Схема трех проходных выключателей: Схема подключения проходного выключателя с трех мест – особенности, а также последовательность монтажа

Содержание

Схема подключения проходного выключателя с трех мест – особенности, а также последовательность монтажа



Организация систем освещения предусматривает использование различного оборудования. В основном этим оборудованием является светильник и выключатель. Последний имеет несколько видов. Один из них является проходным. Его могут называть еще перекидным, дублирующим или выключателем на два направления.

Монтаж такого выключателя является более сложным, чем установка простого. В общем, схема предусматривает установку как минимум двух таких устройств. При этом оба подключаются к одному светильнику.

В некоторых случаях работой одного осветительного устройства могут управлять три или даже четыре включатели. В этой статье будет рассмотрена схема подключения проходного выключателя с трех мест, то есть организация освещения с использованием трех таких устройств.

Примеры использования трех проходных включателей

В длинном коридоре без проходных выключателей не обойтись

Такая система освещения предусматривает наличие одного светильника, к которому подключаются три включатели. Конечно, они размещаются в разных местах. Это очень удобно, поскольку включать/выключать лампочку можно из разных мест.

Лучше всего такая система проявила себя на лестничных маршах, в спальных комнатах, коридорах и длинных пролетах, а также на прилегающей к частному или дачному дому территории.

Если говорить о лестничных маршах, то проходные выключатели могут размещаться на первом, втором и высших этажах в тех местах, в которых есть выход на лестницу.

Думаю, что здесь не надо напоминать об уровне удобства или безопасности, поскольку, как только вы попали на лестницу, вы сразу можете осветить ее, а после поднятия или опускания на определенный этаж выключить осветительный прибор.

Другим примером использования проходных выключателей, которые монтируются в трех местах, является длинный коридор, в котором при этом есть несколько дверей.

То есть коридор имеет начало и конец и при этом посередине него находится еще вход в какую-то комнату. Получается так, что когда вы зашли в коридор, вы включаете светильник. Далее можете пройти до середины коридора и на входе в комнату выключить свет. Кроме этого можете пройти до конца коридора и там уже выключить свет. Это очень удобно. Не так ли?

Аналогичным образом можно подсвечивать и ландшафтные участки.

Подытоживая, можно сказать, что монтаж проходных выключателей является целесообразным в том помещении или на той территории, которая имеет два и больше выходов. Каждый проходной выключатель будет размещаться на каждом выходе.

Схема подключения



Для того чтобы смонтировать осветительную систему, которая будет включаться из трех разных мест, надо знать, каким образом она создается. Сначала подаем схему, которая определяет последовательность подключения 3 проходных выключателей.

Схема подключения трех проходных выключателей
[sc:img]

Выключатель с тремя точками управления проходной

На этой схеме используются одноклавишные проходные выключатели. При этом первый и третий приборы идентичны. Второе устройство является перекрестным. Оно несколько отличается от первого и третьего, и об его особенностях будет указано ниже.

И так, схема показывает, что к проходным выключателям подключается только фазный провод. Он идет до первого проходного выключателя. Первый и третий устройства имеют по три контакта.

Если это первый выключатель, то один контакт предназначен для входного фазного провода, а других два — для двух промежуточных. Если это третий проходной выключатель, то два контакта предназначены для промежуточных электропроводов и третий для выходного фазного.

Как видите, первый и третий приборы соединяются между собой двумя электропроводами. Посередине этих электропроводов подключается перекрестный выключатель. Он уже имеет не три, а четыре контакта: два для проводов от первого отсоединителя, два для проводов от второго отсоединителя.

Первый и второй проходные отсоединители могут замыкать один из двух промежуточных проводов. Когда они замыкают один и тот же электропровод и устройство №2 находится в исходном положении, то лампа в светильнике будет светиться.

То есть вся цепочка является замкнутой. Понятно, что если изменить положение клавиши в одном из включателей 1 или 3, то цепь разорвется и движение тока прекратится. При повторной смене клавиши цепь замкнется и лампа загорится.

Особенности перекрестного отсоединителя

В отличие от первого и третьего выключателей, второй имеет такой механизм, который осуществляет синхронное разъединение двух промежуточных электропроводов и при этом делает их перекрестное соединение. Другими словами он одновременно перебрасывает два контакта.

В результате это перекидывание контактов также приводит к размыканию или замыканию локальной схемы освещения, которую образуют три проходные выключатели.

Пример работы перекрестного проходного отсоединителя. Проходные выключатели 1 и 3 находятся в таких положениях, которые подключают разные электропровода.

Две частицы верхнего промежуточного провода являются соединенными и в таком же положении находятся частицы нижнего провода. Далее осуществляется изменение положения клавиши в перекидном выключателе.

Это приводит к замыканию первой половины верхнего промежуточного и второй половины нижнего промежуточного электропроводов. В это же время соединятся другие части промежуточных электрокабелей. В результате цепочка замыкается и ток попадает в светильник. Лампа начинает светиться.

По сути дела, схема, которая определяет последовательность и особенности подключения трех проходных выключателей, не является очень сложной. Однако подключение всех концов кабелей требует большой внимательности, поскольку неправильное подсоединение приведет к тому, что осветительная система не будет работать.

Материалы

Итак, со схемой мы ознакомились. Теперь, смотря на вышеуказанные схему, можно будет подключить проходные выключатели, которые устанавливаются в трех местах.

Однако перед этим нужно подготовить необходимые материалы и инструменты.
Список материалов должен содержать следующие пункты:

  1. Кабель (трехжильный и четырехжильный, сечение не менее 1,5 кв. миллиметра).
  2. Клеммы.
  3. Изолента.
  4. Включатели.
  5. Монтажные коробки.

Инструменты

Что касается перечня инструментов, то нужно подготовить:

  • отвертки для болтов с плоскими и фигурными шлицами;
  • монтажный нож;
  • бокорезы;
  • набор гаечных ключей;
  • пассатижи.

В том случае, если в доме уже есть электропроводка, нанесена штукатурка и планируется установка только проходного выключателя, который согласно схеме подключения будет размещаться в 3 точках, то придется или делать штробы, или осуществлять открытый монтаж новых электрокабелей.

Если будет использоваться первый вариант, то нужно взять перфоратор и штроборез или дрель с алмазным кругом. С помощью них будет делаться штроба. При этом нужно докупить или пластиковую трубу и алебастр. С помощью последнего в штробе будет фиксироваться гофротруба.

Если же новые кабели будут прокладываться открытым путем, то для этого нужно запастись монтажной коробкой, которая устанавливается на поверхность стены, кабель-каналами или гофротрубой.

Последовательность монтажа

С самого начала нужно отключить электроэнергию в доме или квартире. При этом следует вывести отдельную и единственную розетку, к которой будет подключаться электрическое оборудование.

Также следует с помощью металлоискателя или специального устройства определить, где пролегает проводка. Благодаря этому вы не повредите действующую проводку.

После этого следует определиться с местом размещения монтажной коробки. Это нужно делать с таким подходом, чтобы сэкономить электрокабель, который будет прокладываться от коробки к проходным выключателям (они будут находиться в трех разных местах) и который будет использоваться для их подключения.

Когда вы определились с этим местом, то устанавливаете распределительную коробку. Также монтируете монтажные коробки для установки отсоединителей. После этого можно прокладывать электрокабели.

Полезный совет: лучше всего использовать трех- и четырехжильные кабели. Так, для подключения устройств 1 и 3 нужно брать трехжильный электрокабель. Одна жила для подачи фазы или для подключения светильника.

Две другие будут выполнять роль промежуточных проводов. Четырехжильный кабель нужен для перекрестного выключателя. Понятно, что две жилы будут соединяться с двумя жилами электрокабеля, отходящего от первого выключателя, а другие две — с жилами кабеля, отходящего от третьего выключателя.
Можно использовать кабели с другими числом жил, однако это только усложнит процесс.

Как видно на схеме, которая определяет подключение тройного проходного выключателя, концы каждого кабеля выводятся в распределительную коробку и соединяются с помощью клеммников. Соединение происходит таким способом, который демонстрирует схема. На ней также видно, что нулевой провод сразу подключается к светильнику.

Также подключают три отсоединители и устанавливают их в монтажных коробках.

Полезный совет: очень часто возникает такая ситуация, когда подключение кабелей было сделано согласно схеме, но сам проходной выключатель, который может быть тройным, подключается неправильно. Другими словами в клеммы были вставлены не те провода. Здесь не следует сильно грустить, поскольку можно использовать пробник, который позволит определить, что и куда вставлять.

После соединения нужно провести проверку работы новой осветительной ветви. Для этого включают подачу тока и проверяют. Если все хорошо, то электропитание отключается и штробы заполняют штукатуркой или устанавливают крышку на кабель-каналы. Иными словами делаются последние монтажные работы.



Подключение двойной розетки в один подрозетник Розетка с таймером – элемент умного дома Схема подключения двухклавишного проходного выключателя – особенности, а также последовательность осуществления работ Какие особенности есть у выключателя компании Legrand и как можно его подключить?

как подключить на 3 выхода с подсветкой и без, зачем это нужно и в чем особенность

Выключатель с трех мест пользуется популярностью за счет комфорта, который создает в доме, а также возможной экономии электроэнергии. Достаточно подобрать правильную модель и произвести монтаж.

Выключатель с трех мест – современное решение управление светом

Электроэнергия и прочие ресурсы растут в цене, а появление современных технологий позволяет значительно экономить. Так во многоэтажных или многоквартирных домах уже используют выключатели на 3 точки. Во-первых, это комфортно, ведь не нужно спускаться на первый этаж, чтобы выключить свет, а во-вторых, это реальная экономия. Если подобрать правильный прибор и грамотно установить.

Когда применяется выключатель с трех мест?

  1. На лестнице, чтобы разместить один вверху, второй на этаже. Включили свет, поднялись на верхний этаж и выключили.
  2. Один устанавливается на входе в спальню, остальные с левой и правой стороны кровати.
  3. В коридоре.
  4. В частных коттеджах и на дачах, чтобы осветить дорожку.

Типы выключателя на 3 точки

Выключатели с трех мест представлены двумя типа изделий: проходными и перекрестными. Последние не могут использоваться без первых. По принципу работы перекрестные делятся на:

  1. Клавишные.
  2. Поворотные. Для замыкания контактов используется поворотный механизм. Представлены разнообразным дизайном и обойдутся дороже обычных.

С учетом монтажа перекрестные делятся на:

  1. Накладные. Монтаж производится поверх стены, не требует создания в стене выемки для установки блока. Если отделка помещения не запланирована, то такой вариант идеален. Вот только такие модели недостаточно надежные, ведь подвержены внешним факторам.;
  2. Встроенные. Устанавливаются в стену, подходят для работ по разведению проводки во всех типах зданий. Предварительно готовится отверстие в стене по размерам коробки переключателя.

Проходной

В проходном выключателе в отличие от классической модели встроено три контакта и механизм, который объединяет их работу. Главное преимущество изделия – возможность проводить включение или выключение с двух, трёх или более точек. Второе наименование такого выключателя «перекидной» или «дублирующий».

Конструкция проходного выключателя с двумя клавишами напоминает два независимых друг от друга одноклавишных выключателя, но с шестью контактами. Внешне проходной от обычного выключателя не отличить, если бы не специальное обозначение на нем.

Перекрестный

Перекрестные модели с 4 контактами, что позволяет одновременно подключить два контакта. В отличие от проходных, перекрестные модели не могут использоваться самостоятельно. Их устанавливают в комплекте с проходными, на схемах обозначают идентично.

Напоминают такие модели два спаянных одноклавишных выключателя. Специальными металлическими перемычками соединены контакты. Всего одна кнопка выключателя отвечает за работу системы контактов. При необходимости перекрестную модель можно сделать самому.

Подключение выключателя на 3 точки

Еще на этапе строительства важно разработать электрическую схему и продумать ее монтаж. Необходимо учесть все места, где будет располагаться прибор для контроля освещения с 3-х точек. Речь идет о длинных коридорах, лестницах, подвальных помещениях. Если монтаж будет проводиться собственными силами, специалисты рекомендуют сначала объединить проводами 2 проходных выключателя и лампочку. Такой подход позволяет запомнить, какими контактами и как производилось подсоединение.

При монтаже переключатели устанавливаются так, чтобы в выключенном виде клавиши находились в одном направлении.

Проходной

Для подключения схемы из трех точек понадобится два переключателя на два направления и один перекрестный вариант.

Проходные переключатели в подобных схемах устанавливаются вначале и в самом конце. Число осветительных приборов при этом не ограничено, но с появлением каждого последующего требуется разводка в распредкоробке, что приводит к еще большему количеству проводов.

Принципы подключения следующие:

  1. Проходной переключатель соединяется с клеммами перекрестного. Замыкает цепочку осветительный прибор. Фазовый провод к входному контакту, а тот что от светильника, тянется к щитку.
  2. К проходным переключателям ведется трехжильный провод, а к перекрестным – четырехжильный.

Проходные и перекрестные варианты работают при номинальных показателях тока 6, 10 и 16А.

Перекрестный

  1. Нулевой провод протягивается от щитка в распределительную коробку. На контакты лампы его перекидывают только с разветвителя.
  2. Фазный кабель протягивается из щитка, рабочий провод отводится на контакты выключателя.
  3. Разветвительная коробка позволяет произвести последовательное соединение контактов. Фаза кидается на перекрестный выключатель, который устанавливается между двумя проходными моделями. Потом фаза кидается и на второй проходной.
  4. От второго проходного выключателя ведется кабель для подсоединения ламп.
  5. Завершающим этапом станет монтаж распределительной коробки на стену. Устанавливается поверх стены или монтируется в стену.

Советы безопасности

На щитке отключается электроэнергия при работе с любыми осветительными устройствами.

  1. Индикаторной отверткой проверьте наличие тока в сети.
  2. Если щит на лестничной площадке, повесьте объявление о том, что ведутся работы и перед совершением манипуляций с проводом, проверяйте наличие тока.
  3. Используйте защитные перчатки с изоляцией, которые защитят от удара током.
  4. При штроблении используется защитная одежда.

Проходные и перекрестные модели – лучшее решение для организации освещения в доме. А продуманная и грамотно спланированная схема размещения позволит обеспечить максимальный комфорт в доме. Выбирая подобные приборы, экономить на существующих моделях не стоит. Регулировка света с нескольких независимых точек – это комфорт и экономия электроэнергии. При этом такие устройства проработают дольше, чем любые датчики движения и хлопковые выключатели.

Полезное видео

Ничего не найдено для Apple Touch Icon 120X120 Precomposed Png

Без рубрики

Программы для электриков – это системы автоматизированного проектирования в области электроники и электротехники, используемые

Без рубрики

Сделать современный объект еще более энергетически эффективным не сложно, если воспользоваться для этого услугами

Электрооборудование и безопасность

Когда выходят из строя электроприборы или не работает розетка, необходимо проверить наличие разрывов в

Без рубрики

Знания, как определить «фазу», необходимы для подключения приемников электрического тока. Существуют несколько методов проверки,

Без рубрики

Современное авто отличается высоким уровнем комфорта и безопасности, чему во многом способствуют инновационные технологии,

Без рубрики

Винтовым блоком называют один из самых дорогостоящих элементов, входящих в состав компрессора винтового типа.

Ничего не найдено для Apple Touch Icon 120X120 Precomposed Png

Без рубрики

Программы для электриков – это системы автоматизированного проектирования в области электроники и электротехники, используемые

Без рубрики

Сделать современный объект еще более энергетически эффективным не сложно, если воспользоваться для этого услугами

Электрооборудование и безопасность

Когда выходят из строя электроприборы или не работает розетка, необходимо проверить наличие разрывов в

Без рубрики

Знания, как определить «фазу», необходимы для подключения приемников электрического тока. Существуют несколько методов проверки,

Без рубрики

Современное авто отличается высоким уровнем комфорта и безопасности, чему во многом способствуют инновационные технологии,

Без рубрики

Винтовым блоком называют один из самых дорогостоящих элементов, входящих в состав компрессора винтового типа.

принцип работы, схема подключения переключателя

Рост цен на электроэнергию заставил людей задуматься о необходимости экономии. Использовать простые выключатели для освещения лестниц в многоквартирных и в частных домах с несколькими этажами не очень удобно. Это связано с тем, что приходится возвращаться к месту установки устройства. Для повышения комфорта в таких местах часто используется проходной выключатель на 3 точки.

Принцип работы устройства

Внешне это устройство практически не отличается от классического. Однако схема подключения проходных выключателей из 3 мест несколько сложнее. Различие между ними заключается в количестве контактов. Если у обычного прибора их два, то у проходного — три. При этом два из них являются общими. Следует помнить, что во всех схемах подсоединения используется минимум два таких устройства.

Принцип работы переключателя проходного типа довольно прост — после нажатия на клавишу контакт входа замыкается с одним из выходов. Таким образом, выключатель проходного типа имеет сразу два рабочих положения, а промежуточные — отсутствуют. Так как во время работы устройства происходит простое переключение контактов, то его можно отнести к группе переключателей.

Работать с изделиями известных брендов проще, так как на их корпусе есть схема подключения. Дешевые китайские устройства, с этой точки зрения, менее привлекательны и при их подсоединении придется прозвонить клеммы. Некоторые производители во время изготовления могут спутать контакты и при неправильном подключении схема не будет работать.

Чтобы прозвонить проходной переключатель, можно использовать стрелочный либо цифровой прибор. Если применяется цифровой, то его предстоит перевести в соответствующий режим, который используется для определения короткозамкнутых участков электроцепей. При замыкании клемм электронный прибор подаст звуковой сигнал, а указатель стрелочного должен отклониться до упора вправо.

Прибор, с помощью которого можно управлять освещением из трех точек, позволит сделать систему уличного и внутридомового освещения практичной. Также он может стать отличным выбором для владельцев частных многоэтажных домов. Этот вариант управления светильниками вполне может использоваться и в помещениях, имеющих несколько спальных мест, чтобы выключать свет, не вставая с кровати.

Рекомендации по подсоединению

В продаже можно найти переключатели с одной и двумя клавишами. Отличаются они количеством контактов. Для подключения потребуются следующие устройства и материалы:

  • Переключатели проходного и перекрестного типа.
  • Провода.
  • Светильники.

Соединение двух выключателей

Схема переключателя света с двух мест довольно проста, реализовать ее сможет даже новичок. На выход одного выключателя требуется подать фазу, а входная клемма второго устройства подключается к проводу светильника. Второй контакт люстры должен быть соединен с нулевым проводником. Осталось лишь подключить выводы N 1 и N 2 проходных выключателей.

Следует помнить, что в соответствии с современными требованиями электропроводка должна располагаться на расстоянии в 15 см от потолка. Концы проводов выводятся в монтажные коробки, а между собой проводники соединяются с помощью колодок. Подключение выключателей проходного типа для управления светильниками из двух мест не должно вызвать проблем. А вот схема подключения переключателя из трех мест уже более сложная в реализации, но и с ней можно разобраться начинающим электрикам.

Управление из трех точек

В такой ситуации устройств проходного типа будет уже недостаточно и придется приобрести перекрестный. Он оснащен двумя клеммами входа-выхода и позволяет переключать сразу 2 контакта. Хотя схема проходного выключателя с трех мест и является более сложной, в принципе ее работы можно разобраться довольно быстро.

Для реализации такой схемы необходимо выполнить несколько действий:

  • Нулевой проводник соединяется с одной из клемм светильника.
  • Фазу следует подключить к входному контакту одного из переключателей проходного типа.
  • Свободная клемма люстры соединяется с входом второго проходного переключателя.
  • Два выхода выключателя проходного типа подсоединяются к 2 клеммам перекрестного выключателя. Аналогичным образом выполняется соединение свободных контактов второго проходного переключателя.

При необходимости эту схему можно изменить, добавив новые точки управления. Для решения поставленной задачи предстоит увеличить количество выключателей перекрестного типа, устанавливая их между проходными.

Монтаж двухклавишного устройства

Проходные двухклавишные выключатели используются для управления двумя лампами. Это стало возможным благодаря увеличению количества контактов до 6. При работе с этими устройствами в первую очередь необходимо определить общую клемму. Перезванивается двухклавишный переключатель аналогично одноклавишному.

Фаза должна подключаться на выходные клеммы переключателей, а их вторые выходные контакты соединяются с проводом каждой лампы. Два выхода проходных выключателей соединяются между собой. Эта схема может использоваться для управления освещением из двух мест. Если необходимо добавить третью точку, то придется приобрести перекрестный выключатель. Внимательно изучив каждую из этих схем, можно быстро разобраться в принципе их работы.

Использование двухклавишных переключателей менее практично и при этом требует больших затрат. Чаще всего достаточно подключить устройство с одной клавишей. Такие схемы подсоединения довольно просты, и даже обладая минимальными знаниями в электрике, их можно довольно легко реализовать на практике.

Проходной выключатель — схема подключения на 3 точки

Раньше всё было проще, жили в стандартных домах со стандартной электроосветительной сетью. Зашли в комнату, нажали клавишу выключателя, свет появился, при выходе обратно отключили. Сейчас всё чаще в городских квартирах и загородных домах интерьер проектируют дизайнеры, а у них может быть такое видение вашего будущего жилища, что весьма актуальным станет вопрос управления одними и теми же светильниками из нескольких мест. В таком случае на помощь придёт проходной выключатель. Схема подключения на 3 точки считается не слишком сложной и при этом максимально комфортной. Поговорим о ней более подробно, когда и где она применяется, как подключить всё самому и что для этого потребуется?

Где применить такую схему?

Проходные выключатели придумали для того, чтобы на одни и те же осветительные приборы (или их группы), размещённые в длинных коридорах или больших по площади помещениях, можно было подавать и снимать напряжение из разных точек.

Схема подключения проходного выключателя именно из трёх мест чаще всего используется при следующих обстоятельствах:

  1. Когда имеются длинные коридоры, откуда есть выходы в несколько разных комнат или помещений. На входе в такой коридор освещение включается одним выключателем, а дальше где-то посередине установлен второй, а в конце помещения третий коммутационный аппарат. С их помощью можно отключать освещение из той точки, где вы находитесь на данный момент, а не возвращаться для этого в начало коридора.
  2. В загородных домах для освещения приусадебного участка или двора. Например, при выходе из дома установлен один переключатель, которым включаются светильники во дворе. А два других установлены на каких-то дворовых постройках (гараж, сарай), дойдя до которых можно отключить освещение.
  3. В многоквартирных домах на три этажа. При входе на первый этаж включили свет во всём подъезде, поднявшись на второй либо третий этаж, отключили. В данном случае схема подключения проходных выключателей позволяет существенно экономить электричество, ведь зачастую бывает, что свет в подъездах горит сутками напролёт.
  4. Когда большая детская комната имеет несколько спальных мест. Всего устанавливается три выключателя: один при входе в комнату, два других возле детских кроватей. Зайдя в спальню, ребёнок включает свет, доходит до своего спального места, ложится в кровать и отключает освещение.
  5. В загородных домах с помощью проходного выключателя с трёх мест можно управлять освещением лестничных пролётов или маршей. Один аппарат установлен внизу в начале лестницы, при подъёме им включается освещение всего марша. Поднявшись на второй этаж, установлен другой выключатель, с помощью которого свет отключается. А третий расположен выше, где лестница подходит к чердаку, чтобы поднявшись туда отключить освещение всего марша и не наматывать лишние киловатты, пока вы будете заниматься своими делами в чердачном помещении.

Вариантов на самом деле ещё очень много, мы рассмотрели самые популярные, но и из этого видно, насколько схема подключения проходного выключателя с 3-х мест сделает нашу жизнь комфортнее.

Схема коммутации

В чём особенность?

Внешне проходной коммутационный аппарат похож на обыкновенный, но это пока не начнёте внимательно изучать его устройство.

У обычного аппарата есть два контакта – входной и выходной, при нажатии на клавишу они замыкаются или размыкаются между собой, таким образом создавая электрическую цепь либо разрывая её.

У проходного выключателя три контакта – один общий входной и два на выходе. Внутри контактной части расположен перекидной элемент, который никогда не находится в промежуточном положении посередине. При нажатии на клавишу, происходит его переключение на одну или на вторую цепь, таким образом он соединяет общий входной контакт с одним либо с другим выходящим.

Вариант тройного контроля освещения предусматривает использование перекрёстного выключателя. Его конструктивная особенность в том, что имеется четыре контактные точки (две входных и две выходных).

Подключение перекрёстного выключателя всегда выполняется посередине между проходными. Одна пара его контактов соединяется с выходящими контактами первого проходного устройства, вторая пара соответственно с выходящими контактами другого проходного переключателя.

Имейте в виду, что при подключении выключателей из 3 разных мест на одну группу освещения, все три коммутационных аппарата дублируют действия друг друга. В связи с этим у их клавиш не будет чётко обозначенных положений «включено», «отключено», всякий раз они могут находиться в разных позициях.

Принцип работы проходного и перекрестного выключателей подробно и доступно показан в видео от Алексея Земскова:

Что потребуется?

Для производства электромонтажных работ приобретите такие материалы:

  • распределительная коробка;
  • осветительный прибор;
  • проходные выключатели – 2 шт.;
  • перекрёстный переключатель;
  • подрозетники – 3 шт.;
  • 2-х, 3-х и 4-х жильный провод.

Также при работе у вас под рукой всегда должны быть такие инструменты:

Электрическая коммутация

Перед началом работ не забывайте о своей безопасности, отключите автомат питающей сети, проверьте, что отсутствует напряжение, и только потом приступайте к монтажным и коммутационным действиям с электропроводкой.

В распределительную коробку должно подходить пять проводов:

  • 2-х жильный – ноль и фаза от питающей сети;
  • 2-х жильный – ноль и фаза от осветительного прибора;
  • 3-х жильный – от одного проходного выключателя;
  • 3-х жильный – от второго проходного выключателя;
  • 4-х жильный – от перекрёстного выключателя.

Если ваш светильник конструктивно должен заземляться, то понадобится провод с тремя жилами и для подключения осветительного прибора, и для питающей сети (фаза, земля и ноль).

Каждое соединение необходимо выполнять в распределительной коробке, это удобно – в одном месте коммутировать сразу несколько участков электропроводки. Сама коробка выполняет функцию промежуточного звена между питающей сетью и проходными переключателями.

А теперь давайте подключаться, нет ничего сложного, главное, будьте внимательны:

  1. Сначала соединяется нулевой провод из питающей сети с нулевой жилой провода, идущего на светильник.
  2. Фазный провод из питающей сети соедините с жилой, идущей на общий входящий контакт первого проходного выключателя.
  3. Теперь пара проводов от выходящих контактов первого проходного выключателя подключается к любой одной паре проводов перекрёстного аппарата.
  4. Абсолютно аналогичная коммутация производится и со вторым проходным выключателем. Его пара проводов от выходящих контактов соединяется с оставшейся парой проводов перекрёстного аппарата.
  5. Осталось соединить фазу светильника с жилой общего входящего контакта на втором проходном выключателе.

Произведите соответствующие подсоединения жил на контактах переключателей и в патроне осветительного прибора (фаза и ноль).

Советуем, сначала опробовать работу собранной схемы, а потом только изолировать места скруток, дабы точно увидеть, что всё сделано верно. Включите автомат от источника питания, и опробуйте действие переключателей. Любым из трёх коммутационных аппаратов лампочка включается, и отключается. Всё действует правильно? Тогда завершайте работы. Снова отключите напряжение, заизолируйте места скруток при помощи изоленты, закрепите защитные крышки и клавиши на выключателях.

Аналогичным образом выполняется схема подключения двухклавишного проходного выключателя, только в этой ситуации понадобится установить два перекрёстных устройства.

Можно подключать в схему управления светильниками и четвёртый переключатель, и пятый, тогда получится контролировать ещё большее пространство, например подъездное освещение многоэтажного дома. Конечно, в таких случаях схема будет сложнее. Но если вы поняли сам принцип на рассмотренной схеме управления из трёх мест, справиться с большим количеством точек у вас тоже получится.

Подборка видео

В этом видео показана работа двух проходных и перекидного выключателей на специально собранном стенде:

Еще одно подробное описание той же схемы, только выключатели соединяются напрямую:

И практический пример — монтаж трех выключателей в длинном коридоре:

Схемы Подключения Проходных Выключателей С 3 Мест

Снимаете обувь, проходите в комнату и выключаете лампы.


Корректная работа такого механизма возможна только в паре.

Заходите в помещение и включаете свет. Рациональным является использование такой системы электрической проводки для освещения придомовой территории или приусадебного участка в условиях загородного домовладения.
Схема проходного выключателя из трех и более мест

Однако выключатель с тремя клеммами здесь уже не подойдет. Кабельная продукция, то есть провода.

Этот вариант соответствует схеме, показанной выше Затем разводится кабель и выполняются соединения проходных выключателей из двух мест с источником света через распределительную коробку.

Через них должна пропускаться одна и та же фаза — это обязательное условие. Во втором случае в стенах нужно делать штробы.

Такой вид имеет переключатель с тыльной стороны. Совершается не размыкание, а переключение фазы на другую линию.

Между коробкой переключения S2 и лампой находится четвертый кабель черный. Схема подключения 2-х клавишного проходного выключателя отличается только тем, что проводов будет больше: фаза должна подаваться на оба входа первого выключателя, также как и с двух входов второго должна уходить на две лампы или две группы ламп, если речь идет о многорожковой люстре.

Схема подключения проходного выключателя

Коммутация света из двух мест

Еще одна распространенная ошибка — неправильное подсоединение перекрестных. Как уже было сказано выше, при отсутствии схемы контакты лучше вызвонить при разных положениях клавиши. Если в помещении уже имеется электрическая сеть, то к дублирующим переключателям нужно подвести отдельные сети открытого или закрытого типа. Необходимость установки выключателей проходного типа обуславливается особенностями помещения, в котором установлены светильники, требующие регулирования работы из разных точек.

Чтобы прозвонить контакты, необходимо иметь или цифровой, или стрелочный прибор. Его ключевое отличие состоит в том, что он имеет четыре выхода — два снизу и два сверху.

Она строится на основе двух проходных и нескольких перекрестных переключателей. А проходные и перекрестный выключатели управляют подключением фазы к центральному контакту патрона.

Они располагают шестью контактами. Часто они перепутаны.

Схема подключения проходных и перекрестных выключателей из 3-х мест: Схема подключения проходного выключателя с 3х мест Использование схем с тремя выключателями Элементы и составные части схемы подключения Как подключить проходной выключатель из 3 х мест Целесообразность применения проходных выключателей обусловлена индивидуальной планировкой помещения со светильниками, требующими регулировки из различных точек.

Как разводятся провода по помещению Как все соединить в клеммной коробке рассказано в видео.

Более того, решения на основе проходных выключателей реально приводят к экономии электроэнергии. Использование схем с тремя выключателями Использование системы управления светом с тремя выключателями дает возможность включать и выключать освещение из любого удобного места.
Схема подключение трёх проходных выключателей.

Смотрите также: Правила прокладки кабеля под землей

Навигация по записям

Важно помнить, что присутствующий в схеме подключения транзитный контакт является обязательным, так как используется для включения в электрическую цепь и обеспечения работоспособности третьей точки подключения. Но в этом случае вы превратите его в обычный бытовой выключатель.

В механическую часть устройства изменений лучше не вносить.

Двухклавишный проходной выключатель: схема подключения Чтобы с нескольких мест управлять освещением двух ламп или групп ламп с одного выключателя есть двухклавишные проходные выключатели. Проходные выключатели успешно применяются в помещениях разного предназначения.

Точно также, при выключенном положении, переведя любой из них в другое положение мы замкнем цепь через одну из перемычек и лампа загорится. Изготовлена она из качественного пластика и оснащена винтовыми зажимами. Кабель питания и два шнура для других автоматических выключателей соединены вместе в электрическом разъеме. Соединяем нейтральные N и защитные PE провода вне автоматических выключателей с помощью электрических разъемов.

На последний в цепи двухклавишный переходной выключатель подключают выходов обоих перекрестников. Выключаете свет.

Использование схем с тремя выключателями


Переделанный проходной переключатель можно использовать в модели управления одной лампой или несколькими. Подобно переключателю S1 соединяем защитные проводники с одним разъемом и нейтральными проводниками с помощью второго разъема. Все работы по подключению дополнительной точки включения-выключения проводятся со снятым напряжением и соблюдением остальных мер электробезопасности.

Изменение конструкции совершается в два этапа: Выходные полюса замыкаются перекрестно. Четвертый выходной полюс так же имеет две контактные точки.

В схеме включения освещения, задействуются два и более, подобных выключателей. Белые проводники — это провода, подключающие выходы обоих выключателей.
Как подключить двухклавишный проходной выключатель

Проходная коммутация источников света

Схема подключения 2-х клавишного проходного выключателя отличается только тем, что проводов будет больше: фаза должна подаваться на оба входа первого выключателя, также как и с двух входов второго должна уходить на две лампы или две группы ламп, если речь идет о многорожковой люстре. Все работы по подключению дополнительной точки включения-выключения проводятся со снятым напряжением и соблюдением остальных мер электробезопасности.

Обустройство прибора, позволяющего выполнять управление различного типа светильниками в трех разных точках, позволяет обеспечить практичность и экономичность эксплуатации системы внутридомового и уличного освещения.

После нажатия на клавишу фазные линии условно перекрещиваются без электрического контакта. В случае необходимости возможно задействовать и большее количество точек.

Значит, во втором подрозетнике такой провод надо соединить с красным проводом первого подрозетника, заизолировать и оставить здесь. Проходные выключатели — схема без распаечной коробки: 4. Также подключаем к этому разъему короткий кабель длиной в несколько сантиметров, который будет подключен к клемме 1 переключателя S1.

Навигация по записи

Если раньше все работало, а после замены одного схема перестала работать — значить перепутали провода. В длинных коридорах устанавливается несколько переключателей, в начале, в середине или в конце.

Глядя на эту схему, несложно понять, как работает проходной выключатель. Та же самая схема используется при наличии нескольких входов в различные помещения. Схема энергосберегающей лампы представлена тут. Но в этом случае вы превратите его в обычный бытовой выключатель. Поэтому возможные затраты оправданы.

Четвертый выходной полюс так же имеет две контактные точки. Все работы должны проводиться только с отключенным сетевым напряжением, а также после проверки отсутствия его на токоведущих частях кабеля, к которому будет происходить подключение. При необходимости выполнить внутреннюю проводку требуется подготовить перфоратор и дрель с алмазным кругом, а для внешней установки используются традиционные кабель-каналы или гофрированная труба.

Как это сделать, читайте в статье » Беспроводной проходной выключатель. К каким клеммам подключаются провода. Лучший вариант здесь, применение импульсных реле. Подведём итог проделанных работ Таким образом лестничный переключатель представляет собой недорогой и простой способ управления освещением из двух разных мест.
С ТРЁХ мест подключение проходных выключателей

Техническое обслуживание и устранение неисправностей трех- или трехходового переключателя

Эта сцена повторяется в сотнях … может быть, в тысячах домов каждый вечер …

Долгий день … очень устал … и все, что тебе нужно, это пойти наверх и полежать вниз. Ой, как болят ноги! Наверху темно, и когда она щелкает выключателем внизу лестницы она воет … как ничего не происходит! Черт побери переключатель не работает. Итак, чтобы включить свет, она тщательно обходит по лестнице наверх и щелкает выключателем.Это просто не так должно быть, не так ли?

трехсторонних трасс могут стать серьезным противником.

Бесчисленные дома по всей стране страдают от неправильной разводки 3-проводных цепей доставляет не только неудобства, но и создает реальную угрозу безопасности. Они очень простые функционально, но оригинально по дизайну. Это займет всего несколько минут, немного терпение и здоровое уважение к электричеству, чтобы выполнить эту работу правильно!

Сразу же хочу сказать вам, что это не статья о проектирование 3-ходовых цепей… это касается только ремонта. 3-х и 4-х ходовой схемы могут сбивать с толку при проектировании и даже затруднять установку. Однако для этого не требуется доскональное знание схемотехники. ремонт … главное, чтобы схема была подключена правильно!

Что такое трехходовая схема?

Трехсторонняя цепь — это цепь освещения, которая позволяет использовать один осветительный прибор. управляется двумя настенными переключателями в разных местах. Лестничные клетки, коридоры, и большие комнаты с множественным доступом — все кандидаты для трехсторонних схем.

Есть также четырехсторонние, пятиполосные и бесчисленные трассы! Эти схемы разработаны с использованием переключателей, известных как 4-позиционные переключатели между двумя 3-позиционные переключатели. Например, схема с 4 переключателями, управляющими одним приспособление … не редкость в больших помещениях с несколькими точками доступа … есть два 3-позиционных переключателя и два 4-х позиционных переключателя.

Сердцем трехходовой цепи является трехпозиционный переключатель. В отличие от общей стены переключателя, трехпозиционный переключатель имеет три активных контакта (плюс заземление в современные установки).Только один из них важен для идентификации цели замены … common ТЕРМИНАЛ.

Хотя наш рисунок (слева) показывает общий вывод в определенной позиции, Дело в том, что это может быть любой терминал на вашем индивидуальном коммутаторе.

Иногда самое сложное — это идентифицировать. Если на выключателя, может использоваться крепежный винт другого цвета для общего терминал … может быть черным (для более нового коммутатора) или может быть «другого» цвета, чем два терминала путешественника.

Что такое общий терминал?

Общая клемма — одна из трех электрически активных клемм на 3-канальном выключатель (не включая клемму заземления, расположенную на металлической раме монтажные ушки). Общий вывод — это «мостик» между силовыми источник питания и нагрузка (обычно это осветительный прибор). Имея это в виду, провод, который подключается к общей клемме, представляет собой (1) горячий провод от основного доска или (2) ведет к нагрузке (приспособлению).

Какие путешественники?

Путешественники — это два провода, соединяющие два 3-х позиционных переключателя вместе. Ссылаясь на рисунок (выше), два пассажирских терминала на одном 3-стороннем переключатели подключены к двум контактам на другом трехпозиционном переключателе с помощью два путевых троса. Любая дорожная проволока может быть подключенным к любому терминалу путешественника … это не имеет значения!

Запутались? Нужна картинка?

Рентгеновский снимок типичного трехходового контура…

Изображение выше любезно предоставлено Левитоном. Производственная компания

ПРИМЕЧАНИЕ: Если в вашей 3-ходовой цепи используется розетка или розетки, вместо светильников можно запутаться с разводкой, если розетки «разделены» … один штекер всегда включен, а другой управляется настенный выключатель.

Замена неисправного трехпозиционного переключателя …

(рисунок выше поможет вам понять текст ниже … и визу наоборот!)

NH рекомендует заменять неисправные трехпозиционные переключатели. ВСЕГДА ЗАМЕНИТЕ ОБЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ ОДНОВРЕМЕННО ! Есть здравый смысл причина этого.Если один переключатель вышел из строя, сколько еще может другой последний? Кроме того, очень сложно определить, какой из двух переключателей стал бракованный. Так что в конечном итоге вам следует потратить несколько лишних долларов прямо сейчас. за награду, которой хватит на годы или даже десятилетия!

После того, как вы найдете общую клемму, замена неисправного переключателя будет простой:

1) Подсоедините общий провод к общей клемме нового переключателя. Остальные два изолированных провода затем присоединяются к оставшемуся бегунку. терминалы.В зависимости от проводки в вашем доме оголенный провод заземления прикреплен к клемме заземления на металлической раме крепления переключателя уши. Если проводка соответствует современным нормам, общий провод будет черным. и путешественники будут белыми

2) Вверните переключатели обратно в их коробки, наденьте крышки переключателей и включите питание, чтобы проверить переключатели. Удивительно, не правда ли! Теперь вы можете включать и выключать свет от любого переключателя.

Что … не работает? Не повезло? Что ж, вы, должно быть, не подключили общий провод к общей клемме! Итак, теперь ваша задача — определить общий провод.

Определение общих проводов …

Иногда трехходовая цепь не работает, потому что кто-то пытался заменить неисправен выключатель и неправильно подключены провода.

Иногда выходит из строя один из переключателей.

Следующий метод решит обе проблемы однажды. Шаги, которые я собираюсь описать , могут быть не самым эффективным способом для устранения неполадок в 3-ходовой цепи. Выложил у «всех разнорабочих-электриков». в виду, это позволяет вам идентифицировать общие провода в обеих распределительных коробках без возможность ошибки! Вам понадобится мультиметр для проверки напряжения и целостности цепи. в цепи.

1) Выключите питание цепи на главной панели. Отключите все три провода (или четыре, если розетка заземлена) от обоих выключателей. Отделить провода так, чтобы они находились как можно дальше друг от друга.

2) Снова включите питание. Теперь, используя мультиметр, вы собираетесь определить, какой из трех цветных проводов является HOT провод. В одной из двух распределительных коробок должен быть только один провод HOT . Это обычный провод для этого коробка.Установите мультиметр как минимум на 110 вольт. Держите один из щупов на известное заземление, такое как металлическая розетка или оголенный провод заземления. Прикоснись к другому один за другим к цветным проводам. Провод, регистрирующий напряжение, — это HOT . провод и общий провод для этой коробки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Целесообразно также проверить три цветных провода в другой коробке на наличие напряжения. также, если вы еще этого не сделали. Не должно быть, но со странным проводку я видел за многие годы, стоит уделить этому время.С использованием измерителем напряжения прикоснитесь одним щупом к известному заземлению (металлической розетке или оголенный провод заземления) и другой щуп к каждому проводу. Ты не должен получить показание напряжения. Если вы обнаружите напряжение, это означает, что этот переключатель предназначен для управления другим прибор, свет или розетка. Возможно, вы проверяете не тот переключатель?

ТОЛЬКО ОДИН ИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЯЩИКОВ ТРЕМЯ СПОСОБАМИ ЦЕПЬ ПОДКЛЮЧЕНА НАПРЯМУЮ К HOT ТЕРМИНАЛ ГЛАВНОЙ ПАНЕЛИ !!

По окончании тестирования проводов

HOT выключите ПИТАНИЕ! Вам больше не понадобится питание, пока переключатели не будут установлен.

3) Установите первый трехпозиционный переключатель в коробку с HOT провод, присоединяющий HOT провод к общей клемме выключатель. Присоедините два других провода, путешественников, к двум другим. клеммы переключателя. Если есть оголенный провод заземления, прикрепите его к клемму заземления переключателя.

4) Перейдите к другой коробке (без провода HOT ). Установите мультиметр на бесконечное сопротивление или на «непрерывность». Коснитесь одного из щупов мультиметр к известному заземлению, например к металлической розетке или оголенному заземляющему проводу.Коснитесь другим датчиком каждого из трех проводов. Только один из них зарегистрируется сопротивление или, если у вас есть тестер непрерывности, вызовет «звуковой сигнал». У вас есть определил общий провод для этой коробки.

5) Как и в первой коробке, подключите общий провод к общей клемме на новом выключатель. Подключите два других провода к клеммам TRAVELER, а провод заземления, если применимо.

Вверните переключатели обратно в коробки, наденьте крышки переключателей и включите питание, чтобы проверить переключатели.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если в вашей 3-ходовой цепи используется розетка или розетки вместо светильников можно запутаться с разводкой, если розетки «разделены» … один штекер всегда включен, а другой управляется настенный выключатель.

ВЫ МОЖЕТЕ УЗНАТЬ, ЧТО РАЗЪЕДИНИЛИ РОЗЕТКИ, Глядя на розетку. На На «горячей» стороне есть металлическая полоска, соединяющая два винта. Если это полоса сломана, то две заглушки независимы друг от друга. Там будут черные (горячие) провода, прикрепленные к каждой винтовой клемме, хотя только это не означает, что розетка разделена.Это может означать, что розетка подключен к другой розетке. ЕСЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПОЛОСКА ОТРЕЛАЕТСЯ, ВЫ МОЖНО УБЕДИТЬСЯ, ЧТО ВЫХОД РАЗДЕЛЕН. ЕСЛИ НЕТ, ЭТО НЕ.

Первые два рисунка показывают металлическую полосу или выступ. Третий и Четвертый рисунок показывает, как язычок легко снимается с помощью набора иглы. плоскогубцы. После удаления язычка верхняя и нижняя заглушки выходят из строя. независимым, так что можно, например, управлять настенным выключателем, в то время как другой всегда включен.

Если у вас раздельная розетка, выполните те же действия по поиску и устранению неисправностей с трехпозиционным переключателем, что и с осветительной арматурой, КРОМЕ вам нужно будет определить, какая розетка всегда на.

После отсоединения всех проводов от выключателей и от включенного розетки, включите питание и проверьте проводку в розетке. Горячий провод, идущий от цепи трехпозиционного переключателя, не будет иметь питания, так как вся мощность должен проходить через переключатели.

Если на один из черных (горячих) проводов действительно есть питание, значит, это провод для вилка «всегда включен».Выключите питание и отметьте, чтобы не перепутать это с проводами 3-проводной цепи. Наслаждаться!!

Вернуться к списку электрических компонентов

Трехточечный проходной переключатель. Автоматический выключатель. Назначение, способы использования и схема подключения

Очень часто мы сталкиваемся с непониманием Покупателями разницы между выключателями и выключателями. Также не совсем понятно, что это за сквозные, промежуточные и перекрестные переключатели и «двусторонние» переключатели.

Посмотрим, в чем разница между этими устройствами.

Мы постараемся писать на доступном для всех языке, поэтому заранее просим вас не придираться к стилю письма, терминам и т. Д.

Переключатель

Выключатель — это устройство, обычно имеющее два контакта, которое во включенном состоянии соединяет контакты (включает лампу), а в выключенном состоянии соответственно разъединяет контакты (выключает лампу). Здесь все очень очевидно и понятно.Как выглядит белый выключатель артикула серии Валена (Valen) с тыльной стороны показано на фото справа.

Обычно производители стрелками указывают, где находятся контакты. Стрелки указывают, что «фазный» провод должен быть подключен к «входу» (это стрелка, указывающая на центр переключателя) переключателя, а провод, идущий к нагрузке (то есть лампочка), к « выход »(стрелка указывает направление от центра переключателя). «Почему коммутатор должен подключаться именно так?» Будет работать, если подключить наоборот! «- ты спрашиваешь.Правильно, будет работать в обе стороны, но есть два нюанса:

  • При правильно установленных переключателях ключ при включении находится в верхнем положении, а в выключенном — в нижнем. При подключении по схеме, если фазный провод подключен к «выходу» переключателя, а «нагрузка» — к входу, то ключ переключателя всегда будет «перевернут». То есть во включенном состоянии клавиша будет занимать положение «вниз» и должна быть в положении «вверх», и наоборот.
  • При подключении по схеме «фаза» -> нагрузка (лампа) -> переключатель -> «ноль» , фаза сначала пройдет через лампу и сломается на переключателе (т.е. лампа всегда будет под напряжением, когда переключатель выключен). А это неправильно! При правильной схеме подключения «фаза» в выключенном состоянии прерывается на переключателе и на лампе не будет напряжения (т.е. при замене перегоревшей лампы ток не ударит).


Рисунок 1.Схема подключения переключателя.

Также есть двухполюсные выключатели, которые размыкают не только фазный провод, но и нейтральный (нейтральный) провод, но обычно они используются только в особых случаях.

Переключатель

Переключатель — это устройство с тремя (или более) контактами. В состоянии «Вкл.» Замыкает первый и второй контакты, а в состоянии «Выкл.» Замыкает первый и третий контакты. Фактически, переключатель всегда включен, либо в одном, либо в другом.

Отсюда и название «Switch» — переключение с одного контакта на другой.Если в переключателе используются только два контакта, он будет работать как переключатель.

В своих каталогах Legrand использует концепцию «двустороннего переключателя» — так оно и есть, потому что переключатель переключается между двумя контактами. Как правило, переключатель может переключаться между тремя или более контактами, но в механизмах электроустановки, если такое происходит, это происходит крайне редко, поэтому никто не указывает, на сколько направлений переключатели переключаются. Чаще коммутаторы называют «проходными коммутаторами», но это понятие, на наш взгляд, некорректно и не должно использоваться.

Одно из самых популярных приложений для коммутаторов. Для управления освещением понадобится всего два переключателя, а для управления освещением с трех и более мест не обойтись без использования сквозных (перекрестных) переключателей.

Промежуточный (также известный как перекрестный) переключатель — это устройство, которое переключает две отдельные линии крест-накрест (то есть, если до перекрестного переключения фаза шла вправо, а ноль — влево, то они переключаются места при переключении).Внешний вид промежуточных переключателей ничем не отличается от обычных переключателей. Для наглядности смотрите схемы на рисунках.

Промежуточный переключатель обычно используется для.

Этот переключатель называется «кроссовером», потому что при переключении кажется, что он пересекает линии, а «промежуточный» называется, потому что он находится в цепи включения при управлении из трех или более мест в интервале между «двухсторонним». переключатели ».


Рисунок 3. Переключатель контура карты состояний.

Элеко — Интернет-магазин электрики в Иркутске www.site

Михаил, 01 сентября 2013 г.

В статье рассмотрен принцип работы проходного и тумблера, приведены схемы подключения выключателей, предназначенных для управления освещением с двух, трех и более мест. Есть советы по правильному монтажу, связанные с подключением проходных выключателей.

Идея создания проходного переключателя не нова, первые схемы появились в домах радиолюбителей еще в 60-х годах, а особую популярность он приобрел в 90-е, когда первые импортные переключатели «заточились» под управлением лампа из разных мест

Устройство и принцип работы переключателя проходного

Самым простым представителем семейства проходных коммутаторов является одноклавишная версия.


Внешне он ничем не отличается от обычного переключателя, за исключением внутренней схемы, которая обычно указывается на тыльной стороне корпуса.


Принцип работы переключателя контура простой: при перемещении ключа переключателя внутренний подвижный контакт размыкает одну цепь и автоматически замыкает вторую (так называемый переключающий контакт). На рисунке клемма «2» является общим контактом, клеммы «3» и «6» — коммутационным выходом.

Принципиальная схема проходного коммутатора выглядит так:


Используя этот эффект, вы можете создать максимально простую схему проходного переключателя, при которой одна лампа будет управляться сразу с двух разных мест:


1,2 — переключатели проходные; 3 — к корпусу лампы

Подключение выключателя

Монтаж выполняется трехжильным кабелем. Чтобы упростить монтажные работы, его жилы должны быть заводскими по цвету.Сечение выбранного провода должно выдерживать подключаемую через него нагрузку. Поскольку мощность контактов переключателя ограничена 10-16 А, чаще всего для прокладки используется медный гибкий кабель с сечением жил от 1 до 1,5 мм 2.

  1. У автоматического выключателя нужно найти общую клемму (на схеме она обозначена цифрой «1»).
  2. На первый выключатель, ближайший к распределительной коробке, подводим «фазу» и подключаем к общей клемме «1».Для монтажа используем самый светлый провод (обычно красный или оранжевый, на пояснительном чертеже используется белый цвет).
  3. Зажимаем два оставшихся провода на выходные клеммы выключателя постоянного выключатель.
  4. На втором переключателе делаем подключение кабеля аналогично первому (строго соблюдаем цветовую маркировку проводов и соответствующих клемм переключателя).
  5. В распределительной коробке подключаем самый светлый провод (на пояснительном чертеже он белый), идущий от второго переключателя с фазой светильника.
  6. Два других провода имеют цветовую кодировку, мы подключаем к проводу того же выключателя, который вышел от первого выключателя (например, зеленый с зеленым, синий с синим и т. Д.), Зеленый и красный провода соединяем на пояснительной схеме.
  7. Нулевой и заземляющий провод в распределительной коробке сразу же подключаются с помощью того же кабеля, что и к лампе.
  8. Закручиваем скрутку, при необходимости растираем, качественно изолируем оголенные участки проводов.

Вы также можете использовать следующее соединение:


1 — коробка распределительная; 2 — к корпусу лампы; 3, 4 — подрозетники

Сборка переключателя шлейфа выполняется в следующей последовательности:

1. Разбираем выключатель.

2. Подключаемся к выключателю подачи проволоки по схеме.


3.Вставьте выключатель в монтажную коробку и закрепите в ней.


4. Закройте выключатель защитными декоративными накладками.


Важно! С помощью контроля проверить, какой провод находится в «фазной» распределительной коробке. Перед выполнением монтажных работ отключите питание. Не соединяйте медный и алюминиевый провода в одну скрутку.

Проверка работы цепи

Вы должны убедиться, что каждый переключатель может как включать, так и выключать лампу, независимо от положения другого переключателя.


Каждое включение выключателя должно вызывать выключение или включение электрических ламп; если этого не происходит, необходимо найти и исправить ошибку в завершенной установке.

Двухкнопочные переключатели прохода

Эти сквозные переключатели физически состоят из двух одинарных сквозных переключателей, собранных в одном корпусе.


1 — выключатель с двумя втулками; 2 — переключатели проходные

Двухпроходный переключатель позволяет управлять несколькими лампами одновременно.Для этого соберите следующую схему:


1, 2 — переключатель переходов двойной; 3 — к корпусу лампы

Для коммутации можно использовать как трехжильные провода, проложенные параллельно, так и шестжильные, главное не ошибиться при подключении.

Собранная схема позволяет независимо включать и выключать две лампы или две лампы с двух разных мест.

Например, включить лампу №1, изменив положение первого кулисного переключателя.

Аналогичным образом можно включить вторую лампу.


Отключение может быть выполнено как с помощью первого, так и второго переключателя.

Управление освещением из трех и более мест

В некоторых случаях недостаточно иметь возможность управлять освещением с двух мест. Чтобы эффективно управлять освещением трехэтажной лестницы, вам понадобится не менее трех контрольных точек. В этом случае используется дополнительный тип переключателя совместно с классическими сквозными переключателями.


Перекрестный переключатель устанавливается для разрыва соединения между двумя проходными переключателями, это позволяет создать еще одну точку управления освещением.


1, 3 — переключатели проходные; 2 — крестовой переключатель; 4 — к корпусу лампы

За счет дополнительной последовательной установки перекрестных выключателей можно увеличить количество мест, из которых осуществляется управление освещением.

Как видно из схемы, переключение любого из переключателей включает или выключает освещение.


Сборку цепи управления лампой из трех разных мест можно выполнить следующим образом:


1 — переключатель проходной; 2 — крестовой переключатель; 3, 5 — подрозетники для проходных выключателей; 4 — гнездо для переключателя кроссовера; 6 — распределительная коробка; 7 — к корпусу лампы

Установка осуществляется аналогично рассмотренному выше варианту с однопроходным переключателем; для установки понадобится двух- и трехжильный кабель.

Как видно из рассмотренного материала, управлять одной лампой можно из двух разных мест с помощью переключателей прохода. Использование перекрестного переключателя позволяет увеличить количество контрольных точек до трех и более.

Влад Тараненко, rmnt.ru


Очень часто в новых квартирах нас встречают длинные коридоры или лестницы, и тут сразу возникает вопрос с их освещением. Многие ставят один выключатель, и когда темно и нужно выключить свет, чтобы вернуться в темноту.Но есть решение, которое поможет. Решение старое и достаточно простое — кроссовер или непрерывный переключатель.

Что такое проходной выключатель

В обычном выключателе у нас 2 контакта, т.е. выключая или включая свет ключом, мы просто разрываем цепь. Таких контактов в перекрестном выключателе три, т.е. при выключении или включении переключателя переключатель переключается не на воздух, а на другой контакт. Соответственно, если такие выключатели разместить в разных концах коридора, свет можно будет выключать и включать на обоих концах! Конечно, для этого потребуется не только наличие 2-х специальных переключателей, но и немного другая разводка, поэтому наличие таких переключателей необходимо предусмотреть при ремонте помещения.Также есть 2 ключевых кросс-переключателя, они позволяют решать более сложные и нетрадиционные световые задачи.

Схема подключения

На анимации ниже показано подключение проходных переключателей, эта схема подходит для лестниц, длинных коридоров, дорожек и т. Д. По краям устанавливаются сквозные переключатели, т.е. куда бы мы ни пошли, мы можем включать и выключать свет с обеих сторон коридора.

Что такое перекрестный переключатель

Устройство перекрестного переключателя сложнее, чем проходное.У него не 3, а 4 контакта, причем сам переключатель может замкнуть любую из двух линий. Такой выключатель используется, например, для включения сложной группы светильников.

Схема подключения

На анимации ниже показана схема подключения 2 проходных и 1 перекрестного переключателя. Внимательно смотрите анимацию и принцип работы вам сразу станет понятен.

Видео подключения

Переключатель проходной, он же — переключатель. Некоторые называют это переключателем.Алгоритм его работы однозначно определяется именем. Переключатель обеспечивает соединение одного общего контакта с тем или другим из двух вариантов. Редко, но есть еще и трехклавишные переключатели.

Следует отметить, что цены на проходные выключатели в последнее время зачастую даже ниже, чем на обычные выключатели того же производителя (например, это относится к Legrand).

Поэтому многие продавцы перестают покупать переключатели, предлагая вместо них переключатели.На самом деле, в этом нет ничего плохого. Просто используйте два из трех контактов переключателя — общий и один из альтернативных. И внешне такие устройства похожи.

Управление освещением с двух мест

Использование выключателей позволяет организовать включение и выключение нагрузки (обычно — освещения) с нескольких точек. На первом рисунке показан принцип работы такой схемы. Смысл ее работы в том, что в схеме, состоящей из двух противоположно соединенных переключателей (подключены альтернативные контакты), изменение положения любого из переключателей сразу вызывает включение или отключение общих контактов.


Рисунок 1

Для обычного переключателя состояние «включено» и «выключено» определяется положением ключа. Для цепочки из двух переключателей при любом фиксированном положении ключа одного переключателя можно включить или выключить подключенную нагрузку, изменив положение ключа другого переключателя.

Основная проблема при установке проходных выключателей — это очень точное определение назначения всех контактов установленных устройств. Принципиальная схема та же Конструктивно устройство может быть реализовано самыми разными способами.

Все три контакта могут находиться на одной стороне механизма, могут быть распределены в любой точке в любом сочетании. Выключатели выпускают самые разные производители (Legrand, ABB, Schneider Eltctric …).


Пример расположения проходных переключателей на рисунке (Рисунок 2)

Если принципиальная схема использования переключателей для управления светом с двух мест выглядит очень простой, то реальное соединение с помощью соединительных коробок требует особой осторожности.

Как показано на рисунке, к цепи подключены как минимум два двухжильных и два трехжильных провода.

Схема подключения двух выключателей с разных мест (рисунок 3)

При использовании двухкнопочных переключателей количество подходящих к ним проводов увеличивается вдвое.

Трехточечное управление освещением

Если вы внимательно посмотрите на следующую картинку, вы увидите, что вы можете управлять освещением из трех мест и, в общем, из любого количества мест. Для этого нужно только вставить дополнительное устройство в промежуток между нашими простыми выключателями.

Это устройство называется перекрестным (или промежуточным) переключателем.Если вы внимательно посмотрите на рисунок 4, становится ясно, что это устройство состоит из двух сквозных переключателей, между которыми устанавливается механическое соединение.


Рис. 4. Подключение из трех и других точек

С одной стороны, двухпроводная линия от первого переключателя в цепи подключена к общим контактам обоих переключателей, которые являются частью промежуточного переключателя. Выходные альтернативные контакты этих переключателей объединены, как показано на рисунке.


Рисунок 5. Пример расположения 3-х переключателей

В результате имеем два рабочих состояния промежуточного переключателя. Либо входная двухпроводная линия продолжается после этого переключателя «как есть», либо после переключателя линии меняются местами («крест», отсюда и название). Таким образом, у нас есть устройство, выполняющее функцию, аналогичную тому, которое выполняет первый или последний переключатель в схеме.


Рисунок 6

В состоянии, показанном на рисунке, цепь замкнута.Его можно открыть, изменив состояние любого из переключающих устройств.

Монтаж такой схемы (схемы подключения см. На рисунках) сложен только по количеству подключаемых проводов. При использовании в нем одной распределительной коробки необходимо соединить в двух точках (скрутка, клеммные разъемы) два двухжильных, два трехжильных и один четырехжильный провод. Для такого количества проводов и соединений необходима распределительная коробка достаточного размера.

Ситуацию можно несколько облегчить, если использовать дополнительную распределительную коробку (как показано на следующем рисунке).


Рисунок 7. Подключение автоматических выключателей в 2 распределительных коробках

Двухкнопочные переключатели

Все рассмотренные устройства доступны в двухклавишном исполнении. Схема подключения двухкнопочного проходного переключателя Legrand представлена ​​на рисунке 8. Следует отметить, что двухкнопочные переключатели выполнены в виде комбинации двух переключателей, установленных в механизме напротив друг друга.


Рисунок 8

При монтаже таких устройств необходимо очень внимательно разбираться в назначении всех контактов.

Вообще говоря, использование двухкнопочных переключателей встречается довольно редко. В этом случае количество коммутируемых проводов увеличивается вдвое по сравнению с их количеством, что необходимо при использовании одноклавишных устройств. И мы уже отметили, что количество проводов и соединений в таких схемах далеко не маленькое.

Несколько слов об использовании проходных и промежуточных коммутаторов. Прежде всего, они удобны в помещениях и на площадках, размер которых большой, а вход и выход находятся далеко друг от друга.Этот прием удобно использовать для освещения дорожек в саду, прихожей или крыльце дома, очень часто их применяют для управления светом на лестнице многоэтажного дома.

Для управления освещением из большого количества точек использование проходных и промежуточных переключателей является надежным методом, но очень дорогостоящим с точки зрения расхода проводов и трудоемких коммутационных работ.


Рисунок 9

В этом случае более приемлемо использование бистабильных (то есть имеющих два стабильных состояния) реле.Для управления такими реле используются импульсные сигналы от кнопок (переключатели без фиксации положения). Сигналы от всех таких кнопок подключены к бистабильному реле параллельно.


Рисунок 10. Бистабильное реле

Получается очень гибкая и простая в исполнении схема управления с неограниченным количеством точек управления. Само по себе бистабильное реле обычно изготавливается как стандартный модуль, устанавливаемый на DIN-рейку в коробке. Основным недостатком данной схемы является то, что бистабильное реле можно купить, как правило, только в специализированной компании.

Что такое сквозной переключатель

В отличие от простого переключателя, где происходит обычное прерывание цепи, сквозной переключатель имеет три контакта и механизм переключения между ними. Двухкнопочный сквозной переключатель имеет шесть контактов и, по сути, представляет собой два одноклавишных сквозных переключателя, независимых друг от друга. Основное преимущество проходных выключателей — это возможность включать и выключать светильник (группу светильников) с двух и более точек. Часто эти переключатели еще называют дублирующими или перекидными.

Область применения

1. Лестницы — выключатели установлены на первом и втором этаже. На одном этаже включили свет, поднялись по лестнице и выключили. Если ваш дом трех- или четырехэтажный, то можно использовать схему, представленную на рисунках 2 и 3.
2. Спальня — один выключатель установлен у входа в комнату, а второй и третий по обе стороны от кровати. Зашел в комнату — включил свет, лег спать — выключил. Для включения освещения с 3-х мест используется схема кросс-переключателя (см. Рис.2).
3. Коридоры — в начале коридора включили свет, прошли по коридору и выключили на другом конце.
4. На дачных участках — для освещения трасс.
Конечно, этот список далеко не исчерпывающий, и можно придумать множество других вариантов.

Pic1

Три контрольных точки:

Для управления с трех точек вам понадобятся два переключателя в двух направлениях и один перекрестный переключатель. Перекрестные переключатели — это тип непрерывных переключателей, которые были специально разработаны для включения / выключения одной и той же лампы (группы ламп) из трех или более точек.Он имеет четыре контакта и его подключение к цепи довольно простое.

Перекрестный переключатель можно купить в магазине или сделать из двухкнопочного переключателя. Для этого нужно поставить пару перемычек, затем аккуратно приклеить клавиши клеем или заменить их одним большим ключом от одноклавишного переключателя.

Схема подключения проходных и кроссоверных переключателей для 3 контрольных точек выглядит так:

Pic2

Четыре контрольных точки и более:

Принцип работы данной схемы не отличается от предыдущей. ; в схему добавляется еще один промежуточный перекрестный переключатель.Таким образом, количество сквозных переключателей может увеличиваться даже до бесконечности.

Рис.3

Узнайте, как работает трехпозиционный переключатель света!

Трехпозиционные переключатели света могут сбивать с толку, не так ли?

Посмотрите наше видео! Вы узнаете, как именно и почему работает трехпозиционный переключатель света.

Как только вы поймете основы, не так сложно подключить или устранить неисправность вашего собственного 3-позиционного переключателя.

Трехпозиционные переключатели позволяют управлять светом или устройством, например потолочным вентилятором, из двух разных мест.Вот почему трехпозиционная схема всегда включает два трехпозиционных переключателя .

Посмотрите наше видео, чтобы понять, как работает трехпозиционный переключатель — теоретически .

Узнайте, как работает трехпозиционный переключатель

Я уверен, что этот учебный урок о том, как на самом деле работает трехпозиционный переключатель, облегчит вашу работу по электромонтажу.

Начиная с краткого объяснения однополюсного переключателя и заканчивая полной трехпозиционной схемой, вам не понадобится много времени, чтобы увидеть свет.Кроме того, вы получите советы по устранению неполадок, чтобы вы могли решить проблемы с помощью собственного трехпозиционного переключателя.

Если вы предпочитаете получать информацию путем чтения, просто следуйте нашим примечаниям ниже.

Что такое электрическая цепь?

Понимание электрических цепей полезно для нашего учебника по 3-позиционному переключателю s. На самом деле это быстро и легко понять.

Электрическая цепь создается, когда образуется непрерывный путь, по которому течет ток (электроны).На нашей иллюстрации выше питание поступает от сервисной панели, и электроны непрерывно проходят через горячий провод к нагрузке (которая в данном случае является лампочкой) и обратно к сервисной панели через нейтральный провод.

Основы однополюсного коммутатора

Теперь давайте представим коммутатор . Выключатель — это устройство, которое может включать или отключать цепь, создавая простой способ включить или выключить свет / устройство.

Краткое описание трехполюсных переключателей начинается с базовых знаний об однополюсных переключателях.

Electrical Word Warrior
(также известный как Глоссарий по электричеству)

Однополюсный переключатель — управляет светом (ами) или устройством (ами) из одного местоположения . Это наиболее распространенный тип переключателя, на котором он имеет маркировку на и на .

Однополюсный переключатель имеет две клеммы для двух проводов под напряжением:
1. Power Wire 2. Load Wire. Провод нагрузки подключается к вашему свету (ам) и устройству (ам). Электрики называют свет или устройство нагрузкой.

Что приятно (и легко) в однополюсных выключателях? Провода могут быть подключены к любой клемме, как показано на фотографиях.Так что вы можете подключиться и побеждать!

Посмотрите на изображение ниже. Вот полная схема с однополюсным переключателем. Видите область с двумя латунными кругами? это клеммы, где провод подключается к переключателю. Это электрический символ однополюсного выключателя.

Похоже на подъемный мост, не так ли? На самом деле это очень хороший взгляд на это.

Для чего нужен подъемный мост? Он открывается и закрывается, чтобы позволить трафику течь или остановить движение.

Когда открыт, движение останавливается.

Когда закрыто, движение идет.

Наш трафик — это электроны.

Электроны хотят вытекать из панели через лампочку, а затем обратно.

Посмотрите, что произойдет, когда я замкну выключатель? Существует непрерывный путь прохождения тока. Теперь переключатель находится в положении ON .

Питание от панели теперь может поступать на лампочку и Виолу! У тебя есть свет!

Опять же, это полная электрическая цепь без разрывов.

Основы однополюсного переключателя

Если вы хотите управлять светом из 2 разных мест, вам понадобится 3-позиционный переключатель. Этот тип переключателя имеет 3 контакта.

Вот основные сведения о трехпозиционном переключателе:

  • Две латунные клеммы для путевых проводов
  • Одна черная клемма для общего провода

Для ясности, трехпозиционный переключатель никогда не включается и не выключается . Он просто переключает мощность с одного провода на другой — так же, как железная дорога может переключить поезд с одного пути на другой.Получите картину?

Мы называем черный кружок общей клеммой , потому что она всегда подключена к одной из латунных клемм. Но никогда одновременно .

2 латунных круга называются подвижными выводами, потому что к ним подключены 2 бегущих провода.

Обозначим два подвижных троса T1 и T2. Наша общая клемма обозначена буквой C.

Выше бегущий провод T1 находится под напряжением, потому что он контактирует с общей клеммой.

Ниже на бегущий провод T2 подается напряжение, потому что теперь он контактирует с общей клеммой.

Трехсторонняя цепь с полной схемой

В большинстве домов есть по крайней мере одна схема трехходового переключателя. Я знаю, что мне нравится не бегать вверх и вниз по лестнице только для того, чтобы включить свет. Как насчет тебя?

Хи, как выглядит полностью схематическая 3-проводная цепь. Помните, что трехпозиционная схема должна иметь два трехпозиционных переключателя , и вы можете увидеть их на изображении ниже.

Изучите эту диаграмму.Довольно просто сказать, почему свет не горит. В электрической цепи есть обрывы. Щелчок только одного из трехпозиционных переключателей должен сделать свое дело и включить свет.


Давайте задействуем переключатель справа. Теперь мощность может течь по путевому проводу T2, и свет горит! (Если повернуть переключатель слева, это даст тот же результат, что и свет.)


Начав с описанного выше сценария, я теперь нажимаю на переключатель слева. Свет погаснет.Вы можете легко увидеть, что ток не может течь к свету.


Я снова нажимаю выключатель справа, и свет снова включается. Однако теперь ток течет по бегущему проводу T1.

Electrical Word Warrior
(также известный как Электрический глоссарий)

3-позиционный переключатель — 3-позиционный переключатель имеет 3 клеммы: 2 латунные клеммы для 2 бегущих проводов и 1 общую (черную) клемму для общего провод.

Схема 3-ходового переключателя всегда состоит из двух 3-ходовых переключателей , которые управляют светом (ами) или устройством (ами) из двух разных мест.

Интересный факт № 1: 3-позиционный переключатель не имеет маркировки «включено» и «выключено». Вы можете догадаться, почему?

Интересный факт № 2: технический термин для 3-позиционного переключателя — это однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT).

Поиск и устранение неисправностей 3-позиционного переключателя

Теперь, когда вы знаете, как правильно подключить 3-позиционный переключатель, устранять проблемы довольно легко. Вскоре вы сможете удивить своих друзей своими навыками устранения неполадок с трехпозиционным переключателем.

Почему мой трехпозиционный переключатель не работает?

Я часто слышу вопрос: «Почему не работает мой трехпозиционный переключатель?» Чаще всего возникает ошибка при подключении.

Распространенная ошибка при подключении трехпозиционного переключателя — это подключение общего провода к латунной клемме.

Пример показан ниже.

Чтобы усугубить проблему, бегущий провод обычно подключается к общей клемме, как показано ниже.


Кажется, что трехпозиционный переключатель работает правильно, когда вы управляете переключателем. (См. Ниже, когда я щелкаю выключателем слева, загорается свет.)

Однако это сработало, потому что у тока есть путь, а не потому, что он подключен правильно.


Когда я дважды проверяю свою работу, нажимая переключатель справа, свет гаснет, как я и ожидал. Думаю, я справился.


Я чувствую себя неплохо. Я решаю вернуться и еще раз нажать на переключатель слева. Я ожидаю, что свет снова включится.

Ой-ой! Только сейчас я понимаю, что у меня проблема, потому что свет не горит. У тока нет пути.

Мораль этой истории заключается в том, что никогда не довольствуйтесь нажатием трехходовых переключателей всего пару раз.Чтобы убедиться, что вы подключили их правильно, проверьте переключатели между переключателями не менее 3 раз.

Советы по поиску и устранению неисправностей 3-позиционного переключателя

Следуйте этим советам по поиску и устранению неисправностей 3-позиционного переключателя, чтобы избежать ненужных разочарований при диагностике проблемы.

Вот как устранить проблему с трехсторонним переключателем:

  1. Внимание! Всегда начинайте с выключения питания на панели выключателя.
  2. Убедитесь, что общий провод подключен к общей (черной) клемме. Обычно я сначала подключаю общий провод к общей клемме.Это критически важный вопрос, который нужно делать правильно.
  3. Еще раз проверьте, что путевые провода подключены к латунным клеммам. Не имеет значения, какой бегунок подключен к какой латунной клемме. Пока это латунь, ты в порядке!
  4. Убедитесь, что все винты на коммутаторе затянуты, чтобы не было ослабленных соединений.
  5. Есть ли у вас нейтральный провод от нагрузки обратно к источнику питания? Без нейтрали ничего не работает.
  6. Убедитесь, что ваша панель подает напряжение 120 В.

Устранение неисправностей 3-позиционного переключателя не так уж сложно, как вы можете видеть из советов выше. Чаще всего проблема в том, что провода подключены не к тому контакту. Это быстрое решение, которое можно исправить за считанные минуты.

В завершение

Получите представление о том, как работает трехпозиционный переключатель, и не так уж сложно подключить их самостоятельно или устранить проблему.

Если вам понравилась эта статья, возможно, она вам тоже понравится!

Устранение неисправностей 3-позиционного переключателя — DIY

Поиск и устранение неисправностей 3-позиционного переключателя и схемы

Насколько сложным может быть устранение неисправностей трехпозиционного переключателя? Учти это.Так как система с двумя переключателями имеет 3 провода, которые должны быть подключены к 3 клеммам в каждой коробке, получается, что только 1 из 9 вариантов будет работать. Каждое 4-х позиционное переключение между ними ухудшает шансы в 3 раза, а любой неисправный переключатель или соединение еще больше усложняет ситуацию. Что будет проще — методом проб и ошибок или разобраться в системе трехходового переключателя? … (Или, может быть, вызов электрика в вашем районе?)

Меню страницы:

Терминология и принцип работы 3-сторонней системы

Несколько переключателей могут быть расположены на нескольких подходах к комнате, чтобы включать или выключать свет в любом из этих мест.Они делают это, продолжая жар к свету по двум чередующимся путям — проводам под названием « путешественников, ». Нагрев (напряжение) поступает в систему через один переключатель типа « трехходовой », который мы будем называть « хотенд ». В зависимости от положения рукоятки, жар «переходит» к следующему переключателю на одном из двух путевых проводов. Если этот следующий переключатель является единственным другим переключателем, он также является трехходовым и может называться «конец ноги ». Он передаст жар на свет (ы), но только если его ручка окажется в положении, при котором провод света соприкасается с конкретным путешественником, который приносит жар.Видео. Если бы между этими двумя переключателями было больше (электрически), они бы просто передавали тепло, но могли бы изменить, на каком из путевых проводов продолжает работать питание; для этого эти (третий, четвертый и т. д.) переключатели должны быть переключателями типа « с четырьмя контактами », отличными от первого и последнего переключателей в системе. Четырехпозиционные переключатели имеют четыре клеммы для подключения двух пар бегунков (входящей пары и исходящей пары). Трехпозиционные переключатели имеют три контакта, причем тот, который не предназначен для двух путешественников, называется « общий ».На горячем конце входящий горячий провод подключается к общей клемме. В конце ноги провод, прикрепленный к общему проводу, идет к свету (ам). Все это будет ясно показано на следующих диаграммах.

Британцы, возможно, используют более здравый смысл в названии этих «двухпозиционных переключателей», но в Северной Америке мы придерживаемся более технических терминов. Думаю, я заметил, что некоторые канадцы и другие говорят о «древовидных переключателях». В любом случае, я называю эти переключатели, провода и источники света, которыми они управляют, трехсторонней «системой», а не трехсторонней «цепью», потому что их можно спутать с ответвленной цепью и выключателем, частью которых является такая система. из.


Типовые схемы 4- и 3-ходового переключателя

Если вам нужно проверить, что такое схема или функция нейтрального провода, см. Задний план. Но здесь вы видите схему разводки трехпозиционного переключателя и то, что происходит внутри переключателей … В уме поиграйте с поворотом контактов по-разному и обратите внимание, что любой из переключателей может отменять то, что другой делал в последний раз. Между каждой распределительной коробкой и следующей, путешественники будут содержаться в одном кабеле друг с другом.В большинстве распределительных коробок будут другие провода, служащие другим целям — один или два других провода в самом кабеле путешественника и провода в других кабелях. Обычно, но не всегда, кабель, по которому проходят путешественники, имеет другой изолированный провод, который может быть нейтральным, горячим или продолжением ножного провода (к свету). Иногда дорожный кабель проходит к следующему переключателю, проходя через сам световой короб. Возможно, странные маршруты, по которым проходят эти кабели, и различные функции, которые выполняют неперемещаемые провода, не меняют ничего, что я здесь сказал или скажу. Проще говоря, каждая нормальная система с несколькими переключателями требует нейтраль в световом ящике, постоянное горячее напряжение в одном переключателе, переходы между ним и конечным переключателем (проходящие через любые 4-позиционные переключатели на пути) и переключаемый нога идет от последней коробки к световой коробке. Как это все устроено на практике, может сильно различаться.

Можно встретить две ненормальные и редкие трехходовые системы. Их называют разными именами (Калифорния, Голливуд, побережье, фермерское, французское, Чикаго, Картер, ленивая Сьюзен, ленивая нейтральная).Имена этих двух видов путают. Один из них является незаконным и может представлять опасность поражения электрическим током. Другой (я думаю, британский), кажется, разрешен кодексом и настолько отличается по своей концепции, что немногие электрики здесь даже узнают его. То, что я говорю о трехпозиционных системах, не применимо ни к одной из них. По сути, нелегальный прикрепляет к одному путешественнику постоянно горячий, а к другому — нейтральный; каждый из общих элементов простирается от своих клемм до осветительной арматуры. Правовой также прикрепляет горячее к одному путешественнику, а ногу (к свету) — к другому; другой провод проходит между общими клеммами.Вот схема этих Редкие 3-х ходовые.

Поскольку на практике существует множество способов подключения систем с несколькими коммутаторами, ниже я привожу ряд 3-ходовой и Схемы 4-позиционного переключателя, так что вы, возможно, сможете узнать свою собственную версию. Чтобы увидеть некоторые 3 способа в контексте всей цепи, см. Типовая схема.

Цвета проводов в системе с несколькими переключателями

Я попытаюсь описать здесь, какого цвета обычно будет изоляция на проводах систем с несколькими переключателями, если они не подключены неправильно.В последнее время Кодекс требует, чтобы все «фабричные» белые, служащие в качестве путешественников или хот-эндов, были помечены черным или красным цветом. Здесь я говорю только о том, что вы обычно найдете в большинстве домов. Горячий провод на общей клемме переключателя хот-энда будет черным (или редко: красным или белым). Световой провод на общем выводе концевого выключателя будет черным или (редко) красным. Каждая пара путешественников содержится в одном кабеле и может быть черно-белым, черно-красным или красно-белым. Большинство других белых проводов, присутствующих в этих распределительных коробках, являются нейтралами, которые подключены друг к другу, а не к какой-либо из клемм переключателя.Любые оголенные или зеленые провода — это заземляющие провода, соединенные друг с другом. Если на коммутаторе есть дополнительный зеленый винт, в соответствии с Кодексом, к нему со всех основания.


Стандартный трехпозиционный переключатель

Обычно встречающиеся трехходовые системы (трехходовые «цепи», как некоторые их называют) все имеют одну схему-тему:

— S === S — O

где «S» — это переключатели, «O» — это свет, а показанные линии — это провода, несущие постоянную (линия слева) или переключаемую (остальное) температуру.Нейтрали, не участвующие в операции переключения, пока не показаны, так как они могут появляться на картинке разными способами. Коробки или кабели с проводами еще не показаны; ни какие-либо дополнительные огни, переключенные с показанным; ни каких-либо 4-позиционных переключателей, которые могли бы прервать путь двух бегущих проводов в любой точке. Выше представлены две трехпроводные схемы этой схемы, как вы могли бы видеть их во плоти, в комплекте с нейтралью, коробками и кабелями.

Варианты 3-позиционного переключателя

Есть несколько распространенных вариаций этой основной темы, которые могут выглядеть как отклонения от нее, но на самом деле это не так.Основное отличие состоит в том, что во всех следующих примерах некоторые из проводов, связанных с переключателем , пропущены через коробки на пути к фактическому подключению к свету или переключателям. Цвета проводов, показанные на схемах переключателей ниже, не единственно возможны. Это то, с чем вы можете столкнуться, не обязательно то, как это должно быть сделано в текущем Кодексе. Этим схемам подключения часто дают имена, но имена не совпадают.

A. Здесь горячее поступает в одну распределительную коробку.Затем он может быть подключен к другому коммутатору, чтобы быть его постоянно горячим общим, или вместо этого он может подключаться как общий для коммутатора, с которого он прибыл с самого начала. Так или иначе, путешественники между переключателями в конечном итоге придавали легкую «ногу» жаркости или негоркости. Эта ножка либо отходит непосредственно от общего переключателя, ближайшего (электрически) к свету, либо привязана к свету от самого дальнего от него переключателя. Это обычное расположение.

B. Здесь самое горячее для системы поступает в световой короб, но его функциональное соединение находится в том переключателе, к которому он подключен.Другой переключатель в конечном итоге отправляет решение путешественников обратно по тому же кабелю, который вызвал жар из светового короба.

C. Здесь путешественники от одного переключателя к другому просто проходят через световой короб, где соединители проходят через них.

Три приведенных выше варианта (A, B, C) обусловлены несколькими факторами:
  • Тот факт, что домашний кабель поставляется с двумя или тремя изолированными проводниками
  • Физическая связь (направление, порядок, расстояние) между переключателями и световыми приборами
  • Доступные размеры электрических коробок для проводов, ламп и переключателей
  • Направление, с которого схема приближается к области
  • Ограничения Кодекса на способ прокладки кабелей
  • Традиционные традиции электрика

Стандартный 4-позиционный переключатель

Обычно встречающиеся системы 4-позиционного переключателя используют эту схему-тему:

— S === S === S — O

, где буквы «S», «O» и линии соответствуют описанию. выше.Вот два способа увидеть эту базовую схему с нейтралью, коробками и кабелями:

Варианты 4-позиционного переключателя

Как видите, это изображение соответствует диаграмме для базовая трехпозиционная система переключения выше. Возможны многие вариации этой основной темы. Например, схемы трехпозиционного переключателя (A, B, C выше) позволяют размещать четырехпозиционный переключатель и коробку (или любое их количество) между блоками трехпозиционного переключателя. Тогда все три переключателя включат свет (ы). Помните, что , одному трехпозиционному переключателю требуется постоянное нагревание, другому нужно быть готовым «нагреть» провод к свету, нейтраль должна достигать света, и между каждым переключателем необходимо пройти двух путешественников. преемственность. Не занимая слишком много места, вот несколько четырехсторонних схем в очень упрощенной форме, вдохновленных A, B и C выше:

— S === S === S
|
O

— O === S === S === S

— S === S === O === S

— S === O === S === S

— O === S === S
|||
S

Далее, в качестве примера большего количества возможностей, я показываю 4-ходовую систему, в которой горячий провод входит в коробку 4-ходового переключателя:

Если вы начали понимать идею 4-проводной системы, у вас может сложиться впечатление, что вы можете изобрести свой собственный способ подключения такой системы.Это правда. Все, что работает, не противоречит Кодексу и безопасно, возможно. Этот сайт не предназначен для информирования вас о дизайне, коде или установке.


3-позиционный переключатель Устранение неисправностей

Причины, которые обычно вызывают неисправность, включают:
  • Один из переключателей может выйти из строя.
  • Соединение провода на одном из переключателей может ослабнуть. И эту, и предыдущую проблему часто можно проверить, ничего не отключая. Держа один контакт неонового тестера в руке, прикоснитесь другим контактом к общей клемме каждого трехпозиционного переключателя по очереди.Если один из них загорается, тестер загорается (горячий) независимо от всех возможных положений обоих переключателей, это хот-энд. Затем просто проследите, передает ли следующий переключатель (даже если он четырехпозиционный) эту горячность, как ожидалось, на основе диаграмм выше. Там, где он не проходит, бывает плохое соединение или плохой переключатель.
  • Кто-то, заменяющий переключатель, может сделать это неправильно или может установить переключатель, у которого есть только два (не зеленых) контакта. Замена переключателя-тумблера на большой «кулисный» переключатель в стиле декоратора также может вызвать проблемы.Расположение выводов на качалке совсем другое. Здесь надежный способ подключения — это прикрепить путешественников к двум винтам того же цвета, а оставшийся общий винт использовать для другого провода.
При устранении неполадок с трехпозиционным переключателем помните три вещи:
  1. Два путешественника находятся на одном кабеле друг с другом.

  2. Любая пара винтов переключателя (или проводов регулятора яркости) одного цвета, относящаяся друг к другу, предназначена для пары бегунков. Инструкции Левитона для их четырехпозиционного переключателя в стиле рокера будут сбивать с толку людей, потому что они называют одну пару терминалов «IN», а одну пару — «OUT»; они идентифицировали их задом наперед, но это даже не имеет значения.

  3. Единственный провод в системе с несколькими переключателями, который постоянно нагревается, когда все переключатели системы отключены от своих проводов, — это горячий провод. Он будет подключаться к общему выводу переключателя «хот-энд».
Если вы удалили старые переключатели, но потеряли связь с исходными соединениями проводов с этими переключателями, я думаю, что приведенных выше советов по устранению неполадок должно быть достаточно, чтобы все исправить. Дополнительные советы можно найти на Страница Рика Мэтьюза. Но если кто-то отсоединил другие провода, кроме тех, которые были подключены к переключателям, посмотрите все схемы на этой странице, Типовая страница схемы, Учебное пособие по подключению, Каталог электрических соединений или свяжитесь со мной.

Поисковики, которым необходимо прочитать материал на этой странице, могут использовать фразы, найденные в этом утверждении: «Когда вы заменяете двухпозиционный переключатель на трехпозиционный переключатель, трехпозиционный электрический переключатель отключает трехпозиционную цепь».

«Мой муж отключил несколько выключателей света, не записав, как они были подключены изначально. Ваше видео на YouTube о трехпозиционных переключателях и диаграмма домашней сети были именно тем, что нам нужно, чтобы понять, как правильно все повторно подключить». -Betsy

«Ваш сайт помог мне восстановить ранее неправильно подключенный трехпозиционный переключатель.Я понимал, как они работают, но не знал, на что я смотрю, пока не проверил ваши диаграммы »-Шейн


© 2005-2020 Лоуренс Димок

Учебное пособие по физике: два типа соединений

Когда в цепи с источником энергии присутствуют два или более электрических устройства, существует несколько основных способов их соединения. Они могут быть подключены последовательно или подключены параллельно . Предположим, что в одну цепь включены три лампочки.При последовательном соединении они соединяются таким образом, чтобы отдельный заряд проходил через каждую из лампочек последовательно. При последовательном соединении заряд проходит через каждую лампочку. При параллельном подключении один заряд, проходящий через внешнюю цепь, будет проходить только через одну из лампочек. Лампочки помещаются в отдельную ветвь, и заряд, проходящий через внешнюю цепь, проходит только через одну из ветвей на обратном пути к клемме с низким потенциалом.Способы подключения резисторов будут иметь большое влияние на общее сопротивление цепи, общий ток в цепи и ток в каждом резисторе. В Уроке 4 мы исследуем влияние типа подключения на общий ток и сопротивление цепи.

Обычная физическая лаборатория состоит в построении обоих типов цепей с лампочками, соединенными последовательно, и лампочками, соединенными параллельно. Эти две схемы сравниваются и противопоставляются.

Основные вопросы, вызывающие беспокойство при такой лабораторной деятельности, как правило, следующие:

  • Что происходит с общим током в цепи при увеличении количества резисторов (лампочек)?
  • Что происходит с общим сопротивлением в цепи при увеличении количества резисторов (лампочек)?
  • Если один из резисторов выключится (т.е. лампочка погаснет, ), что произойдет с другими резисторами (лампочками) в цепи? Они остаются на (т.е., лит)?

Исследование серийных соединений

При проведении лабораторных работ для двух типов цепей производятся совершенно разные наблюдения. Последовательная цепь может быть построена путем соединения лампочек таким образом, чтобы оставался единственный путь для потока заряда; луковицы добавляются к той же линии без точки ветвления. По мере того, как добавляется все больше и больше лампочек, яркость каждой лампочки постепенно уменьшается.Это наблюдение является индикатором того, что ток в цепи уменьшается.

Итак, для последовательных цепей по мере добавления резисторов общий ток в цепи уменьшается. Это уменьшение тока согласуется с выводом о том, что общее сопротивление увеличивается.

Последнее наблюдение, которое является уникальным для последовательных цепей, — это эффект вынимания лампы из розетки. Если одна из трех лампочек в последовательной цепи вывинчивается из своего патрона, то наблюдается, что остальные лампочки сразу же гаснут.Чтобы устройства в последовательной цепи работали, каждое устройство должно работать. Если один погаснет, погаснут все. Предположим, что вся бытовая техника на домашней кухне подключена последовательно. Чтобы холодильник работал на этой кухне, должны быть включены тостер, посудомоечная машина, мусоропровод и верхний свет. Чтобы одно устройство, включенное последовательно, работало, все они должны работать. Если ток равен , отрежьте от любого из них, он отключается от всех из них. Совершенно очевидно, что приборы на кухне не подключены последовательно.

Исследование параллельных подключений

Используя тот же набор проводов, D-элементов и лампочек, можно исследовать параллельные цепи таким же образом. Можно исследовать влияние количества резисторов на общий ток и общее сопротивление. На схемах ниже изображены обычные способы построения схемы с параллельным подключением лампочек. Следует отметить, что исследование общего тока для параллельных подключений требует добавления индикаторной лампы .Лампа индикатора размещена вне ответвлений и позволяет наблюдать влияние дополнительных резисторов на общий ток. Лампочки, размещенные в параллельных ветвях, служат только индикатором тока, протекающего через эту конкретную ветвь. Поэтому, исследуя влияние количества резисторов на общий ток и сопротивление, нужно внимательно следить за лампочкой индикатора, а не за лампочками, помещенными в ответвления. На диаграмме ниже показаны типичные наблюдения.

Из показаний лампочек индикаторов на приведенных выше схемах видно, что добавление большего количества резисторов приводит к тому, что лампочка индикатора становится ярче. Для параллельных цепей с увеличением количества резисторов общий ток также увеличивается. Это увеличение тока согласуется с уменьшением общего сопротивления. Добавление резисторов в отдельную ветвь приводит к неожиданному результату уменьшения общего сопротивления!

Если отдельная лампочка в параллельной ветви вывинчивается из патрона, то ток в общей цепи и в других ветвях все равно остается.Удаление третьей лампочки из патрона приводит к преобразованию схемы из параллельной цепи с тремя лампами в параллельную цепь с двумя лампами. Если бы приборы на домашней кухне были подключены параллельно, то холодильник мог бы работать без включения посудомоечной машины, тостера, мусоропровода и верхнего освещения. Одно устройство может работать без включения других. Поскольку каждое устройство находится в своей отдельной ветви, выключение этого устройства просто прекращает подачу заряда в эту ветвь.По другим ответвлениям к другим приборам по-прежнему будет поступать заряд. Совершенно очевидно, что бытовая техника в доме подключена параллельно.

Аналогия с телефонной будки

Эффект добавления резисторов совершенно иной, если они добавляются параллельно, по сравнению с их последовательным соединением. Последовательное добавление большего количества резисторов означает увеличение общего сопротивления; однако добавление большего количества резисторов параллельно означает уменьшение общего сопротивления.Тот факт, что можно добавить больше резисторов параллельно и добиться меньшего сопротивления, многих очень беспокоит. Аналогия может помочь прояснить причину этой изначально надоедливой правды.

Поток заряда по проводам цепи можно сравнить с потоком автомобилей по платной дороге в очень густонаселенном мегаполисе. Основными источниками сопротивления на платных дорогах являются посты. Остановка автомобилей и принуждение их к уплате дорожных сборов не только замедляет движение автомобилей, но и в районе с интенсивным движением, также вызовет узкое место с резервной копией на многие мили.Скорость, с которой автомобили проезжают через точку на этой платной системе, значительно снижается из-за наличия платы за проезд. Понятно, что пункты пропуска дороги — это главный фактор, препятствующий потоку автомобилей.

Теперь предположим, что в попытке увеличить скорость потока Управление взимания платы за проезд решает добавить еще две точки взимания платы за проезд на определенной станции взимания платы, где узкое место создает проблемы для путешественников. Они рассматривают два возможных способа подключения своих платных пунктов оплаты — последовательно или параллельно. При добавлении платных постов (т.е., резисторы) последовательно, они добавляли бы их таким образом, чтобы каждая машина, движущаяся по шоссе, должна была бы последовательно останавливаться на каждой плате за проезд. При наличии только одного пути через пункты взимания платы за проезд каждая машина должна будет останавливаться и платить за проезд в каждой будке. Вместо того, чтобы платить 60 центов один раз в одной будке, теперь им придется платить по 20 центов трижды в каждой из трех платных. Совершенно очевидно, что добавление платных постов последовательно имело бы общий эффект увеличения общего сопротивления и уменьшения общей скорости потока автомобилей (т.э., ток).

Другим способом добавления двух дополнительных пунктов взимания платы на этой конкретной станции сбора платы за проезд может быть параллельное добавление пунктов взимания платы. Каждую будку можно разместить в отдельном филиале. Машины, проезжающие по платной дороге, останавливались только у одной из трех будок. У автомобилей будет три возможных пути, по которым они будут проезжать через станцию ​​сбора платы за проезд, и каждая машина выберет только один из маршрутов. Совершенно очевидно, что параллельное добавление платных постов приведет к снижению общего сопротивления и увеличению общей скорости потока автомобилей (т.е., ток) по платной дороге. Как и в случае добавления дополнительных электрических резисторов параллельно, добавление дополнительных плат в параллельных ветвях создает меньшее общее сопротивление. Обеспечивая большее количество путей (то есть ответвлений), по которым заряд и автомобили могут проходить через узкие места, скорость потока может быть увеличена.

Мы хотели бы предложить … Зачем просто читать об этом и когда можно с этим взаимодействовать? Взаимодействовать — это именно то, что вы делаете, когда используете одно из интерактивных материалов The Physics Classroom.Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного средства построения цепей постоянного тока. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Построитель цепей постоянного тока предоставляет учащемуся набор для построения виртуальных цепей. Вы можете легко перетащить источники напряжения, резисторы и провода на рабочее место, расположить и подключить их так, как вам нужно. Вольтметры и амперметры позволяют измерять падение тока и напряжения. Нажатие на резистор или источник напряжения позволяет изменять сопротивление или входное напряжение.Это просто. Это весело. И это безопасно (если вы не используете его в ванне).


Проверьте свое понимание

1. Обратите внимание на электрическую проводку, указанную ниже. Укажите, являются ли соединения последовательными или параллельными. Объясните каждый выбор.

2. Ниже показаны две электрические схемы. Для каждой цепи укажите, какие два устройства подключены последовательно, а какие — параллельно.

Последовательно? ___________________

Параллельно? _________________

Последовательно? ___________________

Параллельно? _________________

Как работают электронные компоненты

Электронные гаджеты стали неотъемлемой частью нашей жизни.Они сделали нашу жизнь комфортнее и удобнее. Электронные гаджеты находят широкое применение в современном мире, от авиации до медицины и здравоохранения. Фактически, революция в электронике и революция в компьютерах идут рука об руку.

Большинство гаджетов имеют крошечные электронные схемы, которые могут управлять машинами и обрабатывать информацию. Проще говоря, электронные схемы — это линия жизни различных электроприборов. В этом руководстве подробно рассказывается об общих электронных компонентах, используемых в электронных схемах, и о том, как они работают.

В этой статье я дам обзор электронных схем. Затем я предоставлю дополнительную информацию о 7 различных типах компонентов. Для каждого типа я буду обсуждать состав, принцип работы, а также функцию и значение компонента.

  1. Конденсатор
  2. Резистор
  3. Диод
  4. Транзистор
  5. Катушка индуктивности
  6. Реле
  7. Кристалл кварца


Обзор электронной схемы

Электронная схема — это структура, которая направляет и управляет электрическим током для выполнения различных функций, включая усиление сигнала, вычисление и передачу данных.Он состоит из нескольких различных компонентов, таких как резисторы, транзисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и диоды. Для соединения компонентов друг с другом используются токопроводящие провода или дорожки. Однако цепь считается завершенной, только если она начинается и заканчивается в одной и той же точке, образуя цикл.


Элементы электронной схемы

Сложность и количество компонентов в электронной схеме может изменяться в зависимости от ее применения. Однако простейшая схема состоит из трех элементов, включая токопроводящую дорожку, источник напряжения и нагрузку.

Элемент 1: токопроводящий путь

Электрический ток течет по токопроводящей дорожке. Хотя медные провода используются в простых цепях, они быстро заменяются токопроводящими дорожками. Проводящие дорожки — это не что иное, как медные листы, наклеенные на непроводящую основу. Они часто используются в небольших и сложных схемах, таких как печатные платы (PCB).

Элемент 2: Источник напряжения

Основная функция цепи — обеспечить безопасное прохождение электрического тока через нее.Итак, первый ключевой элемент — это источник напряжения. Это двухконтактное устройство, такое как аккумулятор, генераторы или энергосистемы, которые обеспечивают разность потенциалов (напряжение) между двумя точками в цепи, так что ток может течь через них.

Элемент 3: Нагрузка

Нагрузка — это элемент в цепи, который потребляет мощность для выполнения определенной функции. Лампочка — простейшая нагрузка. Однако сложные схемы имеют разные нагрузки, такие как резисторы, конденсаторы, транзисторы и транзисторы.


Факты об электронных схемах

Факт 1: Обрыв цепи

Как упоминалось ранее, цепь всегда должна образовывать петлю, чтобы через нее протекал ток. Однако, когда дело доходит до разомкнутой цепи, ток не может протекать, поскольку один или несколько компонентов отключены намеренно (с помощью переключателя) или случайно (сломанные части). Другими словами, любая цепь, не образующая петли, является разомкнутой.

Факт 2: Замкнутый контур

Замкнутый контур — это контур, который образует контур без каких-либо прерываний.Таким образом, это полная противоположность разомкнутой цепи. Однако полная цепь, которая не выполняет никаких функций, остается замкнутой цепью. Например, цепь, подключенная к разряженной батарее, может не работать, но это все равно замкнутая цепь.

Факт 3: Короткое замыкание

В случае короткого замыкания между двумя точками электрической цепи образуется соединение с низким сопротивлением. В результате ток имеет тенденцию течь через это вновь образованное соединение, а не по намеченному пути.Например, если есть прямое соединение между отрицательной и положительной клеммами батареи, ток будет проходить через нее, а не через цепь.

Однако короткое замыкание обычно приводит к серьезным несчастным случаям, так как ток может протекать на опасно высоком уровне. Следовательно, короткое замыкание может повредить электронное оборудование, вызвать взрыв батарей и даже вызвать пожар в коммерческих и жилых зданиях.

Факт 4: Печатные платы (PCB)

Для большинства электронных приборов требуются сложные электронные схемы.Вот почему разработчикам приходится размещать крошечные электронные компоненты на печатной плате. Он состоит из пластиковой платы с соединительными медными дорожками с одной стороны и множества отверстий для крепления компонентов. Когда макет печатной платы наносится химическим способом на пластиковую плату, она называется печатной платой или печатной платой.

Рисунок 1: Печатная плата . [Источник изображения]
Факт 5: Интегральные схемы (ИС)

Хотя печатные платы могут предложить множество преимуществ, для большинства современных приборов, таких как компьютеры и мобильные телефоны, требуются сложные схемы, состоящие из тысяч и даже миллионов компонентов.Вот тут-то и пригодятся интегральные схемы. Это крошечные электронные схемы, которые могут поместиться внутри небольшого кремниевого чипа. Джек Килби изобрел первую интегральную схему в 1958 году в компании Texas Instruments. Единственная цель ИС — повысить эффективность электронных устройств при уменьшении их размера и стоимости производства. С годами интегральные схемы становились все более сложными, поскольку технологии продолжают развиваться. Вот почему персональные компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны и другая бытовая электроника с каждым днем ​​становятся все дешевле и лучше.

Рисунок 2: Интегральные схемы . [Источник изображения]

Электронные компоненты

Благодаря современным технологиям, процесс сборки электронных схем был полностью автоматизирован, особенно это касается изготовления микросхем и печатных плат. Количество и расположение компонентов в схеме может варьироваться в зависимости от ее сложности. Однако он построен с использованием небольшого количества стандартных компонентов.

Следующие компоненты используются для создания электронных схем.


Компонент 1: Конденсатор

Конденсаторы

широко используются для построения различных типов электронных схем.Конденсатор — это пассивный двухконтактный электрический компонент, который может электростатически накапливать энергию в электрическом поле. Проще говоря, он работает как небольшая аккумуляторная батарея, которая накапливает электричество. Однако, в отличие от аккумулятора, он может заряжаться и разряжаться за доли секунды.

Рисунок 3: Конденсаторы [Источник изображения]
A. Состав Конденсаторы

бывают всех форм и размеров, но обычно они состоят из одинаковых основных компонентов. Между ними уложены два электрических проводника или пластины, разделенные диэлектриком или изолятором.Пластины состоят из проводящего материала, такого как тонкие пленки из металла или алюминиевой фольги. С другой стороны, диэлектрик — это непроводящий материал, такой как стекло, керамика, пластиковая пленка, воздух, бумага или слюда. Вы можете вставить два электрических соединения, выступающих из пластин, чтобы зафиксировать конденсатор в цепи.

B. Как это работает?

Когда вы прикладываете напряжение к двум пластинам или подключаете их к источнику, на изоляторе возникает электрическое поле, в результате чего на одной пластине накапливается положительный заряд, а на другой накапливается отрицательный заряд.Конденсатор продолжает сохранять заряд, даже если вы отключите его от источника. В тот момент, когда вы подключаете его к нагрузке, накопленная энергия перетекает от конденсатора к нагрузке.

Емкость — это количество энергии, хранящейся в конденсаторе. Чем выше емкость, тем больше энергии он может хранить. Увеличить емкость можно, сдвинув пластины ближе друг к другу или увеличив их размер. В качестве альтернативы вы также можете улучшить изоляционные качества, чтобы увеличить емкость.

C. Функция и значение

Хотя конденсаторы выглядят как батареи, они могут выполнять различные типы функций в цепи, такие как блокировка постоянного тока с одновременным пропусканием переменного тока или сглаживание выходного сигнала от источника питания. Они также используются в системах передачи электроэнергии для стабилизации напряжения и потока мощности. Одной из наиболее важных функций конденсатора в системах переменного тока является коррекция коэффициента мощности, без которой вы не сможете обеспечить достаточный пусковой момент для однофазных двигателей.

Фильтры для конденсаторов

Если вы используете микроконтроллер в цепи для запуска определенной программы, вы не хотите, чтобы его напряжение упало, поскольку это приведет к сбросу контроллера. Вот почему дизайнеры используют конденсатор. Он может обеспечить микроконтроллер необходимой мощностью на долю секунды, чтобы избежать перезапуска. Другими словами, он отфильтровывает шумы в линии питания и стабилизирует источник питания.

Применения удерживающего конденсатора

В отличие от батареи, конденсатор быстро разряжается.Вот почему он используется для кратковременного питания цепи. Батареи вашей камеры заряжают конденсатор, прикрепленный к вспышке. Когда вы делаете снимок со вспышкой, конденсатор высвобождает свой заряд за доли секунды, генерируя вспышку света.

Применение конденсатора таймера

В резонансной или зависящей от времени схеме конденсаторы используются вместе с резистором или катушкой индуктивности в качестве элемента синхронизации. Время, необходимое для зарядки и разрядки конденсатора, определяет работу схемы.


Компонент 2: Резистор

Резистор — это пассивное двухконтактное электрическое устройство, которое препятствует прохождению тока. Это, наверное, самый простой элемент в электронной схеме. Это также один из наиболее распространенных компонентов, поскольку сопротивление является неотъемлемым элементом почти всех электронных схем. Обычно они имеют цветовую маркировку.

Рисунок 4: Резисторы [Источник изображения]
A. Состав

Резистор — это совсем не модное устройство, потому что сопротивление — это естественное свойство, которым обладают почти все проводники.Итак, конденсатор состоит из медной проволоки, обернутой вокруг изоляционного материала, такого как керамический стержень. Количество витков и толщина медной проволоки прямо пропорциональны сопротивлению. Чем больше количество витков и чем тоньше провод, тем выше сопротивление.

Также можно встретить резисторы, изготовленные по спирали из углеродной пленки. Отсюда и название резисторы с углеродной пленкой. Они предназначены для схем с низким энергопотреблением, потому что резисторы с углеродной пленкой не так точны, как их аналоги с проволочной обмоткой.Однако они дешевле проводных резисторов. К обоим концам прикреплены клеммы проводов. Поскольку резисторы не учитывают полярность в цепи, ток может течь в любом направлении. Таким образом, не нужно беспокоиться о том, чтобы прикрепить их вперед или назад.

B. Как это работает?

Резистор может показаться не очень большим. Можно подумать, что он ничего не делает, кроме как потребляет энергию. Однако он выполняет жизненно важную функцию: контролирует напряжение и ток в вашей цепи.Другими словами, резисторы дают вам контроль над конструкцией вашей схемы.

Когда электрический ток начинает течь по проводу, все электроны начинают двигаться в одном направлении. Это похоже на воду, текущую по трубе. По тонкой трубе будет течь меньше воды, потому что у нее меньше места для ее движения.

Точно так же, когда ток проходит через тонкий провод в резисторе, электронам становится все труднее двигаться через него. Короче говоря, количество электронов, проходящих через резистор, уменьшается по мере увеличения длины и толщины провода.

C. Функция и значение У резисторов

есть множество применений, но три наиболее распространенных — это управление током, деление напряжения и цепи резистор-конденсатор.

Ограничение потока тока

Если вы не добавите резисторы в цепь, ток будет опасно высоким. Это может привести к перегреву других компонентов и их повреждению. Например, если вы подключите светодиод напрямую к батарее, он все равно будет работать.Однако через некоторое время светодиод нагреется, как огненный шар. В конечном итоге он сгорит, поскольку светодиоды менее устойчивы к нагреву.

Но, если ввести в схему резистор, он снизит протекание тока до оптимального уровня. Таким образом, вы можете дольше держать светодиод включенным, не перегревая его.

Делительное напряжение Также используются резисторы

для понижения напряжения до нужного уровня. Иногда для определенной части схемы, такой как микроконтроллер, может потребоваться более низкое напряжение, чем для самой схемы.Здесь на помощь приходит резистор.

Допустим, ваша схема работает от аккумулятора 12 В. Однако для микроконтроллера требуется только питание 6 В. Итак, чтобы разделить напряжение пополам, все, что вам нужно сделать, это подключить последовательно два резистора с равным сопротивлением. Проволока между двумя резисторами снизит наполовину напряжение вашей цепи, к которой может быть подключен микроконтроллер. Используя соответствующие резисторы, вы можете снизить напряжение в цепи до любого уровня.

Резисторно-конденсаторные цепи Резисторы

также используются в сочетании с конденсаторами для создания интегральных схем, содержащих массивы резистор-конденсатор в одной микросхеме.Они также известны как RC-фильтры или RC-сети. Они часто используются для подавления электромагнитных помех (EMI) или радиочастотных помех (RFI) в различных инструментах, включая порты ввода / вывода компьютеров и ноутбуков, локальные сети (LAN) и глобальные сети (WAN), среди прочего. Они также используются в станках, распределительных устройствах, контроллерах двигателей, автоматизированном оборудовании, промышленных приборах, лифтах и ​​эскалаторах.


Компонент 3: Диод

Диод — это устройство с двумя выводами, которое позволяет электрическому току течь только в одном направлении.Таким образом, это электронный эквивалент обратного клапана или улицы с односторонним движением. Он обычно используется для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). Он изготовлен либо из полупроводникового материала (полупроводниковый диод), либо из вакуумной трубки (вакуумный ламповый диод). Однако сегодня большинство диодов изготовлено из полупроводникового материала, особенно из кремния.

Рисунок 5: Диод [Источник изображения]
A. Состав

Как упоминалось ранее, существует два типа диодов: вакуумные диоды и полупроводниковые диоды.Вакуумный диод состоит из двух электродов (катода и анода), помещенных внутри герметичной вакуумной стеклянной трубки. Полупроводниковый диод состоит из полупроводников p-типа и n-типа. Поэтому он известен как диод с p-n переходом. Обычно он изготавливается из кремния, но также можно использовать германий или селен.

B. Как это работает?
Вакуумный диод

Когда катод нагревается нитью накала, в вакууме образуется невидимое облако электронов, называемое пространственным зарядом.Хотя электроны испускаются катодом, отрицательный объемный заряд отталкивает их. Поскольку электроны не могут достичь анода, через цепь не протекает ток. Однако, когда анод становится положительным, объемный заряд исчезает. В результате ток начинает течь от катода к аноду. Таким образом, электрический ток внутри диода течет только от катода к аноду и никогда от анода к катоду.

Соединительный диод P-N

Диод с p-n переходом состоит из кремниевых полупроводников p-типа и n-типа.Полупроводник p-типа обычно легируется бором, оставляя в нем дырки (положительный заряд). С другой стороны, полупроводник n-типа легирован сурьмой, добавляя в него несколько дополнительных электронов (отрицательный заряд). Таким образом, электрический ток может протекать через оба полупроводника.

Когда вы соединяете блоки p-типа и n-типа, лишние электроны n-типа объединяются с дырками p-типа, создавая зону обеднения без каких-либо свободных электронов или дырок. Короче, ток через диод больше не может проходить.

Когда вы подключаете отрицательную клемму батареи к кремнию n-типа, а положительную клемму к p-типу (прямое смещение), ток начинает течь, поскольку электроны и дырки теперь могут перемещаться по переходу. Однако, если вы перевернете клеммы (обратное смещение), ток через диод не будет протекать, потому что дырки и электроны отталкиваются друг от друга, расширяя зону истощения. Таким образом, как и вакуумный диод, переходной диод может пропускать ток только в одном направлении.

С.Функция и значение

Хотя диоды являются одними из простейших компонентов электронной схемы, они находят уникальное применение в различных отраслях промышленности.

Преобразование переменного тока в постоянный

Наиболее распространенным и важным применением диодов является преобразование переменного тока в постоянный. Обычно полуволновой (один диод) или двухполупериодный (четыре диода) выпрямитель используется для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока, особенно в бытовых источниках питания. Когда вы пропускаете источник питания переменного тока через диод, через него проходит только половина формы волны переменного тока.Поскольку этот импульс напряжения используется для зарядки конденсатора, он создает устойчивые и непрерывные постоянные токи без каких-либо пульсаций. Различные комбинации диодов и конденсаторов также используются для создания различных типов умножителей напряжения для умножения небольшого переменного напряжения на высокие выходы постоянного тока.

Обходные диоды

Обходные диоды часто используются для защиты солнечных панелей. Когда ток от остальных элементов проходит через поврежденный или пыльный солнечный элемент, это вызывает перегрев.В результате общая выходная мощность снижается, создавая горячие точки. Диоды подключаются параллельно солнечным элементам, чтобы защитить их от перегрева. Эта простая конструкция ограничивает напряжение на неисправном солнечном элементе, позволяя току проходить через неповрежденные элементы во внешнюю цепь.

Защита от скачков напряжения

Когда источник питания внезапно прерывается, он создает высокое напряжение в большинстве индуктивных нагрузок.Этот неожиданный скачок напряжения может повредить нагрузку. Однако вы можете защитить дорогое оборудование, подключив диод к индуктивным нагрузкам. В зависимости от типа защиты эти диоды известны под разными названиями, включая демпферный диод, обратный диод, подавляющий диод и диод свободного хода, среди других.

Демодуляция сигнала

Они также используются в процессе модуляции сигнала, поскольку диоды могут эффективно удалять отрицательный элемент сигнала переменного тока.Диод выпрямляет несущую волну, превращая ее в постоянный ток. Звуковой сигнал извлекается из несущей волны, этот процесс называется звуковой частотной модуляцией. Вы можете слышать звук после некоторой фильтрации и усиления. Следовательно, диоды обычно используются в радиоприемниках для извлечения сигнала из несущей волны.

Защита от обратного тока

Изменение полярности источника постоянного тока или неправильное подключение батареи может привести к протеканию значительного тока через цепь.Такое обратное подключение может повредить подключенную нагрузку. Вот почему защитный диод включен последовательно с положительной стороной клеммы аккумулятора. В случае правильной полярности диод становится смещенным в прямом направлении, и ток течет по цепи. Однако в случае неправильного подключения он становится смещенным в обратном направлении, блокируя ток. Таким образом, он может защитить ваше оборудование от возможных повреждений.


Компонент 4: Транзистор

Один из важнейших компонентов электронной схемы, транзисторы произвели революцию в области электроники.Эти крошечные полупроводниковые устройства с тремя выводами существуют уже более пяти десятилетий. Их часто используют как усилители и переключающие устройства. Вы можете думать о них как о реле без каких-либо движущихся частей, потому что они могут включать или выключать что-то без какого-либо движения.

Рисунок 6: Транзисторы [Источник изображения]
A. Состав

Вначале германий использовался для создания транзисторов, которые были чрезвычайно чувствительны к температуре. Однако сегодня они изготавливаются из кремния, полупроводникового материала, обнаруженного в песке, потому что кремниевые транзисторы гораздо более устойчивы к температуре и дешевле в производстве.Есть два разных типа биполярных переходных транзисторов (BJT), NPN и PNP. Каждый транзистор имеет три контакта, которые называются базой (b), коллектором (c) и эмиттером (e). NPN и PNP относятся к слоям полупроводникового материала, из которых изготовлен транзистор.

B. Как это работает?

Когда вы помещаете кремниевую пластину p-типа между двумя стержнями n-типа, вы получаете NPN-транзистор. Эмиттер присоединен к одному n-типу, а коллектор — к другому.База прикреплена к р-образному типу. Избыточные дырки в кремнии p-типа действуют как барьеры, блокирующие прохождение тока. Однако, если вы приложите положительное напряжение к базе и коллектору и отрицательно зарядите эмиттер, электроны начнут течь от эмиттера к коллектору.

Расположение и количество блоков p-типа и n-типа остаются инвертированными в транзисторе PNP. В этом типе транзистора один n-тип находится между двумя блоками p-типа. Поскольку распределение напряжения отличается, транзистор PNP работает иначе.Транзистор NPN требует положительного напряжения на базу, в то время как PNP требует отрицательного напряжения. Короче говоря, ток должен течь от базы, чтобы включить PNP-транзистор.

C. Функция и значение

Транзисторы функционируют как переключатели и усилители в большинстве электронных схем. Дизайнеры часто используют транзистор в качестве переключателя, потому что, в отличие от простого переключателя, он может превратить небольшой ток в гораздо больший. Хотя вы можете использовать простой переключатель в обычной цепи, для усовершенствованной схемы может потребоваться различное количество токов на разных этапах.

Транзисторы в слуховых аппаратах

Одно из самых известных применений транзисторов — слуховой аппарат. Обычно небольшой микрофон в слуховом аппарате улавливает звуковые волны, преобразовывая их в колеблющиеся электрические импульсы или токи. Когда эти токи проходят через транзистор, они усиливаются. Затем усиленные импульсы проходят через динамик, снова преобразуя их в звуковые волны. Таким образом, вы можете слышать значительно более громкую версию окружающего шума.

Транзисторы в компьютерах и калькуляторах

Все мы знаем, что компьютеры хранят и обрабатывают информацию, используя двоичный язык «ноль» и «единица». Однако большинство людей не знают, что транзисторы играют решающую роль в создании чего-то, что называется логическими вентилями, которые являются основой компьютерных программ. Транзисторы часто соединяются с логическими вентилями, чтобы создать уникальный элемент устройства, называемый триггером. В этой системе транзистор остается включенным, даже если вы уберете ток базы.Теперь он переключается или выключается всякий раз, когда через него проходит новый ток. Таким образом, транзистор может хранить ноль, когда он выключен, или единицу, когда он включен, что является принципом работы компьютеров.

Транзисторы Дарлингтона

Транзистор Дарлингтона состоит из двух соединенных вместе транзисторов с полярным соединением PNP или NPN. Он назван в честь своего изобретателя Сидни Дарлингтона. Единственное назначение транзистора Дарлингтона — обеспечить высокий коэффициент усиления по току при низком базовом токе.Вы можете найти эти транзисторы в приборах, которым требуется высокий коэффициент усиления по току на низкой частоте, таких как регуляторы мощности, драйверы дисплея, контроллеры двигателей, световые и сенсорные датчики, системы сигнализации и усилители звука.

IGBT и MOSFET транзисторы

Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) часто используются в качестве усилителей и переключателей в различных инструментах, включая электромобили, поезда, холодильники, кондиционеры и даже стереосистемы.С другой стороны, полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET) обычно используются в интегральных схемах для управления уровнями мощности устройства или для хранения данных.


Компонент 5: Индуктор

Катушка индуктивности, также известная как реактор, представляет собой пассивный компонент цепи, имеющей два вывода. Это устройство хранит энергию в своем магнитном поле, возвращая ее в цепь при необходимости. Было обнаружено, что когда две катушки индуктивности размещаются рядом, не касаясь друг друга, магнитное поле, создаваемое первой катушкой индуктивности, воздействует на вторую катушку индуктивности.Это был решающий прорыв, который привел к изобретению первых трансформаторов.

Рисунок 7: Катушки индуктивности [Источник изображения]
A. Состав

Это, вероятно, простейший компонент, состоящий только из мотка медной проволоки. Индуктивность прямо пропорциональна количеству витков в катушке. Однако иногда катушка наматывается на ферромагнитный материал, такой как железо, слоистое железо и порошковое железо, для увеличения индуктивности. Форма этого сердечника также может увеличить индуктивность.Тороидальные (в форме бублика) сердечники обеспечивают лучшую индуктивность по сравнению с соленоидными (стержневыми) сердечниками на такое же количество витков. К сожалению, индукторы в интегральной схеме сложно соединить, поэтому их обычно заменяют резисторами.

B. Как это работает?

Когда ток проходит по проводу, он создает магнитное поле. Однако уникальная форма индуктора приводит к созданию гораздо более сильного магнитного поля. Это мощное магнитное поле, в свою очередь, сопротивляется переменному току, но пропускает через него постоянный ток.Это магнитное поле также хранит энергию.

Возьмем простую схему, состоящую из батареи, переключателя и лампочки. Лампа загорится ярко, как только вы включите выключатель. Добавьте в эту цепь индуктивность. Как только вы включаете выключатель, лампочка переключается с яркой на тусклую. С другой стороны, когда переключатель выключен, он становится очень ярким, всего на долю секунды до полного выключения.

Когда вы включаете переключатель, индуктор начинает использовать электричество для создания магнитного поля, временно блокируя прохождение тока.Но только постоянный ток проходит через индуктор, как только магнитное поле заполнено. Вот почему лампочка переключается с яркой на тусклую. Все это время индуктор хранит некоторую электрическую энергию в виде магнитного поля. Итак, когда вы выключаете выключатель, магнитное поле поддерживает постоянный ток в катушке. Таким образом, лампочка некоторое время горит ярко перед тем, как погаснуть.

C. Функция и значение

Хотя индукторы полезны, их сложно включить в электронные схемы из-за их размера.Поскольку они более громоздкие по сравнению с другими компонентами, они увеличивают вес и занимают много места. Следовательно, их обычно заменяют резисторами в интегральных схемах (ИС). Тем не менее, индукторы находят широкое применение в промышленности.

Фильтры в настроенных схемах

Одним из наиболее распространенных применений индукторов является выбор желаемой частоты в настроенных схемах. Они широко используются с конденсаторами и резисторами, подключенными параллельно или последовательно, для создания фильтров.Импеданс катушки индуктивности увеличивается с увеличением частоты сигнала. Таким образом, автономная катушка индуктивности может действовать только как фильтр нижних частот. Однако, когда вы объединяете его с конденсатором, вы можете создать режекторный фильтр, потому что сопротивление конденсатора уменьшается с увеличением частоты сигнала. Таким образом, вы можете использовать различные комбинации конденсаторов, катушек индуктивности и резисторов для создания различных типов фильтров. Они присутствуют в большинстве электронных устройств, включая телевизоры, настольные компьютеры и радио.

Дроссели как дроссели

Если через дроссель протекает переменный ток, он создает противоположный ток. Таким образом, он может преобразовывать источник переменного тока в постоянный. Другими словами, он подавляет подачу переменного тока, но позволяет постоянному току проходить через него, отсюда и название «дроссель». Обычно они используются в цепях питания, которым необходимо преобразовать подачу переменного тока в подачу постоянного тока.

Ферритовые бусины

Ферритовый шарик или ферритовый дроссель используется для подавления высокочастотного шума в электронных схемах.Некоторые из распространенных применений ферритовых шариков включают компьютерные кабели, телевизионные кабели и кабели для зарядки мобильных устройств. Эти кабели иногда могут действовать как антенны, взаимодействуя с аудио- и видеовыходами вашего телевизора и компьютера. Таким образом, индукторы используются в ферритовых шариках, чтобы уменьшить такие радиочастотные помехи.

Индукторы в датчиках приближения

Большинство датчиков приближения работают по принципу индуктивности. Индуктивный датчик приближения состоит из четырех частей, включая индуктор или катушку, генератор, схему обнаружения и выходную схему.Осциллятор генерирует флуктуирующее магнитное поле. Когда объект приближается к этому магнитному полю, начинают накапливаться вихревые токи, уменьшая магнитное поле датчика.

Схема обнаружения определяет силу датчика, в то время как выходная схема вызывает соответствующий ответ. Индуктивные датчики приближения, также называемые бесконтактными датчиками, ценятся за их надежность. Они используются на светофорах для определения плотности движения, а также в качестве датчиков парковки легковых и грузовых автомобилей.

Асинхронные двигатели

Асинхронный двигатель, вероятно, является наиболее распространенным примером применения индукторов. Обычно в асинхронном двигателе индукторы устанавливаются в фиксированном положении. Другими словами, им не разрешается выравниваться с близлежащим магнитным полем. Источник питания переменного тока используется для создания вращающегося магнитного поля, которое затем вращает вал. Потребляемая мощность регулирует скорость вращения. Следовательно, асинхронные двигатели часто используются в приложениях с фиксированной скоростью.Асинхронные двигатели очень надежны и прочны, поскольку нет прямого контакта между двигателем и ротором.

Трансформаторы

Как упоминалось ранее, открытие индукторов привело к изобретению трансформаторов, одного из основных компонентов систем передачи энергии. Вы можете создать трансформатор, объединив индукторы общего магнитного поля. Обычно они используются для повышения или понижения напряжения в линиях электропередач до желаемого уровня.

Накопитель энергии

Катушка индуктивности, как и конденсатор, также может накапливать энергию. Однако, в отличие от конденсатора, он может накапливать энергию в течение ограниченного времени. Поскольку энергия хранится в магнитном поле, она схлопывается, как только отключается источник питания. Тем не менее, индукторы функционируют как надежные накопители энергии в импульсных источниках питания, таких как настольные компьютеры.


Компонент 6: реле

Реле — это электромагнитный переключатель, который может размыкать и замыкать цепи электромеханическим или электронным способом.Для работы реле необходим относительно небольшой ток. Обычно они используются для регулирования малых токов в цепи управления. Однако вы также можете использовать реле для управления большими электрическими токами. Реле — это электрический эквивалент рычага. Вы можете включить его небольшим током, чтобы включить (или усилить) другую цепь, использующую большой ток. Реле могут быть либо электромеханическими, либо твердотельными.

Рисунок 8: Реле [Источник изображения]
A. Состав

Электромеханическое реле (ЭМИ) состоит из корпуса, катушки, якоря, пружины и контактов.Рама поддерживает различные части реле. Якорь — это подвижная часть релейного переключателя. Катушка (в основном из медной проволоки), намотанная на металлический стержень, создает магнитное поле, которое перемещает якорь. Контакты — это токопроводящие части, которые размыкают и замыкают цепь.

Твердотельное реле (SSR) состоит из входной цепи, цепи управления и выходной цепи. Входная цепь эквивалентна катушке электромеханического реле. Схема управления действует как связующее устройство между входными и выходными цепями, в то время как выходная цепь выполняет ту же функцию, что и контакты в ЭМИ.Твердотельные реле становятся все более популярными, поскольку они дешевле, быстрее и надежнее по сравнению с электромеханическими реле.

B. Как это работает?

Используете ли вы электромеханическое реле или твердотельное реле, это нормально замкнутое (NC) или нормально разомкнутое (NO) реле. В случае реле NC контакты остаются замкнутыми при отсутствии питания. Однако в нормально разомкнутом реле контакты остаются разомкнутыми при отсутствии питания.Короче говоря, всякий раз, когда через реле протекает ток, контакты либо размыкаются, либо замыкаются.

В ЭМИ источник питания возбуждает катушку реле, создавая магнитное поле. Магнитная катушка притягивает металлическую пластину, установленную на якоре. Когда ток прекращается, якорь возвращается в исходное положение под действием пружины. EMR также может иметь один или несколько контактов в одном пакете. Если в цепи используется только один контакт, она называется цепью с одиночным разрывом (SB). С другой стороны, цепь двойного размыкания (DB) идет с буксировочными контактами.Обычно реле с одинарным размыканием используются для управления маломощными устройствами, такими как индикаторные лампы, в то время как контакты с двойным размыканием используются для управления мощными устройствами, такими как соленоиды.

Когда дело доходит до работы SSR, вам необходимо подать напряжение выше, чем указанное напряжение срабатывания реле, чтобы активировать входную цепь. Вы должны подать напряжение ниже установленного минимального напряжения падения реле, чтобы деактивировать входную цепь. Схема управления передает сигнал из входной цепи в выходную.Выходная цепь включает нагрузку или выполняет желаемое действие.

C. Функция и значение

Поскольку они могут управлять сильноточной цепью с помощью слаботочного сигнала, в большинстве процессов управления используются реле в качестве первичных устройств защиты и переключения. Они также могут обнаруживать неисправности и нарушения, возникающие в системах распределения электроэнергии. Типичные приложения включают телекоммуникации, автомобили, системы управления дорожным движением, бытовую технику и компьютеры.

Реле защиты

Защитные реле используются для отключения или отключения цепи при обнаружении каких-либо нарушений. Иногда они также могут подавать сигналы тревоги при обнаружении неисправности. Типы реле защиты зависят от их функции. Например, реле максимального тока предназначено для определения тока, превышающего заданное значение. При обнаружении такого тока реле срабатывает, отключая автоматический выключатель, чтобы защитить оборудование от возможного повреждения.

Дистанционное реле или реле импеданса, с другой стороны, может обнаруживать отклонения в соотношении тока и напряжения, а не контролировать их величину независимо. Он срабатывает, когда отношение V / I падает ниже заданного значения. Обычно защитные реле используются для защиты оборудования, такого как двигатели, генераторы, трансформаторы и т. Д.

Реле автоматического повторного включения

Реле автоматического повторного включения предназначено для многократного повторного включения автоматического выключателя, который уже отключен с помощью защитного реле.Например, при резком падении напряжения в электрической цепи вашего дома может наблюдаться несколько кратковременных перебоев в подаче электроэнергии. Эти сбои происходят из-за того, что реле повторного включения пытается автоматически включить защитное реле. В случае успеха питание будет восстановлено. В противном случае произойдет полное отключение электроэнергии.

Тепловые реле

Тепловое воздействие электрической энергии — принцип работы теплового реле. Короче говоря, он может обнаруживать повышение температуры окружающей среды и соответственно включать или выключать цепь.Он состоит из биметаллической полосы, которая нагревается при прохождении через нее сверхтока. Нагретая полоса изгибается и замыкает замыкающий контакт, отключая автоматический выключатель. Наиболее распространенное применение теплового реле — защита электродвигателя от перегрузки.


Компонент 7. Кристалл кварца

Кристаллы кварца находят несколько применений в электронной промышленности. Однако в основном они используются в качестве резонаторов в электронных схемах. Кварц — это встречающаяся в природе форма кремния.Однако теперь его производят синтетически, чтобы удовлетворить растущий спрос. Он проявляет пьезоэлектрический эффект. Если вы приложите физическое давление к одной стороне, возникающие в результате вибрации создадут переменное напряжение на кристалле. Резонаторы на кварцевом кристалле доступны во многих размерах в зависимости от требуемых применений.

Рисунок 9: Кристалл кварца [Источник изображения]
A. Состав

Как упоминалось ранее, кристаллы кварца либо производятся синтетическим путем, либо встречаются в природе.Их часто используют для создания кварцевых генераторов для создания электрического сигнала с точной частотой. Обычно форма кристаллов кварца гексагональная с пирамидами на концах. Однако для практических целей их разрезают на плиты прямоугольной формы. К наиболее распространенным типам форматов резки относятся X, Y и AT. Эта плита помещается между двумя металлическими пластинами, называемыми удерживающими пластинами. Внешняя форма кварцевого кристалла или кварцевого генератора может быть цилиндрической, прямоугольной или квадратной.

Б.Как это работает?

Если подать на кристалл переменное напряжение, он вызовет механические колебания. Огранка и размер кристалла кварца определяют резонансную частоту этих колебаний или колебаний. Таким образом, он генерирует постоянный сигнал. Кварцевые генераторы дешевы и просты в изготовлении синтетическим способом. Они доступны в диапазоне от нескольких кГц до нескольких МГц. Поскольку кварцевые генераторы имеют более высокую добротность или добротность, они очень стабильны во времени и температуре.

C. Функция и значение

Исключительно высокая добротность позволяет использовать кристаллы кварца и резонансный элемент в генераторах, а также в фильтрах в электронных схемах. Вы можете найти этот высоконадежный компонент в радиочастотных приложениях, как схемы генератора тактовых импульсов в платах микропроцессоров, а также как элемент синхронизации в цифровых часах.

Кварцевые часы

Проблема традиционных часов с винтовой пружиной заключается в том, что вам нужно периодически заводить катушку.С другой стороны, маятниковые часы зависят от силы тяжести. Таким образом, они по-разному показывают время на разных уровнях моря и высотах из-за изменений силы тяжести. Однако на характеристики кварцевых часов не влияет ни один из этих факторов. Кварцевые часы питаются от батареек. Обычно крошечный кристалл кварца регулирует шестеренки, которые управляют секундной, минутной и часовой стрелками. Поскольку кварцевые часы потребляют очень мало энергии, батарея часто может работать дольше.

Фильтры

Вы также можете использовать кристаллы кварца в электронных схемах в качестве фильтров.Они часто используются для фильтрации нежелательных сигналов в радиоприемниках и микроконтроллерах. Большинство основных фильтров состоят из одного кристалла кварца. Однако усовершенствованные фильтры могут содержать более одного кристалла, чтобы соответствовать требованиям к рабочим характеристикам. Эти кварцевые фильтры намного превосходят фильтры, изготовленные с использованием ЖК-компонентов.


Заключение

От общения с близкими, живущими на разных континентах, до приготовления горячей чашки кофе — электронные устройства затрагивают практически все аспекты нашей жизни.Однако что заставляет эти электронные устройства выполнять, казалось бы, трудоемкие задачи всего за несколько минут? Крошечные электронные схемы — основа всего электронного оборудования. Чтение о различных компонентах электронной схемы поможет вам понять их функции и значение. Поделитесь своими предложениями и мнениями по этому поводу в разделе комментариев ниже.

// Эта статья изначально была опубликована на ICRFQ.

Импульсный источник питания и импульсные регуляторы

Линейные регуляторы напряжения обычно намного эффективнее и проще в использовании, чем эквивалентные схемы регуляторов напряжения, сделанные из дискретных компонентов, таких как стабилитрон и резистор, или транзисторы и даже операционные усилители.

Самыми популярными типами линейных и фиксированных регуляторов выходного напряжения на сегодняшний день являются серия 78… положительного выходного напряжения и серия 79… отрицательного выходного напряжения. Эти два типа дополнительных регуляторов напряжения обеспечивают точное и стабильное выходное напряжение в диапазоне от примерно 5 до примерно 24 вольт для использования во многих электронных схемах.

Существует широкий спектр этих трехконтактных стабилизаторов напряжения, каждый со своими собственными встроенными схемами регулирования напряжения и ограничения тока.Это позволяет нам создавать множество различных шин и выходов для источников питания, как с одним, так и с двумя источниками питания, подходящих для большинства электронных схем и приложений.

Доступны даже линейные регуляторы переменного напряжения, обеспечивающие постоянное выходное напряжение от чуть выше нуля до нескольких вольт ниже максимального выходного напряжения.

Большинство источников питания постоянного тока состоят из большого и тяжелого понижающего сетевого трансформатора, диодного выпрямителя, двухполупериодного или полуволнового, и схемы фильтра для удаления любых пульсаций из выпрямленного постоянного тока для получения достаточно плавного выходного напряжения постоянного тока. .

Кроме того, для обеспечения правильного регулирования выходного напряжения источников питания в условиях изменяющейся нагрузки может использоваться какая-либо форма регулятора напряжения или схемы стабилизатора, линейная или переключаемая. Тогда типичный источник питания постоянного тока будет выглядеть примерно так:

Типовой источник питания постоянного тока

Эти типовые конструкции блоков питания содержат большой сетевой трансформатор (который также обеспечивает изоляцию между входом и выходом) и цепь последовательного регулятора.Схема регулятора может состоять из одного стабилитрона или трехконтактного линейного последовательного регулятора для создания необходимого выходного напряжения. Преимущество линейного регулятора заключается в том, что для установки выходного напряжения схеме источника питания требуются только входной конденсатор, выходной конденсатор и некоторые резисторы обратной связи.

Линейные регуляторы напряжения вырабатывают стабилизированный выход постоянного тока, последовательно размещая непрерывно проводящий транзистор между входом и выходом, управляя им в его линейной области (отсюда и название) его вольт-амперных (i-v) характеристик.

Таким образом, транзистор действует больше как переменное сопротивление, которое постоянно подстраивается под любое значение, необходимое для поддержания правильного выходного напряжения. Рассмотрим эту простую схему регулятора последовательного транзистора ниже:

Схема транзисторного регулятора серии

Здесь эта простая схема регулятора с эмиттерным повторителем состоит из одного транзистора NPN и напряжения смещения постоянного тока для установки необходимого выходного напряжения. Поскольку схема эмиттерного повторителя имеет единичный коэффициент усиления по напряжению, прикладывая подходящее напряжение смещения к базе транзистора, на выводе эмиттера получается стабилизированный выходной сигнал.

Поскольку транзистор обеспечивает усиление по току, выходной ток нагрузки будет намного выше, чем базовый ток, и еще выше, если используется схема транзистора Дарлингтона.

Кроме того, при условии, что входное напряжение достаточно высокое, чтобы получить желаемое выходное напряжение, выходное напряжение управляется базовым напряжением транзистора и в этом примере задается как 5,7 В для получения выходного напряжения 5 В на нагрузку как примерно 0,7 напряжение падает на транзисторе между выводами базы и эмиттера.Тогда в зависимости от значения базового напряжения может быть получено любое значение выходного напряжения эмиттера.

Хотя эта простая схема последовательного регулятора будет работать, обратная сторона этого заключается в том, что последовательный транзистор постоянно смещен в своей линейной области, рассеивая мощность в виде тепла. Поскольку весь ток нагрузки должен проходить через последовательный транзистор, это приводит к низкому КПД, потере мощности V * I и непрерывному тепловыделению вокруг транзистора.

Кроме того, одним из недостатков последовательных регуляторов напряжения является то, что их максимальный непрерывный выходной ток ограничен несколькими ампер или около того, поэтому они обычно используются в приложениях, где требуются выходы малой мощности.

Когда требуется более высокое выходное напряжение или текущая мощность, обычной практикой является использование импульсного регулятора, обычно известного как импульсный источник питания , для преобразования сетевого напряжения в любую требуемую более высокую выходную мощность.

Импульсные источники питания или SMPS становятся обычным явлением и в большинстве случаев заменили традиционные линейные источники питания переменного тока в постоянный как способ сократить энергопотребление, уменьшить тепловыделение, а также размер и масса.

Импульсные источники питания

теперь можно найти в большинстве ПК, усилителях мощности, телевизорах, приводах двигателей постоянного тока и т. Д., А также практически во всем, что требует высокоэффективного источника питания, поскольку импульсные источники питания становятся все более зрелой технологией. .

По определению импульсный источник питания (SMPS) — это тип источника питания, в котором для обеспечения необходимого выходного напряжения используются полупроводниковые методы переключения, а не стандартные линейные методы. Базовый импульсный преобразователь состоит из каскада переключения мощности и схемы управления.

Каскад переключения мощности выполняет преобразование мощности из входного напряжения схемы V IN в ее выходное напряжение V OUT , которое включает фильтрацию выходного сигнала.

Основным преимуществом импульсного источника питания является его более высокая эффективность по сравнению со стандартными линейными регуляторами, и это достигается внутренним переключением транзистора (или силового MOSFET) между его состоянием «ВКЛ» (насыщение) и состоянием «ВЫКЛ». (отсечка), оба из которых производят меньшее рассеивание мощности.

Это означает, что когда переключающий транзистор полностью «включен» и проводит ток, падение напряжения на нем находится на минимальном значении, а когда транзистор полностью «выключен», ток через него не протекает. Таким образом, транзистор действует как идеальный переключатель ВКЛ / ВЫКЛ.

В отличие от линейных регуляторов, которые предлагают только понижающее регулирование напряжения, импульсный источник питания может обеспечивать понижение, повышение и отрицание входного напряжения с использованием одной или нескольких из трех основных топологий схемы переключения: Buck , Boost и Buck-Boost .Эти названия относятся к тому, как транзисторный ключ, катушка индуктивности и сглаживающий конденсатор соединяются вместе в основной цепи SMPS.

Блок питания с понижающим переключателем

Понижающий импульсный стабилизатор представляет собой схему импульсного источника питания, которая предназначена для эффективного снижения постоянного напряжения с более высокого напряжения до более низкого, то есть вычитает или «понижает» напряжение питания, тем самым уменьшая доступное напряжение. на выходных клеммах без изменения полярности.Другими словами, понижающий импульсный стабилизатор представляет собой схему понижающего регулятора, поэтому, например, понижающий преобразователь может преобразовывать, скажем, +12 вольт в +5 вольт.

Понижающий импульсный стабилизатор — это преобразователь постоянного тока в постоянный и один из самых простых и популярных типов импульсных стабилизаторов. При использовании в конфигурации импульсного источника питания понижающий импульсный стабилизатор использует последовательный транзистор или силовой полевой МОП-транзистор (в идеале биполярный транзистор с изолированным затвором или IGBT) в качестве основного переключающего устройства, как показано ниже.

Понижающий импульсный регулятор

Мы видим, что базовая конфигурация схемы понижающего преобразователя представляет собой последовательный транзисторный переключатель TR 1 с соответствующей схемой управления, которая поддерживает выходное напряжение как можно ближе к желаемому уровню, диод, D 1 , индуктор L 1 и сглаживающий конденсатор C 1 . Понижающий преобразователь имеет два режима работы в зависимости от того, включен или выключен переключающий транзистор TR 1 .

Когда транзистор смещен в положение «ВКЛ» (переключатель замкнут), диод D 1 становится смещенным в обратном направлении, и входное напряжение V IN заставляет ток течь через катушку индуктивности к подключенной нагрузке на выходе, заряжая конденсатор, С 1 .

Когда изменяющийся ток течет через катушку индуктивности, он создает обратную ЭДС, которая противодействует потоку тока, согласно закону Фарадея, до тех пор, пока он не достигнет устойчивого состояния, создавая магнитное поле вокруг индуктора, L 1 .Эта ситуация будет продолжаться до тех пор, пока TR 1 закрыт.

Когда транзистор TR 1 переключается в положение «ВЫКЛ» (переключатель разомкнут) схемой управления, входное напряжение мгновенно отключается от цепи эмиттера, в результате чего магнитное поле вокруг катушки индуктивности разрушается, вызывая обратное напряжение на катушке индуктивности.

Это обратное напряжение заставляет диод смещаться в прямом направлении, поэтому накопленная энергия в магнитном поле индукторов вынуждает ток продолжать течь через нагрузку в том же направлении и возвращаться обратно через диод.

Затем индуктор L 1 возвращает накопленную энергию обратно нагрузке, действующей как источник и подающей ток, пока вся энергия индуктора не вернется в схему или пока транзисторный ключ снова не закроется, в зависимости от того, что наступит раньше. В то же время конденсатор также разряжает ток, подаваемый на нагрузку. Комбинация катушки индуктивности и конденсатора образует LC-фильтр, сглаживающий любые пульсации, создаваемые переключающим действием транзистора.

Следовательно, когда транзисторный полупроводниковый ключ закрыт, ток подается от источника питания, а когда транзисторный ключ открыт, ток подается через катушку индуктивности.Обратите внимание, что ток, протекающий через катушку индуктивности, всегда в одном и том же направлении, либо напрямую от источника питания, либо через диод, но, очевидно, в разное время в цикле переключения.

Поскольку транзисторный ключ постоянно закрывается и открывается, среднее значение выходного напряжения, следовательно, будет связано с рабочим циклом D, который определяется как время проводимости транзисторного ключа в течение одного полного цикла переключения.

Если V IN является напряжением питания, а времена «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для транзисторного ключа определены как: t ВКЛ и t ВЫКЛ , то выходное напряжение V OUT задается как :

Рабочий цикл понижающего преобразователя

Рабочий цикл понижающих преобразователей также можно определить как:

Таким образом, чем больше рабочий цикл, тем выше среднее выходное напряжение постоянного тока от импульсного источника питания.Из этого мы также можем видеть, что выходное напряжение всегда будет ниже входного, поскольку рабочий цикл D никогда не может достичь единицы (единицы), что приведет к понижающему регулятору напряжения.

Регулировка напряжения достигается за счет изменения рабочего цикла, а при высоких скоростях переключения, до 200 кГц, можно использовать более мелкие компоненты, что значительно снижает размер и вес импульсного источника питания.

Еще одно преимущество понижающего преобразователя состоит в том, что схема катушки индуктивности с конденсатором (LC) обеспечивает очень хорошую фильтрацию тока катушки индуктивности.В идеале понижающий преобразователь должен работать в непрерывном режиме переключения, чтобы ток в катушке индуктивности никогда не падал до нуля. С идеальными компонентами, то есть нулевым падением напряжения и коммутационными потерями в состоянии «ВКЛ», идеальный понижающий преобразователь мог бы иметь КПД до 100%.

Помимо понижающего импульсного стабилизатора для базовой конструкции импульсного источника питания, существует еще одна операция основного импульсного регулятора, который действует как повышающий регулятор напряжения, называемый повышающим преобразователем.

Источник питания с импульсным режимом

Импульсный стабилизатор Boost — еще один тип схемы импульсного источника питания. Он имеет те же типы компонентов, что и предыдущий понижающий преобразователь, но на этот раз в другом положении. Повышающий преобразователь предназначен для увеличения постоянного напряжения от более низкого до более высокого, то есть он также добавляет или «повышает» напряжение питания, тем самым увеличивая доступное напряжение на выходных клеммах без изменения полярности.Другими словами, импульсный импульсный регулятор представляет собой схему повышающего регулятора, поэтому, например, повышающий преобразователь может преобразовывать, скажем, +5 вольт в +12 вольт.

Ранее мы видели, что понижающий импульсный стабилизатор использует последовательно переключаемый транзистор в своей базовой конструкции. Отличие от конструкции повышающего импульсного стабилизатора состоит в том, что он использует параллельно подключенный переключающий транзистор для управления выходным напряжением импульсного источника питания.

Поскольку транзисторный ключ эффективно подключен параллельно выходу, электрическая энергия проходит через катушку индуктивности к нагрузке только тогда, когда транзистор смещен в положение «ВЫКЛ» (переключатель разомкнут), как показано.

Регулятор переключения наддува

В цепи повышающего преобразователя , когда транзисторный ключ полностью включен, электрическая энергия от источника питания V IN проходит через катушку индуктивности и транзисторный переключатель и обратно к источнику питания. В результате ничего из этого не проходит на выход, поскольку насыщенный транзисторный ключ фактически создает короткое замыкание на выходе.

Это увеличивает ток, протекающий через катушку индуктивности, поскольку она имеет более короткий внутренний путь для возврата к источнику питания.Между тем, диод D 1 становится смещенным в обратном направлении, поскольку его анод подключается к земле через транзисторный ключ, при этом уровень напряжения на выходе остается довольно постоянным, когда конденсатор начинает разряжаться через нагрузку.

Когда транзистор полностью выключен, входной источник подключается к выходу через последовательно соединенные индуктивность и диод. По мере того как поле индуктора уменьшается, индуцированная энергия, накопленная в катушке индуктивности, подталкивается к выходу через V IN через диод, смещенный в прямом направлении.

Результатом всего этого является то, что индуцированное напряжение на катушке индуктивности L 1 меняется на противоположное и добавляется к напряжению входного источника, увеличивая общее выходное напряжение, как оно теперь становится, V IN + V L .

Ток от сглаживающего конденсатора C 1 , который использовался для питания нагрузки, когда транзисторный ключ был закрыт, теперь возвращается в конденсатор входным питанием через диод. Тогда ток, подаваемый на конденсатор, является током диода, который всегда будет «ВКЛ» или «ВЫКЛ», поскольку диод постоянно переключается между своим прямым и обратным состоянием посредством переключающего действия транзистора.Тогда сглаживающий конденсатор должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить плавный устойчивый выход.

Поскольку индуцированное напряжение на катушке индуктивности L 1 является отрицательным, оно добавляется к напряжению источника, V IN , заставляя ток катушки индуктивности поступать в нагрузку. Выходное напряжение в установившемся режиме повышающих преобразователей равно:

Как и в предыдущем понижающем преобразователе, выходное напряжение повышающего преобразователя зависит от входного напряжения и рабочего цикла.Следовательно, регулируя рабочий цикл, достигается регулировка мощности. Не то чтобы это уравнение не зависело от величины индуктивности, тока нагрузки и выходного конденсатора.

Мы видели выше, что для базовой работы неизолированной схемы импульсного источника питания может использоваться либо понижающий преобразователь, либо конфигурация повышающего преобразователя, в зависимости от того, требуется ли нам понижающее (понижающее) или повышающее (повышающее) выходное напряжение. . В то время как понижающие преобразователи могут быть более распространенной конфигурацией переключения SMPS, повышающие преобразователи обычно используются в емкостных схемах, таких как зарядные устройства, фотовспышки, стробоскопические вспышки и т. Д., Потому что конденсатор обеспечивает весь ток нагрузки, когда переключатель замкнут.

Но мы также можем объединить эти две основные коммутационные топологии в единую неизолированную схему переключающего стабилизатора, которая, что неудивительно, называется пониженно-повышающим преобразователем .

Регулятор переключения понижающего и повышающего напряжения

Импульсный стабилизатор , понижающий-повышающий, представляет собой комбинацию понижающего преобразователя и повышающего преобразователя, которая вырабатывает инвертированное (отрицательное) выходное напряжение, которое может быть больше или меньше входного напряжения в зависимости от рабочего цикла. Понижающий-повышающий преобразователь представляет собой разновидность схемы повышающего преобразователя, в которой инвертирующий преобразователь передает в нагрузку только энергию, накопленную катушкой индуктивности, L 1 .Базовая схема импульсного источника питания повышающего и понижающего режимов приведена ниже.

Регулятор переключения понижающего и повышающего напряжения

Когда транзисторный ключ TR 1 полностью включен (закрыт), напряжение на катушке индуктивности равно напряжению питания, поэтому в катушке индуктивности накапливается энергия от входного источника питания. На подключенную нагрузку на выходе ток не подается, поскольку диод D 1 имеет обратное смещение. Когда транзисторный ключ полностью выключен (открыт), диод становится смещенным в прямом направлении, и энергия, ранее накопленная в катушке индуктивности, передается нагрузке.

Другими словами, когда переключатель находится в положении «ON», энергия подается в катушку индуктивности от источника постоянного тока (через переключатель) и не поступает на выход, а когда переключатель находится в положении «OFF», напряжение на катушке индуктивности меняется на противоположное. поскольку катушка индуктивности теперь становится источником энергии, энергия, ранее накопленная в катушке индуктивности, переключается на выход (через диод), и никакая энергия не поступает напрямую от входного источника постоянного тока. Таким образом, падение напряжения на нагрузке, когда переключающий транзистор находится в состоянии «ВЫКЛ», равно напряжению на катушке индуктивности.

В результате величина инвертированного выходного напряжения может быть больше или меньше (или равна) величине входного напряжения в зависимости от рабочего цикла. Например, повышающий-повышающий преобразователь положительного напряжения в отрицательный может преобразовывать 5 вольт в 12 вольт (повышающий) или 12 вольт в 5 вольт (понижающий).

Выходное напряжение в установившемся режиме повышающего и понижающего импульсных регуляторов, В OUT задается как:

Затем понижающий-повышающий стабилизатор получил свое название от создания выходного напряжения, которое может быть выше (например, повышающий силовой каскад) или ниже (как понижающий силовой каскад) по величине, чем входное напряжение.Однако полярность выходного напряжения противоположна входному.

Сводка по импульсным источникам питания

Современный импульсный источник питания, или SMPS, использует твердотельные переключатели для преобразования нерегулируемого входного напряжения постоянного тока в регулируемое и плавное выходное напряжение постоянного тока на разных уровнях напряжения. Входной источник питания может быть истинным постоянным напряжением от батареи или солнечной панели или выпрямленным постоянным напряжением от источника переменного тока с использованием диодного моста вместе с некоторой дополнительной емкостной фильтрацией.

Во многих приложениях управления мощностью силовой транзистор, MOSFET или IGFET, работает в режиме переключения, когда он многократно переключается в положение «ВКЛ» и «ВЫКЛ» на высокой скорости. Основным преимуществом этого является то, что энергоэффективность регулятора может быть довольно высокой, поскольку транзистор либо полностью открыт и проводит (насыщен), либо полностью отключен (отсечка).

Доступно несколько типов преобразователей постоянного тока в постоянный (в отличие от преобразователя постоянного тока в переменный, который является инвертором), с тремя основными топологиями импульсного источника питания, рассматриваемыми здесь: Buck , Boost и импульсные регуляторы Buck-Boost .Все три эти топологии неизолированы, то есть их входное и выходное напряжения имеют общую линию заземления.

Каждая конструкция импульсного регулятора имеет свои уникальные свойства в отношении рабочих циклов в установившемся режиме, соотношения между входным и выходным током и пульсаций выходного напряжения, создаваемых действием твердотельного переключателя. Еще одним важным свойством этих топологий импульсных источников питания является частотная характеристика переключающего действия на выходное напряжение.

Регулировка выходного напряжения достигается за счет процентного регулирования времени, в течение которого переключающий транзистор находится в состоянии «ВКЛ», по сравнению с общим временем ВКЛ / ВЫКЛ. Это соотношение называется рабочим циклом, и путем изменения рабочего цикла, (D — величина выходного напряжения, V OUT можно контролировать.

Использование одного индуктора и диода, а также твердотельных переключателей с быстрым переключением, способных работать на частотах переключения в диапазоне килогерц, в конструкции импульсного источника питания позволяет значительно увеличить размер и вес источника питания. уменьшенный.

Это связано с тем, что в их конструкции не должно быть больших и тяжелых понижающих (или повышающих) сетевых трансформаторов напряжения. Однако, если требуется электрическая изоляция между входными и выходными клеммами, перед преобразователем необходимо установить трансформатор.

Двумя наиболее популярными неизолированными конфигурациями переключения являются понижающий (вычитающий) и повышающий (аддитивный) преобразователи.

Понижающий преобразователь — это импульсный источник питания, предназначенный для преобразования электрической энергии из одного напряжения в более низкое.Понижающий преобразователь работает с последовательно включенным переключающим транзистором. Поскольку рабочий цикл D <1, выходное напряжение понижающего всегда меньше входного напряжения V IN .

Повышающий преобразователь — это тип импульсного источника питания, который предназначен для преобразования электрической энергии от одного напряжения к более высокому. Повышающий преобразователь работает с параллельно подключенным переключающим транзистором, что приводит к образованию пути постоянного тока между V IN и V OUT через катушку индуктивности L 1 и диод D 1 .Это означает, что на выходе нет защиты от короткого замыкания.

Изменяя рабочий цикл (D) повышающего преобразователя, можно управлять выходным напряжением, и при D <1 выход постоянного тока повышающего преобразователя больше, чем входное напряжение V IN в результате саморегулирования катушек индуктивности. -индуцированное напряжение.

Также предполагается, что выходные сглаживающие конденсаторы в импульсных источниках питания очень большие, что приводит к постоянному выходному напряжению из импульсного источника питания во время действия переключения транзисторов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.