Một là những gì CÔNG TẮC ? Công tắc không là gì ngoài một thiết bị được sử dụng để BẬT và TẮT thiết bị. Có lẽ hầu hết thiết bị này là thiết bị điện như quạt, TV, v.v. Để chạy dòng điện từ mạch, nó phải yêu cầu một đường dẫn kín (vòng lặp). Nếu công tắc TẮT, điều đó có nghĩa là mạch đang mở và dòng điện không thể chạy qua dây dẫn và thiết bị bị ngắt nguồn (trạng thái TẮT). Để làm cho nó hoạt động, chúng ta phải bật công tắc ON, nó tạo ra một mạch hoàn chỉnh và đóng đường dẫn. Vì vậy, dòng điện có thể chạy qua thiết bị và nó có thể BẬT. Vì vậy, chức năng của công tắc là làm (công tắc BẬT) và ngắt (công tắc TẮT) mạch điện.
Trong kỹ thuật hệ thống điều khiển, công tắc đóng một vai trò quan trọng. Chủ yếu có hai loại công tắc - công tắc cơ và công tắc điện. Công tắc cơ học yêu cầu tiếp xúc vật lý hoặc bằng tay với công tắc để vận hành. Công tắc điện không yêu cầu tiếp xúc vật lý hoặc bằng tay, nó có khả năng thực hiện hoạt động. Công tắc điện hoạt động dưới tác dụng của chất bán dẫn.
Công tắc cơ học:
Công tắc cơ học còn phân loại thành các loại công tắc khác nhau dựa trên số cực và số lượng thông qua. Số cực có nghĩa là số lượng mạch đầu vào (mạch nguồn) có sẵn cho công tắc. Ném có nghĩa là số lượng mạch đầu ra (số đường dẫn mà dòng điện có thể chạy) có sẵn cho công tắc.
- Ném đơn cực đơn (SPST)
- Ném biên đơn cực đôi (SPDT)
- Ném đơn cực đôi (DPST)
- Ném đôi cực đôi (DPDT)
- Hai cực sáu ném (2P6T)
- Công tắc vận hành tạm thời / Công tắc điều khiển tạm thời
- Nút ấn
- Công tắc áp suất
- Công tắc nhiệt độ
- Nút chuyển đổi
- Công tắc xoay
Trong công tắc cơ, hai tấm kim loại được chạm vào nhau để hoàn thành mạch cho dòng điện chạy qua và tách nhau để hở mạch cho dòng điện ngắt.
1) Ném đơn cực đơn (SPST): Công tắc này bao gồm hai thiết bị đầu cuối; một đầu vào được gọi là cực và một đầu ra được gọi là ném. Vì vậy, tên của công tắc này là ném đơn cực đơn. Công tắc này là ví dụ đơn giản nhất về công tắc. Nói chung, công tắc này được sử dụng trong một vòng lặp, có nghĩa là mạch chỉ yêu cầu điều khiển một đường dẫn đóng. Ký hiệu của công tắc ném đơn cực đơn như trong hình-1a. Công tắc này được kết nối nối tiếp với thiết bị, nguồn hoặc các phần tử như trong hình-1b.
2) Ném đôi một cực (SPDT): Công tắc này bao gồm ba thiết bị đầu cuối; một đầu vào (cực) và hai đầu ra (ném) như thể hiện trong hình-2a. Bằng cách sử dụng công tắc này, chúng ta có thể cung cấp dòng điện hoặc tín hiệu cho hai vòng lặp như trong hình-2. Đôi khi công tắc này được gọi là công tắc bộ chọn.
3) Ném đơn cực đôi (DPST): Công tắc này bao gồm bốn thiết bị đầu cuối; hai đầu vào (cực) và hai đầu ra (ném) như trong hình-3a. Công tắc này rất giống với hai công tắc SPST. Cả hai công tắc đều được kết nối với một lá gan, vì vậy, cả hai công tắc đều hoạt động tại một thời điểm. Các công tắc này được sử dụng khi chúng ta muốn điều khiển hai mạch cùng lúc như trong hình-3b.
4) Ném đôi cực kép (DPDT): Công tắc này bao gồm sáu thiết bị đầu cuối; hai cực đầu vào (cực) và hai cực cho mỗi cực, vì vậy tổng cộng bốn cực đầu ra (ném) như trong hình-4a. Hoạt động của công tắc này tương tự như hai công tắc SPDT riêng biệt hoạt động cùng một lúc. Trong công tắc này, hai cực của đầu vào (cực) được kết nối với một bộ (hai) đầu ra (ném-1) ở vị trí-1 của công tắc. Nếu chúng ta thay đổi vị trí của công tắc, nó sẽ kết nối đầu vào này với bộ đầu ra thứ hai (đầu cuối-2) như trong hình-4b. Ở đây như được hiển thị trong ví dụ, chúng ta hãy giả sử rằng, ở vị trí 1 nếu động cơ quay theo chiều kim đồng hồ, nếu chúng ta chuyển sang vị trí 2 động cơ sẽ quay theo hướng ngược chiều kim đồng hồ.
5) Hai cực sáu ném (2P6T): Bao gồm mười bốn thiết bị đầu cuối; hai thiết bị đầu cuối đầu vào (cực) và sáu đầu cuối cho mỗi cực, do đó tổng cộng có mười hai đầu cuối đầu ra (ném) như thể hiện trong hình-5a. Nói chung, loại công tắc này được sử dụng để chuyển đổi mạch với đầu cuối đầu vào chung.
6) Công tắc hoạt động tạm thời:
- Nút nhấn công tắc: khi bạn nhấn công tắc, các tiếp điểm của công tắc sẽ đóng lại và làm cho mạch đóng lại để dòng điện chạy qua và khi bạn loại bỏ áp lực khỏi nút, các tiếp điểm của công tắc sẽ mở và làm đứt mạch. Vì vậy, công tắc này là công tắc tiếp xúc tạm thời có thể điều khiển mạch bằng cách tạo và ngắt tiếp điểm của nó. Ở công tắc nút nhấn, khi bạn tháo áp ra khỏi công tắc sẽ có sự bố trí của lò xo để mở tiếp điểm.
- Công tắc áp suất: Loại công tắc này bao gồm màng ngăn hình chữ C. Theo áp suất, màng ngăn này cho biết áp suất. Các công tắc này được sử dụng để cảm nhận áp suất của không khí, nước hoặc dầu, trong ứng dụng công nghiệp. Công tắc này hoạt động khi áp suất của hệ thống tăng hoặc giảm so với điểm đặt.
- Công tắc nhiệt độ: Loại công tắc này bao gồm các thiết bị cảm biến nhiệt độ như RTD (thiết bị nhiệt độ điện trở). Công tắc này hoạt động theo giá trị nhiệt độ đo được.
- Công tắc bật tắt: Loại công tắc này thường được sử dụng trong ứng dụng gia đình để BẬT và TẮT các thiết bị điện. Nó có một cần gạt để chúng ta có thể di chuyển lên hoặc xuống các thiết bị BẬT và TẮT.
- Công tắc xoay: Loại công tắc này được sử dụng để kết nối một đường dây với một trong nhiều đường dây. Nob của đa đồng hồ, bộ chọn kênh, bộ chọn dải, bộ chọn dải của thiết bị đo sáng trong các thiết bị truyền thông là những ví dụ về loại công tắc này. Công tắc này giống như công tắc ném đa cực đơn. Nhưng sự sắp xếp của công tắc này là khác nhau.
Công tắc điện:
Công tắc điện không là gì ngoài nó là một thiết bị bán dẫn. Các công tắc này hữu ích hơn vì chi phí thấp, kích thước nhỏ và độ tin cậy của chúng. Trong công tắc này, các vật liệu bán dẫn được sử dụng như silicon (Si), germani (Ge), v.v… Nói chung, loại công tắc này được sử dụng trong các mạch tích hợp (IC), ổ đĩa động cơ điện, ứng dụng HVAC và cũng được sử dụng rộng rãi như đầu ra kỹ thuật số (DI) của bộ điều khiển.
- Chuyển tiếp
- Bóng bán dẫn lưỡng cực
- Điốt điện
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Rơ le: Rơ le hoạt động dựa trên nguyên lý cơ điện nên công tắc này còn được gọi là công tắc cơ điện. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, nó sẽ tạo ra từ trường xung quanh cuộn dây. Lượng từ trường này phụ thuộc vào lượng dòng điện chạy qua cuộn dây. Việc bố trí các tiếp điểm được thực hiện theo cách mà, nếu dòng điện tăng lên với các tiếp điểm giới hạn rèm sẽ được cung cấp năng lượng và thay đổi vị trí của nó. Đôi khi, rơ le sử dụng dải hai kim loại để cảm nhận nhiệt độ cho mục đích an toàn. Rơ le có nhiều loại điện áp và dòng điện. Trong hệ thống điện, rơ le đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự cố. Trong các ngành công nghiệp, rơ le được sử dụng như một thiết bị bảo vệ. Kiểm tra hoạt động hoàn chỉnh của Relay tại đây.
2) Bóng bán dẫn lưỡng cực: bóng bán dẫn mối nối lưỡng cực có ba thiết bị đầu cuối; đế, bộ phát và bộ thu. Bóng bán dẫn hoạt động trên ba vùng; vùng cắt, độ bão hòa và vùng hoạt động. Ký hiệu của bóng bán dẫn như trong hình-6. Đối với mục đích chuyển mạch, vùng hoạt động không được sử dụng. Nếu có đủ lượng dòng điện ở cực cơ sở, bóng bán dẫn đi vào vùng bão hòa và dòng điện sẽ chạy qua đường dẫn cực thu-phát và bóng bán dẫn hoạt động như một công tắc BẬT. Nếu dòng điện cơ bản không đủ, mạch bị hở và dòng điện không thể chạy qua bộ thu-phát và bóng bán dẫn đi vào vùng cắt. Trong vùng này, bóng bán dẫn hoạt động như công tắc TẮT. Bóng bán dẫn được sử dụng như một bộ khuếch đại trong ứng dụng điện tử và nó cũng được sử dụng để tạo ra một cổng như AND, NOT trong các mạch kỹ thuật số và bóng bán dẫn cũng được sử dụng như một thiết bị chuyển mạch trong mạch tích hợp.Các bóng bán dẫn không hữu ích trong ứng dụng công suất cao vì nó có tổn thất điện trở nhiều hơn so với MOSFET.
3) Điốt điện: Điốt điện có hai đầu cuối; cực dương và cực âm. Diode được tạo thành từ vật liệu bán dẫn loại p và n và tạo ra tiếp giáp pn, được gọi là diode. Ký hiệu của diode công suất như trong hình-7. Khi diode ở trạng thái phân cực thuận, dòng điện có thể chạy qua mạch và phân cực ngược chặn dòng điện. Nếu cực dương là cực dương đối với cực âm, điốt là phân cực thuận và hoạt động như một công tắc BẬT. Tương tự, nếu cathode là dương so với anode, thì diode sẽ phân cực ngược và hoạt động như một công tắc TẮT. Điốt điện được sử dụng trong ứng dụng điện tử công suất như, bộ chỉnh lưu, mạch nhân điện áp và mạch kẹp điện áp, v.v.
4) MOSFET: Transistor hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại MOSFET. MOSFET có ba thiết bị đầu cuối; cửa, cống và nguồn. MOSFET hoạt động trên hai dạng cơ bản; Loại cạn kiệt và loại cải tiến. Nếu điện áp nguồn cổng (V GS) không đủ, MOSFET hoạt động như kiểu cạn kiệt và chế độ cạn kiệt của MOSFET tương tự như công tắc TẮT. Nếu điện áp nguồn cổng (V GS) là đủ, MOSFET hoạt động như kiểu nâng cao và chế độ nâng cao của MOSFTE tương tự như công tắc BẬT. Phạm vi chuyển đổi của MOSFET là hàng chục giây neon đến vài trăm micro giây. MOSFET được sử dụng trong bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính, bộ cắt và bộ khuếch đại công suất tần số âm thanh, v.v. Kiểm tra tại đây để biết Mạch MOSFET.
5) IGBT: IGBT- Transistor lưỡng cực cổng cách điện. IGBT là sự kết hợp của BJT và MOSFET. IGBT có trở kháng đầu vào cao và tốc độ chuyển mạch cao (đặc trưng của MOSFET) cũng như điện áp bão hòa thấp (đặc trưng của BJT). IGBT có ba thiết bị đầu cuối; Cổng, Bộ phát và Bộ thu. IGBT có thể điều khiển với việc sử dụng thiết bị đầu cuối cổng. Nó có thể được BẬT và TẮT bằng cách kích hoạt và tắt thiết bị đầu cuối cổng của nó. IGBT có thể chặn cả điện áp dương và âm giống như GTO. IGBT được sử dụng trong bộ biến tần, điều khiển động cơ kéo, sưởi cảm ứng và nguồn điện ở chế độ chuyển mạch.
6) SCR: SCR- Bộ chỉnh lưu điều khiển Silicon. SCR có ba thiết bị đầu cuối; Cổng, Cực dương và Cực âm. Hoạt động của SCR giống như diode, nhưng SCR bắt đầu dẫn khi nó phân cực thuận (cực âm là cực âm và cực dương là cực dương) và xung đồng hồ dương tại cổng cũng được yêu cầu. Trong phân cực thuận, nếu xung đồng hồ của cổng bằng 0, SCR bị tắt bằng cách chuyển mạch cưỡng bức và trong phân cực ngược SCR vẫn ở trạng thái TẮT giống như diode. SCR được sử dụng trong điều khiển động cơ, bộ điều chỉnh điện và làm mờ đèn.
7) TRIAC: TRIAC giống như hai SCR mắc song song ngược chiều với cổng kết nối. TRIAC là thiết bị hai hướng. TRIAC có ba thiết bị đầu cuối; Cổng chính 1 (MT), Cổng chính 2 (MT2) và cổng. Các đầu cuối MT1 và MT2 được kết nối với mạch mà chúng ta muốn điều khiển và cổng có sẵn để kích hoạt xung bằng điện áp dương hoặc điện áp âm. Khi đầu cuối MT2 ở điện áp dương đối với đầu cuối MT1 và cổng cũng được kích hoạt tích cực, thì SCR-1 của TRIAC sẽ kích hoạt. Khi đầu cuối MT1 ở điện áp dương đối với đầu cuối MT2 và cổng cũng được kích hoạt tích cực, thì SCR-2 của TRIAC sẽ kích hoạt. TRIAC có thể được sử dụng cho cả nguồn AC và DC nhưng nói chung, TRIAC được sử dụng trong các ứng dụng AC như điều khiển động cơ, chuyển mạch đèn (công nghiệp và trong nước), v.v… Hãy xem tại đây để biết mạch Triac Dimmer.
8) DIAC: DIAC- Diode AC chuyển mạch. DIAC có hai thiết bị đầu cuối. Công tắc này có thể hoạt động theo cả hai hướng. Ký hiệu của DIAC như trong hình-12. DIAC hoạt động trên hai miền; vùng chặn chuyển tiếp hoặc vùng chặn ngược và vùng phá vỡ tuyết lở. Khi điện áp đặt vào nhỏ hơn điện áp ngắt, DIAC hoạt động trong vùng chặn thuận hoặc chặn ngược. Trong vùng này DIAC hoạt động như công tắc TẮT. Khi điện áp đặt vào lớn hơn điện áp ngắt, sự cố lở tuyết xảy ra và DIAC hoạt động như công tắc BẬT. DIAC không thể chuyển đổi mạnh cho ứng dụng điện áp thấp và dòng điện thấp so với TRIAC và SCR. DIAC dùng trong điều chỉnh độ sáng, điều khiển động cơ vạn năng và mạch điều khiển nhiệt.
9) Cổng tắt Thyristor: GTO có ba đầu cuối; Cổng, Cực dương và Cực âm. Như tên gợi ý, thiết bị này có thể TẮT thông qua thiết bị đầu cuối cổng. Trong biểu tượng của GTO bao gồm hai mũi tên trên thiết bị đầu cuối cổng, cho thấy dòng điện hai chiều qua thiết bị đầu cuối cổng. Thiết bị này có thể BẬT bằng cách áp dụng dòng điện cổng dương nhỏ và TẮT bằng xung âm từ cực cổng. GTO được sử dụng trong biến tần, ổ AC & DC, bộ gia nhiệt cảm ứng và SVC (bù VAR tĩnh). GTO không thể sử dụng để tắt tải cảm ứng mà không có sự trợ giúp của mạch snubber.
