Ano ang SWITCH ? Ang switch ay walang iba kundi isang aparato na ginagamit upang i-ON at I-OFF ang kagamitan. Malamang ang kagamitang ito ay kagamitang elektrikal tulad ng fan, TV atbp. Upang dumaloy ang kasalukuyang mula sa isang circuit dapat itong mangailangan ng isang malapit na landas (loop). Kung ang OFF ay OFF, nangangahulugan iyon na bukas ang circuit at ang kasalukuyang hindi maaaring dumaloy sa pamamagitan ng conductor at ang kagamitan ay de-energize (OFF state). Upang mapalakas ito, kailangan nating i-ON switch, gumagawa ito ng isang kumpletong circuit at malapit na landas. Kaya, ang kasalukuyang maaaring dumaloy sa pamamagitan ng kagamitan at maaari itong i-ON. Kaya, ang pagpapaandar ng switch ay upang gawing (switch ay ON) at masira (switch ay OFF) ang circuit.
Sa control system engineering, ang mga switch ay may mahalagang papel. Pangunahin mayroong dalawang uri ng switch - mechanical switch at electrical switch. Ang mga mekanikal na switch ay nangangailangan ng pisikal o manu-manong pakikipag-ugnay sa switch para sa operasyon. Ang mga switch ng kuryente ay hindi nangangailangan ng pisikal o manu-manong pakikipag-ugnay, mayroon itong kakayahang magsagawa ng operasyon. Ang mga switch ng elektrikal ay tumatakbo sa ilalim ng pagkilos ng semiconductors.
Mga mekanikal na switch:
Ang mga mekanikal na switch ay higit na nauri sa iba't ibang mga uri ng switch batay sa bilang ng mga poste at daanan. Ang ibig sabihin ng mga poste ay ang bilang ng input circuit (power circuit) na magagamit sa switch. Ang pagkahagis ay nangangahulugang ang bilang ng output circuit (bilang ng mga landas kung saan maaaring dumaloy ang kasalukuyang) na magagamit sa switch.
- Isang solong poste ng itapon (SPST)
- Isang solong poste ng itapon (SPDT)
- Dobleng poste ng itapon (DPST)
- Dobleng poste ng itapon (DPDT)
- Dalawang poste anim na magtapon (2P6T)
- Pansamantalang operasyon switch / Saglit na switch ng control
- Push button
- Pressure switch
- Paglipat ng temperatura
- Toggle switch
- Rotary switch
Sa mechanical switch, dalawang metal plate ang naghahawak sa bawat isa upang makumpleto ang circuit para sa kasalukuyang daloy at paghiwalayin ang bawat isa upang buksan ang circuit para makagambala ang kasalukuyang.
1) Single pol solong magtapon (SPST): Ang switch na ito ay binubuo ng dalawang mga terminal; isang input terminal ay kilala bilang poste at isang output terminal ay kilala bilang magtapon. Kaya, ang pangalan ng switch na ito ay nag- iisang polong nag-iisang itapon. Ang switch na ito ay pinakasimpleng halimbawa ng switch. Pangkalahatan, ang switch na ito na ginamit sa solong loop, nangangahulugang nangangailangan ang circuit upang makontrol lamang ang isang malapit na landas. Ang simbolo ng iisang poste na solong throw switch ay tulad ng ipinakita sa figure-1a. Ang switch na ito ay konektado sa serye kasama ang kagamitan, mapagkukunan o elemento tulad ng ipinakita sa figure-1b.
2) Single poste ng itapon (SPDT): Ang switch na ito ay binubuo ng tatlong mga terminal; isang input terminal (poste) at dalawang output terminal (magtapon) tulad ng ipinakita sa figure-2a. Sa pamamagitan ng paggamit ng switch na ito, maaari naming ibigay ang kasalukuyang o signal sa dalawang mga loop tulad ng ipinakita sa figure-2. Minsan ang switch na ito ay kilala bilang switch ng selector.
3) Double pole solong itapon (DPST): Ang switch na ito ay binubuo ng apat na mga terminal; dalawang input terminal (poste) at dalawang output terminal (magtapon) tulad ng ipinakita sa figure-3a. Ang switch na ito ay halos kapareho sa dalawang switch ng SPST. Ang parehong mga switch ay konektado sa solong atay kaya, ang parehong switch ay nagpapatakbo sa isang solong oras. Ang mga switch na ito ay ginamit kapag nais naming kontrolin ang dalawang circuit para sa parehong oras tulad ng ipinakita sa figure-3b.
4) Dobleng poste ng itapon (DPDT): Ang switch na ito ay binubuo ng anim na mga terminal; dalawang mga terminal ng pag-input (poste) at dalawang mga terminal para sa bawat poste, kaya kabuuang apat na output terminal (itapon) tulad ng ipinakita sa figure-4a. Ang pagpapatakbo ng switch na ito ay pareho sa dalawang magkakahiwalay na switch ng SPDT na gumana nang sabay. Sa switch na ito, ang dalawang terminal ng input (poste) ay konektado sa isang hanay (dalawang) output (throw-1) sa posisyon-1 ng switch. Kung binago namin ang posisyon ng switch, ikonekta nito ang input na ito sa pangalawang hanay ng output (terminal-2) tulad ng ipinakita sa figure-4b. Dito tulad ng ipinakita sa halimbawa, ipagpalagay natin na, sa posisyon-1 kung ang motor ay umiikot sa direksyon sa direksyon, kung magpapalit tayo sa posisyon-2 na motor ay paikutin sa anti-clockwise na direksyon.
5) Dalawang poste anim na magtapon (2P6T): Ito ay binubuo ng labing-apat na mga terminal; dalawang mga terminal ng pag-input (poste) at anim na mga terminal para sa bawat poste, sa gayon kabuuan labindalawang output terminal (itapon) tulad ng ipinakita sa figure-5a. Pangkalahatan, ang ganitong uri ng switch ay ginagamit para sa pagbabago sa circuit na may karaniwang terminal ng pag-input.
6) Pansamantalang operasyon switch:
- Push button switch: kapag pinindot mo ang switch, ang mga contact ng switch ay sarado at gawin ang circuit na malapit sa daloy ng kasalukuyang at kapag tinanggal mo ang presyon mula sa pindutan, ang mga contact ng switch ay bukas at masira ang circuit. Kaya, ang switch na ito ay pansamantalang switch ng contact na nagawang kontrolin ang circuit sa pamamagitan ng paggawa at pagwawasak sa contact nito. Sa push button switch, kapag inalis mo ang presyon mula sa switch, mayroong isang pag-aayos ng spring upang buksan ang contact.
- Pressure switch: Ang ganitong uri ng switch ay binubuo ng C-hugis na dayapragm. Ayon sa presyon, ang dayapragm na ito ay nagpapahiwatig ng presyon. Ang mga switch na ito ay ginagamit upang maunawaan ang presyon ng hangin, tubig o langis, sa pang-industriya na aplikasyon. Nagpapatakbo ang switch na ito, kapag ang presyon ng system ay tumaas o bumababa mula sa itinakdang punto.
- Paglipat ng temperatura: Ang ganitong uri ng mga switch ay binubuo ng mga aparato ng sensing ng temperatura tulad ng RTD (aparato ng temperatura ng paglaban). Nagpapatakbo ang switch na ito alinsunod sa halaga ng sinusukat na temperatura.
- Toggle switch: Ang ganitong uri ng switch ay karaniwang ginagamit sa application ng sambahayan sa ON at OFF electrical appliances. Mayroon itong pingga kung saan maaari kaming ilipat pataas o pababa sa mga ON at OFF na kagamitan.
- Rotary switch: Ang ganitong uri ng switch ay ginagamit upang ikonekta ang isang linya sa isa sa maraming mga linya. Nob ng multi-meter, tagapili ng channel, tagapili ng saklaw na aparato ng sukat ng pagpili ng sukat sa mga aparato sa komunikasyon ay ang mga halimbawa ng ganitong uri ng switch. Ang switch na ito ay kapareho ng solong polong multi throw switch. Ngunit ang pag-aayos ng switch na ito ay iba.
Mga Electrical switch:
Ang mga switch ng kuryente ay wala ngunit ito ay isang aparato na semiconductor. Ang mga switch na ito ay mas kapaki-pakinabang dahil sa kanilang mababang gastos, maliit na sukat at pagiging maaasahan. Sa switch na ito, ginamit ang mga materyales na semiconductor tulad ng silicon (Si), germanium (Ge) atbp. Sa pangkalahatan, ang ganitong uri ng mga switch ay ginagamit sa mga integrated circuit (ICs), mga de-kuryenteng motor drive, aplikasyon ng HVAC at malawak ding ginagamit bilang digital output (DI) ng taga-kontrol.
- Relay
- Bipolar transistor
- Pag-diode ng kuryente
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relay: Gumagana ang relay sa prinsipyo ng electromekanical, kaya ang switch na ito ay kilala rin bilang electromekanical switch. Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa isang likaw, lilikha ito ng isang magnetic field sa paligid ng likid. Ang dami ng magnetic field na ito ay nakasalalay sa dami ng kasalukuyang dumadaan sa likid. Ang pag-aayos ng mga contact ay tapos na sa isang paraan na, kung ang kasalukuyan ay nadagdagan ng mga contact sa limitasyon ng kurtina ay pinalakas at binabago ang posisyon nito. Minsan, ang relay ay gumagamit ng bi-metallic strip upang maunawaan ang temperatura para sa layuning pangkaligtasan. Magagamit ang relay sa malawak na hanay ng boltahe at kasalukuyang. Sa power system, ang relay ay may mahalagang papel sa pagkilala sa kasalanan. Sa mga industriya din, ang relay ay ginagamit bilang isang protektadong aparato. Suriin ang kumpletong Paggawa ng Relay dito.
2) Bipolar Transistor: Ang bipolar junction transistor ay may tatlong mga terminal; base, emitter at kolektor. Ang mga transistor ay gumagana sa tatlong mga rehiyon; cut-off, saturation at aktibong rehiyon. Ang simbolo ng transistor ay tulad ng ipinakita sa figure-6. Para sa layunin ng paglipat, hindi ginagamit ang aktibong rehiyon. Kung ang sapat na halaga ng kasalukuyang magagamit sa base terminal, ang transistor ay pumasok sa rehiyon ng saturation at ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng landas ng kolektor-emitter at kumilos ang transistor bilang isang ON switch. Kung ang kasalukuyang kasalukuyang ay hindi sapat, bukas ang circuit at kasalukuyang hindi maaaring dumaloy sa pamamagitan ng emitor ng kolektor at pumasok ang transistor upang maputol ang rehiyon. Sa rehiyon na ito, kumikilos ang transistor bilang OFF switch. Ginagamit ang transistor bilang isang amplifier sa aplikasyon ng electronics at ginamit din ito upang gumawa ng isang gate tulad ng AND, HINDI sa mga digital na circuit at transistor ay ginagamit din bilang isang switching device sa integrated circuit.Ang mga transistor ay hindi kapaki-pakinabang sa mataas na aplikasyon ng kuryente sapagkat mayroon itong higit na resistive loss kumpara sa MOSFET.
3) Power diode: Ang power diode ay mayroong dalawang mga terminal; anode at katod. Ang diode ay binubuo ng p at n uri ng semiconductor material at gumawa ng pn-junction, na kilala bilang diode. Ang simbolo ng power diode ay tulad ng ipinakita sa figure-7. Kapag ang diode ay pasulong na kasalukuyang bias ay maaaring dumaloy sa pamamagitan ng circuit at sa reverse bias blocks kasalukuyang. Kung ang anode ay positibo patungkol sa cathode, ang diode ay nasa bias na pasulong at kumilos bilang isang switch ON. Katulad nito, kung ang katod ay positibo patungkol sa anode, ang diode ay nasa reverse bias at kumilos bilang isang switch OFF. Ginagamit ang mga power diode sa application ng electronics na kagaya ng, rectifier, voltage multiplier circuit at voltage clamper circuit, atbp.
4) MOSFET: MOSFET-Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. Ang MOSFET ay may tatlong mga terminal; gate, alisan ng tubig at mapagkukunan. Gumagana ang MOSFET sa dalawang pangunahing anyo; Uri ng pagkaubos at uri ng Pagpapahusay. Kung ang gate-source voltage (V GS) ay hindi sapat, ang MOSFET ay gumagana bilang uri ng pag-ubos at mode ng pag-ubos ng MOSFET ay katulad ng OFF switch. Kung ang boltahe na pinagmulan ng gate (V GS) ay sapat, gumagana ang MOSFET bilang uri ng pagpapahusay at pagpapahusay na mode ng MOSFTE ay katulad ng ON switch. Saklaw ng paglipat ng MOSFET ay sampu-sampung mga neon segundo sa ilang daang microseconds. Ginamit ang MOSFET sa linear voltage regulator, chopper at audio frequency power amplifier, atbp. Suriin dito para sa MOSFET Circuits.
5) IGBT: IGBT- Insulated Gate Bipolar Transistor. Ang IGBT ay isang kumbinasyon ng BJT at MOSFET. Ang IGBT ay may mataas na impedance ng pag-input at mataas na bilis ng paglipat (katangian ng MOSFET) pati na rin ang mababang boltahe ng saturation (katangian ng BJT). Ang IGBT ay may tatlong mga terminal; Gate, Emitter at Kolektor. Maaaring makontrol ng IGBT sa paggamit ng terminal ng gate. Maaari itong i-ON at OFF sa pamamagitan ng pag-trigger at pag-disable ng gate terminal nito. Maaaring harangan ng IGBT ang parehong positibo at negatibong boltahe na pareho sa GTO. Ginagamit ang IGBT sa inverter, kontrol ng motor na traksyon, pagpainit ng induction at mga switch ng power supply na mode.
6) SCR: SCR- Silicon Controlled Rectifier. Ang SCR ay may tatlong mga terminal; Gate, Anode at Cathode. Ang pagtatrabaho ng SCR ay kapareho ng diode, ngunit ang SCR ay nagsisimula ng pagpapadaloy kapag nasa pasulong na bias (ang katod ay negatibo at positibo ang anode) at kinakailangan ding positibong pulso ng orasan sa gate. Sa pasulong na bias, kung ang pulso ng orasan ng gate ay zero, ang SCR ay napapatay ng sapilitang pagbawas at sa reverse bias ang SCR ay nananatili sa OFF state na kapareho ng diode. Ang mga SCR ay ginagamit sa motor control, power regulator at lamp dimming.
7) TRIAC: Ang TRIAC ay kapareho ng dalawang SCR na nakakonekta sa inversely parallel na may konektadong gate. Ang TRIAC ay bi-direction device. Ang TRIAC ay may tatlong mga terminal; Pangunahing terminal 1 (MT), Pangunahing terminal 2 (MT2) at gate. Ang mga terminal ng MT1 at MT2 ay konektado sa circuit na nais naming kontrolin at magagamit ang gate para sa pagpapalitaw ng pulso ng positibong boltahe o negatibong boltahe. Kapag ang MT2 terminal ay nasa positibong boltahe na patungkol sa MT1 terminal at ang gate ay positibo ring na-trigger, pagkatapos ay ang SCR-1 ng mga pag-trigger ng TRIAC. Kapag ang terminal ng MT1 ay nasa positibong boltahe na patungkol sa MT2 terminal at ang gate ay positibo ring na-trigger, pagkatapos ay ang SCR-2 ng mga pag-trigger ng TRIAC. Maaaring magamit ang TRIAC para sa parehong mga mapagkukunan ng AC at DC ngunit sa pangkalahatan, ang TRIAC ay ginagamit sa aplikasyon ng AC tulad ng kontrol sa motor, paglipat ng mga ilaw (pang-industriya at panloob), atbp. Suriin dito para sa Triac Dimmer Circuit.
8) DIAC: DIAC- Diode AC switch. Ang DIAC ay may dalawang mga terminal. Ang switch na ito ay maaaring gumana sa parehong direksyon. Ang simbolo ng DIAC ay tulad ng ipinakita sa figure-12. Gumagawa ang DIAC sa dalawang rehiyon; pasulong na pag-block o pag-block ng rehiyon ng pag-block at avalanche na rehiyon ng breakover. Kapag ang inilapat na boltahe ay mas mababa kaysa sa breakover boltahe DIAC ay gumagana sa pasulong na pag-block o pag-block ng rehiyon ng pag-block. Sa rehiyon na ito DIAC kumilos bilang OFF switch. Kapag ang inilapat na boltahe ay mas malaki kaysa sa boltahe ng breakover, nangyayari ang pagkasira ng avalanche at ang DIAC ay kumikilos bilang ON switch. Hindi maaaring lumipat nang mahigpit ang DIAC para sa mababang boltahe at mababang kasalukuyang aplikasyon kumpara sa TRIAC at SCR. Ginamit ang DIAC sa light dimming, kontrol ng universal motor at heat control circuit.
9) Gate Turn-off Thyristor: Ang GTO ay may tatlong mga terminal; Gate, Anode at Cathode. Tulad ng iminumungkahi ng pangalan, ang aparato na ito ay maaaring i-OFF sa pamamagitan ng gate terminal. Sa simbolo ng GTO ay binubuo ng dalawang mga arrow sa terminal ng gate, na nagpapakita ng daloy ng daloy ng daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng terminal ng gate. Ang aparato ay maaaring mag-ON sa pamamagitan ng paglalapat ng isang maliit na positibong kasalukuyang gate at i-OFF sa pamamagitan ng negatibong pulso mula sa terminal ng gate. Ginamit ang GTO sa mga inverters, AC & DC Drives, induction heater at SVC (static VAR na kabayaran). Hindi maaaring gamitin ang GTO para sa pag-patay ng mga inductive load, nang walang tulong ng snubber circuit.
