Kytkimet - tyypit ja toiminta

Kytkimet - tyypit ja toiminta

Kytkin on sähkökomponentti, joka voi tehdä tai katkaista sähköpiirin automaattisesti tai manuaalisesti. Kytkin toimii pääasiassa ON (auki) ja OFF (suljettu) mekanismeilla. Lukuisat piirit pitävät kiinni kytkimet, jotka ohjaavat miten piiri toimii tai aktivoi piirin eri ominaisuuksia. Kytkinten luokitus riippuu niiden tekemästä yhteydestä. Kaksi keskeistä komponenttia, jotka vahvistavat, minkä tyyppisiä kytkimiä kytkin tekee, ovat napa ja heitto.



Nämä luokitellaan niiden tekemien yhteyksien perusteella. Jos sinusta tuntuu, että kytkimet yksinkertaisesti kytkevät virtapiirit päälle ja pois päältä, arvaa uudelleen.


Termejä napa ja heitto käytetään myös kuvaamaan kytkinkoskettimen muunnelmia. “Napojen” lukumäärä on erillisten piirien lukumäärä, joita ohjataan kytkimellä. Heittojen määrä on niiden erillisten asentojen lukumäärä, jotka kytkin voi käyttää. Yhden heiton kytkimessä on yksi pari koskettimia, jotka voidaan joko sulkea tai avata. Kaksoisheittokytkimessä on kosketin, joka voidaan liittää jompaan kumpaan muusta koskettimesta, kolminkertaisen heittokytkimen kosketin voidaan liittää yhteen kolmesta muusta koskettimesta jne.





Sauva: Kytkimellä ohjattavien piirien määrä ilmoitetaan napoilla. Yksinapainen (SP) -kytkin ohjaa vain yhtä sähköpiiriä. Kaksoisnapainen (DP) -kytkin ohjaa kahta erillistä piiriä.

Heittää: Heittojen lukumäärä osoittaa, kuinka monta eri lähtöliitäntää jokainen kytkin napa voi liittää tulonsa. Yhden heiton (ST) kytkin on yksinkertainen virtakytkin. Kun kytkin on PÄÄLLÄ, kytkimen kaksi liitintä on kytketty ja virta kulkee niiden välillä. Kun kytkin on pois päältä, liittimiä ei ole kytketty, joten virta ei virtaa.



4 kytkintyyppiä

Kytkinten perustyypit ovat SPST, SPDT, DPST ja DPDT. Näistä keskustellaan lyhyesti alla.


SPST-kytkimen toiminta

Single Pole Single through (SPST) on peruskytkin, joka vain yhdistää tai katkaisee kahden päätelaitteen välisen yhteyden. virtalähde piiriin kytketään SPST-kytkimellä. Yksinkertainen SPST-kytkin on esitetty alla olevassa kuvassa.

SPSTTämän tyyppisiä kytkimiä kutsutaan myös vaihtokytkimiksi. Tässä kytkimessä on kaksi kosketinta, joista toinen on tulo ja toinen lähtö. Tyypillisestä valokytkentäkaaviosta se ohjaa yhtä johtoa (napaa) ja muodostaa yhden yhteyden (heitto). Tämä on virtakytkin, kun kytkin on kiinni tai päällä, jolloin virta kulkee liittimien läpi ja piirin polttimo hehkuu. Kun kytkin on auki tai pois päältä, virtapiirissä ei ole virtaa.

SPST-piiri

SPST-piiri

SPDT-kytkimen toiminta

Yksinapainen kaksoisheittokytkin (SPDT) on kolminapainen kytkin, yksi tuloa varten ja kaksi muuta lähtöä varten. Se yhdistää yhteisen päätelaitteen yhteen tai toiseen kahdesta päätelaitteesta.

Jos haluat käyttää SPDT: tä SPST-kytkimenä, käytä vain COM-päätelaitetta muiden päätelaitteiden sijaan. Voimme käyttää esimerkiksi COM ja A tai COM ja B.

SPDT

SPDT

Piiriltä se osoittaa selvästi, mitä tapahtuu, kun SPDT-kytkintä liikutetaan edestakaisin. Näitä kytkimiä käytetään kolmitievirtapiirissä valon kytkemiseen päälle / pois kahdesta sijainnista, kuten portaikon ylä- ja alaosasta. Kun kytkin A on suljettu, virta kulkee liittimen läpi ja vain valo A syttyy ja valo B sammuu. Kun kytkin B on kiinni, virta kulkee liittimen läpi ja vain valo B palaa ja valo A sammuu. Tässä ohjaamme kahta piiriä tai polkua yhdellä tavalla tai lähteellä.

SPDT-piiri

SPDT-piiri

DPST-kytkimen toiminta

DPST on lyhenne kaksinapaisesta, yksittäisestä heitosta. Kaksoisnapa tarkoittaa, että yksikössä on kaksi identtistä kytkintä vierekkäin ja joita käytetään yhdellä ainoalla kytkimellä tai vivulla. Tämä tarkoittaa, että kahta erillistä piiriä ohjataan kerralla yhdellä painalluksella.

DPST

DPST

DPST-kytkin kytkee kaksi virtaa päälle tai pois päältä. DPST-kytkimessä on neljä liitintä: kaksi tuloa ja kaksi lähtöä. DPST-kytkimen yleisin käyttö on 240 voltin laitteen ohjaus, jossa molemmat syöttöjohdot on kytkettävä, samalla kun nollajohto voi olla kytketty pysyvästi. Tässä kytkimen ollessa kytkettynä virta alkaa virrata kahden piirin läpi ja keskeytyy, kun se kytketään pois päältä.

DPDT-kytkimen toiminta

DPDT on kaksinapainen kaksoisheittokytkin, joka vastaa kahta SPDT-kytkintä. Se reitittää kaksi erillistä piiriä yhdistämällä molemmat tulot yhteen kahdesta lähdöstä. Kytkimen asento määrittää tapojen lukumäärän, jolla molemmat koskettimet voidaan reitittää.

DPDT

DPDT

Onko se ON-ON- tai ON-OFF-ON-tilassa, ne toimivat kuin kaksi erillistä SPDT-kytkintä, joita ohjaa sama toimilaite. Vain kaksi kuormaa voi olla PÄÄLLÄ kerrallaan. DPDT: tä voidaan käyttää kaikissa sovelluksissa, jotka edellyttävät avointa ja suljettua johdotusjärjestelmää, esimerkkinä rautatieliikenteen mallinnus, jossa hyödynnetään pienikokoisia junia ja rautateitä, siltoja ja autoja. Suljettu sallii järjestelmän olla jatkuvasti päällä, kun taas avoinna toinen kappale voidaan kytkeä päälle tai aktivoida releen kautta.

Alla olevasta piiristä liitännät A, B ja C muodostavat kytkimen yhden napan ja liitännät D, E ja F toisen. Liitännät B ja E ovat yhteisiä jokaisessa napassa.

Jos positiivinen virtalähde (Vs) tulee liitäntään B ja kytkin on asetettu ylimpään asentoon, kytkentä A muuttuu positiiviseksi ja moottori pyörii yhteen suuntaan. Jos kytkin on alimmassa asennossa, virtalähde on päinvastainen ja liitännästä D tulee positiivinen, moottori pyörii vastakkaiseen suuntaan. Keskiasennossa virtalähde ei ole kytkettynä moottoriin eikä se pyöri. Tämän tyyppisiä kytkimiä käytetään pääasiassa erilaisissa moottoriohjaimissa, joissa kyseisen moottorin nopeus on käännettävä.

DPDT-piiri

DPDT-piiri

Näiden kytkimien ohella ruokokytkintä käsitellään myös tässä artikkelissa alla

Reed-kytkin

Ruokokytkin saa nimensä käyttämällä kahta tai kolmea vähäistä metallikappaletta, joita kutsutaan ruokoiksi, joiden kärjissä on päällystetyt koskettimet ja jotka ovat hajaantuneet pieneen eroon toisistaan. Ruokokytkimet esitetään yleisesti kiinteässä lasiputkessa, joka on ladattu inertillä kaasulla. Magneetin tai sähkömagneetin kenttä välttää ruoko, kytkentäkontaktin tekemisen tai rikkomisen.

Reed-kytkin

Reed-kytkin

Ruokokytkimen koskettimet suljetaan kantamalla pientä magneettia kytkimen lähellä. Kahdessa ruoko-laitteessa on normaalisti avoimet koskettimet, jotka sulkeutuvat, kun ne aktivoidaan. Kolmessa ruoko-versiossa on pari avointa ja suljettua kosketinta. Kytkimen käyttö saa nämä osat muuttumaan vastakkaiseen tilaan. Tyypilliset kaupallisen luokan ruokokytkimet käsittelevät milliampeerialueella olevia virtoja aina noin 1 ampeeriin joko tasa- tai vaihtovirtaa. Erityiset mallit voivat kuitenkin saavuttaa noin 10amp tai enemmän. Reed-kytkimet liitetään usein antureihin ja releisiin. Yksi tärkeä ominaisuus kytkimelle on sen herkkyys, sen käyttöön tarvittava magneettisen energian määrä.

Ruokokytkimiä käytetään turvajärjestelmissä esimerkiksi tarkistamaan, että ovet ovat kiinni. Lisäksi sillä on monia sovelluksia. Ne ovat kulutuselektroniikkalaitteita, automaattisia mittalaitteita, avainkytkimiä ja ruoko-releitä. Tavalliset ruokokytkimet ovat SPST (yksinkertainen ON-OFF), mutta saatavana on myös SPDT (vaihto) -versioita.

Reed-kytkimen ominaisuudet:

  • Inertillä kaasulla lasiputkeen kiinnitettynä hermeettisesti ulkoinen ympäristö ei vaikuta ruokokontakteihin
  • Koaksiaalisesti järjestetyt käyttö- ja sähköosat koostuvat ruokokytkimet soveltuvat suurtaajuussovelluksiin
  • Kompakti ja kevyt
  • Matala ja vakaa kosketusvastus
  • Reed-kytkimet ovat taloudellisia ja niistä tulee helposti lähestymiskytkimiä.

Reed-kytkimen käyttö:

Piste, jolloin ruokokytkin kytketään induktiiviseen kuormaan tai kuormaan, jossa eteenpäin virtaava virta tai suuri virta kulkee (esimerkiksi kapasitanssikuorma, lamppu, pitkä kaapeli ja niin edelleen).

Reed-kytkinpiiri

Reed-kytkinpiiri

Jos sähkömagneettinen rele, jolla on induktanssi, tarjotaan kuormitukseksi piirissä, induktanssiin varastoitu energia aiheuttaa käänteisen jännitteen, kun ruoko koskettimet rikkoutuvat. Vaikka jännite riippuu induktanssiarvosta, se saavuttaa joskus jopa useita satoja volttia ja siitä tulee merkittävä tekijä koskettimien heikkenemisessä.

Valokuvahyvitys