مفاتيح - أنواع والعمل

مفاتيح - أنواع والعمل

التبديل هو مكون كهربائي يمكنه إنشاء أو كسر الدائرة الكهربائية تلقائيًا أو يدويًا. يعمل المفتاح بشكل أساسي مع آلية ON (فتح) وإيقاف (مغلق). العديد من الدوائر تعقد مفاتيح ذلك التحكم كيف تعمل الدائرة أو تحفز الخصائص المختلفة للدائرة. يعتمد تصنيف المفاتيح على الاتصال الذي تقوم به. مكونان حيويان يؤكدان أنواع التوصيلات التي يقوم بها المفتاح هما القطب والقاء.



يتم تصنيف هذه على أساس الاتصالات التي يقومون بها. إذا كان لديك انطباع بأن المفاتيح تعمل ببساطة على تشغيل وإيقاف تشغيل الدوائر ، خمن مرة أخرى.


يتم استخدام المصطلحين قطب ورمي أيضًا لوصف اختلافات اتصال التبديل. عدد 'الأقطاب' هو عدد الدوائر المنفصلة التي يتم التحكم فيها بواسطة مفتاح. عدد 'الرميات' هو عدد المواضع المنفصلة التي يمكن للمفتاح اعتمادها. يحتوي مفتاح التبديل أحادي الإسقاط على زوج واحد من جهات الاتصال التي يمكن إغلاقها أو فتحها. يحتوي مفتاح التبديل المزدوج على جهة اتصال يمكن توصيلها بأي من جهتي اتصال أخريين ، حيث يكون للرمي الثلاثي جهة اتصال يمكن توصيلها بواحدة من ثلاثة جهات اتصال أخرى ، إلخ.





عمود: يتم تحديد كمية الدوائر التي يتحكم فيها المفتاح بواسطة الأعمدة. يتحكم مفتاح القطب الواحد (SP) في دائرة كهربائية واحدة فقط. يتحكم مفتاح القطب المزدوج (DP) في دائرتين مستقلتين.

رما: يشير عدد الرميات إلى عدد توصيلات الإخراج المختلفة التي يمكن لكل عمود تبديل توصيل مدخلاته. مفتاح الرمية الواحدة (ST) هو مفتاح تشغيل / إيقاف بسيط. عندما يكون المفتاح في وضع التشغيل ، يتم توصيل طرفي المفتاح ويتدفق التيار بينهما. عندما يكون المفتاح في وضع إيقاف التشغيل ، لا يتم توصيل الأطراف ، وبالتالي لا يتدفق التيار.



4 أنواع من المفاتيح

الأنواع الأساسية للمفاتيح هي SPST و SPDT و DPST و DPDT. وتناقش هذه لفترة وجيزة أدناه.


عمل مفتاح SPST

يعد المفتاح أحادي القطب (SPST) مفتاح تشغيل / إيقاف أساسي يربط أو يقطع الاتصال بين محطتين. ال مزود الطاقة إلى دائرة يتم تبديلها بواسطة مفتاح SPST. يظهر مفتاح SPST بسيط في الشكل أدناه.

SPSTتسمى هذه الأنواع من المفاتيح أيضًا مفاتيح التبديل. يحتوي هذا المفتاح على جهتي اتصال أحدهما إدخال ومخرج آخر. من مخطط تبديل الضوء النموذجي ، يتحكم في سلك واحد (عمود) ويقوم بإجراء اتصال واحد (رمي). هذا مفتاح تشغيل / إيقاف ، عندما يكون المفتاح مغلقًا أو في وضع التشغيل ، يتدفق التيار عبر المحطات وسيتوهج المصباح في الدائرة. عندما يكون المفتاح مفتوحًا أو مغلقًا ، فلا يوجد تدفق تيار في الدائرة.

حلبة SPST

حلبة SPST

عمل مفتاح SPDT

مفتاح الرمي المزدوج أحادي القطب (SPDT) هو مفتاح ثلاثي طرفي ، أحدهما للإدخال والآخران للمخرجات. إنه يربط طرفًا مشتركًا بواحد أو آخر من المطرافين.

لاستخدام SPDT كمفتاح SPST ، ما عليك سوى استخدام محطة COM بدلاً من المحطات الأخرى. على سبيل المثال يمكننا استخدام COM و A أو COM و B.

SPDT

SPDT

من الدائرة ، يوضح بوضوح ما يحدث عندما يتم تحريك مفتاح SPDT للخلف وللأمام. تُستخدم هذه المفاتيح في دائرة ثلاثية الاتجاهات لتشغيل / إيقاف الضوء من موقعين ، مثل أعلى السلم وأسفله. عندما يكون المفتاح A مغلقًا ، يتدفق التيار عبر الجهاز وسيضيء المصباح A فقط وينطفئ الضوء B. عندما يكون المفتاح B مغلقًا ، يتدفق التيار عبر الجهاز وسيضيء المصباح B فقط وينطفئ الضوء A. نحن هنا نتحكم في دائرتين أو مسارين عبر طريق أو مصدر واحد.

حلبة SPDT

حلبة SPDT

عمل مفتاح DPST

DPST هو اختصار لقطب مزدوج ، رمية واحدة. يعني القطب المزدوج أن الوحدة تحتوي على مفتاحين متطابقين ، جنبًا إلى جنب ، ويتم تشغيلهما بواسطة مفتاح واحد أو ذراع. هذا يعني أنه يتم التحكم في دائرتين منفصلتين في وقت واحد بضغطة واحدة.

DPST

DPST

يقوم مفتاح DPST بتشغيل أو إيقاف تشغيل دائرتين. يحتوي مفتاح DPST على أربعة أطراف: مدخلين ومخرجين. الاستخدام الأكثر شيوعًا لمحول DPST هو التحكم في جهاز 240 فولت ، حيث يجب تبديل كلا خطي الإمداد ، بينما قد يتم توصيل السلك المحايد بشكل دائم. هنا عندما يتم تبديل هذا المفتاح ، يبدأ التيار بالتدفق عبر دائرتين وينقطع عند إيقاف تشغيله.

عمل مفتاح DPDT

DPDT هو مفتاح رمي مزدوج ذو قطب مزدوج وهو ما يعادل مفتاحي SPDT. يقوم بتوجيه دائرتين منفصلتين ، وربط كل من اثنين من المدخلات بواحد من اثنين من المخرجات. يحدد موضع المحول عدد الطرق التي يمكن بها توجيه كل من جهتي الاتصال.

DPDT

DPDT

سواء كانت في وضع ON-ON أو ON-OFF-ON ، فإنها تعمل مثل مفتاحي SPDT منفصلين يتم تشغيلهما بواسطة نفس المشغل. يمكن تشغيل حمولتين فقط في كل مرة. يمكن استخدام DPDT في أي تطبيق يتطلب نظامًا مفتوحًا ومغلقًا للأسلاك ، ومن الأمثلة على ذلك نمذجة السكك الحديدية ، والتي تستخدم القطارات الصغيرة الحجم والسكك الحديدية والجسور والسيارات. يسمح الإغلاق بتشغيل النظام في جميع الأوقات بينما يسمح الفتح بتشغيل قطعة أخرى أو تنشيطها من خلال المرحل.

من الدائرة أدناه ، تشكل التوصيلات A و B و C قطبًا واحدًا للمفتاح وتشكل التوصيلات D و E و F الأخرى. الوصلات B و E شائعة في كل من القطبين.

إذا دخل مصدر الطاقة الموجب (Vs) عند التوصيل B وتم ضبط المفتاح على أعلى موضع ، يصبح الاتصال A موجبًا وسيدور المحرك في اتجاه واحد. إذا تم ضبط المفتاح على الموضع الأكثر انخفاضًا ، يتم عكس مصدر الطاقة ويصبح الاتصال D موجبًا ، ثم يدور المحرك في الاتجاه المعاكس. في الوضع المركزي ، لا يتم توصيل مصدر الطاقة بالمحرك ولا يدور. يستخدم هذا النوع من المفاتيح بشكل أساسي في أجهزة التحكم في المحركات المختلفة حيث يتم عكس سرعة هذا المحرك.

دائرة DPDT

دائرة DPDT

جنبًا إلى جنب مع هذه المفاتيح ، تمت مناقشة مفتاح القصب أيضًا في هذه المقالة أدناه

تبديل ريد

يحصل مفتاح القصب على اسمه من استخدام قطعتين أو ثلاث قطع معدنية هزيلة تسمى القصب ، مع جهات اتصال مطلية في أطرافها ومبعثرة قليلاً عن بعضها. عادة ما يتم تمثيل مفاتيح القصب في أنبوب زجاجي ثابت محمل بغاز خامل. يتجنب حقل من مغناطيس أو مغناطيس كهربائي القصب أو عمل أو كسر ملامسة المفتاح.

تبديل ريد

تبديل ريد

يتم إغلاق ملامسات مفتاح القصب بحمل مغناطيس صغير بالقرب من المفتاح. عادةً ما يكون لجهازي القصب جهات اتصال مفتوحة تغلق عند تنشيطها. تحتوي ثلاثة إصدارات من القصب على زوج من جهات الاتصال المفتوحة والمغلقة. تشغيل المفتاح يجعل هذه الأجزاء تتغير إلى الحالة المعاكسة. تتعامل مفاتيح التبديل التقليدية المصنوعة من القصب مع التيارات في نطاق ملي أمبير حتى حوالي 1 أمبير من التيار المستمر أو التيار المتردد. ومع ذلك ، يمكن أن تصل التصميمات الخاصة إلى حوالي 10amp أو أكثر. غالبًا ما يتم دمج مفاتيح التبديل Reed في أجهزة الاستشعار والمرحلات. تتمثل إحدى الصفات المهمة للمفتاح في حساسيته ، وكمية الطاقة المغناطيسية اللازمة لتشغيله.

يتم استخدام مفاتيح القصب داخل أنظمة الأمان على سبيل المثال للتحقق من أن الأبواب مغلقة أم لا. وله أيضًا العديد من التطبيقات ، مثل المعدات الإلكترونية الاستهلاكية ، وأدوات القياس الأوتوماتيكية ، والمفاتيح الرئيسية ومرحلات القصب. مفاتيح القصب القياسية هي SPST (تشغيل وإيقاف تشغيل بسيط) ولكن إصدارات SPDT (التحويل) متوفرة أيضًا.

خصائص تبديل ريد:

  • مثبت محكمًا داخل أنبوب زجاجي به غاز خامل ، لا تتأثر ملامسات القصب بالبيئة الخارجية
  • تتألف مفاتيح التبديل من القصب ، التي تتكون من الأجزاء التشغيلية والكهربائية مرتبة بشكل محوري ، لتطبيقات التردد العالي
  • مدمجة وخفيفة الوزن
  • مقاومة اتصال منخفضة ومستقرة
  • مفاتيح Reed اقتصادية وبسهولة تصبح مفاتيح تقارب.

تطبيق تبديل ريد:

النقطة التي يجب توصيل مفتاح القصب فيها بالحمل الاستقرائي أو الحمل حيث يتدفق التيار الأمامي أو التيار العالي (على سبيل المثال حمل السعة والمصباح والكابل الطويل وما إلى ذلك).

دائرة تبديل ريد

دائرة تبديل ريد

في حالة توفير مرحل كهرومغناطيسي يحتوي على محاثة كحمل في دائرة ، فإن الطاقة المخزنة في المحاثة ستسبب جهدًا عكسيًا عند انقطاع ملامسات القصب. على الرغم من أن الجهد يعتمد على قيمة الحث ، إلا أنه يصل أحيانًا إلى عدة مئات من الفولتات ويصبح عاملاً رئيسياً في تدهور الملامسات.

رصيد الصورة