Trocar -Switch

Na engenharia elétrica , um interruptor é um componente elétrico que pode desconectar ou conectar o caminho condutor em um circuito elétrico , interrompendo a corrente elétrica ou desviando-a de um condutor para outro. O tipo mais comum de chave é um dispositivo eletromecânico que consiste em um ou mais conjuntos de contatos elétricos móveis conectados a circuitos externos. Quando um par de contatos está tocando, a corrente pode passar entre eles, enquanto quando os contatos estão separados, nenhuma corrente pode fluir.

Os comutadores são feitos em muitas configurações diferentes; eles podem ter vários conjuntos de contatos controlados pelo mesmo botão ou atuador, e os contatos podem operar simultaneamente, sequencialmente ou alternadamente. Um interruptor pode ser operado manualmente, por exemplo, um interruptor de luz ou um botão de teclado, ou pode funcionar como um elemento sensor para detectar a posição de uma peça de máquina, nível de líquido, pressão ou temperatura, como um termostato . Existem muitas formas especializadas, como a chave seletora , a chave rotativa, a chave de mercúrio, a chave de botão de pressão , a chave de reversão , o relé e o disjuntor . Um uso comum é o controle de iluminação, onde vários interruptores podem ser conectados em um circuito para permitir o controle conveniente de luminárias. Chaves em circuitos de alta potência devem ter construção especial para evitar arcos destrutivos quando são abertas.

Descrição

Interruptores elétricos. Superior, da esquerda para a direita: disjuntor, interruptor de mercúrio, interruptor de bolacha, interruptor DIP, interruptor de montagem em superfície, interruptor de palheta . Inferior, da esquerda para a direita: interruptor de parede (estilo americano), interruptor miniatura, interruptor em linha, interruptor de botão, interruptor basculante, microinterruptor.

A forma mais familiar de interruptor é um dispositivo eletromecânico operado manualmente com um ou mais conjuntos de contatos elétricos , que são conectados a circuitos externos. Cada conjunto de contatos pode estar em um dos dois estados: "fechado", o que significa que os contatos estão se tocando e a eletricidade pode fluir entre eles, ou "aberto", o que significa que os contatos estão separados e a chave não é condutora. O mecanismo que atua na transição entre esses dois estados (aberto ou fechado) é geralmente (existem outros tipos de ações) uma " ação alternada " (vire o interruptor para "ligar" ou "desligar" contínuo) ou " momentâneo " (pressionar para "on" e release para "off").

Um interruptor pode ser manipulado diretamente por um ser humano como um sinal de controle para um sistema, como um botão de teclado de computador, ou para controlar o fluxo de energia em um circuito, como um interruptor de luz . Interruptores operados automaticamente podem ser usados ​​para controlar os movimentos das máquinas, por exemplo, para indicar que uma porta de garagem atingiu sua posição totalmente aberta ou que uma máquina-ferramenta está em posição de aceitar outra peça de trabalho. Os interruptores podem ser operados por variáveis ​​de processo, como pressão, temperatura, vazão, corrente, tensão e força, atuando como sensores em um processo e usados ​​para controlar automaticamente um sistema. Por exemplo, um termostato é um interruptor operado por temperatura usado para controlar um processo de aquecimento. Um interruptor que é operado por outro circuito elétrico é chamado de relé . Chaves grandes podem ser operadas remotamente por um mecanismo de acionamento motorizado. Alguns interruptores são usados ​​para isolar a energia elétrica de um sistema, fornecendo um ponto visível de isolamento que pode ser travado com cadeado, se necessário, para evitar a operação acidental de uma máquina durante a manutenção ou para evitar choque elétrico.

Uma chave ideal não teria queda de tensão quando fechada e não teria limites de tensão ou corrente nominal. Ele teria tempo de subida e descida zero durante as mudanças de estado e mudaria de estado sem "saltar" entre as posições de ligado e desligado.

Interruptores práticos ficam aquém desse ideal; como resultado da rugosidade e dos filmes de óxido, eles apresentam resistência de contato , limites de corrente e tensão que podem suportar, tempo de comutação finito, etc. , mas isso pode levar a uma solução menos precisa. O tratamento teórico dos efeitos das propriedades não-ideais é necessário no projeto de grandes redes de comutadores, como por exemplo as usadas em centrais telefônicas.

Contatos

Uma chave seletora na posição "ligada".

No caso mais simples, um interruptor possui duas peças condutoras, geralmente metálicas , chamadas de contatos , conectadas a um circuito externo, que se tocam para completar (fazer) o circuito e se separam para abrir (quebrar) o circuito. O material de contato é escolhido por sua resistência à corrosão, pois a maioria dos metais forma óxidos isolantes que impediriam o funcionamento do interruptor. Os materiais de contato também são escolhidos com base na condutividade elétrica , dureza (resistência ao desgaste abrasivo), resistência mecânica, baixo custo e baixa toxicidade. A formação de camadas de óxido na superfície de contato, bem como a rugosidade da superfície e a pressão de contato, determinam a resistência de contato e a corrente de molhagem de um interruptor mecânico. Às vezes os contatos são revestidos com metais nobres , por sua excelente condutividade e resistência à corrosão. Eles podem ser projetados para limpar uns contra os outros para limpar qualquer contaminação. Condutores não metálicos, como plástico condutor, às vezes são usados. Para evitar a formação de óxidos isolantes, uma corrente de molhagem mínima pode ser especificada para um determinado projeto de chave.

Terminologia de contato

Chave de faca de polo triplo (TPST ou 3PST) usada para curto-circuitar os enrolamentos de uma turbina eólica trifásica para fins de frenagem . Aqui o interruptor é mostrado na posição aberta.

Na eletrônica, as chaves são classificadas de acordo com a disposição de seus contatos. Um par de contatos é dito " fechado " quando a corrente pode fluir de um para o outro. Quando os contatos são separados por um entreferro isolante , eles são ditos " abertos ", e nenhuma corrente pode fluir entre eles em tensões normais. Os termos " make " para fechamento de contatos e " break " para abertura de contatos também são amplamente utilizados.

Os termos pólo e alcance também são usados ​​para descrever as variações de contato do interruptor. O número de " polos " é o número de interruptores eletricamente separados que são controlados por um único atuador físico. Por exemplo, uma chave de " 2 pólos " tem dois conjuntos separados e paralelos de contatos que abrem e fecham em uníssono através do mesmo mecanismo. O número de " lançamentos " é o número de opções de caminhos de fiação separados que não sejam "abertos" que o switch pode adotar para cada pólo. Um interruptor de disparo único tem um par de contatos que podem ser fechados ou abertos. Uma chave de dupla ação tem um contato que pode ser conectado a qualquer um dos outros dois contatos, uma de tripla direção tem um contato que pode ser conectado a um dos três outros contatos, etc.

Em uma chave onde os contatos permanecem em um estado a menos que sejam acionados, como uma chave de botão , os contatos podem estar normalmente abertos (abreviado como " não " ou " não ") até serem fechados pela operação da chave, ou normalmente fechados ( " nc " ou " nc ") e aberto pela ação do interruptor. Um interruptor com ambos os tipos de contato é chamado de comutador ou interruptor de dupla ação . Estes podem ser " make-before-break " (" MBB " ou curto) que conecta momentaneamente ambos os circuitos, ou podem ser " break-before- make " (" BBM " ou não curto) que interrompe um circuito antes de fechar o outro .

Estes termos deram origem a abreviaturas para os tipos de interruptor que são usados ​​na indústria eletrônica , como " single-pole, single-throw " (SPST) (o tipo mais simples, "on ou off") ou " monopolar, double-throw " (SPDT), conectando qualquer um dos dois terminais ao terminal comum. Na fiação de energia elétrica (ou seja, fiação de casas e prédios por eletricistas ), os nomes geralmente envolvem o sufixo "-way" ; no entanto, esses termos diferem entre o inglês britânico e o inglês americano (ou seja, os termos two way e three way são usados ​​com significados diferentes).

Especificação eletrônica e abreviação Expansão
da
abreviatura
Nome da fiação da
rede elétrica britânica

nome de fiação
elétrica americana

Descrição Símbolo
SPST Pólo único, arremesso único Mão única Bidirecional Um simples interruptor liga-desliga: Os dois terminais são conectados juntos ou desconectados um do outro. Um exemplo é um interruptor de luz . SPST-Switch.svg
SPST-NO

Formulário A

Pólo único, arremesso único, normalmente aberto Um simples interruptor liga-desliga. Os dois terminais são normalmente desconectados (abertos) e fechados quando a chave é acionada. Um exemplo é um interruptor de botão .
SPST-NC

Formulário B

Pólo único, lance único, normalmente fechado Um simples interruptor liga-desliga. Os dois terminais são normalmente conectados juntos (fechados) e estão abertos quando a chave é acionada. Um exemplo é um interruptor de botão . SPST-NC-Switch.svg
SPDT

Formulário C

Pólo único, lance duplo Bidirecional Três formas Uma chave de comutação simples antes de fazer: C (COM, Comum) é conectado a L1 ou a L2. SPDT-Switch.svg
SPCO
SPTT, co
Troca de pólo único
ou
pólo único, centro desligado ou
pólo único, lançamento triplo
    Semelhante ao SPDT . Alguns fornecedores usam SPCO/SPTT para interruptores com uma posição de desligamento estável no centro e SPDT para aqueles sem.
DPST Pólo duplo, lance único Pólo duplo Pólo duplo Equivalente a dois comutadores SPST controlados por um único mecanismo. DPST-symbol.svg
DPDT Pólo duplo, lance duplo Equivalente a dois comutadores SPDT controlados por um único mecanismo. DPDT-symbol.svg
DPCO Troca de pólo duplo
ou pólo duplo, centro fora
    Esquematicamente equivalente a DPDT . Alguns fornecedores usam DPCO para interruptores com posição central estável e DPDT para aqueles sem. Uma chave DPDT/DPCO com uma posição central pode estar "desligada" no centro, não conectada a L1 ou L2, ou "ligada", conectada a L1 e L2 ao mesmo tempo. As posições de tais interruptores são comumente referenciadas como "on-off-on" e "on-on-on", respectivamente.
    Interruptor intermediário Interruptor de quatro vias Interruptor DPDT com fiação interna para aplicações de inversão de polaridade: apenas quatro em vez de seis fios são trazidos para fora da caixa do interruptor. Crossover-switch-symbol.svg
2P6T Dois pólos, seis lances Chave comutadora com um COM (Comum), que pode se conectar a L1, L2, L3, L4, L5 ou L6; com um segundo interruptor (2P, dois pólos) controlado por um único mecanismo. 2P6T-symbol.svg

Interruptores com maior número de pólos ou lances podem ser descritos substituindo o "S" ou "D" por um número (por exemplo, 3PST, SP4T, etc.) Q" (para "quádruplo"). No restante deste artigo os termos SPST , SPDT e intermediário serão usados ​​para evitar a ambiguidade.

Devolução de contato

Instantâneo do salto do switch em um osciloscópio . O interruptor oscila entre ligado e desligado várias vezes antes de se estabelecer.

O salto de contato (também chamado de vibração ) é um problema comum com interruptores e relés mecânicos , que surge como resultado de fenômenos de resistência de contato elétrico (ECR) nas interfaces. Os contatos do interruptor e do relé são geralmente feitos de metais elásticos. Quando os contatos batem juntos, seu impulso e elasticidade agem juntos para fazer com que eles se afastem uma ou mais vezes antes de fazer um contato firme. O resultado é uma corrente elétrica pulsada rapidamente em vez de uma transição limpa de zero para corrente total. O efeito geralmente não é importante em circuitos de energia, mas causa problemas em alguns circuitos analógicos e lógicos que respondem rápido o suficiente para interpretar erroneamente os pulsos liga-desliga como um fluxo de dados. No projeto de microcontatos, controlar a estrutura da superfície (rugosidade da superfície ) e minimizar a formação de camadas passivadas em superfícies metálicas são fundamentais para inibir a vibração.

Os efeitos do ressalto de contato podem ser eliminados pelo uso de contatos umedecidos com mercúrio , mas agora eles são usados ​​com pouca frequência devido aos perigos do mercúrio. Alternativamente, as tensões do circuito de contato podem ser filtradas em passa-baixa para reduzir ou eliminar o aparecimento de múltiplos pulsos. Em sistemas digitais, várias amostras do estado de contato podem ser coletadas em uma taxa baixa e examinadas para uma sequência estável, de modo que os contatos possam se estabelecer antes que o nível de contato seja considerado confiável e atuado. Os sinais de ressalto nos contatos da chave SPDT podem ser filtrados usando um flip-flop SR (latch) ou um gatilho Schmitt . Todos esses métodos são chamados de 'debouncing'.

No órgão Hammond , vários fios são pressionados juntos sob as teclas do piano dos manuais. O seu fechamento saltitante e não síncrono dos interruptores é conhecido como Hammond Click e existem composições que usam e enfatizam esse recurso. Alguns órgãos eletrônicos têm uma réplica comutável desse efeito sonoro.

Arcos e extinção

Quando a potência que está sendo comutada é suficientemente grande, o fluxo de elétrons através dos contatos da chave de abertura é suficiente para ionizar as moléculas de ar através do pequeno espaço entre os contatos à medida que a chave é aberta, formando um plasma de gás , também conhecido como arco elétrico . O plasma é de baixa resistência e é capaz de sustentar o fluxo de potência, mesmo com a distância de separação entre os contatos do interruptor aumentando constantemente. O plasma também é muito quente e é capaz de erodir as superfícies metálicas dos contatos da chave. O arco de corrente elétrica causa degradação significativa dos contatos e também interferência eletromagnética significativa (EMI), exigindo o uso de métodos de supressão de arco .

Onde a tensão é suficientemente alta, um arco também pode se formar quando a chave é fechada e os contatos se aproximam. Se o potencial de tensão for suficiente para exceder a tensão de ruptura do ar que separa os contatos, forma-se um arco que é sustentado até que a chave se feche completamente e as superfícies da chave entrem em contato.

Em ambos os casos, o método padrão para minimizar a formação de arco e prevenir danos ao contato é usar um mecanismo de chave de movimento rápido, normalmente usando um mecanismo de ponto de inclinação operado por mola para garantir o movimento rápido dos contatos da chave, independentemente da velocidade na qual o o controle do interruptor é operado pelo usuário. O movimento da alavanca de controle do interruptor aplica tensão a uma mola até que um ponto de inclinação seja alcançado e os contatos subitamente abrem ou fecham quando a tensão da mola é liberada.

À medida que a potência comutada aumenta, outros métodos são usados ​​para minimizar ou prevenir a formação de arco. Um plasma é quente e subirá devido às correntes de ar de convecção . O arco pode ser extinto com uma série de lâminas não condutoras que abrangem a distância entre os contatos da chave e, à medida que o arco aumenta, seu comprimento aumenta à medida que forma sulcos subindo nos espaços entre as lâminas, até que o arco seja muito longo para permanecer sustentado e se extingue. Um soprador pode ser usado para soprar uma explosão repentina de gás de alta velocidade através dos contatos do interruptor, que estende rapidamente o comprimento do arco para extingui-lo rapidamente.

Chaves extremamente grandes geralmente têm contatos de chave cercados por algo que não seja ar para extinguir o arco mais rapidamente. Por exemplo, os contatos do interruptor podem operar no vácuo, imersos em óleo mineral ou em hexafluoreto de enxofre .

No serviço de energia CA, a corrente passa periodicamente por zero; este efeito torna mais difícil sustentar um arco na abertura. Os fabricantes podem classificar interruptores com tensão ou corrente mais baixa quando usados ​​em circuitos CC.

Comutação de energia

Quando uma chave é projetada para chavear uma potência significativa, o estado de transição da chave, bem como a capacidade de suportar correntes de operação contínuas, devem ser considerados. Quando uma chave está no estado ligado, sua resistência é próxima de zero e muito pouca energia cai nos contatos; quando um interruptor está no estado desligado, sua resistência é extremamente alta e ainda menos energia é perdida nos contatos. No entanto, quando a chave é acionada, a resistência deve passar por um estado em que um quarto da potência nominal da carga (ou pior, se a carga não for puramente resistiva) cai brevemente na chave.

Por esta razão, os interruptores de potência destinados a interromper uma corrente de carga possuem mecanismos de mola para garantir que a transição entre ligar e desligar seja a mais curta possível, independentemente da velocidade com que o usuário movimenta o balancim.

Os interruptores de alimentação geralmente vêm em dois tipos. Uma chave liga-desliga momentânea (como em um ponteiro laser ) geralmente assume a forma de um botão e só fecha o circuito quando o botão é pressionado. Um botão liga-desliga normal (como em uma lanterna ) tem um recurso liga-desliga constante. Os interruptores de dupla ação incorporam esses dois recursos.

Cargas indutivas

Quando uma carga fortemente indutiva , como um motor elétrico, é desligada, a corrente não pode cair instantaneamente para zero; uma faísca saltará através dos contatos de abertura. Chaves para cargas indutivas devem ser classificadas para lidar com esses casos. A faísca causará interferência eletromagnética se não for suprimida; uma rede snubber de um resistor e capacitor em série sufocará a faísca.

Cargas incandescentes

Um interruptor de parede com classificação T (o T é para filamento de tungstênio ) adequado para cargas incandescentes.

Quando ligada, uma lâmpada incandescente consome uma grande corrente de energização de cerca de dez vezes a corrente de estado estacionário; à medida que o filamento aquece, sua resistência aumenta e a corrente diminui para um valor de estado estacionário. Um interruptor projetado para uma carga de lâmpada incandescente pode suportar essa corrente de pico.

Corrente de molhagem

A corrente de molhagem é a corrente mínima que precisa fluir através de uma chave mecânica enquanto ela é operada para romper qualquer película de oxidação que possa ter sido depositada nos contatos da chave. O filme de oxidação ocorre frequentemente em áreas com alta umidade . Fornecer uma quantidade suficiente de corrente de molhagem é uma etapa crucial no projeto de sistemas que usam interruptores delicados com pequena pressão de contato como entradas do sensor. Deixar de fazer isso pode fazer com que os interruptores permaneçam eletricamente "abertos" devido à oxidação do contato.

Atuador do

A parte móvel que aplica a força de operação aos contatos é chamada de atuador , e pode ser uma alavanca ou dolly , um balancim , um botão de pressão ou qualquer tipo de engate mecânico (ver foto).

Interruptores tendenciosos

Um interruptor normalmente mantém sua posição definida uma vez operado. Uma chave polarizada contém um mecanismo que a coloca em outra posição quando liberada por um operador. O interruptor de botão momentâneo é um tipo de interruptor polarizado. O tipo mais comum é um interruptor "push-to-make" (ou normalmente aberto ou NÃO), que faz contato quando o botão é pressionado e quebra quando o botão é solto. Cada tecla de um teclado de computador, por exemplo, é uma chave "push-to-make" normalmente aberta. Um interruptor "push-to-break" (ou normalmente fechado ou NF), por outro lado, interrompe o contato quando o botão é pressionado e faz contato quando é solto. Um exemplo de um interruptor push-to-break é um botão usado para liberar uma porta mantida fechada por um eletroímã . A lâmpada interna de um refrigerador doméstico é controlada por um interruptor que é mantido aberto quando a porta é fechada.

Interruptor rotativo

Uma chave rotativa empilhada de três decks. Qualquer número de elementos de comutação pode ser empilhado desta maneira, usando um eixo mais longo e espaçamentos adicionais entre cada elemento de comutação.

Uma chave rotativa opera com um movimento de torção da alavanca de operação em pelo menos duas posições. Uma ou mais posições da chave podem ser momentâneas (com uma mola), exigindo que o operador segure a chave na posição. Outras posições podem ter um detentor para manter a posição quando liberada. Uma chave rotativa pode ter vários níveis ou "decks" para permitir o controle de vários circuitos.

Uma forma de chave rotativa consiste em um fuso ou "rotor" que possui um braço de contato ou "raio" que se projeta de sua superfície como um came. Ele tem uma série de terminais, dispostos em um círculo ao redor do rotor, cada um dos quais serve como um contato para o "raio" através do qual qualquer um dos vários circuitos elétricos pode ser conectado ao rotor. O switch é em camadas para permitir o uso de múltiplos polos, cada camada é equivalente a um polo. Normalmente, esse interruptor tem um mecanismo de retenção para "clicar" de uma posição ativa para outra, em vez de travar em uma posição intermediária. Assim, uma chave rotativa fornece maiores capacidades de pólo e arremesso do que as chaves mais simples.

Outros tipos usam um mecanismo de came para operar vários conjuntos independentes de contatos.

Chaves rotativas foram usadas como seletores de canais em receptores de televisão até o início da década de 1970, como seletores de alcance em equipamentos de medição elétrica, como seletores de banda em rádios multibanda e outros propósitos semelhantes. Na indústria, as chaves rotativas são usadas para controle de instrumentos de medição, aparelhagem ou em circuitos de controle. Por exemplo, uma ponte rolante controlada por rádio pode ter uma grande chave rotativa multicircuito para transferir sinais de controle com fio dos controles manuais locais na cabine para as saídas do receptor de controle remoto.

Interruptor

Um interruptor de alternância com quatro entradas e saídas.
Banco de interruptores no painel frontal do minicomputador Data General Nova .
Interruptores de alternância com a tampa compartilhada impedindo certas combinações proibidas

Uma chave seletora ou chave basculante é uma classe de chaves elétricas que são acionadas manualmente por uma alavanca mecânica , alça ou mecanismo de balanço.

As chaves de alternância estão disponíveis em vários estilos e tamanhos diferentes e são usadas em várias aplicações. Muitos são projetados para fornecer a atuação simultânea de múltiplos conjuntos de contatos elétricos , ou o controle de grandes quantidades de corrente elétrica ou tensões de rede .

A palavra "toggle" é uma referência a um tipo de mecanismo ou articulação que consiste em dois braços, que estão quase alinhados um com o outro, conectados por um pivô em forma de cotovelo. No entanto, a frase "interruptor de alternância" é aplicada a um comutador com uma alça curta e uma ação de encaixe positiva, independentemente de conter um mecanismo de alternância ou não. Da mesma forma, um interruptor onde um clique definitivo é ouvido, é chamado de "chave liga-desliga positiva". Um uso muito comum deste tipo de interruptor é ligar ou desligar luzes ou outros equipamentos elétricos. Múltiplos interruptores podem ser intertravados mecanicamente para evitar combinações proibidas.

Em alguns contextos, particularmente na computação , uma chave de alternância, ou a ação de alternar, é entendida no sentido diferente de uma chave mecânica ou de software que alterna entre dois estados cada vez que é ativada, independentemente da construção mecânica. Por exemplo, a tecla caps lock em um computador faz com que todas as letras sejam geradas em maiúsculas após ser pressionada uma vez; pressioná-lo novamente reverte para letras minúsculas.

Tipos especiais

Interruptor de bóia aberto de uma bomba de água suja

Os interruptores podem ser projetados para responder a qualquer tipo de estímulo mecânico: por exemplo, vibração (interruptor de vibração), inclinação, pressão do ar, nível de fluido ( interruptor de bóia ), giro de uma chave ( interruptor de chave ), movimento linear ou rotativo (um interruptor de limite ou microinterruptor ), ou presença de um campo magnético (o interruptor reed ). Muitos interruptores são operados automaticamente por mudanças em alguma condição ambiental ou pelo movimento de máquinas. Um interruptor de limite é usado, por exemplo, em máquinas-ferramentas para travar a operação com a posição correta das ferramentas. Em sistemas de aquecimento ou resfriamento, um interruptor de vela garante que o fluxo de ar seja adequado em um duto. Os pressostatos respondem à pressão do fluido.

Interruptor de inclinação de mercúrio

O interruptor de mercúrio consiste em uma gota de mercúrio dentro de uma lâmpada de vidro com dois ou mais contatos. Os dois contatos passam pelo vidro e são conectados pelo mercúrio quando a lâmpada é inclinada para fazer o mercúrio rolar sobre eles.

Este tipo de interruptor tem um desempenho muito melhor do que o interruptor de inclinação esférica, pois a conexão de metal líquido não é afetada por sujeira, detritos e oxidação, molha os contatos garantindo uma conexão sem ressalto de resistência muito baixa, e movimento e vibração não produzem um mau contato. Esses tipos podem ser usados ​​para trabalhos de precisão.

Também pode ser usado onde o arco é perigoso (como na presença de vapor explosivo), pois toda a unidade é vedada.

Interruptor de faca

Uma chave seccionadora de alta tensão usada em uma subestação elétrica. Esses interruptores são usados ​​principalmente para isolar circuitos e geralmente não podem interromper a corrente de carga. Os interruptores de alta tensão estão disponíveis para as tensões de transmissão mais altas, até 1 milhão de volts. Este interruptor é operado em grupo para que todas as três fases sejam interrompidas ao mesmo tempo.

Os interruptores faca consistem em uma lâmina metálica plana, articulada em uma extremidade, com uma alça isolante para operação e um contato fixo. Quando a chave é fechada, a corrente flui através do pivô articulado e da lâmina e através do contato fixo. Esses interruptores geralmente não são fechados. A faca e os contatos são normalmente feitos de cobre , aço ou latão , dependendo da aplicação. Os contatos fixos podem ser apoiados com uma mola. Várias lâminas paralelas podem ser operadas ao mesmo tempo por uma alça. As peças podem ser montadas em uma base isolante com terminais para fiação, ou podem ser aparafusadas diretamente a um quadro de distribuição isolado em um grande conjunto. Uma vez que os contatos elétricos estão expostos, o interruptor é usado apenas onde as pessoas não podem acidentalmente entrar em contato com o interruptor ou onde a tensão é tão baixa que não apresenta perigo.

Os interruptores tipo faca são fabricados em vários tamanhos, desde interruptores em miniatura até grandes dispositivos usados ​​para transportar milhares de amperes. Na transmissão e distribuição elétrica, as chaves operadas em grupo são usadas em circuitos até as tensões mais altas.

As desvantagens da chave faca são a baixa velocidade de abertura e a proximidade do operador com as partes vivas expostas. As chaves seccionadoras de segurança com invólucro metálico são usadas para isolamento de circuitos na distribuição de energia industrial. Às vezes, são instaladas lâminas auxiliares com mola que transportam momentaneamente a corrente total durante a abertura, depois se separam rapidamente para extinguir rapidamente o arco.

Pedal

Um pedal é um interruptor robusto que é operado pela pressão do pé. Um exemplo de uso está no controle de uma máquina-ferramenta, permitindo que o operador tenha as duas mãos livres para manipular a peça. Os pedais dos pedais de efeitos e amplificadores de um guitarrista elétrico também são pedais.

Interruptor de reversão

Um comutador DPDT tem seis conexões, mas como a inversão de polaridade é um uso muito comum dos comutadores DPDT, algumas variações do comutador DPDT são conectadas internamente especificamente para inversão de polaridade. Esses switches crossover têm apenas quatro terminais em vez de seis. Dois dos terminais são entradas e dois são saídas. Quando conectado a uma bateria ou outra fonte CC, a chave de 4 vias seleciona a polaridade normal ou invertida. Esses interruptores também podem ser usados ​​como interruptores intermediários em um sistema de comutação multidirecional para controle de lâmpadas por mais de dois interruptores.

Interruptores

Na fiação do edifício, os interruptores de luz são instalados em locais convenientes para controlar a iluminação e, ocasionalmente, outros circuitos. Com o uso de interruptores multipolares, o controle de comutação multidirecional de uma lâmpada pode ser obtido a partir de dois ou mais locais, como nas extremidades de um corredor ou escada. Um interruptor de luz sem fio permite o controle remoto das lâmpadas por conveniência; algumas lâmpadas incluem um interruptor de toque que controla eletronicamente a lâmpada se tocada em qualquer lugar. Em edifícios públicos são utilizados vários tipos de interruptores à prova de vandalismo para evitar a utilização não autorizada.

Interruptores deslizantes

Os interruptores deslizantes são interruptores mecânicos que usam um controle deslizante que se move (desliza) da posição aberta (desligada) para a posição fechada (ligada).

Interruptores eletrônicos

Três interruptores de botão de pressão (interruptores táteis). A escala maior é polegadas.

Um relé é um interruptor operado eletricamente. Muitos relés usam um eletroímã para operar um mecanismo de comutação mecanicamente, mas outros princípios operacionais também são usados. Os relés de estado sólido controlam os circuitos de energia sem partes móveis, usando um dispositivo semicondutor para realizar a comutação - geralmente um retificador ou triac controlado por silício .

A chave analógica usa dois transistores MOSFET em um arranjo de porta de transmissão como uma chave que funciona como um relé, com algumas vantagens e várias limitações em relação a um relé eletromecânico.

O (s) transistor(es) de potência em um regulador de tensão de comutação , como uma fonte de alimentação , são usados ​​como um comutador para permitir alternadamente o fluxo de energia e bloquear o fluxo de energia.

Muitas pessoas usam metonímia para chamar uma variedade de dispositivos de "interruptores" que conceitualmente conectam ou desconectam sinais e caminhos de comunicação entre dispositivos elétricos, de forma análoga à maneira como os interruptores mecânicos conectam e desconectam caminhos para que os elétrons fluam entre dois condutores. Os primeiros sistemas telefônicos usavam um comutador Strowger operado automaticamente para conectar os chamadores telefônicos; as centrais telefônicas contêm hoje um ou mais comutadores crossbar .

Desde o advento da lógica digital na década de 1950, o termo switch se espalhou para uma variedade de dispositivos ativos digitais , como transistores e portas lógicas, cuja função é alterar seu estado de saída entre dois níveis lógicos ou conectar diferentes linhas de sinal , e até mesmo computadores. switches de rede , cuja função é fornecer conexões entre diferentes portas em uma rede de computadores . O comutador eletrônico mais utilizado em circuitos digitais é o transistor de efeito de campo semicondutor de óxido de metal (MOSFET).

O termo 'comutado' também é aplicado a redes de telecomunicações e significa uma rede que é comutada por circuito , fornecendo circuitos dedicados para comunicação entre nós finais, como a rede telefônica pública comutada . A característica comum de todos esses usos é que eles se referem a dispositivos que controlam um estado binário : eles estão ligados ou desligados , fechados ou abertos , conectados ou não conectados .

Outros interruptores

Veja também

Referências

links externos