Nút nhấn, Đèn báo

Bạn đã biết hết các loại công tắc, nút nhấn Switches chưa. Hãy tìm hiểu thêm qua Video sau đây

Công tắc, nút nhấn là một thiết bị được thiết kế để làm gián đoạn dòng điện trong mạch điện, nói cách khác, nó có thể tạo ra hoặc phá vỡ một mạch điện. Mọi ứng dụng điện và điện tử đều sử dụng ít nhất một công tắc để thực hiện thao tác BẬT và TẮT của thiết bị.
Bạn đã biết hết các loại công tắc, nút nhấn Switches chưa. Hãy tìm hiểu thêm qua Video sau đây

Hãy theo dõi Video sau đây để biết thêm về các loại Công tắc, Nút nhấn Switches:

 

 

Tìm hiểu các loại công tắc, nút nhấn Switches khác nhau dùng trong lĩnh vực Cơ Điện tử, Tự động, đo lường và điều khiển MCR:

Vì vậy, các công tắc là một phần của một hệ thống điều khiển và không có nó, hoạt động điều khiển không thể đạt được. Một công tắc có thể thực hiện hai chức năng, cụ thể là BẬT hoàn toàn (bằng cách đóng các tiếp điểm của nó) hoặc TẮT hoàn toàn (bằng cách mở các tiếp điểm của nó).

Khi các điểm tiếp xúc của công tắc được đóng lại, công tắc sẽ tạo mạch kín cho dòng điện và do đó tải tiêu thụ năng lượng từ nguồn. Khi các điểm tiếp xúc của một công tắc được mở, sẽ không có điện năng nào được tiêu thụ bởi tải như trong hình bên dưới.

Phương thức hoạt động của nút nhấn Switches
Hình minh họa: Phương thức hoạt động của nút nhấn Switches

Có rất nhiều ứng dụng chuyển đổi được tìm thấy trong nhiều lĩnh vực như nhà, ô tô, công nghiệp, quân sự, hàng không vũ trụ và như vậy. Trong một số ứng dụng, chuyển mạch đa chiều được sử dụng (như xây dựng hệ thống dây điện), trong trường hợp này, hai hoặc nhiều công tắc được kết nối với nhau để điều khiển tải điện từ nhiều vị trí.

Công tắc có thể thuộc loại cơ khí hoặc điện tử. Các công tắc cơ học phải được kích hoạt bằng vật lý, bằng cách di chuyển, nhấn, nhả hoặc chạm vào các tiếp điểm của nó. Công tắc điện tử không yêu cầu bất kỳ tiếp xúc vật lý nào để điều khiển mạch điện. Chúng được kích hoạt bởi hoạt động bán dẫn.
 

Công tắc, Nút nhấn cơ khí - Mechanical Switches

Các công tắc cơ khí có thể được phân loại thành các loại khác nhau dựa trên một số yếu tố như phương pháp hoạt động (hướng dẫn sử dụng, công tắc giới hạn và hành trình), số điểm tiếp xúc (công tắc tiếp điểm đơn và tiếp điểm đa), số "Pole" và "Throws" (SPST, DPDT, SPDT, vv), cách vận hành và cấu tạo (nhấn nút, chuyển đổi, quay, phím điều khiển, vv), dựa trên trạng thái (công tắc tạm thời và khóa), v.v.

Phân loại nút nhấn Switches theo chức năng
Hình minh họa: Phân loại nút nhấn cơ theo chức năng

Dựa trên số cực và điểm chuyển mạch, công tắc được phân loại thành các loại sau. Cực đại diện cho số lượng các mạch điện riêng lẻ có thể được chuyển đổi. Hầu hết các thiết bị chuyển mạch được thiết kế có một, hai hoặc ba cực và được chỉ định là cực duy nhất, đôi cực và ba cực.

Số lượng điểm chuyển mạch đại diện cho số trạng thái mà dòng điện có thể truyền qua công tắc. Hầu hết các thiết bị chuyển mạch được thiết kế để có một hoặc hai điểm chuyển mạch được chỉ định là điểm chuyển mạch đơn và điểm chuyển mạch đôi.
 

Công tắc chuyển mạch đơn cực, một vị trí - Single Pole Single Throw Switch (SPST)

Nút nhấn SPST
Mạch có nút nhấn dạng SPST
Hình minh họa: SPST switches

- Đây là công tắc ON và OFF cơ bản bao gồm một tiếp điểm đầu vào và một tiếp điểm đầu ra.
- Nó chuyển mạch đơn và nó có thể thực hiện (ON) hoặc ngắt (OFF) tải.
- Các tiếp điểm của SPST có thể là các cấu hình thường mở hoặc thường đóng.
 

Công tắc chuyển mạch đơn cực, hai vị trí - Single Pole Double Throw Switch (SPDT)

Nút nhấn dạng SPDT
Hình minh họa: Nút nhấn Switches dạng SPDT

- Công tắc này có ba đầu cuối, một là tiếp điểm đầu vào và hai đầu nối còn lại là các tiếp điểm đầu ra.
- Điều này có nghĩa là nó bao gồm hai vị trí ON và một vị trí OFF.
- Trong hầu hết các mạch, các công tắc này được sử dụng làm chuyển đổi để kết nối đầu vào giữa hai lựa chọn đầu ra.
- Số liên lạc được kết nối với đầu vào theo mặc định được gọi là tiếp điểm thường đóng và tiếp điểm sẽ được kết nối trong khi hoạt động BẬT là một tiếp điểm thông thường mở.
 

Công tắc chuyển mạch 2 cực, một vị trí - Double Pole Single Throw Switch (DPST)

Nút nhấn dạng DPST Switches
Hình minh họa: Nút nhấn dạng DPST switches

- Công tắc này bao gồm bốn đầu cuối, hai tiếp điểm đầu vào và hai tiếp điểm đầu ra.
- Nó hoạt động giống như hai cấu hình SPST riêng biệt, hoạt động cùng một lúc.
- Nó chỉ có một vị trí BẬT, nhưng nó có thể kích hoạt đồng thời hai liên lạc, sao cho mỗi tiếp điểm đầu vào sẽ được kết nối với đầu ra tương ứng của nó.
- Ở vị trí OFF, cả hai công tắc đều ở trạng thái mở.
- Loại công tắc này được sử dụng để điều khiển hai mạch khác nhau tại một thời điểm.
- Ngoài ra, các tiếp điểm của công tắc này có thể là các cấu hình thường mở hoặc thường đóng.
 

Công tắc chuyển mạch, 2 cực, hai vị trí - Double Pole Double Throw Switch (DPDT)

Nút nhấn dạng DPDT Switches
Hình minh họa nút nhấn cơ dạng DPDT switches

- Đây là công tắc BẬT / TẮT kép gồm hai vị trí BẬT.
- Nó có sáu thiết bị đầu cuối, hai là địa chỉ liên lạc đầu vào và còn lại bốn là địa chỉ liên lạc đầu ra.
- Nó hoạt động giống như hai cấu hình SPDT riêng biệt, hoạt động cùng một lúc.
- Hai liên lạc đầu vào được kết nối với một bộ liên lạc đầu ra ở một vị trí và ở vị trí khác, các số liên lạc đầu vào được kết nối với một bộ tiếp điểm đầu ra khác.
 

Nút nhấn - Pushbutton Switch

Nút nhấn Pushbutton switches
Hình minh họa: Nút nhấn Pushbutton switches

- Đây là công tắc liên lạc tạm thời tạo hoặc ngắt kết nối miễn là áp suất được áp dụng (hoặc khi nút được đẩy).
- Nói chung, áp lực này được cung cấp bởi một nút được nhấn bởi ngón tay của ai đó.
- Nút này trả về vị trí bình thường của nó, khi áp suất được lấy ra.
- Cơ chế lò xo bên trong vận hành hai trạng thái này (nhấn và thả) của một nút nhấn.
- Nó bao gồm các tiếp điểm tĩnh và di chuyển, trong đó các tiếp điểm tĩnh được kết nối theo chuỗi với mạch được chuyển trong khi các tiếp điểm di động được gắn với một nút nhấn.
- Các nút bấm được phân loại chủ yếu thành các nút ấn thường mở, thường đóng và nhấn kép như được trình bày trong hình trên.
- Các nút ấn tác động kép thường được sử dụng để điều khiển hai mạch điện.
 

Công tắc lật - Toggle Switch

Nút nhấn Toggle switches
Hình minh họa: Nút nhấn Toggle switches

- Công tắc chuyển đổi được điều khiển bằng tay (hoặc đẩy lên hoặc xuống) bằng tay cầm cơ khí, cần gạt hoặc cơ chế lắc. Chúng thường được sử dụng như công tắc điều khiển ánh sáng.
- Hầu hết các công tắc này đều có hai hoặc nhiều vị trí đòn bẩy trong các phiên bản của SPDT, SPST, DPST và DPDT. Chúng được sử dụng để chuyển đổi dòng điện cao (cao tới 10 A) và cũng có thể được sử dụng để chuyển đổi dòng điện nhỏ.
- Chúng có sẵn trong các xếp hạng, kích cỡ và kiểu khác nhau và được sử dụng cho các loại ứng dụng khác nhau. Điều kiện ON có thể là bất kỳ vị trí mức nào của chúng, tuy nhiên, theo quy ước, vị trí đóng là vị trí đóng hoặc BẬT.
 

Công tắc giới hạn hành trình - Limit Switch

Nút nhấn Limit switches
Hình minh họa: Nút nhấn Limit switches

- Các sơ đồ điều khiển của công tắc giới hạn được thể hiện trong hình trên, trong đó có bốn loại công tắc giới hạn được trình bày.
- Một số công tắc được vận hành bởi sự hiện diện của vật thể hoặc do sự vắng mặt của vật thể hoặc do chuyển động của máy thay vì vận hành bàn tay con người. Các công tắc này được gọi là công tắc giới hạn.
- Các công tắc này bao gồm một loại cánh tay bị tác động bởi một vật thể. Khi cánh tay bội thu này được kích hoạt, nó làm cho các tiếp điểm chuyển đổi thay đổi vị trí.
 

Công tắc báo mức - Float Switches

Nút nhấn Foat switches

- Công tắc phao được sử dụng chủ yếu để điều khiển máy bơm động cơ DC và AC theo chất lỏng hoặc nước trong bể hoặc bể chứa.
- Công tắc này được vận hành khi phao (hoặc vật nổi) di chuyển xuống hoặc lên trên dựa trên mực nước trong bể.
- Phong trào phao này của thanh hoặc dây chuyền lắp ráp và đối trọng gây ra để mở hoặc đóng địa chỉ liên lạc điện. Một dạng khác của công tắc phao là công tắc loại bóng đèn thủy ngân không bao gồm bất kỳ thanh phao hoặc dàn xếp dây chuyền nào.
- Bóng đèn này bao gồm các điểm tiếp xúc thủy ngân sao cho khi mức chất lỏng tăng hoặc giảm, trạng thái tiếp điểm cũng thay đổi.
- Biểu tượng chuyển đổi phao bóng được thể hiện trong hình trên. Các thiết bị chuyển mạch phao này có thể thường mở hoặc thường đóng.
 

Công tắc chuyển mạch dòng chảy - Flow Switches

Nút nhấn Flow switches là gì?
Hình minh họa: Nút nhấn Flow switches

- Chúng chủ yếu được sử dụng để phát hiện chuyển động của dòng chảy chất lỏng hoặc không khí thông qua một đường ống hoặc ống dẫn. Công tắc lưu lượng không khí (hoặc công tắc vi mô) được xây dựng bằng một thao tác nhanh.
- Công tắc vi mô này được gắn vào một cánh tay kim loại. Để cánh tay kim loại này, một mảnh nhựa hoặc kim loại mỏng được kết nối.
- Khi một lượng lớn không khí đi qua phần kim loại hoặc nhựa, nó gây ra chuyển động của cánh tay kim loại và do đó vận hành các tiếp điểm của công tắc.
- Thiết bị chuyển mạch dòng chảy chất lỏng được thiết kế với một mái chèo đưa vào dòng chảy của chất lỏng trong một đường ống. Khi chất lỏng chảy qua đường ống, lực tác động lên mái chèo thay đổi vị trí của các tiếp điểm.
- Hình trên cho thấy biểu tượng chuyển đổi được sử dụng cho cả luồng khí và dòng chất lỏng. Biểu tượng cờ trên công tắc cho biết mái chèo có thể cảm nhận được dòng chảy hoặc chuyển động của chất lỏng.
- Các công tắc này thường mở hoặc thường đóng các loại cấu hình.
 

Công tắc áp suất - Pressure Switches

Nut nhấn Pressure switches là gì

- Các công tắc này thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp để cảm nhận áp suất của hệ thống thủy lực và thiết bị khí nén.
- Phụ thuộc vào phạm vi áp suất cần đo, các công tắc áp suất này được phân loại thành công tắc áp suất hoạt động cơ hoành, công tắc áp suất loại kim loại và công tắc áp suất loại piston.
- Trong tất cả các loại này, yếu tố phát hiện áp suất vận hành một bộ tiếp điểm (có thể là cực kép hoặc tiếp điểm cực đơn).
- Biểu tượng chuyển đổi này bao gồm một nửa vòng tròn kết nối với một đường thẳng, trong đó phần phẳng biểu thị một cơ hoành. Các công tắc này có thể là cấu hình loại thường mở hoặc thường đóng.
 

Công tắc (Rơ le) nhiệt - Temperature (Thermal) Switches

Temperature Switches

- Yếu tố cảm biến nhiệt phổ biến nhất là dải lưỡng kim hoạt động theo nguyên lý giãn nở nhiệt.
- Các dải lưỡng kim được tạo ra với hai kim loại khác nhau (có tỷ lệ giãn nở nhiệt khác nhau) và được liên kết với nhau.
- Các điểm tiếp xúc công tắc được vận hành khi nhiệt độ làm cho dải bị cong hoặc quấn. Một phương pháp khác để vận hành công tắc nhiệt độ là sử dụng ống thủy tinh thủy tinh.
- Khi bóng đèn được làm nóng, thủy ngân trong ống sẽ mở rộng và sau đó tạo áp suất để vận hành các tiếp điểm.
 

Công tắc, Nút nhấn đa hướng - Joystick Switch

Jocstick switches là gì?
Hình minh họa: Joytick switches

- Công tắc điều khiển bằng tay là các thiết bị điều khiển bằng tay được sử dụng chủ yếu trong các thiết bị điều khiển cầm tay.
- Nó bao gồm một đòn bẩy di chuyển tự do trong nhiều hơn một trục chuyển động.
- Tùy thuộc vào chuyển động của cần gạt được đẩy, một hoặc nhiều tiếp điểm chuyển đổi được kích hoạt.
- Đây là lý tưởng cho việc giảm, nâng cao và kích hoạt các chuyển động ở bên trái và bên phải.
- Chúng được sử dụng để xây dựng máy móc, điều khiển cáp và cần cẩu. Biểu tượng cho cần điều khiển được hiển thị bên dưới.
 

Công tắc xoay - Rotary (Selector) Switches

Rotary (Selector) switches là gì?
Hình minh họa: Selector switches

- Chúng được sử dụng để kết nối một dòng với một trong nhiều dòng.
- Ví dụ về các công tắc này là các bộ chọn dải trong các thiết bị đo điện, bộ chọn kênh trong các thiết bị truyền thông và bộ chọn dải trong radio đa băng tần.
- Nó bao gồm một hoặc nhiều tiếp điểm di chuyển (núm) và nhiều hơn một tiếp điểm cố định.
- Các thiết bị chuyển mạch này đi kèm với sự sắp xếp khác nhau của các liên hệ như cực đơn 12 chiều, 3 cực 4 chiều, 2 cực 6 chiều và 4 cực 3 chiều.
 

Công tắc điện tử - Electronic Switches

Các công tắc điện tử thường được gọi là chuyển mạch trạng thái rắn vì không có bộ phận chuyển động vật lý và do đó không có các tiếp điểm vật lý. Hầu hết các thiết bị được điều khiển bởi các thiết bị chuyển mạch bán dẫn như ổ đĩa động cơ và thiết bị HVAC.

Có nhiều loại công tắc trạng thái rắn khác nhau có sẵn trên thị trường hiện nay với các kích cỡ và xếp hạng khác nhau. Một số thiết bị chuyển mạch trạng thái rắn này bao gồm các bóng bán dẫn, SCR, MOSFET, TRIAC và IGBT.
 

Bipolar Transistors

Một bóng bán dẫn hoặc cho phép dòng điện để vượt qua hoặc nó chặn dòng điện tương tự như làm việc của chuyển đổi bình thường.

Trong các mạch chuyển mạch, transistor hoạt động ở chế độ ngắt cho OFF hoặc điều kiện chặn dòng điện và ở chế độ bão hòa cho điều kiện ON. Khu vực hoạt động của bóng bán dẫn không được sử dụng để chuyển đổi các ứng dụng.

Bipolar transitor là gì?
Hình minh họa: Bipolar transitor

Cả hai bóng bán dẫn NPN và PNP đều được vận hành hoặc chuyển sang ON khi có đủ dòng điện cơ bản. Khi một dòng điện nhỏ chạy qua đầu nối cơ sở được cung cấp bởi một mạch điều khiển (được kết nối giữa đế và bộ phát), nó sẽ gây ra ON cho đường thu phát.

Và nó được TẮT khi dòng cơ bản được loại bỏ và điện áp cơ sở được giảm xuống một giá trị âm nhỏ. Mặc dù nó sử dụng dòng cơ bản nhỏ, nó có khả năng mang dòng điện cao hơn nhiều thông qua con đường thu gom.
 

Power Diode

Một diode có thể thực hiện các hoạt động chuyển đổi giữa trạng thái trở kháng trạng thái cao và thấp của nó. Vật liệu bán dẫn như silicon và germanium được sử dụng để xây dựng các điốt.

Thông thường, điốt điện được cấu tạo bằng silicon để vận hành thiết bị ở dòng điện cao hơn và nhiệt độ đường giao nhau cao hơn. Chúng được cấu tạo bằng cách kết hợp các vật liệu bán dẫn loại p và n với nhau để tạo thành tiếp giáp PN. Nó có hai thiết bị đầu cuối cụ thể là anode và cathode.

Power Diode là gì?
Hình minh họa: Diode

Khi cực dương được thực hiện tích cực đối với cathode và bởi việc áp dụng điện áp lớn hơn mức ngưỡng, tiếp giáp PN được chuyển tiếp và bắt đầu tiến hành (như công tắc ON). Khi cực âm cực dương được thực hiện dương đối với cực dương, đường giao nhau PN đảo ngược thành kiến và khối của nó dòng chảy hiện tại (như công tắc OFF).
 

MOSFET

Transistor hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại (MOSFET) là một thiết bị chuyển mạch tần số đơn cực và cao. Nó là một thiết bị chuyển mạch được sử dụng phổ biến nhất là các ứng dụng điện tử công suất. Nó có ba thiết bị đầu cuối cụ thể là cống (đầu ra), nguồn (phổ biến) và cổng (đầu vào).

Nó là một thiết bị điều khiển điện áp, tức là, bằng cách điều khiển điện áp đầu vào (cổng vào nguồn), điện trở giữa cống và nguồn được điều khiển để xác định trạng thái ON và OFF của thiết bị.

MOSFET là gì?
Hình minh họa: MOSFET

MOSFET có thể là một thiết bị kênh P hoặc kênh. MOSFET kênh N được điều chỉnh ON bằng cách áp dụng một VGS dương đối với nguồn (miễn là VGS phải lớn hơn điện áp ngưỡng).

MOSFET kênh P hoạt động theo cách tương tự của MOSFET kênh N nhưng nó sử dụng phân cực ngược của điện áp. Cả VGS và VDD đều âm tính đối với nguồn để chuyển ON MOSFET kênh P.
 

IGBT

IGBT (Transistor Bipolar Gate cách điện) kết hợp một số ưu điểm của transistor công suất lưỡng cực và MOSFET điện. Giống như một MOSFET, nó là một thiết bị điều khiển điện áp và có giảm điện áp trạng thái ON thấp hơn (ít hơn MOSFET và gần với bóng bán dẫn điện hơn).

Nó là một thiết bị chuyển mạch tốc độ cao bán dẫn ba thiết bị đầu cuối. Các thiết bị đầu cuối này là bộ phát, bộ thu và cổng.

IGBT là gì?
Hình minh họa: IGBT

Tương tự như MOSFET, IGBT có thể được bật ON bằng cách áp dụng một điện áp dương (lớn hơn điện áp ngưỡng) giữa cổng và bộ phát. IGBT có thể được chuyển bằng cách giảm điện áp trên cổng phát ra bằng không. Trong hầu hết trường hợp, nó cần điện áp âm để giảm tổn thất TẮT và tắt TẮT IGBT một cách an toàn.
 

SCR

Thiết bị chuyển mạch tốc độ cao được điều khiển bằng silicon (SCR) được sử dụng rộng rãi nhất cho các ứng dụng điều khiển công suất. Nó là một thiết bị đơn hướng như một diode, bao gồm ba thiết bị đầu cuối, cụ thể là anode, cathode và gate.

Một SCR được bật ON và OFF bằng cách kiểm soát đầu vào cổng và điều kiện xu hướng của các cực dương và cực âm. SCR bao gồm bốn lớp lớp P và N thay thế sao cho ranh giới của mỗi lớp tạo thành các nút giao nhau J1, J2 và J3.

Silicon Controlled Rectifier (SCR) là gì?
Hình minh họa: Silicon Controlled Rectifier
 

TRIAC

Triac (hoặc TRIode AC) chuyển đổi là một thiết bị chuyển mạch hai chiều là một mạch tương đương của hai trở lại kết nối SCRs với một cổng thiết bị đầu cuối.

Khả năng điều khiển điện AC ở cả hai cực dương và cực âm của dạng sóng điện áp thường làm cho các thiết bị này được sử dụng trong bộ điều khiển tốc độ động cơ, bộ điều chỉnh áp suất, hệ thống điều khiển áp suất, ổ đĩa động cơ và các thiết bị điều khiển AC khác.

Triac (or TRIode AC) switch là gì?
Hình minh họa: Triac (or TRIode AC) switch
 

DIAC

Một DIAC (hoặc DIode AC switch) là thiết bị chuyển mạch hai chiều và nó bao gồm hai thiết bị đầu cuối không được đặt tên như anode và cathode. Nó có nghĩa là một DIAC có thể được vận hành theo một trong hai hướng bất kể nhận dạng đầu cuối. Điều này chỉ ra rằng DIAC có thể được sử dụng theo một trong hai hướng.

DIAC là gì?
Hình minh họa: Symbols used for DIAC

Khi điện áp được áp dụng trên DIAC, nó hoạt động ở chế độ chặn chuyển tiếp hoặc chế độ chặn ngược trừ khi điện áp được áp dụng nhỏ hơn điện áp phá vỡ. Một khi điện áp được tăng lên nhiều hơn điện áp breakover, sự phá vỡ thác tuyết xảy ra và thiết bị bắt đầu tiến hành.
 

Gate Turn-Off Thyristor

Một GTO (Gate Turn off Thyristor) là một thiết bị chuyển mạch bán dẫn lưỡng cực. Nó có ba thiết bị đầu cuối như anode, cathode và cổng. Như tên của nó, thiết bị chuyển mạch này có khả năng TẮT thông qua cổng đầu cuối.

GTO được bật ON bằng cách áp dụng một cổng nhỏ tích cực hiện tại sẽ kích hoạt chế độ dẫn và TẮT bằng một xung âm đến cổng. Biểu tượng GTO bao gồm các mũi tên kép trên đầu cuối cổng đại diện cho dòng chảy hai chiều của dòng điện qua cổng cuối.

GTO (Gate Turn off Thyristor) là gì?
Hình minh họa: GTO (Gate Turn-Off Thyristor) symbols


 
(Nguyễn Thảo Trường - http://DienElectric.Com theo Learning Engineering & Electronicshub)
Gọi điện thoại