Prepínače - typy a práca

Prepínače - typy a práca

Spínač je elektrický komponent, ktorý môže automaticky alebo manuálne vytvoriť alebo prerušiť elektrický obvod. Prepínač pracuje hlavne s mechanizmom ON (otvorený) a OFF (zatvorený). Početné obvody držia prepínače, ktoré ovládajú ako obvod funguje alebo ovláda rôzne charakteristiky obvodu. Klasifikácia prepínačov závisí od ich zapojenia. Dva životne dôležité komponenty, ktoré potvrdzujú, aké druhy spojení prepínač vytvára, sú pól a vrh.



Sú klasifikované na základe pripojení, ktoré vytvárajú. Ak ste mali dojem, že prepínače jednoducho zapínajú a vypínajú obvody, hádajte znova.


Pojmy pól a vrh sa tiež používajú na opis variácií kontaktov spínača. Počet „pólov“ je počet samostatných obvodov, ktoré sú riadené prepínačom. Počet „hodov“ je počet samostatných pozícií, ktoré môže prepínač zaujať. Prepínač s jedným hodom má jeden pár kontaktov, ktoré môžu byť buď zatvorené alebo otvorené. Spínač s dvojitým vrhnutím má kontakt, ktorý je možné pripojiť k jednému z dvoch ďalších kontaktov, trojitý vrhač má kontakt, ktorý je možné pripojiť k jednému z troch ďalších kontaktov atď.





Pól: Počet obvodov ovládaných spínačom je označený pólmi. Jednopólový prepínač (SP) ovláda iba jeden elektrický obvod. Dvojpólový prepínač (DP) ovláda dva nezávislé obvody.

Hod: Počet hodov označuje, koľko rôznych výstupných pripojení môže každý prepínací pól pripojiť k svojmu vstupu. Spínač s jedným prepnutím (ST) je jednoduchý vypínač. Keď je spínač v polohe ON, sú pripojené dve svorky spínača a medzi nimi preteká prúd. Ak je vypínač v polohe OFF, svorky nie sú pripojené, takže prúd neprúdi.



4 typy prepínačov

Základné typy prepínačov sú SPST, SPDT, DPST a DPDT. Tieto sú stručne diskutované nižšie.


Fungovanie prepínača SPST

Single Pole Single through (SPST) je základný vypínač, ktorý iba prepája alebo prerušuje spojenie medzi dvoma svorkami. The Zdroj do obvodu sa prepína prepínačom SPST. Jednoduchý prepínač SPST je znázornený na obrázku nižšie.

SPSTTieto typy prepínačov sa tiež nazývajú prepínače. Tento prepínač má dva kontakty, jeden je vstupný a druhý výstupný. Z typického diagramu spínača svetla riadi jeden vodič (pól) a vykonáva jedno pripojenie (vrhnutie). Toto je vypínač, keď je spínač zatvorený alebo zapnutý, potom prúd preteká cez svorky a žiarovka v obvode bude svietiť. Keď je spínač otvorený alebo vypnutý, v obvode neprúdi žiadny prúd.

Obvod SPST

Obvod SPST

Fungovanie prepínača SPDT

Jednopólový dvojpólový prepínač (SPDT) je prepínač s tromi svorkami, jeden pre vstup a ďalšie dva pre výstupy. Pripája spoločnú svorku k jednej alebo druhej z dvoch svoriek.

Pre použitie SPDT ako prepínača SPST stačí namiesto iných terminálov použiť terminál COM. Napríklad môžeme použiť COM a A alebo COM a B.

SPDT

SPDT

Z okruhu jasne demonštruje, čo sa stane, keď sa prepínač SPDT presunie tam a späť. Tieto spínače sa používajú v trojcestnom obvode na zapínanie a vypínanie svetla z dvoch miest, napríklad z hornej a dolnej časti schodiska. Keď je spínač A zopnutý, potom prúd tečie cez svorku a iba svetlo A ZAPNE a svetlo B zhasne. Keď je spínač B zatvorený, potom prúd tečie cez svorku a iba svetlo B sa ZAPNE a svetlo A zhasne. Tu riadime dva obvody alebo cesty jedným spôsobom alebo zdrojom.

Obvod SPDT

Obvod SPDT

Fungovanie prepínača DPST

DPST je skratka pre dvojpól, jeden hod. Dvojpól znamená, že jednotka obsahuje dva identické spínače, umiestnené vedľa seba, a ovládané jedným prepínačom alebo páčkou. To znamená, že dva samostatné okruhy sú súčasne riadené jedným stlačením.

DPST

DPST

Prepínač DPST zapína alebo vypína dva okruhy. Prepínač DPST má štyri svorky: dva vstupy a dva výstupy. Najbežnejším používaním spínača DPST je ovládanie 240-voltového spotrebiča, kde musia byť spínané obidve napájacie vedenia, zatiaľ čo nulový vodič môže byť trvale pripojený. Keď je tento prepínač prepnutý, tu začne prúdiť prúd cez dva obvody a preruší sa, keď je vypnutý.

Fungovanie prepínača DPDT

DPDT je ​​dvojpólový dvojpólový prepínač, čo je ekvivalentné dvom prepínačom SPDT. Vedie dva samostatné obvody, pričom každý z dvoch vstupov spája s jedným z dvoch výstupov. Poloha prepínača určuje počet spôsobov, ako je možné smerovať každý z dvoch kontaktov.

DPDT

DPDT

Či už je v režime ON-ON alebo ON-OFF-ON, fungujú ako dva samostatné prepínače SPDT ovládané rovnakým akčným členom. Naraz môžu byť zapnuté iba dve záťaže. DPDT je ​​možné použiť v akejkoľvek aplikácii, ktorá si vyžaduje otvorený a uzavretý elektroinštalačný systém, príkladom je železničné modelovanie, pri ktorom sa využívajú malé vlaky a železnice, mosty a autá. Zatvorené umožňuje, aby bol systém neustále ZAPNUTÝ, zatiaľ čo otvorené umožňuje, aby bol ďalší kus ZAPNUTÝ alebo aktivovaný cez relé.

Z nižšie uvedeného obvodu tvoria spojenia A, B a C jeden pól spínača a spojenia D, E a F druhý. Spojenia B a E sú spoločné v každom z pólov.

Ak kladný zdroj napájania (Vs) vstúpi do spojenia B a prepínač je nastavený do najvyššej polohy, pripojenie A sa stane kladným a motor sa bude otáčať jedným smerom. Ak je spínač nastavený do najspodnejšej polohy, napájací zdroj je obrátený a spojenie D sa stáva kladným, potom sa motor bude otáčať opačným smerom. V strednej polohe nie je napájací zdroj pripojený k motoru a neotáča sa. Tento typ spínačov sa používa hlavne v rôznych ovládačoch motorov, kde sa má obrátiť rýchlosť tohto motora.

Obvod DPDT

Obvod DPDT

Spolu s týmito prepínačmi je v tomto článku nižšie popísaný aj jazýčkový prepínač

Jazýčkový spínač

Jazýčkový prepínač dostal svoje meno po použití dvoch alebo troch skromných kovových kúskov, ktoré sa nazývajú rákosy, s pozlátenými kontaktmi na špičkách a rozptýlenými od seba. Jazýčkové spínače sú bežne zastúpené v pevnej sklenenej trubici naplnenej inertným plynom. Pole z magnetu alebo elektromagnetu sa vyhýba rákosiu, prerušení alebo prerušeniu spínacieho kontaktu.

Jazýčkový spínač

Jazýčkový spínač

Kontakty jazýčkového spínača sa zapínajú pomocou malého magnetu v blízkosti spínača. Dve jazýčkové zariadenia majú normálne otvorené kontakty, ktoré sa pri aktivácii zatvoria. Tri verzie z trstiny majú pár otvorených a zatvorených kontaktov. Pomocou spínača sa tieto časti prepnú do opačného stavu. Typické jazýčkové spínače komerčnej kvality zvládajú prúdy v rozsahu miliampérov až do približne 1ampampónu jednosmerného alebo striedavého prúdu. Špeciálne dizajny sa však môžu pohybovať okolo 10 a viac. Jazýčkové spínače sú často zabudované do senzorov a do relé. Jednou z dôležitých vlastností spínača je jeho citlivosť, množstvo magnetickej energie potrebné na jeho aktiváciu.

Jazýčkové spínače sa používajú v bezpečnostných systémoch napríklad na kontrolu toho, či sú dvere zatvorené alebo nie. A tiež má mnoho aplikácií, ktorými sú spotrebná elektronika, automatické meracie prístroje, kľúčové spínače a jazýčkové relé. Štandardné jazýčkové spínače sú SPST (jednoduché ON-OFF), sú však k dispozícii aj verzie SPDT (prechodové).

Charakteristika jazýčkového spínača:

  • Hermeticky pripevnené v sklenenej trubici s inertným plynom nie sú kontakty rákosu ovplyvnené vonkajším prostredím
  • Jazýčkové spínače, ktoré obsahujú prevádzkové a elektrické časti usporiadané koaxiálne, sú vhodné pre vysokofrekvenčné aplikácie
  • Kompaktný a ľahký
  • Nízky a stabilný kontaktný odpor
  • Jazýčkové spínače sa hospodárne a ľahko stanú bezdotykovými spínačmi.

Aplikácia jazýčkového spínača:

Bod, keď sa má jazýčkový spínač spojiť s indukčnou záťažou alebo so záťažou, kde preteká dopredný prúd alebo vysoký prúd (napríklad kapacitná záťaž, žiarovka, dlhý kábel atď.).

Jazýčkový spínač obvodu

Jazýčkový spínač obvodu

V prípade, že elektromagnetické relé, ktoré má indukčnosť, je dodávané ako záťaž v obvode, energia uložená v indukčnosti spôsobí inverzné napätie, keď sa jazýčkové kontakty rozbijú. Napätie, hoci závisí od hodnoty indukčnosti, niekedy dosahuje až niekoľko stoviek voltov a stáva sa hlavným faktorom zhoršenia kontaktov.

Fotografický kredit