Bir nedir ANAHTARI ? Anahtar, ekipmanı AÇMAK ve KAPATMAK için kullanılan bir cihazdan başka bir şey değildir. Büyük olasılıkla bu ekipman, fan, TV vb. Gibi elektrikli ekipmandır. Bir devreden akım almak için yakın bir yol (döngü) gerektirmelidir. Anahtar KAPALI ise, bu, devrenin açık olduğu ve akımın iletkenden geçemeyeceği ve ekipmanın enerjisinin kesildiği (KAPALI durumu) anlamına gelir. Enerji vermesi için anahtarı ON konumuna getirmeliyiz, tam bir devre ve yakın yol yapar. Böylece, akım ekipmandan geçebilir ve AÇILABİLİR. Bu nedenle, anahtarın işlevi devreyi yapmak (anahtar AÇIK) ve kesmektir (anahtar KAPALI).
Kontrol sistemi mühendisliğinde anahtarlar önemli bir rol oynar. Temel olarak iki tür anahtar vardır - mekanik anahtar ve elektrik anahtarı. Mekanik anahtarlar, çalışması için anahtarla fiziksel veya manuel temas gerektirir. Elektrik anahtarları fiziksel veya manuel kontak gerektirmez, işlem yapabilme özelliğine sahiptir. Elektrik anahtarları yarı iletkenlerin etkisi altında çalışır.
Mekanik Anahtarlar:
Mekanik anahtarlar ayrıca kutup ve geçiş sayısına göre farklı anahtar türlerini sınıflandırır. Kutuplar, anahtarın kullanabileceği giriş devresi (güç devresi) sayısı anlamına gelir. Fırlatmalar, anahtar için mevcut olan çıkış devresi sayısı (akımın akabileceği yol sayısı) anlamına gelir.
- Tek kutuplu tek atış (SPST)
- Tek kutuplu çift atış (SPDT)
- Çift kutuplu tek atış (DPST)
- Çift kutuplu çift atış (DPDT)
- İki kutuplu altı atış (2P6T)
- Anlık çalıştırma anahtarı / Anlık kontrol anahtarı
- Butona basınız
- Basınç şalteri
- Sıcaklık anahtarı
- Geçiş anahtarı
- döner anahtar
Olarak mekanik anahtar, iki metal plaka olan tam devreye birbirine temas akış ve kesme için akım açık devre birbirlerinden ayrılır ve akım.
1) Tek kutuplu tek atış (SPST): Bu anahtar iki terminalden oluşur; bir giriş terminali kutup olarak bilinir ve bir çıkış terminali atış olarak bilinir. Yani bu anahtarın adı tek kutuplu tek atıştır. Bu anahtar, anahtarın en basit örneğidir. Genel olarak, tek döngüde kullanılan bu anahtar, devrenin yalnızca bir yakın yolu kontrol etmesi gerektiği anlamına gelir. Tek kutuplu tek konumlu anahtar sembolü şekil 1a'da gösterildiği gibidir. Bu anahtar, şekil 1b'de gösterildiği gibi ekipman, kaynak veya elemanlarla seri bağlanır.
2) Tek kutuplu çift atış (SPDT): Bu anahtar üç terminalden oluşur; Şekil-2a'da gösterildiği gibi bir giriş terminali (kutup) ve iki çıkış terminali (atış). Bu anahtarı kullanarak, şekil-2'de gösterildiği gibi iki döngüye akım veya sinyal sağlayabiliriz. Bazen bu anahtar, seçici anahtar olarak bilinir.
3) Çift kutuplu tek atış (DPST): Bu anahtar dört terminalden oluşur; Şekil 3a'da gösterildiği gibi iki giriş terminali (kutup) ve iki çıkış terminali (atış). Bu anahtar, iki SPST anahtarına çok benzer. Her iki anahtar da tek bir karaciğerle bağlıdır, bu nedenle her iki anahtar da aynı anda çalışır. Şekil 3b'de gösterildiği gibi aynı anda iki devreyi kontrol etmek istediğimizde bu anahtarlar kullanılır.
4) Çift kutuplu çift atış (DPDT): Bu anahtar altı terminalden oluşur; iki giriş terminali (kutup) ve her bir kutup için iki terminal, bu nedenle şekil-4a'da gösterildiği gibi toplam dört çıkış terminali (atış). Bu anahtarın çalışması, aynı anda çalışan iki ayrı SPDT anahtarına benzer. Bu anahtarda, iki giriş terminali (kutup), anahtarın-1 konumunda bir set (iki) çıkış (atma-1) ile bağlanır. Anahtarın konumunu değiştirirsek, bu girişi şekil-4b'de gösterildiği gibi ikinci çıkış setine (terminal-2) bağlayacaktır. Burada örnekte gösterildiği gibi, pozisyon-1'de motor saat yönünde dönüyorsa, pozisyon-2'ye geçersek motorun saat yönünün tersine döneceğini varsayalım.
5) İki kutuplu altı atış (2P6T): Bu on dört terminalden oluşur; iki giriş terminali (kutup) ve her bir kutup için altı terminal, bu nedenle şekil 5a'da gösterildiği gibi toplam on iki çıkış terminali (atış). Genel olarak, bu tip anahtar, ortak giriş terminalli devrede değiştirme için kullanılır.
6) Anlık çalıştırma anahtarı:
- Basmalı buton: Switch'e bastığınızda switch kontakları kapanır ve akımın akması için devreyi kapatır ve butondan basıncı kaldırdığınızda switch kontakları açılır ve devre kesilir. Yani bu anahtar, kontağını açıp keserek devreyi kontrol edebilen anlık kontak anahtarıdır. Basmalı düğme anahtarında, anahtardaki basıncı kaldırdığınızda, kontağı açmak için bir yay düzeni vardır.
- Basınç şalteri: Bu tür şalter C-şekilli diyaframdan oluşur. Basınca göre bu diyafram basıncı gösteriyor. Bu anahtarlar endüstriyel uygulamada hava, su veya yağ basıncını algılamak için kullanılır. Bu anahtar, sistem basıncı ayar noktasından arttığında veya azaldığında çalışır.
- Sıcaklık anahtarı: Bu tür anahtarlar, RTD (direnç sıcaklık cihazı) gibi sıcaklık algılama cihazlarından oluşur. Bu anahtar, ölçülen sıcaklık değerine göre çalışır.
- Geçiş anahtarı: Bu tür anahtar, ev uygulamalarında elektrikli cihazları AÇMA ve KAPATMA için yaygın olarak kullanılır. ON ve OFF aletlerine yukarı veya aşağı hareket ettirebileceğimiz bir kolu vardır.
- Döner anahtar: Bu tür anahtar, bir hattı birçok hattan birine bağlamak için kullanılır. İletişim cihazlarında multi-metre, kanal seçici, menzil seçici ölçme cihazı bant seçicisi bu tip anahtarlara örnektir. Bu anahtar, tek kutuplu çok konumlu anahtarla aynıdır. Ancak bu anahtarın düzeni farklıdır.
Elektrik Anahtarları:
Elektrik anahtarları hiçbir şey değildir, ancak yarı iletken bir cihazdır. Bu anahtarlar, düşük maliyetleri, küçük boyutları ve güvenilirlikleri nedeniyle daha kullanışlıdır. Bu anahtarda silikon (Si), germanyum (Ge) vb. Yarı iletken malzemeler kullanılmıştır. Genellikle bu tür anahtarlar entegre devrelerde (IC'ler), elektrik motor sürücülerinde, HVAC uygulamasında kullanılır ve ayrıca dijital çıkış (DI) olarak yaygın olarak kullanılır. denetleyicinin.
- Röle
- Bipolar transistör
- Güç diyotu
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Röle: Röle elektromekanik prensibine göre çalışır, bu nedenle bu anahtar aynı zamanda elektromekanik anahtar olarak da bilinir. Akım bir bobinden geçtiğinde, bobin etrafında bir manyetik alan oluşturacaktır. Bu manyetik alan miktarı, bobinden geçen akım miktarına bağlıdır. Kontakların düzenlenmesi, perde limit kontakları ile akım arttırıldığında enerjilenecek ve pozisyon değiştirecek şekilde yapılır. Bazen röle, güvenlik amacıyla sıcaklığı algılamak için bi-metalik şerit kullanır. Röle geniş bir gerilim ve akım aralığında mevcuttur. Güç sisteminde, arıza tespitinde röle önemli bir rol oynar. Endüstrilerde de röleler koruyucu bir cihaz olarak kullanılmaktadır. Rölenin Çalışmasının tamamını buradan kontrol edin.
2) Bipolar Transistör: bipolar bağlantı transistörünün üç terminali vardır; taban, yayıcı ve toplayıcı. Transistörler üç bölgede çalışır; kesme, doygunluk ve aktif bölge. Transistör sembolü şekil-6'da gösterildiği gibidir. Anahtarlama amacıyla aktif bölge kullanılmaz. Temel terminalde yeterli miktarda akım mevcutsa, transistör doyma bölgesine girer ve akım kollektör-yayıcı yolundan akar ve transistör bir ON anahtarı olarak işlev görür. Temel akım yeterli değilse devre açıktır ve akım kollektör-emitörden geçemez ve transistör kesme bölgesine girer. Bu bölgede, transistör KAPALI anahtarı görevi görür. Transistör, elektronik uygulamasında bir amplifikatör olarak kullanılır ve ayrıca dijital devrelerde AND, NOT gibi bir geçit yapmak için kullanılır ve transistör, entegre devrede bir anahtarlama cihazı olarak da kullanılır.Transistörler, MOSFET'e kıyasla daha dirençli kayba sahip olduğu için yüksek güç uygulamasında kullanışlı değildir.
3) Güç diyotu: Güç diyotunun iki terminali vardır; anot ve katot. Diyot, p ve n tipi yarı iletken malzemeden oluşur ve diyot olarak bilinen pn-jonksiyonu yapar. Güç diyotunun sembolü şekil-7'deki gibidir. Diyot ileri öngerilimde olduğunda akım devre boyunca akabilir ve ters öngerilimde akımı engeller. Anot, katoda göre pozitifse, diyot ileri eğilimdedir ve bir anahtar AÇIK olarak işlev görür. Benzer şekilde, katot anoda göre pozitifse, diyot ters eğilimdedir ve bir KAPALI anahtar görevi görür. Güç diyotları, doğrultucu, voltaj çoğaltıcı devre ve voltaj kıskaç devresi vb.Gibi güç elektroniği uygulamalarında kullanılır.
4) MOSFET: MOSFET-Metal Oksit Yarı İletken Alan Etkili Transistör. MOSFET'in üç terminali vardır; kapı, drenaj ve kaynak. MOSFET iki temel formda çalışır; Tükenme türü ve Geliştirme türü. Geçit kaynağı voltajı (V GS) yeterli değilse, MOSFET tükenme tipi olarak çalışır ve MOSFET'in tükenme modu KAPALI anahtarına benzer. Geçit kaynağı voltajı (V GS) yeterliyse, MOSFET geliştirme tipi olarak çalışır ve MOSFTE'nin geliştirme modu ON anahtarına benzer. MOSFET'in geçiş aralığı onlarca neon saniyeden birkaç yüz mikrosaniyeye kadardır. Doğrusal voltaj regülatöründe, kıyıcıda ve ses frekansı güç amplifikatöründe vb. Kullanılan MOSFET. MOSFET Devreleri için burayı kontrol edin.
5) IGBT: IGBT- Insulated Gate Bipolar Transistor. IGBT, BJT ve MOSFET'in bir kombinasyonudur. IGBT, yüksek bir giriş empedansına ve yüksek anahtarlama hızlarına (MOSFET'in özelliği) ve ayrıca düşük doyma voltajına (BJT'nin özelliği) sahiptir. IGBT'nin üç terminali vardır; Kapı, Verici ve Toplayıcı. IGBT, kapı terminali kullanımıyla kontrol edebilir. Kapı terminalini tetikleyerek ve devre dışı bırakarak AÇIK ve KAPALI konuma getirilebilir. IGBT, GTO ile aynı pozitif ve negatif voltajı engelleyebilir. IGBT, inverter, çekiş motoru kontrolü, indüksiyonlu ısıtma ve anahtarlamalı güç kaynaklarında kullanılır.
6) SCR: SCR - Silikon Kontrollü Doğrultucu. SCR'nin üç terminali vardır; Kapı, Anot ve Katot. SCR'nin çalışması diyotla aynıdır, ancak ileri önyargılı olduğunda (katot negatif ve anot pozitif) SCR başlangıç iletimi ve kapıdaki pozitif saat darbesi de gereklidir. İleri bias'ta, kapının saat darbesi sıfır ise, SCR zorunlu komutasyonla kapatılır ve ters önyargıda SCR, diyotla aynı KAPALI durumda kalır. SCR'ler motor kontrolünde, güç regülatörlerinde ve lamba kısmada kullanılır.
7) TRIAC: TRIAC, bağlı kapı ile ters paralel bağlanmış iki SCR ile aynıdır. TRIAC iki yönlü bir cihazdır. TRIAC'ın üç terminali vardır; Ana terminal 1 (MT), Ana terminal 2 (MT2) ve kapı. MT1 ve MT2 terminalleri kontrol etmek istediğimiz devreye bağlıdır ve pozitif gerilim veya negatif gerilim ile darbeyi tetiklemek için geçit mevcuttur. MT2 terminali, MT1 terminaline göre pozitif voltajda olduğunda ve kapı da pozitif tetiklendiğinde, TRIAC'ın SCR-1'i tetiklenir. MT1 terminali, MT2 terminaline göre pozitif voltajda olduğunda ve kapı da pozitif tetiklendiğinde, TRIAC'ın SCR-2'si tetiklenir. TRIAC hem AC hem de DC kaynakları için kullanılabilir, ancak genel olarak TRIAC, motor kontrolü, ışıkları açma (endüstriyel ve evsel), vb. Gibi AC uygulamasında kullanılır. Triac Dimmer Devre için burayı kontrol edin.
8) DIAC: DIAC- Diyot AC anahtarı. DIAC'ın iki terminali vardır. Bu anahtar her iki yönde de çalışabilir. DIAC sembolü şekil-12'de gösterildiği gibidir. DIAC iki bölgede çalışır; ileri engelleme veya ters engelleme bölgesi ve çığ kırılma bölgesi. Uygulanan voltaj kırılma voltajından düşük olduğunda, DIAC ileri blokaj veya ters blokaj bölgesinde çalışır. Bu bölgede DIAC, OFF anahtarı olarak hareket eder. Uygulanan voltaj kırılma voltajından daha büyük olduğunda çığ düşmesi meydana gelir ve DIAC, ON anahtarı olarak hareket eder. DIAC, TRIAC ve SCR'ye kıyasla düşük voltaj ve düşük akım uygulamaları için keskin bir şekilde geçiş yapamaz. DIAC, ışık kısma, evrensel motor kontrolü ve ısı kontrol devresinde kullanılır.
9) Kapı Kapatma Tristörü: GTO'nun üç terminali vardır; Kapı, Anot ve Katot. Adından da anlaşılacağı gibi, bu cihaz kapı terminalinden KAPATILABİLİR. GTO sembolünde, kapı terminalinde akımın çift yönlü akışını kapı terminalinden gösteren iki oktan oluşur. Bu cihaz, küçük bir pozitif geçit akımı uygulayarak AÇILABİLİR ve kapı terminalinden negatif darbe ile KAPATILABİLİR. İnverterlerde, AC ve DC Sürücülerinde, endüksiyon ısıtıcısında ve SVC'de (statik VAR kompanzasyonu) kullanılan GTO. GTO, fren devresi yardımı olmadan endüktif yükleri kapatmak için kullanamaz.
