Circuitos de pulso - interruptor

Um switch é um dispositivo que makes ou breaksum circuito ou um contato. Também pode converter dados analógicos em dados digitais. Os principais requisitos de uma chave para ser eficiente são ser rápida e alternar sem acender. As partes essenciais são um switch e seus circuitos associados.

Há três types of Switches. Eles são -

  • Chaves mecânicas
  • Interruptores ou relés eletromecânicos
  • Interruptores eletrônicos

Chaves Mecânicas

Os interruptores mecânicos são os interruptores do tipo mais antigo, que usamos anteriormente. Mas foram substituídos por interruptores eletromecânicos e, posteriormente, por interruptores eletrônicos também em algumas aplicações, a fim de superar as desvantagens dos primeiros.

As desvantagens das chaves mecânicas são as seguintes -

  • Eles têm alta inércia que limita a velocidade de operação.
  • Eles produzem faíscas ao quebrar o contato.
  • Os contatos da chave são pesados ​​para transportar correntes maiores.

As chaves mecânicas são semelhantes à figura abaixo.

Essas chaves mecânicas foram substituídas por chaves eletromecânicas ou relés que têm boa velocidade de operação e reduzem a centelha.

Relés

Chaves eletromecânicas também são chamadas de Relays. Essas chaves são parcialmente mecânicas e parcialmente eletrônicas ou elétricas. Eles são maiores em tamanho do que os interruptores eletrônicos e menores em tamanho do que os interruptores mecânicos.

Construção de um Relé

Um relé é feito de forma que a realização do contato forneça energia para a carga. No circuito externo, temos alimentação de carga para a carga e alimentação da bobina para controle da operação do relé. Internamente, uma alavanca é conectada ao jugo de ferro com uma mola dura para segurar a alavanca para cima. Um solenóide é conectado à culatra com uma bobina operacional enrolada em torno dele. Esta bobina é conectada com a fonte de alimentação da bobina conforme mencionado.

A figura abaixo explica a construção e o funcionamento de um relé.

Trabalho de um relé

Quando a chave é fechada, um caminho elétrico é estabelecido que energiza o solenóide. A alavanca é conectada por uma mola pesada que puxa a alavanca e segura. O solenóide ao ser energizado puxa a alavanca em sua direção, contra a força de tração da mola. Quando a alavanca é puxada, o contato móvel encontra o contato fixo para conectar o circuito. Assim, a conexão do circuito está LIGADA ou estabelecida e a lâmpada acende indicando isso.

Quando a chave é desligada, o solenóide não recebe nenhuma corrente e fica desenergizado. Isso deixa a alavanca sem qualquer atração para o solenóide. A mola puxa a alavanca para cima, o que quebra o contato. Assim, a conexão do circuito é desligada.

A figura abaixo mostra a aparência de um relé prático.

Vamos agora dar uma olhada nas vantagens e desvantagens de uma chave eletromagnética.

Vantagens

  • Um relé consome menos energia, mesmo para lidar com uma grande potência na carga.
  • O operador pode estar a uma distância maior, mesmo para lidar com altas tensões.
  • Sem faíscas ao ligar ou desligar.

Desvantagens

  • Operação lenta
  • As peças estão sujeitas a desgaste

Tipos de travas em relés

Existem muitos tipos de relés, dependendo do seu modo de operação, como relé eletromagnético, relé de estado sólido, relé térmico, relé híbrido, relé de palheta, etc.

O relé faz a conexão com o auxílio de uma trava, conforme mostrado na figura a seguir.

Existem quatro tipos de conexões de trava nos relés. Eles são -

  • Single Pole Single Throw (SPST) - Esta trava tem um único poste e é lançada em um único lance para fazer uma conexão.

  • Single Pole Double Throw (SPDT)- Esta trava possui um pólo único e dupla projeção para fazer a conexão. Ele tem a opção de fazer a conexão com dois circuitos diferentes para os quais dois lances foram conectados.

  • Double Pole Single Throw (DPST)- Esta trava possui um pólo duplo e um único lance para fazer a conexão. Qualquer um dos dois circuitos pode escolher fazer a conexão com o circuito disponível em um único lance.

  • Double Pole Double Throw (DPDT) - Esta trava tem um pólo duplo e é lançada em duplo lance para fazer duas conexões ao mesmo tempo.

A figura a seguir mostra a visão esquemática de todos os quatro tipos de conexões de trava.

Interruptor Eletrônico

O próximo tipo de interruptor a ser discutido é o interruptor eletrônico. Como mencionado anteriormente, o transistor é a chave eletrônica mais usada para seuhigh operating speed e absence of sparking.

A imagem a seguir mostra um circuito eletrônico prático construído para fazer o transistor funcionar como uma chave.

Um transistor funciona como uma chave na condição ON, quando é operado na região de saturação. Funciona como uma chave na condição OFF, quando operado na região de corte. Ele funciona como um amplificador na região linear, que fica entre o transistor e o corte. Para se ter uma idéia dessas regiões de operação, consulte o capítulo sobre transistores do tutorial BASIC ELECTRONICS.

Quando as condições externas são tão robustas e prevalecem altas temperaturas, então um transistor simples e normal não funcionaria. Um dispositivo especial denominado comoSilicon Control Rectifier, simplesmente SCRé usado para tais fins. Isso será discutido em detalhes, no tutorial POWER ELECTRONICS.

Vantagens de uma chave eletrônica

Existem muitas vantagens de uma chave eletrônica, como

  • Menor em tamanho
  • Mais leve
  • Operação Sparkles
  • Sem peças móveis
  • Menos sujeito a desgaste
  • Operação com menos ruído
  • Operação mais rápida
  • Mais barato do que outros switches
  • Menos manutenção
  • Serviço sem problemas devido ao estado sólido

UMA transistoré uma chave eletrônica simples que possui alta velocidade de operação. É um dispositivo de estado sólido e os contatos são todos simples e, portanto, a centelha é evitada durante a operação. Discutiremos os estágios da operação de chaveamento em um transistor no próximo capítulo.