просто используйте терминал COM вместо других терминалов.Например, мы можем использовать COM и A или COM и B.

Схема наглядно демонстрирует, что происходит, когда переключатель SPDT перемещается вперед и назад. Эти переключатели используются в трехсторонней схеме для включения / выключения света из двух мест, например, сверху и снизу лестницы. Когда переключатель A замкнут, ток течет через клемму, и загорается только свет A, а свет B гаснет. Когда переключатель B замкнут, ток течет через клемму, и только индикатор B горит, а индикатор A гаснет.Здесь мы управляем двумя цепями или путями через один путь или источник.

Работа переключателя DPST

DPST — это аббревиатура от двухполюсного, одноходового. Двойной полюс означает, что устройство содержит два идентичных переключателя, расположенных рядом и управляемых одним переключателем или рычагом. Это означает, что две отдельные цепи одновременно управляются одним нажатием.

Переключатель DPST включает или выключает две цепи. Переключатель DPST имеет четыре контакта: два входа и два выхода.Чаще всего переключатель DPST используется для управления устройством на 240 вольт, где обе линии питания должны быть переключены, а нейтральный провод может быть подключен постоянно. Здесь, когда этот переключатель включен, ток начинает течь по двум цепям и прерывается, когда он выключен.

Работа переключателя DPDT

DPDT — двухполюсный двухпозиционный переключатель; это эквивалентно двум переключателям SPDT. Он направляет две отдельные цепи, соединяя каждый из двух входов с одним из двух выходов.Положение переключателя определяет количество способов прокладки каждого из двух контактов.

Независимо от того, находится ли он в режиме ВКЛ-ВКЛ или ВКЛ-ВЫКЛ-ВКЛ, они работают как два отдельных переключателя SPDT, управляемых одним и тем же приводом. Одновременно могут быть включены только две нагрузки. DPDT можно использовать в любом приложении, которое требует открытой и закрытой системы проводки, примером которой является моделирование железных дорог, в котором используются небольшие поезда и железные дороги, мосты и автомобили. Закрытый позволяет системе быть включенным все время, в то время как открытый позволяет включить или активировать другой элемент через реле.

На схеме ниже соединения A, B и C образуют один полюс переключателя, а соединения D, E и F — другой. Подключения B и E общие на каждом из полюсов.

Если положительный источник питания (Vs) поступает на соединение B и переключатель установлен в крайнее верхнее положение, соединение A становится положительным, и двигатель будет вращаться в одном направлении. Если переключатель установлен в крайнее нижнее положение, питание меняется на противоположное и соединение D становится положительным, тогда двигатель будет вращаться в противоположном направлении.В центральном положении источник питания не подключен к двигателю, и он не вращается. Этот тип переключателей в основном используется в различных контроллерах двигателей, где скорость этого двигателя должна быть изменена.

Наряду с этими переключателями, геркон также обсуждается в этой статье ниже

Геркон

Герконовый переключатель получил свое название от использования двух или трех небольших металлических частей, называемых язычками, с гальваническими контактами на концах и немного разнесенными друг от друга.Геркон обычно представляет собой неподвижную стеклянную трубку, заполненную инертным газом. Поле от магнита или электромагнита избегает язычков, замыкая или размыкая контакт переключателя.

Контакты геркона замыкаются переносом небольшого магнита рядом с переключателем. Два язычковых устройства имеют нормально разомкнутые контакты, которые замыкаются при активации. Три версии язычка имеют пару открытых и закрытых контактов. При срабатывании переключателя эти части переходят в противоположное состояние.Типичные герконовые переключатели коммерческого класса работают с токами в миллиамперном диапазоне до примерно 1 ампера постоянного или переменного тока. Тем не менее, специальные конструкции могут достигать 10 ампер и более. Герконовые переключатели часто встраиваются в датчики и реле. Одним из важных качеств переключателя является его чувствительность, количество магнитной энергии, необходимое для его приведения в действие.

Герконы используются в системах безопасности, например, для проверки того, закрыты ли двери или нет. А также у него много приложений; это бытовая электроника, автоматические измерительные приборы, клавишный выключатель и герконовые реле.Стандартные герконовые переключатели — это SPST (простое включение-выключение), однако также доступны версии SPDT (переключаемые).

Характеристики геркона:

• Герметично закрепленные в стеклянной трубке с инертным газом, язычки на контакты не подвержены влиянию внешней среды
• Герконы, состоящие из рабочих и электрических частей, расположенных коаксиально, подходят для высокочастотных приложений.
• Компактный и легкий
• Низкое и стабильное контактное сопротивление
• Герконы экономично и легко превращаются в бесконтактные переключатели.

Применение геркона:

Точка, в которой геркон должен быть подключен к индуктивной нагрузке или нагрузке, в которой протекает прямой ток или большой ток (например, емкостная нагрузка, лампа, длинный кабель и т. Д.).

В случае, если электромагнитное реле с индуктивностью используется в качестве нагрузки в цепи, энергия, накопленная в индуктивности, вызовет обратное напряжение при размыкании герконов. Напряжение, хотя и зависит от значения индуктивности, иногда достигает нескольких сотен вольт и становится основным фактором ухудшения состояния контактов.

Кредит на фото

типов переключателей | Механические, электронные, характеристики

В этом руководстве мы узнаем, что такое переключатель, какие бывают разные типы переключателей, механические переключатели, электронные переключатели, их символы и многое другое о переключателях.

Что такое коммутатор?

Переключатель — это устройство, которое предназначено для прерывания тока в цепи. Проще говоря, выключатель может включать или отключать электрическую цепь. Каждое электрическое и электронное приложение использует по крайней мере один переключатель для включения и выключения устройства.

Итак, переключатели являются частью системы управления, и без нее управление невозможно. Переключатель может выполнять две функции, а именно полностью ВКЛ (замыкание контактов) или полностью ВЫКЛ (размыкание контактов).

Когда контакты переключателя замкнуты, переключатель создает замкнутый путь для прохождения тока и, следовательно, нагрузка потребляет энергию от источника. Когда контакты переключателя разомкнуты, нагрузка не потребляет никакой энергии, как показано на рисунке ниже.

Еще одна важная функция коммутатора — отводить электрический ток в цепи.Рассмотрим следующую схему. Когда переключатель находится в положении A, лампа 1 включается, а пока он находится в положении B, лампа 2 включается.

Существует множество применений переключателей в самых разных областях, таких как дома, автомобили, промышленность, военная промышленность, аэрокосмическая промышленность и так далее. В домашних и офисных приложениях мы используем простые кулисные переключатели для включения и выключения таких устройств, как освещение, компьютеры, вентиляторы и т.д. электрическая нагрузка из более чем одного места, например, двухсторонний переключатель.

Характеристики коммутатора

Прежде чем продолжить и рассмотреть различные типы коммутаторов, давайте рассмотрим некоторые важные моменты, касающиеся характеристик коммутатора.

• Двумя важными характеристиками переключателя являются его полюса и броски. Столб представляет собой контакт, а бросок представляет собой соединение между контактами. Количество полюсов и ходов используется для описания переключателя.
• Некоторые стандартные количества полюсов и ходов — одинарные (1 полюс или 1 ход) и двойные (2 полюса или 2 переключателя).
• Если количество шестов или бросков больше 2, то это число часто используется напрямую. Например, трехполюсный шестицилиндровый переключатель часто обозначается как 3P6T.
• Другой важной характеристикой переключателя является его действие, то есть, является ли он мгновенным или фиксированным. Мгновенные переключатели (например, кнопки) используются для мгновенного контакта (на короткое время или пока кнопка нажата).
• Переключатели с фиксацией на руке, удерживают контакт до тех пор, пока он не будет переведен в другое положение.

Типы переключателей

В основном переключатели бывают двух типов. Это:

Механические переключатели — это физические переключатели, которые необходимо активировать физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов.

, с другой стороны, не требуют физического контакта для управления цепью. Они активируются действием полупроводника.

Механические переключатели

Механические переключатели можно разделить на различные типы в зависимости от нескольких факторов, таких как метод срабатывания (ручные, концевые и технологические переключатели), количество контактов (одноконтактные и многоконтактные переключатели), количество полюсов и ход ( SPST, DPDT, SPDT и т. Д.), принцип действия и конструкция (кнопочный, тумблерный, поворотный, джойстик и т. д.), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д.

По количеству полюсов и ходов переключатели подразделяются на следующие типы . Полюс представляет собой количество отдельных силовых цепей, которые можно переключить. Большинство переключателей имеют один, два или три полюса и обозначаются как однополюсные, двухполюсные и трехполюсные.

Число переходов представляет число состояний, в которые ток может проходить через переключатель.Большинство переключателей имеют одно- или двухходовые переключатели, которые обозначаются как одно- и двухходовые переключатели.

Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST)

• Это основной переключатель включения и выключения, состоящий из одного входного и одного выходного контактов.
• Он переключает одну цепь и может включать (ВКЛ) или отключать (ВЫКЛ) нагрузку.
• Контакты SPST могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)

• Этот переключатель имеет три контакта: один входной контакт, а остальные два выходных контакта.
• Это означает, что он состоит из двух положений ВКЛ и одного положения ВЫКЛ.
• В большинстве схем эти переключатели используются как переключатели для подключения входа между двумя вариантами выходов.
• Контакт, который подключен к входу по умолчанию, называется нормально замкнутым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально разомкнутым контактом.

Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST)

• Этот переключатель состоит из четырех клемм: двух входных контактов и двух выходных контактов.
• Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPST, работающие одновременно.
• Он имеет только одно положение ВКЛ, но он может активировать два контакта одновременно, так что каждый входной контакт будет подключен к своему соответствующему выходному контакту.
• В положении «ВЫКЛ.» Оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии.
• Этот тип переключателей используется для одновременного управления двумя разными цепями.
• Кроме того, контакты этого переключателя могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT)

• Это двойной переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, состоящий из двух положений ВКЛ.
• Он имеет шесть выводов, два из которых являются входными контактами, а остальные четыре являются выходными контактами.
• Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPDT, работающие одновременно.
• Два входных контакта подключены к одному набору выходных контактов в одном положении и в другом положении, входные контакты подключены к другому набору выходных контактов.

Кнопочный переключатель

• Это контактный переключатель мгновенного действия, который замыкает или разрывает соединение, пока действует давление (или когда кнопка нажата).
• Обычно это давление обеспечивается кнопкой, нажатой чьим-то пальцем.
• Эта кнопка возвращается в нормальное положение после снятия давления.
• Внутренний пружинный механизм управляет этими двумя состояниями (нажатым и отпущенным) кнопки.
• Он состоит из неподвижных и подвижных контактов, из которых неподвижные контакты соединены последовательно со схемой, подлежащей переключению, а подвижные контакты прикрепляются с помощью кнопки.
• Нажимные кнопки в основном подразделяются на нормально открытые, нормально закрытые и кнопки двойного действия, как показано на рисунке выше.
• Кнопки двойного действия обычно используются для управления двумя электрическими цепями.

Тумблер

• Тумблер приводится в действие вручную (или толкается вверх или вниз) с помощью механической ручки, рычага или качающегося механизма. Они обычно используются в качестве переключателей управления освещением.
• Большинство этих переключателей имеют два или более положения рычага, которые находятся в версиях переключателя SPDT, SPST, DPST и DPDT. Они используются для коммутации больших токов (до 10 А), а также могут использоваться для коммутации малых токов.
• Они доступны в различных номиналах, размерах и стилях и используются для различных типов приложений.Состояние ON может быть любым из их горизонтальных положений, однако, по соглашению, нижнее положение является закрытым или включенным положением.

Концевой выключатель

• Схемы управления концевым выключателем показаны на рисунке выше, на котором представлены четыре разновидности концевых выключателей.
• Некоторые переключатели приводятся в действие присутствием объекта или отсутствием объектов, или движением машины, а не действиями руки человека. Эти выключатели называются концевыми выключателями.
• Эти переключатели состоят из бампера с рычагом, приводимым в действие каким-либо предметом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, это приводит к изменению положения контактов переключателя.

Поплавковые выключатели

• Поплавковые выключатели в основном используются для управления насосами с электродвигателями постоянного и переменного тока в зависимости от жидкости или воды в резервуаре или отстойнике.
• Этот переключатель срабатывает, когда поплавок (или плавающий объект) движется вниз или вверх в зависимости от уровня воды в резервуаре.
• Это плавающее движение узла тяги или цепи и противовеса приводит к размыканию или замыканию электрических контактов.Другой вид поплавкового выключателя — это выключатель с ртутной лампой, который не состоит из поплавкового стержня или цепной конструкции.
• Эта лампа состоит из ртутных контактов, поэтому при повышении или понижении уровня жидкости состояние контактов также изменяется.
• Обозначение шарового поплавкового выключателя показано на рисунке выше. Эти поплавковые выключатели могут быть нормально открытого или нормально закрытого типа.

Реле потока

• Они в основном используются для обнаружения движения потока жидкости или воздуха по трубе или воздуховоду.Переключатель воздушного потока (или микровыключатель) сконструирован с защелкиванием.
• Этот микровыключатель прикреплен к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу подсоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
• Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластиковую деталь, это вызывает движение металлического рычага и, таким образом, приводит в действие контакты переключателя.
• Реле потока жидкости сконструированы с лопастью, которая вставляется поперек потока жидкости в трубе. Когда жидкость течет по трубе, сила, приложенная к лопасти, изменяет положение контактов.
• На приведенном выше рисунке показан символ переключателя, используемый как для потока воздуха, так и для потока жидкости. Символ флажка на переключателе указывает на лопасть, которая определяет поток или движение жидкости.
• Эти переключатели снова нормально разомкнутые или нормально замкнутые конфигурации.

Реле давления

• Эти переключатели обычно используются в промышленных приложениях для измерения давления в гидравлических системах и пневматических устройствах.
• В зависимости от диапазона измеряемого давления эти реле давления подразделяются на реле давления с мембранным управлением, реле давления с металлическим сильфоном и реле давления поршневого типа.
• Во всех этих типах элемент определения давления управляет набором контактов (которые могут быть как двухполюсными, так и однополюсными).
• Этот символ переключателя состоит из полукруга, соединенного с линией, плоская часть которой указывает на диафрагму. Эти переключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

Температурные переключатели

• Наиболее распространенным термочувствительным элементом является биметаллическая полоса, работающая по принципу теплового расширения.
• Биметаллические ленты изготовлены из двух разнородных металлов (которые имеют разную степень теплового расширения) и соединены друг с другом.
• Контакты переключателя срабатывают, когда температура заставляет полоску изгибаться или наматываться. Еще один способ работы с переключателем температуры — использовать стеклянную ртутную трубку.
• Когда колба нагревается, ртуть в трубке расширяется, а затем создает давление для срабатывания контактов.

Джойстик-переключатель

• Джойстик-переключатель — это устройство управления с ручным управлением, используемое в основном в переносном контрольном оборудовании.
• Он состоит из рычага, который свободно перемещается по более чем одной оси движения.
• В зависимости от движения нажатого рычага срабатывают один или несколько переключающих контактов.
• Они идеально подходят для опускания, подъема и срабатывания спускового механизма влево и вправо.
• Используются для строительной техники, тросиков и кранов. Символ джойстика показан ниже.

Поворотные переключатели

• Они используются для подключения одной линии к одной из многих линий.
• Примерами этих переключателей являются переключатели диапазонов в измерительном оборудовании для электрических измерений, переключатели каналов в устройствах связи и переключатели диапазонов в многодиапазонных радиостанциях.
• Состоит из одного или нескольких подвижных контактов (ручки) и более одного неподвижного контакта.
• Эти переключатели бывают с различным расположением контактов, такими как однополюсные 12-контактные, 3-полюсные 4-контактные, 2-полюсные 6-контактные и 4-полюсные 3-контактные.

Электронные переключатели

Электронные переключатели обычно называют твердотельными переключателями, потому что в них нет физических движущихся частей и, следовательно, физических контактов.Большинство устройств управляется полупроводниковыми переключателями, такими как моторные приводы и оборудование HVAC.

На сегодняшний день на потребительском, промышленном и автомобильном рынке доступны различные типы твердотельных переключателей различных размеров и номиналов. Некоторые из этих твердотельных переключателей включают транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, симметричные транзисторы и IGBT.

Биполярные транзисторы

Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, как при работе обычного переключателя.

В коммутационных схемах транзистор работает в режиме отсечки для состояния выключения или блокировки по току и в режиме насыщения для состояния включения. Активная область транзистора не используется для коммутации.

Транзисторы NPN и PNP работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток. Когда небольшой ток протекает через клемму базы, питаемую цепью управления (подключенной между базой и эмиттером), это заставляет транзистор включать путь коллектор-эмиттер.

И он отключается, когда базовый ток снимается, а базовое напряжение снижается до небольшого отрицательного значения. Несмотря на то, что он использует небольшой базовый ток, он способен пропускать гораздо более высокие токи по пути коллектор-эмиттер.

Power Diode

Диод может выполнять операции переключения между состояниями высокого и низкого импеданса. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов.

Обычно силовые диоды конструируются из кремния для работы устройства при более высоких токах и более высоких температурах перехода.Они созданы путем соединения полупроводниковых материалов p- и n-типа вместе с образованием PN-перехода. Он имеет два вывода: анод и катод.

Когда анод становится положительным по отношению к катоду и приложением напряжения, превышающего пороговый уровень, PN переход смещается в прямом направлении и начинает проводить (как переключатель ВКЛ). Когда катодный вывод становится положительным по отношению к аноду, PN-переход смещается в обратном направлении и блокирует прохождение тока (как выключатель).

МОП-транзистор

Возможно, наиболее популярным и наиболее часто используемым полупроводниковым коммутационным устройством является МОП-транзистор. Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET) — это униполярное высокочастотное переключающее устройство. Наиболее часто используемым коммутационным устройством является силовая электроника. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).

Это устройство, управляемое напряжением, то есть путем управления входным напряжением (от затвора до истока) регулируется сопротивление между стоком и истоком, которое дополнительно определяет состояние ВКЛ и ВЫКЛ устройства.

МОП-транзисторы могут быть P-канальными или N-канальными устройствами. N-канальный полевой МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения V _GS относительно источника (при условии, что напряжение V _GS должно быть больше порогового напряжения).

P-канальный MOSFET работает аналогично N-канальному MOSFET, но использует обратную полярность напряжений. И V _GS , и V _DD отрицательны по отношению к источнику включения P-канального MOSFET.

IGBT

IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) сочетает в себе несколько преимуществ силового транзистора с биполярным переходом и силового полевого МОП-транзистора.Как и полевой МОП-транзистор, он представляет собой устройство, управляемое напряжением, и имеет более низкое падение напряжения во включенном состоянии (меньше, чем у полевого МОП-транзистора и ближе к силовому транзистору).

Это трехконтактное полупроводниковое высокоскоростное коммутационное устройство. Эти терминалы являются эмиттером, коллектором и затвором.

Подобно MOSFET, IGBT можно включить, подав положительное напряжение (превышающее пороговое напряжение) между затвором и эмиттером. IGBT можно выключить, снизив напряжение на затвор-эмиттер до нуля.В большинстве случаев для уменьшения потерь при выключении и безопасного выключения IGBT требуется отрицательное напряжение.

SCR

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — одно из наиболее широко используемых высокоскоростных переключающих устройств для приложений управления мощностью. Это однонаправленное устройство в виде диода, состоящее из трех выводов, а именно анода, катода и затвора.

SCR включается и выключается путем управления входом затвора и условиями смещения анодных и катодных выводов.SCR состоит из четырех слоев чередующихся слоев P и N, так что границы каждого слоя образуют переходы J1, J2 и J3.

TRIAC

Triac (или TRI ode AC ) — это устройство двунаправленной коммутации, которое представляет собой эквивалентную схему соединения двух спина к спине тиристоров с одним выводом затвора.

Его способность управлять мощностью переменного тока как с положительными, так и с отрицательными пиками формы волны напряжения часто позволяет использовать эти устройства в контроллерах скорости электродвигателей, светорегуляторах, системах контроля давления, приводах электродвигателей и другом оборудовании управления переменным током.

DIAC

A DIAC (или DI ode AC Switch) является устройством двунаправленной коммутации и состоит из двух выводов, которые не называются анодом и катодом, поскольку это двунаправленное устройство, т. Е. DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала. Это указывает на то, что DIAC можно использовать в любом направлении.

Когда напряжение подается на DIAC, он работает либо в режиме прямой блокировки, либо в режиме обратной блокировки, если приложенное напряжение не меньше напряжения отключения.Как только напряжение увеличивается больше, чем напряжение отключения, происходит лавинное отключение, и устройство начинает проводить ток.

Тиристор отключения затвора

GTO (Тиристор отключения затвора) представляет собой биполярное полупроводниковое переключающее устройство. Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как следует из названия, это коммутационное устройство может отключаться через терминал ворот.

GTO включается подачей небольшого положительного тока затвора, который запускает режим проводимости. Его можно выключить отрицательным импульсом на затвор.Символ GTO состоит из двойных стрелок на выводе затвора, который представляет двунаправленный поток тока через вывод затвора.

Заключение

Простое руководство по переключателям, различным типам переключателей, характеристикам переключателя, механическим переключателям, электронным переключателям, обозначениям схем всех переключателей, а также примерам схем (или соединений) для важных переключателей.

Переключатель и типы переключателей

В электрических и электронных системах выключатель — это устройство, которое может включать или выключать электрическую цепь автоматически или вручную.Другими словами, электрический переключатель — это управляющее устройство, которое прерывает прохождение тока или изменяет направление тока в цепи.

Почти все электрические и электронные системы содержат по крайней мере один переключатель, который используется для включения или выключения устройства. Кроме того, переключатель используется для управления работой схемы, где пользователь может активировать или деактивировать всю или некоторые части или процесс подключенной схемы.

• SPST (однополюсный, одинарный)
• SPDT (однополюсный, двухходовой)
• DPST (двухполюсный, односторонний)
• DPDT (двухполюсный, двусторонний)
• 2P6T (двухполюсный, шестикратный)
• Промежуточный переключатель
• Переключатель опоздания
• Переключатель мгновенного действия
• Кнопочный переключатель
• Тумблер
• Переключатель Mosfet
• Релейный переключатель
• Транзистор как переключатель
• Механический, электрический и переключатели для электроники

Мы обсудим различные типы этих переключателей в деталях, приведенных ниже:

Как правило, переключатели можно разделить на.

• Механические переключатели
• Электрические / электронные переключатели

Оба этих переключателя типа широко используются в электрических и электронных системах. Выбор типа переключателя зависит от системы, в которую они будут включены. Переключатели также могут быть категориями на разных основаниях. Мы обсудим их один за другим позже в этой статье.

Коммутаторы также могут быть категориями на основе удержания текущего состояния.

Переключатель защелки сохраняет свое состояние, включено или выключено, до тех пор, пока не будут инициированы новые команды.

Переключатель мгновенного действия сохраняет состояние только тогда, когда представлена ​​определенная команда.

Схемы подключения переключателей:

Механический переключатель — это переключатель, в котором две металлические пластины касаются друг друга, чтобы создать физический контакт для прохождения тока, и отделяются друг от друга, чтобы прервать прохождение тока. . Существуют различные типы механических переключателей, которые можно дополнительно разделить на категории в зависимости от допустимой мощности.Материал контактов выбирается с учетом того, что оксиды металлов, образующиеся в результате коррозии, в основном являются изоляционными, и слои таких оксидов на пластинах переключателя будут препятствовать нормальной работе переключателя.

Механические переключатели могут быть разделены на категории в зависимости от их работы:

Это простой переключатель ВКЛ / ВЫКЛ. Его также называют «односторонним» или «односторонним» переключателем (в США он известен как двусторонний переключатель).Когда пользователь нажимает кнопку переключателя, пластины переключателя соединяются друг с другом, и ток начинает течь в цепи и наоборот.

Вот базовая конструкция и принцип работы SPST (однополюсный однопроходный), также известный как односторонний коммутатор .

Переключатель SPDT имеет три контакта (клеммы).Один из трех контактов используется как обычный и называется двусторонним переключателем (в США он известен как трехпозиционный переключатель). С помощью этого переключателя мы можем отправить два разных сигнала на один и тот же вывод. Из-за этой функции этот переключатель также известен как селекторный переключатель.

Другими переключателями, относящимися к SPDT, являются SPCO (однополюсное переключение) и SPTT (однополюсное центральное выключение или однополюсное тройное переключение).

Ниже представлена ​​схема конструкции и работы однополюсного двухпозиционного переключателя (SPDT), также известного как двухпозиционный переключатель.

Этот переключатель в основном представляет собой два переключателя SPST в одном корпусе и может управляться одним рычагом. Этот переключатель чаще всего используется там, где нам нужно одновременно отключать и землю, и линии.

Этот переключатель эквивалентен двум переключателям SPDT, упакованным в одну упаковку.Этот переключатель имеет два общих контакта и четыре сигнальных контакта. Всего к входным контактам этого переключателя можно применить четыре различных комбинации одиночных сигналов. Другой переключатель, связанный с DPDT, — это DPCO ( Double Pole Changeover или Double Pole, Center Off).

Это тип переключающего переключателя с общим (COM), который может быть подключен к шести линиям с помощью второго двухполюсного переключателя, Какое управление и работа переключателя одинаковы.

Промежуточный переключатель также известен в США как четырехпозиционный переключатель. Мы опубликовали подробный пост об этом, который можно увидеть ниже.

На рисунке ниже показана основная конструкция и принцип работы промежуточного переключателя.

Связанные сообщения:

Эта кнопка используется во многих электронных схемах и может выдерживать небольшой ток.Когда пользователь нажимает кнопку, ее металлические пластины соединяются друг с другом, следовательно, цепь замыкается. Когда пользователь убирает палец с кнопки, контакты выводятся.

Тумблер приводится в действие рычагом, повернутым под углом в одном или нескольких направлениях. Этот переключатель находится в стабильном состоянии и остается в этом состоянии до тех пор, пока рычаг не будет нажат в другом направлении. Большинство бытовых приложений имеют тумблер, и он может попадать в любую категорию, как упомянуто выше. E.г. SPST, DPDT и т.п. Теперь мы собираемся обсудить электрические переключатели, которые реагируют быстрее, чем механические переключатели, и могут переключаться автоматически с помощью электронной схемы, такой как микроконтроллер или микропроцессор. Их также можно разделить на категории по номинальному току и напряжению, как механические переключатели.

Самые распространенные электронные переключатели

Здесь возникает вопрос, зачем нам переключатель электроники? Ответ на вопрос заключается в том, что иногда необходимо, чтобы цепи, принимающие решения, также выключали или включали определенные устройства на основе решения. Если используется только механический переключатель, то там должен постоянно присутствовать один человек, чтобы включать и выключать устройство после получения сообщения индикации от цепи.

Для устранения этой проблемы используются переключатели электроники.Они очень быстрые и точные по сравнению с механическими переключателями. Электронные переключатели имеют небольшие размеры и не создают шума при переключении, а также обеспечивают стабильность и надежность системы.

Обсудим подробнее типы электронных переключателей.

Транзисторы могут использоваться в различных режимах работы, но мы собираемся обсудить транзистор как переключатель. Если мы приложим большой ток к базе транзистора (имея в виду максимально допустимый ток для этого типа транзистора), то мы можем запустить этот транзистор в режиме глубокого насыщения i.е. этот транзистор можно использовать как переключатель.

Ток не течет, когда на базе транзистора имеется 0 вольт.

Когда база находится на логическом уровне 1.

Лампа начинает светиться.

МОП-транзистор также может использоваться для переключения на высоких частотах. Они могут работать на частотах мегагерца (МГц). В основном, МОП-транзисторы используются для ШИМ (широтно-импульсной модуляции).

Мосфет имеет три терминала.

1. Затвор
2. Сток
3. Источник

Если мы применим логику 1, помня о максимально допустимом напряжении для базы, тогда сопротивление между стоком и истоком станет низким, и ток начнет течь по этому каналу и наоборот.

Таким образом, лампа не будет светиться, т.е. она будет выключена, когда шлюз находится на уровне логического 0.

Шлюз на логической 1, лампа светится.

Похожие сообщения:

Реле — это электромеханическое устройство, которое состоит из электромагнита.Когда через катушку протекает ток, он становится электромагнитом, и этот электромагнит можно использовать для переключения. Их контакты могут попадать в любую категорию, например SPDT, DPDT и т. Д. Подробнее о твердотельных реле (SSR) можно прочитать в нашем предыдущем посте. Мы также рассмотрели базовую схему и работу реле как переключателя.

Когда мы подаем питание на катушку, лампа светится.

Когда мы обесточиваем катушку, лампа не светится.

Это были типы переключателей.Мы подробно обсудим их конструкцию, работу и применение один за другим в следующих следующих статьях. Спасибо.

Похожие сообщения

Принципы и типы электрических переключателей

Электрические переключатели имеют механические контакты или реле. Эти типы переключателей могут управлять более широким диапазоном параметров тока и напряжения. На них не действуют грязь, туман, магнитные поля или диапазон температур от почти абсолютного нуля до 1000 °.

могут адаптироваться к несоосности при установке / применении, чтобы гарантировать отсутствие тока утечки и сделать их доступными во многих схемах, приводах и корпусах.

можно отнести их цену, ограниченный жизненный цикл контактов, большой размер и медленную реакцию.

Твердотельный переключатель

Твердотельные переключатели — это электрические устройства, у которых нет движущихся частей, которые могут изнашиваться. Они могут переключаться быстрее без искрения между контактами или проблем с контактной коррозией. К их недостаткам можно отнести высокую стоимость установки очень высоких номиналов тока.

Также читайте: Анимация электрических переключателей

Конфигурация

При выборе реле уровня пользователь должен определить, требуется ли для электрической цепи нормально разомкнутый или нормально замкнутый переключатель.

не пропускают ток в свободном положении. Им нужно «установить» контакт, чтобы активировать их.

позволяют току проходить в свободном положении, и для активации необходимо «разомкнуть» контакт (разомкнуть).

Столб / бросок

Большинство переключателей имеют один или два полюса и одно или два хода, но некоторые производители выпускают переключатели уровня для специальных применений. Количество полюсов описывает количество отдельных цепей, которые могут проходить через переключатель одновременно.

Число бросков описывает количество цепей, которыми может управлять каждый полюс. Это отмечается конфигурацией схемы (NO / NC). Разрывы — это прерывания цепи, вызванные разделенными контактами, которые переключатель вводит в каждую цепь, которую он размыкает или прерывает в цепи.

Однополюсный, одинарный бросок (SPST)

Однополюсные переключатели на одно направление (SPST) замыкают или разрывают соединение одного проводника в одной ответвленной цепи.

Обычно они имеют две клеммы и называются однополюсными переключателями

Однополюсный, двусторонний (SPDT)

Однополюсные двухпозиционные переключатели (SPDT) замыкают или разрывают соединение одного проводника с одним из двух других однопроводных проводов.Обычно они имеют три клеммы и обычно используются парами.

SPDT иногда называют трехпозиционными переключателями.

Двухполюсный, одинарный бросок (DPST)

Двухполюсные однопозиционные переключатели (DPST) замыкают или разрывают соединение двух проводников цепи в одно ответвленной цепи. Обычно они имеют шесть клемм и доступны как в версиях с мгновенным контактом, так и в версиях с постоянным контактом.

Двойной полюс, двойной бросок (DPDT)

Двухполюсные двухпозиционные переключатели (DPDT) замыкают или прерывают соединение двух проводов с двумя отдельными цепями.Обычно они имеют шесть клемм и доступны как в версиях с мгновенным контактом, так и в версиях с постоянным контактом.

Другие типы — Прочие специальные типы метания с более чем двумя полюсами. Примеры включают переключатели, которые предназначены для разделения нагрузок на отдельные цепи (например, переключатель фар).

Также читайте: Терминология коммутаторов

Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на наш канал YouTube с видеоуроками по ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать дальше:

Кнопочные переключатели и типы переключателей

Ручной переключатель / кнопочный переключатель — это именно то, что следует из названия: электрический переключатель, приводимый в действие движением руки человека. Они могут иметь форму тумблера, кнопочного, поворотного, тягового и т. Д.

Обычная форма промышленного кнопочного переключателя выглядит примерно так:

Резьбовая шейка вставляется в отверстие, вырезанное в металлической или пластиковой панели, с соответствующей гайкой, чтобы удерживать ее на месте.Таким образом, кнопка обращена к оператору (операторам), в то время как контакты переключателя находятся на другой стороне панели.

При нажатии движение привода вниз приводит к разрыву электрического моста между двумя размыкающими контактами, образуя новый мост между замыкающими контактами:

Символ на принципиальной схеме для этого типа переключателя очень похож на настоящий, с нормально замкнутым контактом, установленным сверху, и нормально разомкнутым контактом, установленным ниже:

Соединение двух клемм вместе делает эту форму переключателя электрически идентичной форме C:

Это устройство переключающих контактов иногда называют набором контактов формы C, поскольку оно включает в себя как контакт формы A (нормально разомкнутый), так и контакт формы B (нормально замкнутый).

Большинство промышленных ручных переключателей доступны в модульной форме, в которой наборы контактных блоков переключателей могут быть «собраны» вместе, чтобы приводиться в действие одной и той же кнопкой или поворотной ручкой. Это позволяет одновременно приводить в действие практически неограниченное количество переключающих контактов с помощью одного исполнительного механизма.

Различные типы приводов, такие как кнопки, поворотные переключатели, ручки и клавишные переключатели, также могут быть заменены контактными модулями для максимальной гибкости:

Типы переключателей

Электрический выключатель — это любое устройство, используемое для прерывания потока электронов в цепи.Переключатели по сути являются бинарными устройствами: они либо полностью включены («замкнуты»), либо полностью выключены («разомкнуты»). Существует много разных типов переключателей, и в этой главе мы рассмотрим некоторые из них.

Хотя может показаться странным освещать эту элементарную электрическую тему на столь позднем этапе этой серии книг, я делаю это потому, что в следующих главах исследуется более старая область цифровых технологий, основанная на контактах механического переключателя, а не на схемах твердотельных затворов. и для предприятия необходимо доскональное понимание типов переключателей.

Изучение функций схем на основе переключателей одновременно с изучением полупроводниковых логических вентилей облегчает понимание обеих тем и создает основу для расширенного опыта обучения булевой алгебре, математике, лежащей в основе цифровых логических схем.

Самый простой тип переключателя — это переключатель, в котором два электрических проводника входят в контакт друг с другом за счет движения исполнительного механизма. Другие переключатели более сложные, они содержат электронные схемы, которые могут включаться или выключаться в зависимости от какого-либо физического стимула (например, света или магнитного поля).

В любом случае конечным выходом любого переключателя будет (по крайней мере) пара клемм для подключения проводов, которые будут либо соединены вместе внутренним контактным механизмом переключателя («замкнуты»), либо не соединены вместе («разомкнуты»). ).

Любой переключатель, предназначенный для управления человеком, обычно называется ручным переключателем , и они производятся в нескольких вариантах:

Тумблеры приводятся в действие рычагом, находящимся под углом в одном из двух или более положений.Обычный выключатель света, используемый в бытовой электропроводке, является примером тумблера.

Большинство тумблеров останавливаются в любом из своих положений рычага, в то время как другие имеют внутренний пружинный механизм, возвращающий рычаг в определенное нормальное положение , что позволяет выполнять так называемое «мгновенное» действие.

Кнопочные переключатели — это двухпозиционные устройства, приводимые в действие нажатием и отпусканием кнопки. Большинство кнопочных переключателей имеют внутренний пружинный механизм, возвращающий кнопку в ее «отжатое» или «не нажатое» положение для кратковременного срабатывания.

Некоторые кнопочные переключатели поочередно включаются или выключаются при каждом нажатии кнопки. Другие кнопочные переключатели будут оставаться в положении «включено» или «нажато» до тех пор, пока кнопка не будет вытянута обратно. Этот последний тип кнопочных переключателей обычно имеет грибовидную кнопку для легкого нажатия и вытягивания.

Селекторные переключатели приводятся в действие поворотной ручкой или каким-либо рычагом для выбора одного из двух или более положений.

Как и тумблер, селекторные переключатели могут либо находиться в любом из своих положений, либо содержать механизмы с пружинным возвратом для мгновенного срабатывания.

Переключатель-джойстик приводится в действие рычагом, который может свободно перемещаться по более чем одной оси движения. Один или несколько из нескольких переключающих контактных механизмов приводятся в действие в зависимости от того, в каком направлении нажимается рычаг, а иногда и от того, насколько далеко оттянут на . Обозначение из круга и точки на символе переключателя представляет направление движения рычага джойстика, необходимое для приведения в действие контакта. Ручные переключатели-джойстики обычно используются для управления краном и роботом.

Некоторые переключатели специально разработаны для управления движением машины, а не рукой человека-оператора.Эти управляемые движением переключатели обычно называются концевыми выключателями , потому что они часто используются для ограничения движения машины путем отключения исполнительной мощности компонента, если он перемещается слишком далеко. Как и ручные выключатели, концевые выключатели бывают нескольких разновидностей:

Эти концевые выключатели очень похожи на прочные тумблеры или ручные переключатели, оснащенные рычагом, нажимаемым частью машины.

Часто рычаги имеют небольшой роликовый подшипник, предотвращающий износ рычага при многократном контакте с деталью машины.

Бесконтактные переключатели распознают приближение металлической части машины с помощью магнитного или высокочастотного электромагнитного поля. Простые бесконтактные переключатели используют постоянный магнит для приведения в действие герметичного механизма переключения всякий раз, когда часть машины приближается (обычно на 1 дюйм или меньше).

Более сложные бесконтактные переключатели работают как металлоискатель, запитывая катушку с проволокой током высокой частоты и электронным способом отслеживая величину этого тока. Если металлическая часть (не обязательно магнитная) подойдет достаточно близко к катушке, ток увеличится и отключит цепь контроля.

Показанный здесь символ бесконтактного переключателя относится к электронной разновидности, на что указывает ромбовидная рамка, окружающая переключатель. Для неэлектронного бесконтактного переключателя будет использоваться тот же символ, что и для концевого переключателя, приводимого в действие рычагом.

Другой формой бесконтактного переключателя является оптический переключатель, состоящий из источника света и фотоэлемента. Положение машины определяется по прерыванию или отражению светового луча. Оптические переключатели также полезны в приложениях безопасности, где лучи света могут использоваться для обнаружения входа персонала в опасную зону.

Во многих промышленных процессах необходимо контролировать различные физические величины с помощью переключателей. Такие переключатели могут использоваться для подачи сигналов тревоги, указывающих, что параметр процесса превысил нормальные параметры, или они могут использоваться для остановки процессов или оборудования, если эти переменные достигли опасного или разрушительного уровня. Существует много различных типов переключателей процесса:

Эти переключатели определяют скорость вращения вала либо с помощью механизма центробежного груза, установленного на валу, либо с помощью какого-либо бесконтактного обнаружения движения вала, такого как оптическое или магнитное.

Давление газа или жидкости можно использовать для приведения в действие механизма переключения, если это давление приложено к поршню, диафрагме или сильфону, который преобразует давление в механическую силу.

Недорогим механизмом измерения температуры является «биметаллическая полоса»: тонкая полоса из двух металлов, соединенных спиной к спине, причем каждый металл имеет разную скорость теплового расширения. Когда полоса нагревается или охлаждается, разная скорость теплового расширения двух металлов вызывает ее изгиб.Затем изгиб полосы можно использовать для приведения в действие механизма переключающего контакта.

В других реле температуры используется латунный баллон, наполненный жидкостью или газом, с крошечной трубкой, соединяющей баллон с датчиком давления. Когда баллон нагревается, газ или жидкость расширяются, вызывая повышение давления, которое приводит в действие механизм переключения.

Плавающий объект может использоваться для приведения в действие механизма переключения, когда уровень жидкости в резервуаре поднимается выше определенной точки.Если жидкость электропроводна, сама жидкость может использоваться в качестве проводника между двумя металлическими зондами, вставленными в резервуар на требуемой глубине.

Метод проводимости обычно реализуется с помощью специальной конструкции реле, срабатывающего при небольшом токе, протекающем через проводящую жидкость. В большинстве случаев переключать полный ток нагрузки цепи через жидкость нецелесообразно и опасно.

также может быть спроектировано для определения уровня твердых материалов, таких как древесная щепа, зерно, уголь или корм для животных, в силосе для хранения, бункере или бункере.

Обычной конструкцией для этого применения является небольшое лопастное колесо, вставленное в бункер на желаемой высоте, которое медленно вращается небольшим электродвигателем. Когда твердый материал заполняет бункер на эту высоту, материал предотвращает вращение лопаточного колеса. Отклик крутящего момента маленького двигателя приводит к срабатыванию механизма переключения.

В другой конструкции используется металлический стержень в форме «камертона», который вставляется в бункер снаружи на желаемой высоте. Вилка вибрирует на своей резонансной частоте с помощью электронной схемы и узла катушки магнита / электромагнита.Когда бункер заполняется до этой высоты, твердый материал гасит вибрацию вилки, изменение амплитуды и / или частоты вибрации, обнаруживаемое электронной схемой.

Вставленное в трубу реле потока обнаруживает любой расход газа или жидкости, превышающий определенный порог, обычно с помощью небольшой лопасти или лопасти, которую толкает поток.

Другие реле расхода сконструированы как реле перепада давления, измеряющие падение давления на ограничении, встроенном в трубу.

Также читайте: Switches Terminlology