Kaj je STIKALO ? Stikalo ni nič drugega kot naprava, ki se uporablja za VKLOP in IZKLOP opreme. Najverjetneje je ta oprema električna oprema, kot so ventilator, televizor itd. Za pretok toka iz tokokroga mora biti potrebna tesna pot (zanka). Če je stikalo IZKLOPLJENO, to pomeni, da je tokokrog odprt in tok ne more teči skozi vodnik, oprema pa je brez napetosti (stanje IZKLOP). Če ga želimo aktivirati, moramo vklopiti stikalo, naredi celotno vezje in zaprto pot. Torej, tok lahko teče skozi opremo in se lahko vklopi. Torej, funkcija stikala je, da vzpostavi (stikalo je vklopljeno) in prekine (stikalo je izklopljeno) vezje.
Pri inženirstvu krmilnega sistema imajo stikala pomembno vlogo. Obstajata predvsem dve vrsti stikal - mehansko stikalo in električno stikalo. Mehanska stikala za delovanje zahtevajo fizični ali ročni stik s stikalom. Električna stikala ne potrebujejo fizičnega ali ročnega stika, lahko izvajajo delovanje. Električna stikala delujejo pod delovanjem polprevodnikov.
Mehanska stikala:
Mehanska stikala se nadalje razvrščajo v različne vrste stikal glede na število polov in prehodov. Polovi pomeni število vhodnih tokokrogov (močnostnih tokokrogov), ki so na voljo stikalu. Vrzi pomeni število izhodnih tokokrogov (število poti, po katerih lahko teče tok), ki so na voljo stikalu.
- Enopolni met (SPST)
- Enopolni dvojni met (SPDT)
- Dvopolni enojni met (DPST)
- Dvojni dvojni met (DPDT)
- Šest metov z dvema palicama (2P6T)
- Stikalo za trenutno delovanje / trenutno stikalo za upravljanje
- Pritisni gumb
- Tlačno stikalo
- Stikalo temperature
- Preklopno stikalo
- Vrtljivo stikalo
V mehanskem stikalu se dve kovinski plošči dotikata med seboj, da zaključita tokokrog, da tok teče, in se ločita, da se odpre tokokrog, da tok prekine.
1) Enopolni enojni met (SPST): to stikalo je sestavljeno iz dveh terminalov; en vhodni terminal je znan kot pol in en izhodni terminal je znan kot met. Torej, ime tega stikala je enopolni enojni met. To stikalo je najpreprostejši primer stikala. Na splošno to stikalo, ki se uporablja v enojni zanki, pomeni, da vezje zahteva nadzor samo ene tesne poti. Simbol enopolnega stikala z enim metom je prikazan na sliki-1a. To stikalo je zaporedno povezano z opremo, virom ali elementi, kot je prikazano na sliki-1b.
2) Enopolni dvojni met (SPDT): to stikalo je sestavljeno iz treh terminalov; en vhodni priključek (pol) in dva izhodna priključka (met), kot je prikazano na sliki-2a. Z uporabo tega stikala lahko napajamo tok ali signal v dve zanki, kot je prikazano na sliki-2. Včasih je to stikalo znano kot izbirno stikalo.
3) Dvopolni enojni met (DPST): to stikalo je sestavljeno iz štirih sponk; dva vhodna terminala (pol) in dva izhodna terminala (met), kot je prikazano na sliki-3a. To stikalo je zelo podobno dvema stikaloma SPST. Obe stikali sta povezani z enojnimi jetri, tako da obe stikali delujeta hkrati. Ta stikala se uporabljajo, kadar želimo hkrati krmiliti dva vezja, kot je prikazano na sliki-3b.
4) Dvopolni dvojni met (DPDT): to stikalo je sestavljeno iz šestih terminalov; dva vhodna terminala (pol) in dva terminala za vsak pol, torej skupaj štiri izhodne sponke (met), kot je prikazano na sliki-4a. Delovanje tega stikala je podobno kot dve ločeni stikali SPDT, ki delujeta hkrati. V tem stikalu sta dva terminala vhoda (pol) povezana z enim kompletom (dva) izhoda (met-1) v položaju-1 stikala. Če spremenimo položaj stikala, bo ta vhod povezal z drugim nizom izhodov (terminal-2), kot je prikazano na sliki-4b. Tukaj, kot je prikazano v primeru, predpostavimo, da se bo v položaju-1, če se motor vrti v smeri urinega kazalca, če se spremenimo v položaj-2, motor zavrtel v nasprotni smeri urnega kazalca.
5) Šest metov z dvema palicama (2P6T): Ta je sestavljen iz štirinajstih terminalov; dva vhodna terminala (pola) in šest terminalov za vsak pol, torej skupaj dvanajst izhodnih terminalov (met), kot je prikazano na sliki-5a. Na splošno se ta tip stikala uporablja za preklop v tokokrogu s skupnim vhodnim terminalom.
6) Stikalo za trenutno delovanje:
- Stikalo s pritiskom na gumb: ko pritisnete stikalo, so kontakti stikala zaprti in tesno priklenejo krog, da pretaka tok, in ko odstranite pritisk na gumb, so kontakti stikala odprti in prekinejo vezje. To stikalo je trenutno kontaktno stikalo, ki lahko krmili vezje tako, da vzpostavi in prekine njegov kontakt. Ko pritisnete na stikalo, ko odstranite pritisk s stikala, obstaja vzmet za odpiranje kontakta.
- Tlačno stikalo: Ta tip stikala je sestavljen iz membrane v obliki črke C. Glede na tlak ta membrana prikazuje tlak. Ta stikala se uporabljajo za zaznavanje tlaka zraka, vode ali olja v industrijski uporabi. To stikalo deluje, kadar se tlak sistema poveča ali zmanjša od nastavljene točke.
- Temperaturno stikalo: Ta tip stikal je sestavljen iz temperaturno zaznavnih naprav, kot je RTD (temperaturna naprava z uporom). To stikalo deluje glede na vrednost izmerjene temperature.
- Preklopno stikalo: Ta tip stikala se pogosto uporablja v gospodinjskih aplikacijah za vklop in izklop električnih aparatov. Ima ročico, s katero se lahko premikamo gor ali dol na naprave za vklop in izklop.
- Rotacijsko stikalo: Ta tip stikala se uporablja za povezavo ene linije z eno od številnih linij. Nob večmetrov, izbirnik kanalov, izbirnik merilnega območja izbirnika obsega v komunikacijskih napravah so primeri te vrste stikal. To stikalo je enako kot enopolno večvrstno stikalo. Toda razporeditev tega stikala je drugačna.
Električna stikala:
Električna stikala niso nič drugega kot polprevodniška naprava. Ta stikala so bolj uporabna zaradi svoje nizke cene, majhnosti in zanesljivosti. V tem stikalu so uporabljeni polprevodniški materiali, kot so silicij (Si), germanij (Ge) itd. Na splošno se ta tip stikal uporablja v integriranih vezjih (IC), pogonih elektromotorjev, HVAC in se pogosto uporablja tudi kot digitalni izhod (DI) krmilnika.
- Rele
- Bipolarni tranzistor
- Močnostna dioda
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Rele: Rele deluje na principu elektromehanskega, zato je to stikalo znano tudi kot elektromehansko stikalo. Ko tok prehaja skozi tuljavo, bo ustvaril magnetno polje okoli tuljave. Ta količina magnetnega polja je odvisna od količine toka, ki prehaja skozi tuljavo. Razporeditev kontaktov je narejena tako, da se pri povečanju toka z mejno zaveso stiki napajajo in spremenijo svoj položaj. Včasih rele uporablja varnostne namene z dvomestnim trakom za zaznavanje temperature. Releji so na voljo v širokem razponu napetosti in toka. V elektroenergetskem sistemu ima rele pomembno vlogo pri prepoznavanju napak. Tudi v industriji se releji uporabljajo kot zaščitna naprava. Tukaj preverite celotno delovanje releja.
2) Bipolarni tranzistor: tranzistor z bipolarnimi križišči ima tri priključke; baza, oddajnik in zbiralnik. Tranzistorji delujejo v treh regijah; mejna, nasičena in aktivna regija. Simbol tranzistorja je prikazan na sliki 6. Za namen preklopa se ne uporablja aktivno območje. Če je na osnovni sponki na voljo zadostna količina toka, tranzistor vstopi v območje nasičenja in tok bo tekel skozi pot kolektor-oddajnik in tranzistor deluje kot stikalo za vklop. Če osnovni tok ni zadosten, je vezje odprto in tok ne more teči skozi kolektor-oddajnik in tranzistor vstopi v mejno območje. V tej regiji tranzistor deluje kot stikalo OFF. Tranzistor se uporablja kot ojačevalnik v elektronski aplikaciji in se uporablja tudi za izdelavo vrat, kot so AND, NE v digitalnih vezjih, tranzistor pa se uporablja tudi kot preklopna naprava v integriranem vezju.Tranzistorji niso uporabni pri uporabi z visoko močjo, ker imajo večje uporovne izgube v primerjavi z MOSFET-om.
3) Močnostna dioda: Močnostna dioda ima dva terminala; anoda in katoda. Dioda je sestavljena iz polprevodniškega materiala tipa p in n in tvori pn-spoj, ki je znan kot dioda. Simbol napajalne diode je prikazan na sliki 7. Ko je dioda v prednapetostnem toku, lahko tok teče skozi vezje in v obratnem prednapetostnem bloku tok. Če je anoda pozitivna glede na katodo, je dioda v predsmerju in deluje kot stikalo ON. Če je katoda pozitivna glede na anodo, je dioda v obratnem položaju in deluje kot stikalo OFF. Močnostne diode se uporabljajo v aplikacijah močnostne elektronike, kot so usmernik, vezje multiplikatorja napetosti in vezje napetosti itd.
4) MOSFET: tranzistor s polprevodniškim polprevodniškim polimerom MOSFET-kovinski oksid. MOSFET ima tri terminale; vrata, odtok in vir. MOSFET deluje na dveh osnovnih oblikah; Vrsta izčrpavanja in vrsta izboljšave. Če napetost vhodnega vira (V GS) ni zadostna, MOSFET deluje kot vrsta izpraznjenosti in način izpraznitve MOSFET je podoben stikalu OFF. Če je napetost napajalnega vira (V GS) zadostna, MOSFET deluje kot vrsta izboljšave, način izboljšave MOSFTE pa je podoben stikalu ON. Območje preklopa MOSFET je od deset neonskih sekund do nekaj sto mikrosekund. MOSFET, ki se uporablja v linearnem napetostnem regulatorju, helikopterju in ojačevalniku moči avdio frekvence itd. Tukaj preverite vezja MOSFET.
5) IGBT: Bipolarni tranzistor z izoliranimi vrati IGBT . IGBT je kombinacija BJT in MOSFET-a. IGBT ima visoko vhodno impedanco in visoke preklopne hitrosti (značilno za MOSFET) ter nizko nasičeno napetost (značilno za BJT). IGBT ima tri terminale; Vrata, oddajnik in zbiralec. IGBT lahko nadzoruje z uporabo terminala gate. Lahko ga vklopite in izklopite tako, da sprožite in onemogočite terminal vrat. IGBT lahko blokira pozitivno in negativno napetost enako kot GTO. IGBT se uporablja v pretvornikih, krmiljenju vlečnega motorja, indukcijskem ogrevanju in napajalnikih s preklopnim načinom.
6) SCR: SCR - silicijsko usmerjen usmernik. SCR ima tri terminale; Vrata, anoda in katoda. Delovanje SCR je enako kot dioda, vendar je treba začeti prevodnost SCR, ko je v prednaklonu (katoda je negativna in anoda pozitivna) in pozitiven taktni impulz na vratih. Če je impulz ure na vratih enak nič, se SCR izklopi s prisilno komutacijo, v obratnem prednapetosti pa SCR ostane v stanju OFF, enako kot dioda. SCR se uporabljajo pri krmiljenju motorja, regulatorjih moči in zatemnitvi žarnic.
7) TRIAC: TRIAC je enak dvema SCR, povezanima obratno vzporedno s priključenimi vrati. TRIAC je dvosmerna naprava. TRIAC ima tri terminale; Glavni terminal 1 (MT), glavni terminal 2 (MT2) in vrata. Terminala MT1 in MT2 sta povezana z vezjem, ki ga želimo krmiliti, vrata pa so na voljo za sprožanje impulza s pozitivno ali negativno napetostjo. Ko je priključek MT2 pod pozitivno napetostjo glede na priključek MT1 in so vrata tudi pozitivno sprožena, potem sproži SCR-1 TRIAC. Ko je terminal MT1 pod pozitivno napetostjo glede na priključek MT2 in vrata so tudi pozitivno sprožena, potem sproži SCR-2 TRIAC. TRIAC se lahko uporablja za oba vira izmeničnega in enosmernega toka, na splošno pa se TRIAC uporablja v izmeničnih napravah, kot so krmiljenje motorjev, vklop luči (industrijske in gospodinjske) itd. Tukaj preverite Triac Dimmer Circuit.
8) DIAC: DIAC- Diodno AC stikalo. DIAC ima dva terminala. To stikalo lahko deluje v obe smeri. Simbol DIAC je prikazan na sliki 12. DIAC deluje na dveh regijah; območje blokade naprej ali nazaj in območje loma plazov. Ko je napetost manjša od napetosti prekinitve, DIAC deluje v območju blokiranja naprej ali nazaj. V tem območju DIAC deluje kot stikalo OFF. Ko je uporabljena napetost večja od napetosti prekinitve, pride do okvare plazu in DIAC deluje kot stikalo ON. DIAC v primerjavi s TRIAC in SCR ne more močno preklopiti za uporabo z nizko napetostjo in nizkim tokom. DIAC se uporablja pri zatemnitvi svetlobe, krmiljenju univerzalnega motorja in regulacijskem krogu toplote.
9) Tiristor za izklop vrat: GTO ima tri terminale; Vrata, anoda in katoda. Kot že ime pove, se lahko ta naprava IZKLOPI prek vratnega terminala. Simbol GTO je sestavljen iz dveh puščic na zapornici, ki prikazuje dvosmerni tok toka skozi zapornico. Ta naprava se lahko vklopi z uporabo majhnega pozitivnega toka vrat in izklopi z negativnim impulzom iz terminala vrat. GTO, ki se uporablja v pretvornikih, izmeničnih in enosmernih pogonih, indukcijskem grelniku in SVC (statična kompenzacija VAR). GTO ne more uporabiti za izklop induktivnih obremenitev brez pomoči snubber vezja.