Διακόπτες - Τύποι & εργασία

Ο διακόπτης είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα που μπορεί να κάνει ή να σπάσει ηλεκτρικό κύκλωμα αυτόματα ή χειροκίνητα. Ο διακόπτης λειτουργεί κυρίως με μηχανισμό ON (ανοιχτό) και OFF (κλειστό). Κρατούν πολλά κυκλώματα αλλάζει αυτόν τον έλεγχο πώς λειτουργεί το κύκλωμα ή ενεργοποιεί διαφορετικά χαρακτηριστικά του κυκλώματος. Η ταξινόμηση των διακοπτών εξαρτάται από τη σύνδεση που κάνουν. Δύο ζωτικά συστατικά που επιβεβαιώνουν τι είδους συνδέσεις κάνει ένας διακόπτης είναι πόλο και ρίψη.

Αυτά ταξινομούνται με βάση τις συνδέσεις που κάνουν. Εάν έχετε την εντύπωση ότι οι διακόπτες απλώς ενεργοποιούν και απενεργοποιούν τα κυκλώματα, μαντέψτε ξανά.

Οι όροι pole and throw χρησιμοποιούνται επίσης για την περιγραφή παραλλαγών επαφής διακόπτη. Ο αριθμός των «πόλων» είναι ο αριθμός των ξεχωριστών κυκλωμάτων που ελέγχονται από ένα διακόπτη. Ο αριθμός των 'ρίψεων' είναι ο αριθμός των ξεχωριστών θέσεων που μπορεί να υιοθετήσει ο διακόπτης. Ένας διακόπτης μίας ρίψης έχει ένα ζεύγος επαφών που μπορούν είτε να κλείσουν είτε να ανοίξουν. Ένας διακόπτης διπλής ρίψης έχει μια επαφή που μπορεί να συνδεθεί με μία από τις δύο άλλες επαφές, μια τριπλή ρίψη έχει μια επαφή που μπορεί να συνδεθεί με μία από τις τρεις άλλες επαφές, κ.λπ.

Πόλος: Η ποσότητα των κυκλωμάτων που ελέγχονται από το διακόπτη υποδεικνύεται από πόλους. Ο μονοπολικός διακόπτης (SP) ελέγχει μόνο ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Ο διακόπτης διπλού πόλου (DP) ελέγχει δύο ανεξάρτητα κυκλώματα.

Βολή: Ο αριθμός των βολών δείχνει πόσες διαφορετικές συνδέσεις εξόδου κάθε πόλος διακόπτη μπορεί να συνδέσει την είσοδό του. Ένας απλός διακόπτης (ST) είναι ένας απλός διακόπτης on / off. Όταν ο διακόπτης είναι ΟΝ, οι δύο ακροδέκτες του διακόπτη συνδέονται και το ρεύμα ρέει μεταξύ τους. Όταν ο διακόπτης είναι απενεργοποιημένος, οι ακροδέκτες δεν είναι συνδεδεμένοι, επομένως το ρεύμα δεν ρέει.

4 τύποι διακοπτών

Οι βασικοί τύποι διακοπτών είναι SPST, SPDT, DPST και DPDT. Αυτά συζητούνται εν συντομία παρακάτω.

Εργασία του διακόπτη SPST

Το Single Pole Single through (SPST) είναι ένας βασικός διακόπτης on / off που συνδέει ή διακόπτει τη σύνδεση μεταξύ δύο τερματικών. ο παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα κύκλωμα αλλάζει ο διακόπτης SPST. Ένας απλός διακόπτης SPST φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Αυτοί οι τύποι διακοπτών καλούνται επίσης διακόπτες εναλλαγής. Αυτός ο διακόπτης έχει δύο επαφές, μία είναι είσοδος και άλλη έξοδος. Από το τυπικό διάγραμμα διακόπτη φωτός, ελέγχει ένα καλώδιο (πόλο) και κάνει μία σύνδεση (ρίψη). Αυτός είναι ένας διακόπτης on / off, όταν ο διακόπτης είναι κλειστός ή ενεργοποιημένος, τότε το ρεύμα ρέει μέσω των ακροδεκτών και ο λαμπτήρας στο κύκλωμα θα ανάψει. Όταν ο διακόπτης είναι ανοιχτός ή απενεργοποιημένος τότε δεν υπάρχει ροή ρεύματος στο κύκλωμα.

Κύκλωμα SPST

Εργασία του διακόπτη SPDT

Ο μονοπολικός διακόπτης διπλής ρίψης (SPDT) είναι ένας διακόπτης τριών ακροδεκτών, ένας για είσοδο και άλλοι δύο για τις εξόδους. Συνδέει ένα κοινό τερματικό σε ένα ή το άλλο από δύο τερματικά.

Για τη χρήση του διακόπτη SPDT ως SPST, απλώς χρησιμοποιήστε το τερματικό COM αντί για άλλα τερματικά. Για παράδειγμα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε COM και A ή COM και B.

SPDT

Από το κύκλωμα, δείχνει καθαρά τι συμβαίνει όταν ο διακόπτης SPDT μετακινείται εμπρός και πίσω. Αυτοί οι διακόπτες χρησιμοποιούνται σε ένα τρισδιάστατο κύκλωμα για να ανάβουν / απενεργοποιούν ένα φως από δύο θέσεις, όπως από την κορυφή και το κάτω μέρος μιας σκάλας. Όταν ο διακόπτης Α είναι κλειστός τότε το ρεύμα ρέει μέσω του τερματικού και μόνο το φως Α θα ανάψει και το φως Β θα σβήσει. Όταν ο διακόπτης Β είναι κλειστός τότε το ρεύμα ρέει μέσω του τερματικού και μόνο το φως B θα ανάψει και το φως A θα σβήσει. Εδώ ελέγχουμε τα δύο κυκλώματα ή διαδρομές μέσω ενός τρόπου ή πηγής.

Κύκλωμα SPDT

Εργασία του διακόπτη DPST

Το DPST είναι συντομογραφία για διπλό πόλο, μονή ρίψη. Διπλό πόλο σημαίνει ότι η μονάδα περιέχει δύο πανομοιότυπους διακόπτες, δίπλα-δίπλα και λειτουργεί με ένα μόνο διακόπτη ή μοχλό. Αυτό σημαίνει ότι δύο ξεχωριστά κυκλώματα ελέγχονται ταυτόχρονα μέσω μιας ώθησης.

DPST

Ένας διακόπτης DPST ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί δύο κυκλώματα. Ένας διακόπτης DPST έχει τέσσερα τερματικά: δύο εισόδους και δύο εξόδους. Η πιο συνηθισμένη χρήση για έναν διακόπτη DPST είναι ο έλεγχος μιας συσκευής 240 volt, όπου πρέπει να αλλάζουν και οι δύο γραμμές τροφοδοσίας, ενώ το ουδέτερο καλώδιο μπορεί να είναι μόνιμα συνδεδεμένο. Εδώ, όταν αυτός ο διακόπτης είναι εναλλασσόμενο, το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσα από δύο κυκλώματα και διακόπτεται όταν είναι απενεργοποιημένο.

Λειτουργία διακόπτη DPDT

Το DPDT είναι ένας διπλός διακόπτης διπλής ρίψης που αντιστοιχεί σε δύο διακόπτες SPDT. Δρομολογεί δύο ξεχωριστά κυκλώματα, συνδέοντας καθεμία από τις δύο εισόδους σε μία από τις δύο εξόδους. Η θέση του διακόπτη καθορίζει τον αριθμό των τρόπων με τους οποίους κάθε μία από τις δύο επαφές μπορεί να δρομολογηθεί.

DPDT

Είτε είναι σε λειτουργία ON-ON ή ON-OFF-ON, λειτουργούν σαν δύο ξεχωριστοί διακόπτες SPDT που λειτουργούν από τον ίδιο ενεργοποιητή. Μόνο δύο φορτία μπορούν να είναι ενεργοποιημένα κάθε φορά. Ένα DPDT μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε εφαρμογή που απαιτεί ένα ανοιχτό και κλειστό σύστημα καλωδίωσης, ένα παράδειγμα του οποίου είναι η μοντελοποίηση σιδηροδρόμου, η οποία χρησιμοποιεί μικρές κλίμακες τρένα και σιδηροδρόμους, γέφυρες και αυτοκίνητα. Το κλειστό επιτρέπει την ενεργοποίηση του συστήματος ανά πάσα στιγμή, ενώ το ανοιχτό επιτρέπει την ενεργοποίηση ή την ενεργοποίηση ενός άλλου κομματιού μέσω του ρελέ.

Από το παρακάτω κύκλωμα, οι συνδέσεις A, B και C σχηματίζουν έναν πόλο του διακόπτη και οι συνδέσεις D, E και F σχηματίζουν τον άλλο. Οι συνδέσεις Β και Ε είναι κοινές σε κάθε έναν από τους πόλους.

Εάν η θετική τροφοδοσία εισόδου (Vs) εισέλθει στη σύνδεση Β και ο διακόπτης έχει ρυθμιστεί στην κορυφαία θέση, η σύνδεση Α γίνεται θετική και ο κινητήρας περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση. Εάν ο διακόπτης έχει ρυθμιστεί στην χαμηλότερη θέση, η τροφοδοσία αντιστρέφεται και η σύνδεση D γίνεται θετική, τότε ο κινητήρας θα περιστραφεί προς την αντίθετη κατεύθυνση. Στην κεντρική θέση, το τροφοδοτικό δεν είναι συνδεδεμένο με τον κινητήρα και δεν περιστρέφεται. Αυτός ο τύπος διακοπτών χρησιμοποιείται κυρίως σε διάφορους ελεγκτές κινητήρα όπου η ταχύτητα αυτού του κινητήρα πρόκειται να αντιστραφεί.

Κύκλωμα DPDT

Μαζί με αυτούς τους διακόπτες, ο διακόπτης καλαμιού συζητείται επίσης σε αυτό το άρθρο παρακάτω

Διακόπτης Reed

Ένας διακόπτης καλαμιού παίρνει το όνομά του από τη χρήση δύο ή τριών πενιχρών μεταλλικών κομματιών που ονομάζονται καλάμια, με επιχρυσωμένες επαφές στις άκρες τους και διασκορπισμένα λίγο διαχωρισμό. Οι διακόπτες καλαμιών αντιπροσωπεύονται συνήθως σε ένα σταθερό γυάλινο σωλήνα φορτωμένο με αδρανές αέριο. Ένα πεδίο από έναν μαγνήτη ή έναν ηλεκτρομαγνήτη αποφεύγει τα καλάμια, κάνει ή διακόπτει την επαφή του διακόπτη.

Διακόπτης Reed

Οι επαφές ενός διακόπτη καλαμιού κλείνουν μεταφέροντας έναν μικρό μαγνήτη κοντά στον διακόπτη. Δύο συσκευές καλαμιών έχουν συνήθως ανοιχτές επαφές που κλείνουν όταν ενεργοποιούνται. Τρεις εκδόσεις καλαμιών έχουν μερικές ανοιχτές και κλειστές επαφές. Η λειτουργία του διακόπτη κάνει αυτά τα μέρη να αλλάξουν στην αντίθετη κατάσταση. Οι τυπικοί διακόπτες καλαμιών εμπορικής ποιότητας χειρίζονται ρεύματα στην περιοχή milliamp σε περίπου 1amp ρεύματος είτε dc είτε εναλλασσόμενου ρεύματος. Ωστόσο, τα ειδικά σχέδια μπορούν να φτάσουν σε περίπου 10amp ή περισσότερο. Οι διακόπτες Reed συχνά ενσωματώνονται στους αισθητήρες και στα ρελέ. Μία σημαντική ποιότητα του διακόπτη είναι η ευαισθησία του, η ποσότητα μαγνητικής ενέργειας που απαιτείται για την ενεργοποίησή του.

Οι διακόπτες καλαμιών χρησιμοποιούνται για παράδειγμα στα συστήματα ασφαλείας για να ελέγξουν εάν οι πόρτες είναι κλειστές ή όχι. Επίσης, έχει πολλές εφαρμογές, όπως ηλεκτρονικό καταναλωτικό εξοπλισμό, αυτόματα όργανα μέτρησης, διακόπτες κλειδιών και ρελέ καλαμιών. Οι τυπικοί διακόπτες καλαμιών είναι SPST (απλό ON-OFF), ωστόσο, οι εκδόσεις SPDT (αλλαγή) είναι επίσης διαθέσιμες.

Χαρακτηριστικά του διακόπτη Reed:

• Ερμητικά στερεωμένο μέσα σε γυάλινο σωλήνα με αδρανές αέριο, οι επαφές των καλάμων δεν επηρεάζονται από το εξωτερικό περιβάλλον
• Αποτελούμενοι από λειτουργικά και ηλεκτρικά εξαρτήματα διατεταγμένα ομοαξονικά, οι διακόπτες καλαμιών είναι κατάλληλοι για εφαρμογές υψηλής συχνότητας
• Συμπαγές και ελαφρύ
• Χαμηλή και σταθερή αντίσταση επαφής
• Οι διακόπτες Reed γίνονται οικονομικά και εύκολα γίνονται διακόπτες εγγύτητας.

Εφαρμογή του διακόπτη Reed:

Το σημείο όταν ένας διακόπτης καλαμιού πρόκειται να συνδεθεί με το επαγωγικό φορτίο ή το φορτίο όπου ρέει ρεύμα προώθησης ή υψηλό ρεύμα (για παράδειγμα φορτίο χωρητικότητας, λάμπα, μακρύ καλώδιο και ούτω καθεξής).

Κύκλωμα διακόπτη Reed

Σε περίπτωση που ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ το οποίο έχει αυτεπαγωγή παρέχεται ως φορτίο σε ένα κύκλωμα, η ενέργεια που αποθηκεύεται στην επαγωγή θα προκαλέσει μια αντίστροφη τάση όταν σπάσουν οι επαφές του καλάμου. Η τάση, αν και εξαρτάται από την τιμή αυτεπαγωγής, μερικές φορές φτάνει μέχρι και αρκετές εκατοντάδες βολτ και γίνεται ένας σημαντικός παράγοντας στην επιδείνωση των επαφών.

Δικαιώματα φωτογραφίας

• DPST από κρυπτογραφημένο-tbn2.gstatic
• Reed Εναλλαγή από wikimedia