Pulse-circuits-switch
パルス回路-スイッチ
スイッチは、回路または接点を「作成」または「切断」するデバイスです。 同様に、アナログデータをデジタルデータに変換できます。 スイッチが効率的であるための主な要件は、素早く、スパークせずに切り替えることです。 重要な部分は、スイッチとそれに関連する回路です。
3つの*タイプのスイッチ*があります。 彼らは-
- メカニカルスイッチ
- 電気機械スイッチまたはリレー
- 電子スイッチ
メカニカルスイッチ
メカニカルスイッチは、以前使用した古いタイプのスイッチです。 しかし、いくつかのアプリケーションでは、前者の欠点を克服するために、電気機械スイッチに置き換えられ、後に電子スイッチに置き換えられました。
メカニカルスイッチの欠点は次のとおりです-
- 慣性が大きいため、動作速度が制限されます。
- 彼らは接触を壊しながら火花を生成します。
- スイッチ接点は、大電流を流すために重くされています。
メカニカルスイッチは下図のようになります。
これらの機械式スイッチは、電気機械式スイッチまたはリレーで置き換えられ、動作速度が良好でスパークを低減します。
リレー
電気機械スイッチは*リレー*とも呼ばれます。 これらのスイッチは、部分的に機械的であり、部分的に電子的または電気的です。 これらは、電子スイッチよりもサイズが大きく、機械的スイッチよりもサイズが小さくなります。
リレーの構築
リレーは、接点が負荷に電力を供給するように作成されます。 外部回路には、負荷用の負荷電源と、リレーの動作を制御するコイル電源があります。 内部では、レバーを持ち上げるために、レバーが硬いバネで鉄製ヨークに接続されています。 ソレノイドがヨークに接続され、その周囲に動作コイルが巻かれています。 このコイルは、前述のようにコイル電源に接続されています。
以下の図は、リレーの構造と動作を説明しています。
リレーの働き
スイッチを閉じると、ソレノイドに通電する電気経路が確立されます。 レバーは、レバーを引き上げて保持する重いバネで接続されています。 ソレノイドは通電されると、バネの引っ張り力に逆らってレバーを引き寄せます。 レバーを引くと、可動接点が回路を接続するために固定接点に接触します。 したがって、回路接続がオンまたは確立され、ランプが点灯してこれを示します。
スイッチをオフにすると、ソレノイドには電流が流れず、電源が切れます。 これにより、レバーがソレノイドに引き付けられなくなります。 バネがレバーを引き上げ、接点が壊れます。 したがって、回線接続はオフになります。
下の図は、実際のリレーがどのように見えるかを示しています。
電磁スイッチの長所と短所を見てみましょう。
利点
- リレーは、負荷で大きな電力を処理する場合でも、より少ないエネルギーを消費します。
- オペレーターは、高電圧を処理する場合でも、より遠くにいることができます。
- オンまたはオフに切り替えてもスパークは発生しません。
デメリット
- 動作が遅い
- 部品は消耗しやすい
リレーのラッチの種類
電磁リレー、ソリッドステートリレー、サーマルリレー、ハイブリッドリレー、リードリレーなど、動作モードに応じて多くの種類のリレーがあります。
次の図に示すように、リレーはラッチを使用して接続します。
リレーには4種類のラッチ接続があります。 彼らは-
- 単極単投（SPST）-このラッチには単極があり、接続を確立するために単投に投げられます。
- 単極双投（SPDT）-このラッチには、接続を行うための単極双投があります。 2つのスローが接続された2つの異なる回路との接続を選択できます。
- 双極単投（DPST）-このラッチには、接続を行うための双極と単投があります。 2つの回路のいずれでも、回路との接続を1回のスローで使用可能にすることができます。
- 双極双投（DPDT）-このラッチには双極があり、同時に2つの接続を行うために双投に投げられます。
次の図は、4種類すべてのラッチ接続の概略図を示しています。
電子スイッチ
次に説明するスイッチの種類は、電子スイッチです。 前述のように、トランジスタは、*高速動作*および*スパークの欠如*のために、最もよく使用される電子スイッチです。
次の図は、トランジスタをスイッチとして機能させるために構築された実用的な電子回路を示しています。
トランジスタは、飽和領域で動作する場合、オン状態のスイッチとして機能します。 カットオフ領域で操作されると、OFF状態のスイッチとして機能します。 トランジスタとカットオフの間にある線形領域でアンプとして機能します。 これらの動作領域に関するアイデアについては、BASIC ELECTRONICSチュートリアルのトランジスタの章を参照してください。
外部条件が非常に堅牢で高温が優勢な場合、単純で通常のトランジスタではうまくいきません。 Silicon Control Rectifier という名前の特別なデバイス、単に SCR がそのような目的に使用されます。 これについては、POWER ELECTRONICSチュートリアルで詳しく説明します。
電子スイッチの利点
次のような電子スイッチには多くの利点があります。
- サイズが小さい
- 軽量化
- スパークル操作
- 可動部品なし
- 摩耗や裂けが起こりにくい
- ノイズレス操作
- より速い操作
- 他のスイッチよりも安い
- 少ないメンテナンス
- ソリッドステートによるトラブルのないサービス
- トランジスタ*は、動作速度が速いシンプルな電子スイッチです。 ソリッドステートデバイスであり、接点はすべてシンプルであるため、動作中のスパークは回避されます。 次の章では、トランジスタのスイッチング動作の段階について説明します。
