מה זה מתג ? מתג אינו אלא מכשיר המשמש להפעלה וכיבוי של הציוד. ככל הנראה ציוד זה הוא ציוד חשמלי כמו מאוורר, טלוויזיה וכו 'כדי להזרים זרם ממעגל הוא חייב לדרוש מסלול קרוב (לולאה). אם המתג כבוי, פירוש הדבר שהמעגל פתוח והזרם אינו יכול לזרום דרך המוליך והציוד אינו פעיל (מצב OFF). כדי לגרום לו להמריץ, עלינו להפעיל את מתג ההפעלה, זה הופך מעגל שלם ונתיב קרוב. אז, זרם יכול לזרום דרך הציוד והוא יכול להדליק. לכן, פונקציית המתג היא ליצור (מתג מופעל) ולנתק (מתג כבוי) למעגל.
בהנדסת מערכות בקרה, מתגים ממלאים תפקיד חשוב. ישנם בעיקר שני סוגים של מתגים - מתג מכני ומתג חשמלי. מתגים מכניים דורשים מגע פיזי או ידני עם מתג להפעלה. מתגי חשמל אינם דורשים מגע פיזי או ידני, יש לו יכולת לבצע פעולה. מתגים חשמליים פועלים תחת פעולת מוליכים למחצה.
מתגים מכניים:
מתגים מכניים מסווגים עוד יותר לסוגים שונים של מתגים בהתבסס על מספר הקטבים והדרך. קטבים פירושם מספר מעגלי הקלט (מעגל ההספק) העומד לרשות המתג. זורק פירושו מספר מעגל הפלט (מספר הנתיב בו יכול לזרום הזרם) הזמין למתג.
- זריקה בודדת של מוט יחיד (SPST)
- זריקה כפולה של מוט יחיד (SPDT)
- זריקה יחידה של מוט כפול (DPST)
- זריקה כפולה עם מוט כפול (DPDT)
- שני קטבים שש לזרוק (2P6T)
- מתג הפעלה רגעי / מתג בקרה רגעי
- לחץ על הכפתור
- מתג לחץ
- מתג טמפרטורה
- מתג
- מתג סיבובי
בשנת מתג מכני, שני לוחות מתכת הם נוגעים זה בזה כדי מעגל שלם עבור לזרם לזרום ולהפריד אחד את השני כדי במעגל פתוח עבור הנוכחית להפריע.
1) זריקה אחת של מוט יחיד (SPST): מתג זה מורכב משני מסופים; מסוף קלט אחד מכונה מוט ומסוף יציאה אחד מכונה זריקה. אז שם המתג הזה הוא זריקה אחת של מוט יחיד. מתג זה הוא הדוגמה הפשוטה ביותר למתג. באופן כללי, מתג זה המשמש בלולאה יחידה, פירושו שהמעגל דורש לשלוט רק בנתיב קרוב אחד. סמל של מתג זריקה חד מוטית אחת הוא כמוצג באיור -1 א. מתג זה מחובר בסדרה עם הציוד, המקור או האלמנטים כמוצג באיור -1 ב.
2) זריקה כפולה של מוט יחיד (SPDT): מתג זה מורכב משלושה מסופים; מסוף כניסה אחד (מוט) ושני מסוף יציאה (זריקה) כמוצג באיור -2 א. באמצעות מתג זה, אנו יכולים לספק זרם או אות לשתי לולאות כפי שמוצג באיור -2. לפעמים מתג זה מכונה מתג בורר.
3) זריקה כפולה של מוט כפול (DPST): מתג זה מורכב מארבעה מסופים; שני מסופי כניסה (מוט) ושני מסוף יציאה (זריקה) כפי שמוצג באיור -3 א. מתג זה דומה מאוד לשני מתגי SPST. שני המתגים מחוברים לכבד יחיד ולכן שני המתגים פועלים בפעם אחת. מתגים אלה משמשים כאשר אנו רוצים לשלוט על שני מעגלים באותו זמן כפי שמוצג באיור -3 ב.
4) זריקה כפולה של מוט כפול (DPDT): מתג זה מורכב משישה מסופים; שני מסופי כניסה (מוט) ושני מסופים לכל מוט, כך שסך הכל ארבעה מסופי יציאה (זריקה) כפי שמוצג באיור 4 א. הפעלת מתג זה דומה לשני מתגי SPDT נפרדים הפועלים בו זמנית. במתג זה, שני מסופי כניסה (מוט) מחוברים עם סט אחד (שניים) של יציאה (זריקה -1) במצב -1 של המתג. אם נשנה את מיקום המתג, הוא יחבר את הקלט הזה עם סט פלט שני (מסוף 2) כפי שמוצג באיור 4 ב. כאן, כפי שמוצג בדוגמה, נניח שבמצב -1 אם המנוע מסתובב בכיוון השעון, אם נשנה למצב -2 המנוע יסתובב בכיוון השעון.
5) שני קטבים שש זורקים (2P6T): זה מורכב מארבעה עשר מסופים; שני מסופי כניסה (קטבים) ושישה מסופים לכל מוט, כך שסך הכל שתים עשרה מסופי יציאה (זריקה) כפי שמוצג באיור 5 א. באופן כללי, מתג מסוג זה משמש להחלפה במעגל עם מסוף קלט משותף.
6) מתג הפעלה רגעי:
- מתג כפתור לחיצה: כאשר אתה לוחץ על המתג, אנשי הקשר של המתג סגורים והופכים את המעגל לקרוב לזרימת הזרם וכאשר אתה מסיר לחץ מהכפתור, אנשי הקשר של המתג פתוחים ושוברים את המעגל. לכן, מתג זה הוא מתג מגע רגעי המסוגל לשלוט במעגל על ידי יצירת וניתוק המגע שלו. במתג הכפתור, כאשר אתה מסיר לחץ מהמתג, יש סידור של קפיץ לפתיחת מגע.
- מתג לחץ: סוג זה של מתג מורכב מסרעפת בצורת C. על פי לחץ, הסרעפת הזו מעידה על לחץ. מתגים אלה משמשים לחישת לחץ אוויר, מים או נפט, ביישום תעשייתי. מתג זה פועל כאשר לחץ המערכת עולה או יורד מנקודת ההגדרה.
- מתג טמפרטורה: סוג זה של מתגים מורכב ממכשירים לחישת טמפרטורה כמו RTD (התקן טמפרטורת התנגדות). מתג זה פועל על פי ערך הטמפרטורה הנמדדת.
- מתג למתג: סוג זה של מתג משמש בדרך כלל ביישומים ביתיים למכשירים חשמליים מופעלים ומופעלים. יש לה מנוף שבאמצעותו אנו יכולים לעבור למעלה או למטה למכשירי ON ו- OFF.
- מתג סיבובי: סוג זה של מתג משמש לחיבור קו אחד עם אחד מהקווים הרבים. Nob של רב-מטר, בורר ערוצים, בורר טווח מדידת מכשירי מדידה במכשירי תקשורת הם הדוגמאות למתג מסוג זה. מתג זה זהה למתג רב זריקה יחיד. אבל סידור המתג הזה שונה.
מתגי חשמל:
מתגים חשמליים אינם אלא מכשיר מוליך למחצה. מתגים אלה שימושיים יותר בגלל עלותם הנמוכה, גודלם הקטן ואמינותם. במתג זה, חומרים מוליכים למחצה משומשים כמו סיליקון (Si), גרמניום (Ge) וכו 'באופן כללי, סוג זה של מתגים משמש במעגלים משולבים (IC), כונני מנוע חשמליים, יישום HVAC וגם נעשה שימוש נרחב כפלט דיגיטלי (DI) של בקר.
- ממסר
- טרנזיסטור דו קוטבי
- דיודת חשמל
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- טריאק
- DIAC
- GTO
1) ממסר: ממסר פועל על פי העיקרון של אלקטרומכניקה, ולכן מתג זה מכונה גם מתג אלקטרומכני. כאשר הזרם עובר דרך סליל, הוא ייצור שדה מגנטי סביב הסליל. כמות זו של שדה מגנטי תלויה בכמות הזרם העוברת דרך הסליל. סידור המגעים נעשה בצורה כזו שאם גדל הזרם עם מגבלת הווילון, מפעילים מגעים ומשנים את מיקומם. לפעמים, ממסר משתמש ברצועה דו-מטאלית כדי לחוש את הטמפרטורה למטרות בטיחות. הממסר זמין במגוון רחב של מתח וזרם. במערכת החשמל, ממסר ממלא תפקיד חשוב בזיהוי תקלות. גם בענפים, ממסרים משמשים כמכשיר הגנה. בדוק את עבודת הממסר המלאה כאן.
2) טרנזיסטור דו קוטבי: טרנזיסטור צמתים דו קוטבי כולל שלושה מסופים; בסיס, פולט ואספן. טרנזיסטורים הם עבודה בשלושה אזורים; ניתוק, רוויה ואזור פעיל. סמל הטרנזיסטור הוא כפי שמוצג באיור 6. למטרת החלפה, לא נעשה שימוש באזור פעיל. אם יש כמות מספקת של זרם במסוף הבסיס, הטרנזיסטור נכנס לאזור הרוויה והזרם יזרום דרך נתיב הקולט והטרנזיסטור ישמש כמתג הפעלה. אם זרם הבסיס אינו מספיק, המעגל פתוח והזרם אינו יכול לזרום דרך פולט הקולט והטרנזיסטור נכנס לאזור המנותק. באזור זה, הטרנזיסטור משמש כמתג OFF. טרנזיסטור משמש כמגבר ביישום אלקטרוניקה והוא משמש גם לייצור שער כמו AND, לא במעגלים דיגיטליים וטרנזיסטור משמש גם כמכשיר מיתוג במעגל משולב.טרנזיסטורים אינם שימושיים ביישום הספק גבוה כיוון שיש לו אובדן התנגדות יותר בהשוואה ל- MOSFET.
3) דיודת הספק: לדיודת הספק יש שני מסופים; אנודה וקתודה. דיודה מורכבת מחומר מוליך למחצה מסוג p ו- n ויוצרת צומת pn, המכונה דיודה. סמל דיודת הספק הוא כפי שמוצג באיור 7. כאשר דיודה נמצאת בהטיה קדימה זרם יכול לזרום דרך המעגל ובהטיה הפוכה חוסם זרם. אם האנודה חיובית ביחס לקתודה, הדיודה נמצאת בהטיה קדימה ומשמשת כמתג מופעל. באופן דומה, אם הקתודה חיובית ביחס לאנודה, הדיודה נמצאת בהטיה הפוכה ומשמשת ככיבוי. דיודות הספק משמשות ביישומי אלקטרוניקה חשמל כמו מיישר, מעגל מכפיל מתח ומעגל מהדק מתח וכו '.
4) MOSFET: טרנזיסטור אפקט שדה מוליך למחצה MOSFET- מתכת. ל- MOSFET שלושה מסופים; שער, ניקוז ומקור. MOSFET הוא עבודות בשתי צורות בסיסיות; סוג הדלדול וסוג השיפור. אם מתח המקור של השער (V GS) אינו מספיק, MOSFET פועל כסוג דלדול ומצב הדלדול של MOSFET דומה למתג OFF. אם מתח המקור לשער (V GS) מספיק, MOSFET פועל כסוג שיפור ומצב שיפור של MOSFTE דומה למתג ON. טווח המעבר של MOSFET הוא עשרות שניות ניאון לכמה מאות מיקרו-שניות. MOSFET המשמש בווסת מתח ליניארי, מסוק ומגבר תדר שמע וכו 'בדוק כאן אם קיימים מעגלי MOSFET.
5) IGBT: טרנזיסטור דו-קוטבי של שער מבודד IGBT . IGBT הוא שילוב של BJT ו- MOSFET. ל- IGBT עכבת קלט גבוהה ומהירויות מיתוג גבוהות (האופייניות ל- MOSFET) וכן מתח רוויה נמוך (האופייני ל- BJT). ל- IGBT שלושה מסופים; שער, פולט ואספן. IGBT יכול לשלוט באמצעות מסוף שער. ניתן להפעיל ולכבות אותו על ידי הפעלה והשבתה של מסוף השער שלו. IGBT יכול לחסום מתח חיובי ושלילי זהה ל- GTO. IGBT משמש במהפך, בקרת מנוע גרירה, חימום אינדוקציה וספקי כוח במצב מיתוג.
6) SCR: מיישר מבוקר סיליקון. ל- SCR שלושה מסופים; שער, אנודה וקתודה. עבודה של SCR זהה לדיודה, אך הולכת SCR מתחילה כאשר היא מוטה קדימה (הקתודה היא שלילית והאנודה היא חיובית) ונדרש גם דופק שעון חיובי בשער. בהטיה קדימה, אם דופק השעון של השער הוא אפס, SCR כבוי על ידי מעבר מאולץ ובטיה הפוכה SCR נשאר במצב OFF כמו דיודה. SCRs משמשים לבקרת מנוע, לווסתים ולהסננת מנורות.
7) TRIAC: TRIAC זהה לשני SCR המחוברים במקביל הפוך לשער המחובר. TRIAC הוא מכשיר דו-כיווני. ל- TRIAC שלושה מסופים; מסוף ראשי 1 (MT), מסוף ראשי 2 (MT2) ושער. מסופי MT1 ו- MT2 מחוברים למעגל אותו אנו רוצים לשלוט והשער זמין להפעלת דופק על ידי מתח חיובי או מתח שלילי. כאשר מסוף MT2 נמצא במתח חיובי ביחס למסוף MT1 והשער מופעל גם חיובי, אז מפעיל SCR-1 של TRIAC. כאשר מסוף MT1 נמצא במתח חיובי ביחס למסוף MT2 והשער מופעל גם חיובי, אז מפעיל SCR-2 של TRIAC. TRIAC יכול לשמש לשני המקורות AC ו- DC, אך בדרך כלל, TRIAC משמש ביישום זרם חילופין כמו בקרת מנוע, הפעלת אורות (תעשייתיים וביתיים) וכו 'בדוק כאן אם יש מעגל דימר של Triac.
8) DIAC: מתג דיאק- דיודה. ל- DIAC שני מסופים. מתג זה יכול לפעול בשני הכיוונים. סמל DIAC הוא כפי שמוצג באיור 12. DIAC עובד בשני אזורים; אזור חסימה קדימה או חסימה הפוכה ואזור פריצת שלגים. כאשר מתח מופעל נמוך ממתח הפריצה DIAC עובד באזור חסימה קדימה או חסימה לאחור. באזור זה DIAC משמש כמתג OFF. כאשר המתח המופעל גדול ממתח הפריצה, מתרחשת התמוטטות שלגים, ו- DIAC משמש כמתג ON. DIAC אינו יכול לעבור בצורה חדה ליישום מתח נמוך וזרם נמוך בהשוואה ל- TRIAC ו- SCR. DIAC המשמש בעמעום אור, בקרה על מנוע אוניברסלי ומעגל בקרת חום.
9) תיריסטור כיבוי שער: ל- GTO שלושה מסופים; שער, אנודה וקתודה. כפי שמציע השם, מכשיר זה יכול לכבות דרך מסוף השער. בסמל של GTO מורכב משני חצים על מסוף השער, המראה את זרימת הזרם הדו-כיוונית דרך מסוף השער. מכשיר זה יכול להדליק על ידי הפעלת זרם שער חיובי קטן ולכבות באמצעות דופק שלילי ממסוף השער. GTO המשמש בממירים, כונני AC ו- DC, תנור אינדוקציה ו- SVC (פיצוי VAR סטטי). GTO אינה יכולה להשתמש בכיבוי עומסים אינדוקטיביים, ללא עזרת מעגל הצנרת.
