Što je PREKIDAČ ? Prekidač nije ništa drugo do uređaj koji služi za UKLJUČIVANJE I ISKLJUČIVANJE opreme. Najvjerojatnije je ova oprema električna oprema poput ventilatora, televizora itd. Da bi struja potekla iz strujnog kruga, mora imati blizav put (petlju). Ako je prekidač ISKLJUČEN, to znači da je krug otvoren i struja ne može teći kroz vodič, a oprema je isključena (stanje ISKLJUČENO). Da bismo ga aktivirali, moramo uključiti prekidač, on čini kompletan krug i zatvoren put. Dakle, struja može teći kroz opremu i može se UKLJUČITI. Dakle, funkcija prekidača je da napravi (prekidač je UKLJUČEN) i prekine (prekidač je ISKLJUČEN) krug.
U inženjerstvu upravljačkog sustava prekidači igraju važnu ulogu. Postoje uglavnom dvije vrste prekidača - mehanička sklopka i električna sklopka. Mehanički prekidači za rad zahtijevaju fizički ili ručni kontakt s prekidačem. Električni prekidači ne zahtijevaju fizički ili ručni kontakt, on ima sposobnost izvođenja operacija. Električne sklopke rade pod djelovanjem poluvodiča.
Mehanički prekidači:
Mehanički prekidači dalje se klasificiraju u različite vrste prekidača na temelju broja polova i prolaza. Stubovi znače broj ulaznog kruga (kruga napajanja) dostupan prekidaču. Bacanja znači broj izlaznih krugova (broj putanja u kojima može teći struja) dostupan prekidaču.
- Jedno bacanje (SPST)
- Jednokratno dvostruko bacanje (SPDT)
- Dvopolno jedno bacanje (DPST)
- Dvostruko dvostruko bacanje (DPDT)
- Šest bacanja s dva pola (2P6T)
- Prekidač trenutnog rada / prekidač trenutnog upravljanja
- Pritisnite tipku
- Prekidač pritiska
- Prekidač temperature
- Preklopni prekidač
- Rotacijski prekidač
U mehaničkom prekidaču dvije metalne pločice se međusobno dodiruju kako bi dovršile krug za strujanje i razdvojile se do otvorenog kruga kako bi struja prekinula.
1) Jednopolno jedno bacanje (SPST): Ova sklopka sastoji se od dva terminala; jedan ulazni terminal poznat je kao pol, a jedan izlazni terminal poznat je kao bacanje. Dakle, naziv ovog prekidača je jednopolno jedno bacanje. Ovaj prekidač je najjednostavniji primjer prekidača. Općenito, ovaj prekidač koji se koristi u jednoj petlji znači da sklop zahtijeva kontrolu samo jednog bliskog puta. Simbol jednopolnog prekidača za jedno bacanje prikazan je na slici-1a. Ovaj prekidač povezan je u seriju s opremom, izvorom ili elementima kao što je prikazano na slici-1b.
2) Jednopolno dvostruko bacanje (SPDT): Ova sklopka sastoji se od tri terminala; jedan ulazni terminal (pol) i dva izlazna terminala (bacanje) kao što je prikazano na slici 2a. Korištenjem ovog prekidača možemo napajati struju ili signal u dvije petlje kao što je prikazano na slici 2. Ponekad je ovaj prekidač poznat kao prekidač za odabir.
3) Dvopolno jedno bacanje (DPST): Ova sklopka sastoji se od četiri terminala; dva ulazna terminala (pol) i dva izlazna terminala (bacanje) kao što je prikazano na slici-3a. Ovaj je prekidač vrlo sličan dvama SPST prekidačima. Oba su prekidača povezana s jednom jetrom, tako da oba prekidača rade istovremeno. Ovi prekidači koriste se kada želimo istovremeno kontrolirati dva kruga kao što je prikazano na slici 3b.
4) Dvopolno dvostruko bacanje (DPDT): Ova sklopka sastoji se od šest terminala; dva ulazna terminala (pol) i dva terminala za svaki pol, dakle ukupno četiri izlazna terminala (bacanje) kao što je prikazano na slici 4a. Rad ovog prekidača sličan je dvama odvojenim SPDT prekidačima koji rade istodobno. U ovom su prekidaču dva terminala ulaza (pol) povezana s jednim skupom (dva) izlaza (bacanje-1) u položaju-1 sklopke. Ako promijenimo položaj prekidača, on će spojiti ovaj ulaz s drugim skupom izlaza (terminal-2) kao što je prikazano na slici-4b. Ovdje, kao što je prikazano u primjeru, pretpostavimo da će se u položaju-1, ako se motor okreće u smjeru kazaljke na satu, ako se promijenimo u položaj-2, motor okretati u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
5) Šest bacanja s dva pola (2P6T): Sastoji se od četrnaest terminala; dva ulazna terminala (pola) i šest terminala za svaki pol, dakle ukupno dvanaest izlaznih terminala (bacanje) kao što je prikazano na slici-5a. Općenito se ovaj tip prekidača koristi za prebacivanje u krug sa zajedničkim ulaznim terminalom.
6) Prekidač za trenutni rad:
- Prekidač s gumbom: kada pritisnete prekidač, kontakti prekidača se zatvaraju i čine krug zatvorenim za protok struje, a kada uklonite pritisak s gumba, kontakti prekidača su otvoreni i prekidaju krug. Dakle, ovaj prekidač je trenutni kontaktni prekidač koji je u stanju upravljati krugom stvaranjem i prekidanjem njegovog kontakta. U prekidaču s tipkom, kada uklonite pritisak s prekidača, postoji opruga za otvaranje kontakta.
- Prekidač tlaka: Ova vrsta sklopke sastoji se od membrane u obliku slova C. Prema tlaku, ova dijafragma pokazuje tlak. Ovi prekidači koriste se za osjet tlaka zraka, vode ili ulja u industrijskoj primjeni. Ova sklopka radi, kada se pritisak sustava povećava ili smanjuje od zadane vrijednosti.
- Prekidač temperature: Ova vrsta sklopki sastoji se od uređaja za osjetljivost temperature poput RTD (temperaturni uređaj otpora). Ovaj prekidač radi prema vrijednosti izmjerene temperature.
- Preklopni prekidač: Ova vrsta prekidača obično se koristi u kućanstvu za UKLJUČIVANJE i ISKLJUČIVANJE električnih uređaja. Ima polugu pomoću koje se možemo pomicati gore ili dolje na ON i OFF uređaje.
- Rotacijska sklopka: Ova vrsta sklopke koristi se za spajanje jedne linije s jednom od mnogih linija. Nob višemetara, birač kanala, odabir opsega uređaja za mjerenje opsega u komunikacijskim uređajima primjeri su ove vrste prekidača. Ovaj je prekidač isti kao jednopolni višenamjenski prekidač. Ali raspored ove sklopke je drugačiji.
Električni prekidači:
Električne sklopke nisu ništa drugo nego je to poluvodički uređaj. Te su sklopke korisnije zbog svoje niske cijene, male veličine i pouzdanosti. U ovom prekidaču koriste se poluvodički materijali poput silicija (Si), germanija (Ge) itd. Općenito, ova vrsta prekidača koristi se u integriranim krugovima (IC), elektromotornim pogonima, HVAC aplikaciji i također se široko koristi kao digitalni izlaz (DI) kontrolora.
- Relej
- Bipolarni tranzistor
- Dioda napajanja
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIJAK
- DIAC
- GTO
1) Relej: Relej radi na principu elektromehaničkog, pa je ovaj prekidač poznat i kao elektromehanički prekidač. Kad struja prođe kroz zavojnicu, stvorit će magnetsko polje oko zavojnice. Ova količina magnetskog polja ovisi o količini struje koja prolazi kroz zavojnicu. Raspored kontakata je izveden na takav način da se, ako se struja poveća s ograničenjem zavjese, kontakti aktiviraju i promijene svoj položaj. Relej ponekad koristi dvometalnu traku kako bi iz sigurnosnih razloga osjetio temperaturu. Releji su dostupni u širokom rasponu napona i struje. U elektroenergetskom sustavu relej igra važnu ulogu u prepoznavanju kvarova. U industriji se također releji koriste kao zaštitni uređaj. Ovdje provjerite kompletan rad releja.
2) Bipolarni tranzistor: tranzistor s bipolarnim spojevima ima tri terminala; baza, emiter i kolektor. Tranzistori rade na tri regije; granica, zasićenje i aktivno područje. Simbol tranzistora prikazan je na slici 6. U svrhu prebacivanja ne koristi se aktivno područje. Ako je na baznom priključku dostupna dovoljna količina struje, tranzistor ulazi u područje zasićenja i struja će teći kroz put kolektor-emiter, a tranzistor djeluje kao prekidač ON. Ako osnovna struja nije dovoljna, krug je otvoren i struja ne može teći kroz kolektor-emiter i tranzistor ulazi u odsječno područje. U ovom području tranzistor djeluje kao prekidač OFF. Tranzistor se koristi kao pojačalo u primjeni elektronike, a koristi se i za izradu vrata poput I, NE u digitalnim krugovima, a tranzistor se koristi i kao sklopni uređaj u integriranom krugu.Tranzistori nisu korisni u primjeni velike snage jer imaju veći otporni gubitak u usporedbi s MOSFET-om.
3) Power dioda: Power dioda ima dva terminala; anoda i katoda. Dioda se sastoji od poluvodičkog materijala tipa p i n i čini pn-spoj koji je poznat kao dioda. Simbol diode napajanja prikazan je na slici 7. Kad se dioda nalazi u prednjem predsmjeru, struja može teći kroz krug, a u obrnutom prednaponu blokira struju. Ako je anoda pozitivna u odnosu na katodu, dioda je u prednjem smjeru i djeluje kao prekidač ON. Slično tome, ako je katoda pozitivna u odnosu na anodu, dioda je u obrnutom smjeru i djeluje kao prekidač OFF. Snažne diode koriste se u primjeni energetske elektronike poput ispravljača, kruga umnoživača napona i kruga stezanja napona itd.
4) MOSFET: Tranzistor s poljskim efektom MOSFET-metalnog oksida. MOSFET ima tri terminala; vrata, odvod i izvor. MOSFET je rad na dva osnovna oblika; Vrsta iscrpljivanja i vrsta poboljšanja. Ako napon izvora vrata (V GS) nije dovoljan, MOSFET radi kao vrsta iscrpljivanja, a način iscrpljivanja MOSFET-a sličan je prekidaču OFF. Ako je napon izvora vrata (V GS) dovoljan, MOSFET djeluje kao vrsta poboljšanja, a način poboljšanja MOSFTE sličan je prekidaču ON. Raspon prebacivanja MOSFET-a je desetak neonskih sekundi do nekoliko stotina mikrosekundi. MOSFET koji se koristi u linearnom regulatoru napona, helikopteru i pojačivaču snage audio frekvencije, itd. Ovdje provjerite MOSFET krugove.
5) IGBT: IGBT- bipolarni tranzistor s izoliranom kapijom. IGBT je kombinacija BJT-a i MOSFET-a. IGBT ima visoku ulaznu impedanciju i velike brzine prebacivanja (karakteristično za MOSFET), kao i mali napon zasićenja (karakterističan za BJT). IGBT ima tri terminala; Vrata, odašiljač i kolektor. IGBT može upravljati upotrebom gate terminala. Može se UKLJUČITI i ISKLJUČITI aktiviranjem i onemogućavanjem terminala vrata. IGBT može blokirati i pozitivni i negativni napon kao i GTO. IGBT se koristi u pretvaračima, upravljanju vučnim motorom, indukcijskim grijanjem i napajanju s preklopnim načinom rada.
6) SCR: SCR - Silicijski kontrolirani ispravljač. SCR ima tri terminala; Vrata, anoda i katoda. Rad SCR-a je isti kao i dioda, ali SCR započinje s provođenjem kada je u prednjem prednaponu (katoda je negativna, a anoda pozitivna) i pozitivan impuls takta na ulazu. U prednaponu, ako je impuls sata na vratima nula, SCR se isključuje prisilnom komutacijom, a u obrnutom prednaponu SCR ostaje u isključenom stanju kao i dioda. SCR se koriste u upravljanju motorom, regulatorima snage i prigušivanju žarulja.
7) TRIAC: TRIAC je isti kao dva SCR-a spojena obrnuto paralelno s povezanim vratima. TRIAC je dvosmjerni uređaj. TRIAC ima tri terminala; Glavni terminal 1 (MT), glavni terminal 2 (MT2) i vrata. Priključci MT1 i MT2 povezani su krugom kojim želimo upravljati, a vrata su dostupna za aktiviranje impulsa pozitivnim ili negativnim naponom. Kada je MT2 terminal na pozitivnom naponu u odnosu na MT1 terminal i vrata su također pozitivno okidana, tada se okidač SCR-1 TRIAC-a aktivira. Kada je MT1 stezaljka na pozitivnom naponu u odnosu na MT2 stezaljku i vrata su također pozitivno aktivirana, tada se okidač SCR-2 TRIAC-a aktivira. TRIAC se može koristiti za oba izvora izmjeničnog i istosmjernog napajanja, ali općenito se TRIAC koristi u izmjeničnim primjenama poput upravljanja motorom, uključivanja svjetala (industrijskih i kućanskih) itd. Ovdje provjerite ima li Triac dimmer kruga.
8) DIAC: DIAC- Diodna izmjenična sklopka. DIAC ima dva terminala. Ovaj prekidač može raditi u oba smjera. Simbol DIAC-a prikazan je na slici 12. DIAC radi na dvije regije; prednje ili obrnuto blokirajuće područje i područje obrušavanja lavine. Kada je primijenjeni napon manji od napona prekida, DIAC djeluje u prednjem ili obrnutom blokirajućem području. U ovom području DIAC djeluje kao prekidač OFF. Kada je primijenjeni napon veći od napona prekida, dolazi do sloma lavine i DIAC djeluje kao prekidač ON. DIAC se ne može naglo prebaciti za primjenu niskog napona i slabe struje u usporedbi s TRIAC-om i SCR-om. DIAC se koristi u prigušivanju svjetla, upravljanju univerzalnim motorom i krugu upravljanja toplinom.
9) Tiristor za isključivanje vrata: GTO ima tri terminala; Vrata, anoda i katoda. Kao što naziv sugerira, ovaj se uređaj može ISKLJUČITI kroz terminal vrata. Simbol GTO sastoji se od dvije strelice na priključku vrata, koji pokazuju dvosmjerni protok struje kroz terminal vrata. Ovaj se uređaj može UKLJUČITI primjenom male pozitivne struje na vratima i ISKLJUČITI se negativnim impulsom s terminala na vratima. GTO koji se koristi u pretvaračima, AC i DC pogonima, indukcijskom grijaču i SVC (statička VAR kompenzacija). GTO se ne može koristiti za isključivanje induktivnih opterećenja bez pomoći kruga snubera.
