Qu'est-ce qu'un SWITCH ? L'interrupteur n'est rien d'autre qu'un appareil utilisé pour allumer et éteindre l'équipement. Très probablement, cet équipement est un équipement électrique comme un ventilateur, un téléviseur, etc. Pour faire circuler le courant d'un circuit, il doit nécessiter un chemin fermé (boucle). Si l'interrupteur est sur OFF, cela signifie que le circuit est ouvert et que le courant ne peut pas circuler à travers le conducteur et que l'équipement est hors tension (état OFF). Pour le mettre sous tension, nous devons allumer l'interrupteur, il fait un circuit complet et ferme le chemin. Ainsi, le courant peut circuler à travers l'équipement et il peut s'allumer. Ainsi, la fonction de l'interrupteur est de faire (l'interrupteur est sur ON) et de couper (l'interrupteur est sur OFF) le circuit.
Dans l'ingénierie des systèmes de contrôle, les commutateurs jouent un rôle important. Il existe principalement deux types d'interrupteurs: l'interrupteur mécanique et l'interrupteur électrique. Les interrupteurs mécaniques nécessitent un contact physique ou manuel avec l'interrupteur pour fonctionner. Les interrupteurs électriques ne nécessitent pas de contact physique ou manuel, ils ont la capacité de fonctionner. Les interrupteurs électriques fonctionnent sous l'action de semi-conducteurs.
Commutateurs mécaniques:
Les commutateurs mécaniques se classent en outre en différents types de commutateurs en fonction du nombre de pôles et de traversées. Pôles signifie le nombre de circuits d'entrée (circuit d'alimentation) disponibles pour le commutateur. Throws signifie le nombre de circuits de sortie (nombre de chemins dans lesquels le courant peut circuler) disponibles pour le commutateur.
- Jet unipolaire unipolaire (SPST)
- Double jet unipolaire (SPDT)
- Double jet unipolaire (DPST)
- Double projection bipolaire (DPDT)
- Deux pôles six lancers (2P6T)
- Interrupteur de fonctionnement momentané / interrupteur de commande momentané
- Bouton poussoir
- Pressostat
- Interrupteur de température
- Interrupteur à bascule
- Commutateur rotatif
Dans le commutateur mécanique, deux plaques métalliques se touchent pour compléter le circuit pour que le courant circule et se séparent pour ouvrir le circuit pour que le courant soit interrompu.
1) Unipolaire unipolaire (SPST): Cet interrupteur se compose de deux bornes; une borne d'entrée est appelée pôle et une borne de sortie est appelée jet. Ainsi, le nom de cet interrupteur est unipolaire unipolaire. Ce commutateur est l'exemple le plus simple de commutateur. Généralement, ce commutateur utilisé en boucle unique, signifie que le circuit ne nécessite de contrôler qu'un seul chemin de fermeture. Le symbole de l'interrupteur unipolaire unipolaire est indiqué sur la figure 1a. Cet interrupteur est connecté en série avec l'équipement, la source ou les éléments comme indiqué sur la figure 1b.
2) Double jet unipolaire (SPDT): ce commutateur se compose de trois bornes; une borne d'entrée (pôle) et deux bornes de sortie (jet) comme indiqué sur la figure 2a. En utilisant cet interrupteur, nous pouvons fournir du courant ou un signal à deux boucles comme indiqué sur la figure 2. Parfois, ce commutateur est appelé commutateur de sélection.
3) bipolaire unidirectionnel (DPST): ce commutateur se compose de quatre bornes; deux bornes d'entrée (pôle) et deux bornes de sortie (jet) comme indiqué sur la figure 3a. Ce commutateur est très similaire à deux commutateurs SPST. Les deux commutateurs sont connectés avec un seul foie, donc les deux commutateurs fonctionnent en même temps. Ces commutateurs sont utilisés lorsque nous voulons contrôler deux circuits pendant le même temps, comme indiqué sur la figure 3b.
4) bipolaire bipolaire (DPDT): ce commutateur se compose de six bornes; deux bornes d'entrée (pôle) et deux bornes pour chaque pôle, donc au total quatre bornes de sortie (projection) comme indiqué sur la figure 4a. Le fonctionnement de ce commutateur est similaire à celui des deux commutateurs SPDT séparés qui fonctionnent en même temps. Dans ce commutateur, deux bornes d'entrée (pôle) sont connectées avec un ensemble (deux) de sortie (throw-1) en position-1 du commutateur. Si nous changeons la position de l'interrupteur, il connectera cette entrée avec un deuxième ensemble de sortie (borne-2) comme indiqué sur la figure 4b. Ici, comme indiqué dans l'exemple, supposons qu'en position-1 si le moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, si nous passons en position-2, le moteur tournera dans le sens anti-horaire.
5) Deux pôles à six lancers (2P6T): Il se compose de quatorze bornes; deux bornes d'entrée (pôles) et six bornes pour chaque pôle, donc au total douze bornes de sortie (projection) comme indiqué sur la figure 5a. Généralement, ce type de commutateur est utilisé pour le changement de circuit avec une borne d'entrée commune.
6) Interrupteur de fonctionnement momentané:
- Interrupteur à bouton-poussoir: lorsque vous appuyez sur l'interrupteur, les contacts de l'interrupteur sont fermés et rendent le circuit fermé pour faire circuler le courant et lorsque vous supprimez la pression du bouton, les contacts de l'interrupteur sont ouverts et coupent le circuit. Ainsi, cet interrupteur est un interrupteur à contact momentané qui est capable de contrôler le circuit en établissant et en coupant son contact. Dans l'interrupteur à bouton-poussoir, lorsque vous supprimez la pression de l'interrupteur, il y a un arrangement de ressort pour ouvrir le contact.
- Pressostat: Ce type d'interrupteur se compose d'un diaphragme en forme de C. En fonction de la pression, ce diaphragme indique la pression. Ces interrupteurs sont utilisés pour détecter la pression de l'air, de l'eau ou de l'huile, dans les applications industrielles. Ce commutateur fonctionne lorsque la pression du système augmente ou diminue par rapport au point de consigne.
- Interrupteur de température: Ce type d'interrupteur se compose de dispositifs de détection de température tels que RTD (dispositif de température à résistance). Cet interrupteur fonctionne en fonction de la valeur de la température mesurée.
- Interrupteur à bascule: Ce type d'interrupteur est couramment utilisé dans les applications domestiques pour les appareils électriques ON et OFF. Il a un levier par lequel nous pouvons monter ou descendre des appareils ON et OFF.
- Commutateur rotatif: ce type de commutateur est utilisé pour connecter une ligne à l'une des nombreuses lignes. Nob de multimètre, sélecteur de canal, sélecteur de gamme de dispositif de mesure sélecteur de bande dans les appareils de communication sont les exemples de ce type de commutateur. Ce commutateur est le même que le commutateur multi-jet unipolaire. Mais la disposition de cet interrupteur est différente.
Commutateurs électriques:
Les interrupteurs électriques ne sont rien mais c'est un dispositif à semi-conducteurs. Ces commutateurs sont plus utiles en raison de leur faible coût, de leur petite taille et de leur fiabilité. Dans ce commutateur, on utilise des matériaux semi-conducteurs comme le silicium (Si), le germanium (Ge), etc. Généralement, ce type de commutateurs est utilisé dans les circuits intégrés (CI), les entraînements de moteurs électriques, les applications HVAC et également largement utilisé comme sortie numérique (DI) du contrôleur.
- Relais
- Transistor bipolaire
- Diode de puissance
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relais: Le relais fonctionne sur le principe de l'électromécanique, donc cet interrupteur est également connu sous le nom d'interrupteur électromécanique. Lorsque le courant passe à travers une bobine, il crée un champ magnétique autour de la bobine. Cette quantité de champ magnétique dépend de la quantité de courant qui traverse la bobine. La disposition des contacts est faite de telle manière que, si le courant est augmenté avec le rideau, les contacts de fin de course sont activés et changent de position. Parfois, le relais utilise une bande bimétallique pour détecter la température à des fins de sécurité. Les relais sont disponibles dans une large gamme de tension et de courant. Dans le système d'alimentation, le relais joue un rôle important dans l'identification des défauts. Dans les industries également, les relais sont utilisés comme dispositif de protection. Vérifiez le fonctionnement complet du relais ici.
2) Transistor bipolaire: le transistor à jonctions bipolaires a trois bornes; base, émetteur et collecteur. Les transistors fonctionnent sur trois régions; coupure, saturation et région active. Le symbole du transistor est comme indiqué sur la figure 6. À des fins de commutation, la région active n'est pas utilisée. Si une quantité suffisante de courant est disponible à la borne de base, le transistor entre dans la région de saturation et le courant circule à travers le chemin collecteur-émetteur et le transistor agit comme un interrupteur MARCHE. Si le courant de base n'est pas suffisant, le circuit est ouvert et le courant ne peut pas circuler à travers le collecteur-émetteur et le transistor entre dans la région de coupure. Dans cette région, le transistor agit comme un interrupteur OFF. Les transistors sont utilisés comme amplificateurs dans les applications électroniques et ils sont également utilisés pour créer une grille comme ET, PAS dans les circuits numériques et le transistor est également utilisé comme dispositif de commutation dans un circuit intégré.Les transistors ne sont pas utiles dans les applications à haute puissance car ils ont plus de perte résistive que le MOSFET.
3) diode de puissance: la diode de puissance a deux bornes; anode et cathode. La diode est composée d'un matériau semi-conducteur de type p et n et crée une jonction pn, connue sous le nom de diode. Le symbole de la diode de puissance est comme indiqué sur la figure 7. Lorsque la diode est en polarisation directe, le courant peut circuler à travers le circuit et bloque le courant en polarisation inverse. Si l'anode est positive par rapport à la cathode, la diode est en polarisation directe et agit comme un interrupteur. De même, si la cathode est positive par rapport à l'anode, la diode est en polarisation inverse et agit comme un interrupteur sur OFF. Les diodes de puissance sont utilisées dans les applications d'électronique de puissance telles que le redresseur, le circuit multiplicateur de tension et le circuit de blocage de tension, etc.
4) MOSFET: transistor à effet de champ à semi-conducteur MOSFET-oxyde métallique. MOSFET a trois terminaux; porte, drain et source. MOSFET fonctionne sur deux formes de base; Type d'épuisement et type d'amélioration. Si la tension grille-source (V GS) n'est pas suffisante, le MOSFET fonctionne comme un type d'appauvrissement et le mode d'appauvrissement du MOSFET est similaire au commutateur OFF. Si la tension grille-source (V GS) est suffisante, le MOSFET fonctionne comme type d'amélioration et le mode d'amélioration du MOSFTE est similaire au commutateur MARCHE. La plage de commutation du MOSFET est de quelques dizaines de secondes au néon à quelques centaines de microsecondes. MOSFET utilisé dans le régulateur de tension linéaire, le hacheur et l'amplificateur de puissance de fréquence audio, etc. Vérifiez ici les circuits MOSFET.
5) IGBT: transistor bipolaire à porte isolée IGBT . IGBT est une combinaison de BJT et de MOSFET. L'IGBT a une impédance d'entrée élevée et des vitesses de commutation élevées (caractéristique du MOSFET) ainsi qu'une faible tension de saturation (caractéristique du BJT). IGBT a trois terminaux; Porte, émetteur et collecteur. IGBT peut contrôler avec l'utilisation du terminal de porte. Il peut être allumé et éteint en déclenchant et en désactivant sa borne de portail. IGBT peut bloquer à la fois la tension positive et négative comme GTO. L'IGBT est utilisé dans les onduleurs, la commande de moteurs de traction, le chauffage par induction et les alimentations à découpage.
6) SCR: Redresseur contrôlé au silicium SCR . SCR a trois terminaux; Porte, anode et cathode. Le fonctionnement du SCR est le même que celui de la diode, mais le SCR démarre la conduction lorsqu'il est en polarisation directe (la cathode est négative et l'anode est positive) et une impulsion d'horloge positive à la porte est également nécessaire. En polarisation directe, si l'impulsion d'horloge de la porte est nulle, le SCR désactivé par commutation forcée et en polarisation inverse, le SCR reste dans l'état OFF comme la diode. Les SCR sont utilisés dans la commande de moteur, les régulateurs de puissance et la gradation de la lampe.
7) TRIAC: TRIAC est identique à deux SCR connectés en parallèle inversement avec la porte connectée. TRIAC est un appareil bidirectionnel. TRIAC a trois terminaux; Terminal principal 1 (MT), terminal principal 2 (MT2) et portail. Les bornes MT1 et MT2 sont connectées au circuit que nous voulons contrôler et la porte est disponible pour déclencher une impulsion par tension positive ou tension négative. Lorsque la borne MT2 est à une tension positive par rapport à la borne MT1 et que la porte est également déclenchée positivement, alors SCR-1 de TRIAC se déclenche. Lorsque la borne MT1 est à une tension positive par rapport à la borne MT2 et que la porte est également déclenchée positivement, alors SCR-2 de TRIAC se déclenche. TRIAC peut être utilisé à la fois pour les sources CA et CC, mais en général, TRIAC est utilisé dans les applications CA comme la commande de moteur, la commutation des lumières (industrielles et domestiques), etc.
8) DIAC: DIAC- Diode AC interrupteur. DIAC a deux bornes. Cet interrupteur peut fonctionner dans les deux sens. Le symbole DIAC est comme indiqué sur la figure 12. DIAC travaille sur deux régions; zone de blocage avant ou de blocage inverse et zone de rupture d'avalanche. Lorsque la tension appliquée est inférieure à la tension de basculement, le DIAC fonctionne dans la région de blocage direct ou de blocage inverse. Dans cette région, le DIAC agit comme un interrupteur OFF. Lorsque la tension appliquée est supérieure à la tension de basculement, une panne d'avalanche se produit et le DIAC agit comme un interrupteur ON. DIAC ne peut pas commuter brusquement pour une application basse tension et faible courant par rapport au TRIAC et au SCR. DIAC utilisé dans la gradation de la lumière, le contrôle du moteur universel et du circuit de contrôle de la chaleur.
9) Thyristor d'arrêt de porte: GTO a trois bornes; Porte, anode et cathode. Comme son nom l'indique, cet appareil peut s'éteindre via la borne de porte. En symbole de GTO se compose de deux flèches sur le terminal de porte, qui montre le flux bidirectionnel de courant à travers le terminal de porte. Cet appareil peut s'allumer en appliquant un petit courant de grille positif et s'éteindre par une impulsion négative de la borne de grille. GTO utilisé dans les onduleurs, les variateurs AC et DC, le chauffage par induction et le SVC (compensation VAR statique). GTO ne peut pas être utilisé pour désactiver les charges inductives, sans l'aide du circuit d'amortissement.
