Cos'è uno SWITCH ? L'interruttore non è altro che un dispositivo utilizzato per accendere e spegnere l'apparecchiatura. Molto probabilmente queste apparecchiature sono apparecchiature elettriche come ventole, TV ecc. Per far fluire la corrente da un circuito, è necessario un percorso ravvicinato (loop). Se l'interruttore è su OFF, significa che il circuito è aperto e la corrente non può fluire attraverso il conduttore e l'apparecchiatura è diseccitata (stato OFF). Per farlo eccitare, dobbiamo accendere l'interruttore, fa un circuito completo e chiude il percorso. Quindi, la corrente può fluire attraverso l'apparecchiatura e può accendersi. Quindi, la funzione dell'interruttore è quella di fare (l'interruttore è ON) e rompere (l'interruttore è OFF) il circuito.
Nell'ingegneria dei sistemi di controllo, gli interruttori svolgono un ruolo importante. Esistono principalmente due tipi di interruttori: interruttore meccanico e interruttore elettrico. Gli interruttori meccanici richiedono un contatto fisico o manuale con l'interruttore per il funzionamento. Gli interruttori elettrici non richiedono un contatto fisico o manuale, hanno la capacità di eseguire il funzionamento. Gli interruttori elettrici funzionano sotto l'azione dei semiconduttori.
Interruttori meccanici:
Gli interruttori meccanici si classificano ulteriormente in diversi tipi di interruttori in base al numero di poli e passaggi. Poli indica il numero del circuito di ingresso (circuito di alimentazione) disponibile per l'interruttore. Proiezioni indica il numero di circuiti di uscita (numero di percorsi in cui la corrente può fluire) disponibile per l'interruttore.
- Unipolare unipolare (SPST)
- Unipolare doppia proiezione (SPDT)
- Doppio polo singolo lancio (DPST)
- Doppio polo doppio lancio (DPDT)
- Due poli sei lanci (2P6T)
- Interruttore di funzionamento momentaneo / Interruttore di comando momentaneo
- Premi il bottone
- Pressostato
- Interruttore di temperatura
- Interruttore a levetta
- Interruttore rotante
Nell'interruttore meccanico, due piastre metalliche si toccano per completare il circuito in modo che la corrente fluisca e si separano l'un l'altra per aprire il circuito affinché la corrente si interrompa.
1) Unipolare unipolare (SPST): questo interruttore è costituito da due terminali; un terminale di ingresso è noto come polo e un terminale di uscita è noto come lancio. Quindi, il nome di questo interruttore è unipolare a una via. Questo interruttore è il più semplice esempio di interruttore. Generalmente, questo interruttore utilizzato in un loop singolo, significa che il circuito richiede il controllo di un solo percorso di chiusura. Il simbolo dell'interruttore unipolare a una via è come mostrato nella figura 1a. Questo interruttore è collegato in serie con l'apparecchiatura, la sorgente o gli elementi come mostrato nella figura 1b.
2) Unipolare a doppia via (SPDT): questo interruttore è costituito da tre terminali; un terminale di ingresso (polo) e due terminali di uscita (lancio) come mostrato in figura 2a. Utilizzando questo interruttore, possiamo fornire corrente o segnale a due loop come mostrato in figura 2. A volte questo interruttore è noto come interruttore di selezione.
3) Doppio polo unipolare (DPST): questo interruttore è costituito da quattro terminali; due terminali di ingresso (polo) e due terminali di uscita (lancio) come mostrato in figura 3a. Questo interruttore è molto simile a due interruttori SPST. Entrambi gli interruttori sono collegati con un singolo fegato, quindi entrambi gli interruttori funzionano contemporaneamente. Questi interruttori vengono utilizzati quando si desidera controllare due circuiti per lo stesso tempo, come mostrato in figura 3b.
4) Double pole double throw (DPDT): questo interruttore è costituito da sei terminali; due terminali di ingresso (polo) e due terminali per ogni polo, quindi totale quattro terminali di uscita (lancio) come mostrato in figura 4a. Il funzionamento di questo interruttore è simile al funzionamento simultaneo di due interruttori SPDT separati. In questo interruttore, due terminali di ingresso (polo) sono collegati con un set (due) di uscita (lancio-1) nella posizione 1 dell'interruttore. Se cambiamo la posizione dell'interruttore, collegherà questo ingresso con il secondo gruppo di uscite (terminale-2) come mostrato in figura-4b. Qui, come mostrato nell'esempio, supponiamo che, in posizione 1 se il motore ruota in senso orario, se cambiamo in posizione 2 il motore ruoterà in senso antiorario.
5) Due poli a sei vie (2P6T): Consiste di quattordici terminali; due terminali di ingresso (poli) e sei terminali per ogni polo, quindi totale dodici terminali di uscita (lancio) come mostrato nella figura 5a. Generalmente, questo tipo di interruttore viene utilizzato per la commutazione nel circuito con terminale di ingresso comune.
6) Interruttore di funzionamento momentaneo:
- Interruttore a pulsante: quando si preme l'interruttore, i contatti dell'interruttore sono chiusi e chiudono il circuito per far fluire la corrente e quando si rimuove la pressione dal pulsante, i contatti dell'interruttore sono aperti e interrompono il circuito. Quindi, questo interruttore è un interruttore di contatto momentaneo che è in grado di controllare il circuito creando e interrompendo il suo contatto. Nell'interruttore a pulsante, quando si rimuove la pressione dall'interruttore, c'è una disposizione della molla per aprire il contatto.
- Pressostato: questo tipo di interruttore è costituito da un diaframma a forma di C. A seconda della pressione, questo diaframma indica la pressione. Questi interruttori vengono utilizzati per rilevare la pressione di aria, acqua o olio, in applicazioni industriali. Questo interruttore funziona quando la pressione del sistema aumenta o diminuisce rispetto al set point.
- Interruttore di temperatura: questo tipo di interruttori è costituito da dispositivi di rilevamento della temperatura come RTD (dispositivo di temperatura della resistenza). Questo interruttore funziona in base al valore della temperatura misurata.
- Interruttore a levetta: questo tipo di interruttore è comunemente utilizzato nelle applicazioni domestiche per accendere e spegnere gli apparecchi elettrici. Ha una leva con cui possiamo muoverci verso l'alto o verso il basso per accendere e spegnere gli apparecchi.
- Interruttore rotante: questo tipo di interruttore viene utilizzato per collegare una linea con una delle tante linee. Nessuno di multimetro, selettore di canale, selettore di gamma, selettore di banda del dispositivo di misurazione nei dispositivi di comunicazione sono gli esempi di questo tipo di interruttore. Questo interruttore è lo stesso dell'interruttore multipolare unipolare. Ma la disposizione di questo interruttore è diversa.
Interruttori elettrici:
Gli interruttori elettrici non sono altro che un dispositivo a semiconduttore. Questi interruttori sono più utili a causa del loro basso costo, dimensioni ridotte e affidabilità. In questo interruttore, sono stati utilizzati materiali semiconduttori come silicio (Si), germanio (Ge) ecc. Generalmente, questo tipo di interruttori viene utilizzato in circuiti integrati (CI), azionamenti di motori elettrici, applicazioni HVAC e anche ampiamente utilizzato come uscita digitale (DI) del controller.
- Relè
- Transistor bipolare
- Diodo di potenza
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relè: il relè funziona secondo il principio elettromeccanico, quindi questo interruttore è noto anche come interruttore elettromeccanico. Quando la corrente passa attraverso una bobina, creerà un campo magnetico attorno alla bobina. Questa quantità di campo magnetico dipende dalla quantità di corrente che passa attraverso la bobina. La disposizione dei contatti avviene in modo tale che, se la corrente viene aumentata con il limite della tenda, i contatti vengono eccitati e cambiano la loro posizione. A volte, il relè utilizza una striscia bimetallica per rilevare la temperatura per motivi di sicurezza. I relè sono disponibili in un'ampia gamma di tensione e corrente. Nel sistema di alimentazione, il relè svolge un ruolo importante nell'identificazione dei guasti. Anche nelle industrie, i relè vengono utilizzati come dispositivi di protezione. Controlla il funzionamento completo del relè qui.
2) Transistor bipolare: il transistor a giunzioni bipolari ha tre terminali; base, emettitore e collettore. I transistor funzionano su tre regioni; cut-off, saturazione e regione attiva. Il simbolo del transistor è come mostrato in figura 6. A scopo di commutazione, la regione attiva non viene utilizzata. Se è disponibile una quantità sufficiente di corrente al terminale di base, il transistor entra nella regione di saturazione e la corrente fluirà attraverso il percorso collettore-emettitore e il transistor agirà come un interruttore ON. Se la corrente di base non è sufficiente, il circuito è aperto e la corrente non può fluire attraverso il collettore-emettitore e il transistor entra nella regione di interruzione. In questa regione, il transistor funge da interruttore OFF. I transistor sono usati come amplificatori nelle applicazioni elettroniche e sono anche usati per realizzare un gate come AND, NON nei circuiti digitali e il transistor è anche usato come dispositivo di commutazione nei circuiti integrati.I transistor non sono utili in applicazioni ad alta potenza perché hanno una perdita più resistiva rispetto ai MOSFET.
3) Diodo di potenza: il diodo di potenza ha due terminali; anodo e catodo. Il diodo è costituito da materiale semiconduttore di tipo pe n e forma la giunzione pn, nota come diodo. Il simbolo del diodo di potenza è come mostrato in figura 7. Quando il diodo è in polarizzazione diretta, la corrente può fluire attraverso il circuito e in polarizzazione inversa blocca la corrente. Se l'anodo è positivo rispetto al catodo, il diodo è in polarizzazione diretta e funge da interruttore ON. Allo stesso modo, se il catodo è positivo rispetto all'anodo, il diodo è in polarizzazione inversa e funge da interruttore OFF. I diodi di potenza sono utilizzati in applicazioni di elettronica di potenza come raddrizzatore, circuito moltiplicatore di tensione e circuito di bloccaggio di tensione, ecc.
4) MOSFET: transistor a effetto di campo a semiconduttore MOSFET-ossido di metallo. MOSFET ha tre terminali; cancello, scarico e sorgente. MOSFET funziona su due forme di base; Tipo di esaurimento e tipo di miglioramento. Se la tensione gate-source (V GS) non è sufficiente, il MOSFET funziona come un tipo di esaurimento e la modalità di esaurimento del MOSFET è simile all'interruttore OFF. Se la tensione gate-source (V GS) è sufficiente, MOSFET funziona come tipo di potenziamento e la modalità di potenziamento del MOSFTE è simile all'interruttore ON. La gamma di commutazione del MOSFET va da decine di neon secondi a poche centinaia di microsecondi. MOSFET utilizzato nel regolatore di tensione lineare, chopper e amplificatore di potenza a frequenza audio, ecc. Controllare qui per i circuiti MOSFET.
5) IGBT: transistor bipolare con gate isolato IGBT. IGBT è una combinazione di BJT e MOSFET. L'IGBT ha un'elevata impedenza di ingresso e alte velocità di commutazione (caratteristica del MOSFET) nonché una bassa tensione di saturazione (caratteristica del BJT). L'IGBT ha tre terminali; Gate, Emitter e Collector. IGBT può controllare con l'uso del terminale del cancello. Può essere acceso e spento attivando e disabilitando il suo terminale di gate. L'IGBT può bloccare sia la tensione positiva che quella negativa come GTO. L'IGBT è utilizzato negli inverter, nel controllo del motore di trazione, nel riscaldamento a induzione e negli alimentatori a commutazione.
6) SCR: SCR - Raddrizzatore controllato al silicio. SCR ha tre terminali; Porta, anodo e catodo. Il funzionamento dell'SCR è uguale al diodo, ma l'SCR inizia la conduzione quando è in polarizzazione diretta (il catodo è negativo e l'anodo è positivo) ed è richiesto anche un impulso di clock positivo al gate. Nella polarizzazione diretta, se l'impulso di clock del gate è zero, l'SCR viene disattivato dalla commutazione forzata e nella polarizzazione inversa l'SCR rimane nello stato OFF come il diodo. Gli SCR sono utilizzati nel controllo del motore, nei regolatori di potenza e nell'oscuramento delle lampade.
7) TRIAC: TRIAC è uguale a due SCR collegati in parallelo inversamente con gate collegato. TRIAC è un dispositivo bidirezionale. TRIAC ha tre terminali; Terminale principale 1 (MT), terminale principale 2 (MT2) e cancello. I terminali MT1 e MT2 sono collegati al circuito che si desidera controllare e il gate è disponibile per l'attivazione dell'impulso mediante tensione positiva o negativa. Quando il terminale MT2 è a tensione positiva rispetto al terminale MT1 e anche il gate è attivato positivamente, si attiva SCR-1 di TRIAC. Quando il terminale MT1 è a tensione positiva rispetto al terminale MT2 e anche il gate è attivato positivamente, si attiva SCR-2 di TRIAC. TRIAC può essere utilizzato per entrambe le sorgenti AC e DC, ma generalmente, TRIAC viene utilizzato in applicazioni AC come il controllo del motore, l'accensione di luci (industriali e domestiche), ecc. Controllare qui per il circuito dimmer Triac.
8) DIAC: interruttore DIAC -Diodo AC. DIAC ha due terminali. Questo interruttore può funzionare in entrambe le direzioni. Il simbolo di DIAC è come mostrato in figura 12. DIAC lavora su due regioni; regione di blocco in avanti o all'indietro e regione di distacco da valanga. Quando la tensione applicata è inferiore alla tensione di breakover, DIAC funziona nella regione di blocco diretto o di blocco inverso. In questa regione il DIAC funge da interruttore OFF. Quando la tensione applicata è maggiore della tensione di breakover, si verifica un guasto da valanga e il DIAC funge da interruttore ON. DIAC non può passare bruscamente per applicazioni a bassa tensione e bassa corrente rispetto a TRIAC e SCR. DIAC utilizzato nella regolazione della luce, nel controllo del motore universale e nel circuito di controllo del calore.
9) Tiristore di spegnimento del gate: GTO ha tre terminali; Porta, anodo e catodo. Come suggerisce il nome, questo dispositivo può spegnersi tramite il terminale di gate. Nel simbolo di GTO è costituito da due frecce sul terminale di gate, che mostra il flusso bidirezionale di corrente attraverso il terminale di gate. Questo dispositivo può accendersi applicando una piccola corrente di gate positiva e spegnersi con un impulso negativo dal terminale di gate. GTO utilizzato in inverter, azionamenti CA e CC, riscaldatori a induzione e SVC (compensazione VAR statica). GTO non può essere utilizzato per spegnere carichi induttivi, senza l'ausilio del circuito snubber.
