Ключ (электротехника)
Ключ (электротехника)
Ключ (переключатель, выключатель) — электрический коммутационный аппарат, который используют для замыкания и размыкания электрической цепи.
Терминология
Выключателем называют коммутационный аппарат, без собственного названия, у которого как минимум два фиксированных положения своих контактов (включено/отключено) и способный менять это положение под действием внешних сил, на другое положение контактов (включено/отключено) на сколь угодно малое или большое значение времени.
Варианты исполнения
Ключи бывают механическими, электромагнитными и электронными.
Механические
Механические ключи применяют для прямого управления цепью, так как диэлектрический рычаг механического ключа обычно непосредственно связан с токоведущими элементами ключа. Используется в ситуации, когда не нужно отделять управляемую цепь.
- Выключатели освещения
- Пакетные выключатели
- Тумблеры
- Переключатели различных конструкций: галетные, клавишные, движковые и др.
Электромагнитные
Электромагнитные ключи применяют для дистанционного управления, управления высоковольтными цепями (в случаях, когда опасно управлять напрямую механическим ключом), гальванической развязки между устройством управления и нагрузками, синхронного управления несколькими цепями от одного сигнала. Для защиты управляющей цепи от импульса самоиндукции, которая возникает при снятии напряжения с обмотки, параллельно ей включают диод в направлении, обратном полярности управляющего напряжения. Данный способ неприменим при использовании обмотки, питаемой переменным током.
- Реле
- Шаговые искатели
- Контакторы, магнитные пускатели
Электронные
Электронные ключи базируются на работе биполярных транзисторов. Когда на базе транзистора «0» относительно эмиттера, транзистор «закрыт», ток через него не идёт, на коллекторе всё напряжение питания (сигнал высокого уровня — «1»). Когда на базе транзистора «1», он «открыт», возникает ток коллектор-эмиттер и падение напряжения на сопротивлении коллектора, напряжение на коллекторе, а с ним и напряжение на выходе, уменьшается до низкого уровня «0».
Также возможно применение полевых транзисторов. Принцип их действия во многом схож с принципом действия электронных ключей на биполярных транзисторах. Цифровые ключи на полевых транзисторах потребляют меньший ток управления, обеспечивают гальваническую развязку входных и выходных цепей, однако быстродействие их ниже по сравнению с биполярными.
