¿Qué es un interruptor ? El interruptor no es más que un dispositivo que se utiliza para encender y apagar el equipo. Lo más probable es que este equipo sea un equipo eléctrico como un ventilador, un televisor, etc. Para que la corriente fluya desde un circuito, debe requerir una ruta cerrada (bucle). Si el interruptor está APAGADO, eso significa que el circuito está abierto y la corriente no puede fluir a través del conductor y el equipo está desenergizado (estado APAGADO). Para que se energice, tenemos que encender el interruptor, hace un circuito completo y cierra el camino. Entonces, la corriente puede fluir a través del equipo y puede encenderse. Entonces, la función del interruptor es hacer (el interruptor está encendido) y romper (el interruptor está apagado) el circuito.
En la ingeniería de sistemas de control, los interruptores juegan un papel importante. Hay principalmente dos tipos de interruptores: interruptor mecánico e interruptor eléctrico. Los interruptores mecánicos requieren contacto físico o manual con el interruptor para su funcionamiento. Los interruptores eléctricos no requieren contacto físico ni manual, tiene capacidad para realizar operación. Los interruptores eléctricos operan bajo la acción de semiconductores.
Interruptores mecánicos:
Los interruptores mecánicos se clasifican además en diferentes tipos de interruptores según el número de polos y pasantes. Polos significa el número de circuito de entrada (circuito de potencia) disponible para el interruptor. Tiros significa el número de circuito de salida (número de camino en el que puede fluir la corriente) disponible para el interruptor.
- Unipolar de un tiro (SPST)
- Unipolar de doble tiro (SPDT)
- Tiro simple bipolar (DPST)
- Bipolar doble tiro (DPDT)
- Dos postes de seis tiros (2P6T)
- Interruptor de operación momentánea / Interruptor de control momentáneo
- Presionar el botón
- Interruptor de presión
- Cambio de temperatura
- Interruptor de palanca
- interruptor giratorio
En el interruptor mecánico, dos placas de metal se tocan entre sí para completar el circuito para que la corriente fluya y se separan para abrir el circuito para que la corriente se interrumpa.
1) Unipolar y un tiro (SPST): este interruptor consta de dos terminales; un terminal de entrada se conoce como polo y un terminal de salida se conoce como tiro. Entonces, el nombre de este interruptor es unipolar de un tiro. Este interruptor es el ejemplo más simple de cambio. Generalmente, este interruptor utilizado en un solo lazo, significa que el circuito requiere controlar solo una ruta cerrada. El símbolo del interruptor unipolar de un solo tiro es como se muestra en la figura 1a. Este interruptor está conectado en serie con el equipo, la fuente o los elementos como se muestra en la figura 1b.
2) Unipolar de doble tiro (SPDT): este interruptor consta de tres terminales; un terminal de entrada (polo) y dos terminales de salida (tiro) como se muestra en la figura 2a. Al usar este interruptor, podemos suministrar corriente o señal a dos lazos como se muestra en la figura 2. A veces, este interruptor se conoce como interruptor selector.
3) Un tiro bipolar (DPST): Este interruptor consta de cuatro terminales; dos terminales de entrada (polo) y dos terminales de salida (tiro) como se muestra en la figura 3a. Este conmutador es muy similar a dos conmutadores SPST. Ambos interruptores están conectados con un solo hígado, por lo que ambos interruptores operan a la vez. Estos interruptores se utilizan cuando queremos controlar dos circuitos durante el mismo tiempo, como se muestra en la figura 3b.
4) Bipolar doble tiro (DPDT): Este interruptor consta de seis terminales; dos terminales de entrada (polo) y dos terminales para cada polo, por lo que totaliza cuatro terminales de salida (tiro) como se muestra en la figura 4a. La operación de este interruptor es similar a la operación de dos interruptores SPDT separados al mismo tiempo. En este interruptor, dos terminales de entrada (polo) están conectados con un juego (dos) de salida (tiro 1) en la posición 1 del interruptor. Si cambiamos la posición del interruptor, conectará esta entrada con el segundo conjunto de salida (terminal-2) como se muestra en la figura 4b. Aquí, como se muestra en el ejemplo, supongamos que, en la posición 1 si el motor gira en el sentido de las agujas del reloj, si cambiamos a la posición 2, el motor girará en el sentido contrario a las agujas del reloj.
5) Dos polos de seis tiros (2P6T): Consta de catorce terminales; dos terminales de entrada (polos) y seis terminales para cada polo, por lo que un total de doce terminales de salida (tiro) como se muestra en la figura 5a. Generalmente, este tipo de interruptor se utiliza para conmutación en circuito con terminal de entrada común.
6) Interruptor de funcionamiento momentáneo:
- Interruptor de botón pulsador: cuando presiona el interruptor, los contactos del interruptor se cierran y hacen que el circuito se cierre para que fluya la corriente y cuando quita la presión del botón, los contactos del interruptor se abren y rompen el circuito. Por lo tanto, este interruptor es un interruptor de contacto momentáneo que puede controlar el circuito haciendo y rompiendo su contacto. En el interruptor de botón, cuando quita la presión del interruptor, hay una disposición de resorte para abrir el contacto.
- Presostato: este tipo de interruptor consta de un diafragma en forma de C. Según la presión, este diafragma indica presión. Estos interruptores se utilizan para detectar la presión de aire, agua o aceite, en aplicaciones industriales. Este interruptor funciona cuando la presión del sistema aumenta o disminuye desde el punto de ajuste.
- Interruptor de temperatura: este tipo de interruptores consta de dispositivos sensores de temperatura como RTD (dispositivo de temperatura de resistencia). Este interruptor opera según el valor de la temperatura medida.
- Interruptor de palanca: este tipo de interruptor se usa comúnmente en aplicaciones domésticas para encender y apagar aparatos eléctricos. Dispone de una palanca mediante la cual podemos subir o bajar los electrodomésticos de encendido y apagado.
- Interruptor giratorio: este tipo de interruptor se utiliza para conectar una línea con una de las muchas líneas. Nob de multímetro, selector de canal, selector de rango, dispositivo de medición, selector de banda en dispositivos de comunicación son los ejemplos de este tipo de interruptor. Este interruptor es el mismo que el interruptor multipolar unipolar. Pero la disposición de este interruptor es diferente.
Interruptores eléctricos:
Los interruptores eléctricos no son más que un dispositivo semiconductor. Estos conmutadores son más útiles debido a su bajo costo, tamaño pequeño y confiabilidad. En este interruptor, se utilizan materiales semiconductores como silicio (Si), germanio (Ge), etc.En general, este tipo de interruptores se usa en circuitos integrados (IC), motores eléctricos, aplicaciones de HVAC y también se usa ampliamente como salida digital (DI). del controlador.
- Relé
- Transistor bipolar
- Diodo de potencia
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relé: El relé funciona según el principio de electromecánico, por lo que este interruptor también se conoce como interruptor electromecánico. Cuando la corriente pasa a través de una bobina, creará un campo magnético alrededor de la bobina. Esta cantidad de campo magnético depende de la cantidad de corriente que pasa a través de la bobina. La disposición de los contactos se realiza de tal manera que, si se aumenta la corriente con el límite de cortina, los contactos se energizan y cambian de posición. A veces, el relé utiliza una tira bimetálica para detectar la temperatura por motivos de seguridad. Los relés están disponibles en una amplia gama de voltaje y corriente. En el sistema de energía, el relé juega un papel importante en la identificación de fallas. También en las industrias, los relés se utilizan como dispositivo de protección. Consulta el funcionamiento completo del relé aquí.
2) Transistor bipolar: El transistor de uniones bipolares tiene tres terminales; base, emisor y colector. Los transistores funcionan en tres regiones; corte, saturación y región activa. El símbolo del transistor es como se muestra en la figura 6. Para fines de conmutación, no se utiliza la región activa. Si hay suficiente cantidad de corriente disponible en el terminal base, el transistor ingresa a la región de saturación y la corriente fluirá a través de la ruta colector-emisor y el transistor actuará como un interruptor de ENCENDIDO. Si la corriente base no es suficiente, el circuito está abierto y la corriente no puede fluir a través del colector-emisor y el transistor entra en la región de corte. En esta región, el transistor actúa como interruptor de APAGADO. El transistor se usa como amplificador en aplicaciones electrónicas y también se usa para hacer una puerta como Y, NO en circuitos digitales y el transistor también se usa como dispositivo de conmutación en circuito integrado.Los transistores no son útiles en aplicaciones de alta potencia porque tienen más pérdida resistiva en comparación con MOSFET.
3) Diodo de potencia: el diodo de potencia tiene dos terminales; ánodo y cátodo. El diodo se compone de material semiconductor de tipo pyn y forma una unión pn, que se conoce como diodo. El símbolo del diodo de potencia es como se muestra en la figura 7. Cuando el diodo está en polarización directa, la corriente puede fluir a través del circuito y en polarización inversa bloquea la corriente. Si el ánodo es positivo con respecto al cátodo, el diodo está en polarización directa y actúa como un interruptor ENCENDIDO. De manera similar, si el cátodo es positivo con respecto al ánodo, el diodo está en polarización inversa y actúa como un interruptor APAGADO. Los diodos de potencia se utilizan en aplicaciones de electrónica de potencia como rectificador, circuito multiplicador de voltaje y circuito de sujeción de voltaje, etc.
4) MOSFET: Transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico MOSFET. MOSFET tiene tres terminales; puerta, desagüe y fuente. MOSFET funciona en dos formas básicas; Tipo de agotamiento y tipo de mejora. Si el voltaje de la fuente de la puerta (V GS) no es suficiente, el MOSFET funciona como un tipo de agotamiento y el modo de agotamiento del MOSFET es similar al interruptor de apagado. Si el voltaje de la fuente de la puerta (V GS) es suficiente, MOSFET funciona como tipo de mejora y el modo de mejora de MOSFTE es similar al interruptor de encendido. El rango de conmutación de MOSFET es de decenas de segundos de neón a unos cientos de microsegundos. MOSFET utilizado en reguladores de voltaje lineal, chopper y amplificadores de potencia de frecuencia de audio, etc. Compruebe aquí los circuitos MOSFET.
5) IGBT: IGBT- Transistor bipolar de puerta aislada. IGBT es una combinación de BJT y MOSFET. IGBT tiene una alta impedancia de entrada y altas velocidades de conmutación (característica de MOSFET), así como una baja tensión de saturación (característica de BJT). IGBT tiene tres terminales; Puerta, emisor y colector. IGBT puede controlar con el uso de terminal de puerta. Puede encenderse y apagarse activando y desactivando su terminal de puerta. IGBT puede bloquear tanto voltaje positivo como negativo igual que GTO. IGBT se utiliza en inversores, control de motores de tracción, calentamiento por inducción y fuentes de alimentación conmutadas.
6) SCR: SCR- Rectificador controlado por silicio. SCR tiene tres terminales; Puerta, ánodo y cátodo. El funcionamiento del SCR es el mismo que el del diodo, pero el SCR inicia la conducción cuando está en polarización directa (el cátodo es negativo y el ánodo es positivo) y también se requiere un pulso de reloj positivo en la puerta. En polarización directa, si el pulso de reloj de la puerta es cero, el SCR se apaga mediante conmutación forzada y en polarización inversa el SCR permanece en estado APAGADO igual que el diodo. Los SCR se utilizan en el control de motores, reguladores de potencia y atenuación de lámparas.
7) TRIAC: TRIAC es igual que dos SCR conectados en paralelo inversa con la puerta conectada. TRIAC es un dispositivo bidireccional. TRIAC tiene tres terminales; Terminal principal 1 (MT), Terminal principal 2 (MT2) y puerta. Los terminales MT1 y MT2 están conectados con el circuito que queremos controlar y la puerta está disponible para disparar pulsos por voltaje positivo o negativo. Cuando el terminal MT2 está en voltaje positivo con respecto al terminal MT1 y la puerta también se dispara positivamente, entonces SCR-1 de TRIAC se dispara. Cuando el terminal MT1 está en voltaje positivo con respecto al terminal MT2 y la puerta también se dispara positivamente, entonces SCR-2 de TRIAC se dispara. TRIAC se puede utilizar para fuentes de CA y CC, pero en general, TRIAC se usa en aplicaciones de CA como control de motores, encendido de luces (industriales y domésticas), etc. Consulte aquí el circuito de atenuación Triac.
8) DIAC: DIAC- Interruptor AC de diodo. DIAC tiene dos terminales. Este interruptor puede funcionar en ambas direcciones. El símbolo de DIAC se muestra en la figura 12. DIAC trabaja en dos regiones; región de bloqueo hacia adelante o hacia atrás y región de ruptura de avalancha. Cuando el voltaje aplicado es menor que el voltaje de ruptura, DIAC trabaja en la región de bloqueo hacia adelante o hacia atrás. En esta región, DIAC actúa como interruptor de apagado. Cuando el voltaje aplicado es mayor que el voltaje de ruptura, se produce una ruptura por avalancha y DIAC actúa como interruptor de encendido. DIAC no puede cambiar bruscamente para aplicaciones de baja tensión y baja corriente en comparación con TRIAC y SCR. DIAC utilizado en atenuación de luz, control de motor universal y circuito de control de calor.
9) Tiristor de apagado de la puerta: GTO tiene tres terminales; Puerta, ánodo y cátodo. Como sugiere el nombre, este dispositivo se puede apagar a través del terminal de puerta. En símbolo de GTO consta de dos flechas en el terminal de la puerta, que muestra el flujo bidireccional de corriente a través del terminal de la puerta. Este dispositivo puede encenderse aplicando una pequeña corriente de puerta positiva y apagarse mediante un pulso negativo desde el terminal de puerta. GTO utilizado en inversores, variadores de CA y CC, calentador de inducción y SVC (compensación de VAR estático). GTO no se puede usar para apagar cargas inductivas sin la ayuda del circuito amortiguador.
