Commutateurs - Types et fonctionnement

Commutateurs - Types et fonctionnement

L'interrupteur est un composant électrique qui peut créer ou interrompre le circuit électrique automatiquement ou manuellement. L'interrupteur fonctionne principalement avec le mécanisme ON (ouvert) et OFF (fermé). De nombreux circuits tiennent commutateurs qui contrôlent comment le circuit fonctionne ou actionnent différentes caractéristiques du circuit. La classification des commutateurs dépend de la connexion qu'ils établissent. Deux composants vitaux qui confirment les types de connexions qu'un interrupteur établit sont le pôle et le jet.



Ceux-ci sont classés en fonction des connexions qu'ils établissent. Si vous aviez l'impression que les interrupteurs allument et éteignent simplement les circuits, devinez à nouveau.


Les termes pôle et portée sont également utilisés pour décrire les variations des contacts de commutation. Le nombre de «pôles» est le nombre de circuits séparés qui sont contrôlés par un interrupteur. Le nombre de «lancers» est le nombre de positions séparées que le commutateur peut adopter. Un interrupteur à un jet possède une paire de contacts qui peuvent être fermés ou ouverts. Un interrupteur à double jet a un contact qui peut être connecté à l'un des deux autres contacts, un triple à un contact qui peut être connecté à l'un des trois autres contacts, etc.





Pôle: La quantité de circuits contrôlés par le commutateur est indiquée par des pôles. L'interrupteur unipolaire (SP) contrôle un seul circuit électrique. L'interrupteur bipolaire (DP) contrôle deux circuits indépendants.

Lancer: Le nombre de lancers indique le nombre de connexions de sortie différentes que chaque pôle de commutation peut connecter son entrée. Un interrupteur à une seule course (ST) est un simple interrupteur marche / arrêt. Lorsque l'interrupteur est sur ON, les deux bornes de l'interrupteur sont connectées et le courant circule entre elles. Lorsque l'interrupteur est sur OFF, les bornes ne sont pas connectées, donc le courant ne circule pas.



4 types d'interrupteurs

Les types de commutateurs de base sont SPST, SPDT, DPST et DPDT. Ceux-ci sont brièvement discutés ci-dessous.


Fonctionnement du commutateur SPST

Le SPST (Single Pole Single Through) est un interrupteur marche / arrêt de base qui se connecte ou interrompt simplement la connexion entre deux terminaux. Le source de courant à un circuit est commuté par le commutateur SPST. Un simple commutateur SPST est illustré dans la figure ci-dessous.

SPSTCes types de commutateurs sont également appelés commutateurs à bascule. Cet interrupteur a deux contacts l'un est l'entrée et l'autre sortie. À partir du schéma d'interrupteur d'éclairage typique, il contrôle un fil (pôle) et établit une connexion (jet). Il s'agit d'un interrupteur marche / arrêt, lorsque l'interrupteur est fermé ou allumé, le courant circule à travers les bornes et l'ampoule dans le circuit s'allume. Lorsque l'interrupteur est ouvert ou éteint, il n'y a pas de courant dans le circuit.

Circuit SPST

Circuit SPST

Fonctionnement du commutateur SPDT

Le commutateur unipolaire double jet (SPDT) est un commutateur à trois bornes, un pour l'entrée et deux autres pour les sorties. Il connecte un terminal commun à l'un ou l'autre des deux terminaux.

Pour utiliser le SPDT comme commutateur SPST, utilisez simplement le terminal COM au lieu d'autres terminaux. Par exemple, nous pouvons utiliser COM et A ou COM et B.

SPDT

SPDT

À partir du circuit, il montre clairement ce qui se passe lorsque le commutateur SPDT est déplacé d'avant en arrière. Ces interrupteurs sont utilisés dans un circuit à trois voies pour allumer / éteindre une lumière à partir de deux endroits, par exemple du haut et du bas d'un escalier. Lorsque l'interrupteur A est fermé, le courant traverse la borne et seul le voyant A s'allume et le voyant B s'éteint. Lorsque l'interrupteur B est fermé, le courant circule à travers la borne et seul le voyant B s'allume et le voyant A s'éteint. Ici, nous contrôlons les deux circuits ou chemins via une voie ou une source.

Circuit SPDT

Circuit SPDT

Fonctionnement du commutateur DPST

DPST est l'abréviation de double pole, single throw. Double pôle signifie que l'unité contient deux interrupteurs identiques, côte à côte, et actionnés par une seule bascule ou levier. Cela signifie que deux circuits séparés sont à la fois contrôlés par une seule pression.

DPST

DPST

Un commutateur DPST active ou désactive deux circuits. Un commutateur DPST a quatre bornes: deux entrées et deux sorties. L'utilisation la plus courante d'un interrupteur DPST est de contrôler un appareil de 240 volts, où les deux lignes d'alimentation doivent être commutées, tandis que le fil neutre peut être connecté en permanence. Ici, lorsque ce commutateur est basculé, le courant commence à circuler dans deux circuits et s'interrompt lorsqu'il est éteint.

Fonctionnement du commutateur DPDT

DPDT est un interrupteur bipolaire à double orientation, ce qui équivaut à deux interrupteurs SPDT. Il achemine deux circuits séparés, connectant chacune des deux entrées à l'une des deux sorties. La position du commutateur détermine le nombre de façons dont chacun des deux contacts peut être acheminé.

DPDT

DPDT

Que ce soit en mode ON-ON ou ON-OFF-ON, ils fonctionnent comme deux commutateurs SPDT séparés actionnés par le même actionneur. Seules deux charges peuvent être allumées à la fois. Un DPDT peut être utilisé sur n'importe quelle application qui nécessite un système de câblage ouvert et fermé, dont un exemple est la modélisation ferroviaire, qui utilise des trains et des chemins de fer à petite échelle, des ponts et des voitures. La fermeture permet au système d'être allumé en tout temps tandis que l'ouverture permet à une autre pièce d'être allumée ou activée par le relais.

À partir du circuit ci-dessous, les connexions A, B et C forment un pôle de l'interrupteur et les connexions D, E et F forment l'autre. Les connexions B et E sont communes à chacun des pôles.

Si l'alimentation positive (Vs) entre à la connexion B et que le commutateur est réglé sur la position la plus haute, la connexion A devient positive et le moteur tournera dans un sens. Si le commutateur est réglé sur la position la plus basse, l'alimentation est inversée et la connexion D devient positive, le moteur tournera dans le sens opposé. En position centrale, l'alimentation n'est pas connectée au moteur et elle ne tourne pas. Ce type d'interrupteurs est principalement utilisé dans divers contrôleurs de moteur où la vitesse de ce moteur doit être inversée.

Circuit DPDT

Circuit DPDT

Parallèlement à ces commutateurs, le commutateur Reed est également abordé dans cet article ci-dessous

Interrupteur Reed

Un interrupteur à lames tire son nom de l'utilisation de deux ou trois maigres pièces métalliques appelées roseaux, avec des contacts plaqués à leurs extrémités et dispersés un peu séparés. Les commutateurs Reed sont généralement représentés dans un tube de verre fixe chargé de gaz inerte. Un champ provenant d'un aimant ou d'un électroaimant évite que les lames ne fassent ou interrompent le contact de l'interrupteur.

Interrupteur Reed

Interrupteur Reed

Les contacts d'un interrupteur à lames sont fermés en portant un petit aimant à proximité de l'interrupteur. Deux dispositifs Reed ont des contacts normalement ouverts qui se ferment lorsqu'ils sont activés. Trois versions Reed ont quelques contacts ouverts et fermés. Le fonctionnement de l'interrupteur fait passer ces pièces à l'état opposé. Les commutateurs Reed typiques de qualité commerciale gèrent des courants de l'ordre du milliampère jusqu'à environ 1 ampère de courant continu ou alternatif. Cependant, les conceptions spéciales peuvent atteindre environ 10 ampères ou plus. Les interrupteurs Reed sont fréquemment incorporés dans les capteurs et dans les relais. Une qualité importante de l'interrupteur est sa sensibilité, la quantité d'énergie magnétique nécessaire pour l'actionner.

Les commutateurs Reed sont utilisés dans les systèmes de sécurité par exemple pour vérifier que les portes sont fermées ou non. Et il a également de nombreuses applications: équipements électroniques grand public, instruments de mesure automatiques, interrupteurs à clé et relais Reed. Les interrupteurs à lames standard sont SPST (simple ON-OFF), mais des versions SPDT (inverseur) sont également disponibles.

Caractéristiques du Reed Switch:

  • Fixés hermétiquement dans un tube en verre avec gaz inerte, les contacts des roseaux ne sont pas impactés par l'environnement extérieur
  • Composés de composants électriques et de commande disposés coaxialement, les interrupteurs Reed sont adaptés aux applications haute fréquence
  • Compact et léger
  • Résistance de contact faible et stable
  • Les interrupteurs Reed deviennent facilement et économiquement des interrupteurs de proximité.

Application du commutateur Reed:

Le point où un interrupteur Reed doit être connecté à la charge inductive ou à la charge où circule un courant direct ou un courant élevé (par exemple, charge capacitive, lampe, long câble, etc.).

Circuit de commutateur Reed

Circuit de commutateur Reed

Dans le cas où un relais électromagnétique qui a une inductance est fourni en tant que charge dans un circuit, l'énergie stockée dans l'inductance provoquera une tension inverse lorsque les contacts Reed se rompent. La tension, bien que dépendante de la valeur d'inductance, atteint parfois plusieurs centaines de volts et devient un facteur majeur de détérioration des contacts.

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