Выключатель на два направления схема подключения: Переключатели на два направления: схема подключения

Содержание

Переключатель на 2 направления 10АХ Celiane Legrand 067001

Механизм переключателя 1(2) модуля, 10AX, 230В; Серия Celiane; Производитель Legrand 

  • возможна установка в многомодульные рамки 
  • возможна подсветка и индикация

Механизм переключателя (проходного выключателя). Предназначен для управления одной группой освещения с двух мест. Монтаж в однопостовые и многопостовые рамки. Возможен двухклавишный и пятиклавишный монтаж

Монтаж серии Celiane (Legrand) 

Монтаж устройств CélianeТМ производится просто и быстро, независимо от материала стен и вида установки

 

Рекомендации:

  • Для комплектации использовать клавиши и рамки серии Celiane. 
  • Для подсветки (или индикации) использовать лампы арт. 067666/ 067667/ 067668 и лицевые панели с линзой. Для подсветки (или индикации) с рассеивателем  используются светодиодные модули, Кат. № 067669/ 067661 / 067662 и лицевые панели к ним. 

  • Многомодульный монтаж. 

Габаритные размеры, схема подключения

Технические характеристики:

  • Тип изделия: механизм
  • Количество постов: 1
  • Количество модулей: 1(2)
  • Параметры сети: 230В~ 50Гц
  • Тип монтажа: встраиваемый
  • Защита: IP20

Коллекция Céliane

Коллекция Céliane – это огромный выбор цветов и материалов. Оставив прежним механизм, декоративные рамки Céliane можно менять бесконечно…

Мы использовали альянс двух классических фигур – круга и прямоугольника, добавили эмоциональные ноты – чувственную текстуру, особые материалы, цветовые оттенки, и воплотили нашу разработку в самых современных функциях управления домашним комфортом.

Муар, Техно, Градиент, Пунктум… Коллекция Céliane предлагает столько неординарных и интересных решений, что невозможно устоять.

Переключатель на 2 направления 10АХ Celiane Legrand
Изображения и характеристики данного товара, в том числе цвет, могут отличаться от реального внешнего вида. Комплектация и габариты товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Описание на данной странице не является публичной офертой.

Переключатель на 2 направления 10АХ Celiane Legrand — цена, фото, технические характеристики. Для того, чтобы купить Переключатель на 2 направления 10АХ Celiane Legrand в интернет-магазине prestig.ru, нажмите кнопку «В КОРЗИНУ» и оформите заказ, это займет не больше 3 минут. Для того чтобы купить Переключатель на 2 направления 10АХ Celiane Legrand оптом, свяжитесь с нашим оптовым отделом по телефону +7 (495) 664-64-28

Переключатель на 2 направления 10 A

Технические характеристики Переключателя одноклавишного ОП на 2 напр. 10АХ Quteo IP44 сер. Leg 782334

Количество исполнительных клавиш — 1.
Материал — Пластик.
Номинальное напряжение — 250 Вольт.
Цвет — Серый.
Номинальный ток — 10 Ампер.
Подходит для степени защиты IP — IP44.
Способ монтажа — Поверхностный.
Наличие галогенов — Нет.
Коммутируемый ток люминесцентных ламп — 10 AX.
Поверхность — Необработанная.
Поверхность для надписи — Нет.
Кнопочный, клавишный переключатель — Нет

  • Материал Пластик
  • Цвет Серый
  • Способ монтажа Открытой установки
  • Код товара Legrand#782334
  • Тип крепления Винтовое крепление
  • Номин.
    ток 10 А
  • Вид/марка материала Термопласт
  • Не содержит (без) галогенов Да
  • Схема подключения Переключатель на 2 направления
  • Тип включения/управления Клавиша/кнопка
  • Тип комплектации В сборе с корпусом
  • Защитное покрытие поверхности Необработанная
  • Тип поверхности Глянцевый
  • Цвет по RAL 7035
  • Подсветка Опционально
  • Подходит для степени защиты (IP) IP44
  • Номин. напряжение 0 … 250 В
  • Коммутируем. нагрузка для люминесц. ламп 10 AX
  • Способ подключения Винтов. зажим/клемма
  • RAL-номер цвета (похожий) 7035

Как подключить выключатели и переключатели Legrand Galea Life (PRO21), схемы подключения (wiring diagram) выключателей и переключателей Legrand Galea Life (PRO21)

Ниже представлены монтажные схемы (wiring diagram) подключения выключателей и переключателей Legrand Galea Life:

Как подключить одноклавишный выключатель Galea Life без клавиши Legrand 775801,

Как подключить выключатель одноклавишный IP44 Galea Life с белой клавишей Legrand 775852,

Как подключить выключатель одноклавишный двухполюсный 10А Galea Life без клавиши Legrand 775802,

Как подключить выключатель одноклавишный двухполюсный 16А Galea Life без клавиши Legrand 775605,

Как подключить выключатель для рольставней с блокировкой  Galea Life  двухклавишный  10 А Legrand 775804,

Как подключить выключатель кнопочный для рольставней с блокировкой Galea Life двухклавишный 10 А Legrand 775814:

Как подключить выключатель двухклавишный Galea Life без клавиши Legrand 775805,

Как подключить выключатель двухклавишный IP44 Galea Life с белой клавишей Legrand 771021,

Как подключить переключатель одноклавишный Galea Life без клавиши Legrand 775806,

Как подключить промежуточный переключатель IP44 Galea Life с белой клавишей Legrand 771024,

Как подключить промежуточный переключатель Galea Life без клавиши Legrand 775807

Как подключить переключатель на 2 направления  Galea Life  IP 44 с белой клавишей Legrand 771020,

Как подключить выключатель со шнурком Galea Life Legrand 775809:

Как подключить переключатель двухклавишный Galea Life без клавиши Legrand 775808,

Как подключить переключатель на 2 направления двухклавишный Galea Life IP 44 с белой клавишей Legrand 771022,

Как подключить выключатель без фиксации с переключающим контактом

+ переключатель на 2 направления Galea Life без клавиши Legrand 775810:

Как подключить выключатель без фиксации (кнопку) Galea Life без клавиши Legrand 775811,

Как подключить выключатель без фиксации (кнопку) Galea Life IP44 с белой клавишей Legrand 771023,

Как подключить выключатель без фиксации (кнопку) с подсветкой Galea Life без клавиши Legrand 775813,

Как подключить переключатель без фиксации (кнопку) Galea Life без клавиши Legrand 775816,

Как подключить переключатель без фиксации (кнопку) Galea Life со шнурком Legrand 775819:

Как подключить одноклавишный выключатель с подсветкой Galea Life без клавиши Legrand 775600,

Как подключить одноклавишный выключатель с индикацией с нейтралью Galea Life без клавиши Legrand 775601,

Как подключить одноклавишный переключатель с подсветкой Galea Life без клавиши Legrand 775602:

Схемы подключения проходных и перекрестных выключателей

Что такое проходной выключатель

В отличие от простого выключателя, где происходит обычное прерывание цепи, проходной выключатель имеет три контакта и механизм переключения между ними. Двухклавишный проходной выключатель имеет шесть контактов и, по сути, является двумя независимыми друг от друга одноклавишными проходными выключателями. Главным преимуществом проходных выключателей является возможность включения и выключения светильника (группы светильников) из двух и более точек. Часто эти выключатели ещё называют дублирующими или перекидными.

Область применения

  1. Лестницы — выключатели устанавливаются на первом и втором этаже. На одном этаже включили свет, поднялись по лестнице и выключили. Если Ваш дом трех или четырех этажный, то Вы можете воспользоваться схемой, указанной на рисунках 2 и 3.
  2. Спальни — один выключатель устанавливается у входа в комнату, а второй и третий по обе стороны кровати. Вошли в комнату — включили свет, легли спать — выключили. Для включения освещения из 3 мест используется схема с перекрестным выключателем (см. рис. 2).
  3. Коридоры — в начале коридора включили свет, прошли по коридору и на другом конце выключили.
  4. На дачных участках — для освещения дорожек.

Разумеется, список далеко не исчерпывающий и можно придумать множество других вариантов.

Схемы подключения проходных выключателей:

Здесь представлены правильные схемы проходных выключателей для управления освещением из двух, трех и более мест.

Две точки управления:

Схема управления проходными выключателями из двух точек предельно проста. Для ее воплощения потребуется два переключателя на два направления (два одноклавишных проходных выключателя).

Три точки управления:

Для управления из трех точек понадобится два переключателя на два направления и один перекрестный выключатель. Перекрестные выключатели — это разновидность проходных выключателей, которые были специально разработаны для включения/выключения одного и того же светильника (группы светильников) из трех и более точек. Он имеет четыре контакта и его подключение в цепь весьма простое.

Перекрестный выключатель можно купить в магазинах или сделать из двухклавишного проходного выключателя. Для этого нужно поставить пару перемычек, затем аккуратно склеить клавиши клеем или заменить их одной большой клавишей от одноклавишного выключателя.

Схема подключения проходных и перекрестных выключателей для 3 точек управления выглядит так:

Четыре точки управления и более:

Принцип действия данной схемы не отличается от предыдущей, просто в цепь добавляется еще один промежуточный перекрестный выключатель. Таким образом количество проходных выключателей может увеличиваться хоть до бесконечности.

Чем отличаются выключатель и переключатель или как управлять освещением с нескольких мест.

Иногда начинающие электромонтажники путаются в терминологии, в схемах и принципах работы этих двух, а точнее трех механизмов (т.к. переключатели тоже бывают двух видов), не говоря уже о простых покупателях, которые сами пытаются смонтировать, либо купить для дальнейшего монтажа нужные устройства. В этой статье мы постараемся пролить свет на разницу между выключателем и переключателем.

   Итак, выключатели и переключатели служат для коммутации электрических цепей освещения и бытовых приборов, внешне также они выглядят одинаково, разница лишь в количестве контактов с тыльной стороны. Но выключатель предназначен для разрыва одной цепи, а переключатель для переключения между цепями. Выключатель применяется для управления светом из одного места, переключатели же служат для управления светом из двух и более мест, при чем для реализации управления с трех мест и более используются «проходные» переключатели. Ниже мы рассмотрим на схемах как это работает:

          1. Выключатель одно клавишный — коммутирует фазу приходящую на него и отходящую к светильнику.

 

 

   Как мы видим на схеме, на выключателе достаточно только двух контактов, один для приходящей фазы, второй для отходящей.

      2. Переключатель одно клавишный — коммутирует фазу с одной из двух цепей проходящих между двумя переключателями.

   Такую схему используют например в коридоре, установив один переключатель при входе в квартиру мы можем включить свет, а пройдя по коридору, установив переключатель в конце коридора — выключить свет. Как видно из схемы на одно клавишном переключателе должно быть три контакта, один — для приходящей (или отходящей фазы) , второй и третий — для двух цепей между переключателями. Важно отметить что переключатели всегда используются парами, а также, что переключатель вполне можно установить вместо выключателя и он будет работать как выключатель, но выключатель не справится с функциями переключателя.

    3. Если же нам хочется включать один и тот же светильник с трех мест и более, например на лестнице, чтобы можно было включать и выключать лестничное освещение на любом этаже, тогда в кроме обычных переключателей используются «проходные».

     В двух местах ставятся обычные переключатели, а между ними ставят последовательно сколь угодно проходных переключателей. Как видно из схемы у проходного одно клавишного переключателя целых четыре контакта — два на две цепи между первым переключателем и два на цепи между вторым.

     Надеемся, что мы прояснили разницу между выключателем и переключателем. А если у нас две группы света (например светильники с одной и другой стороны коридора) и мы хотим тоже их включать и выключать в разных местах, да еще либо одни либо другие, либо все вместе? Если мест включения/выключения нужно не более двух, то не беда — во первых, можно установить несколько одно клавишных переключателей, во вторых, у большинства производителей есть двух клавишные переключатели, в этом случае количество проводов и контактов увеличивается вдвое. Если же необходимо управлять светом с трех мест и более, то осуществив монтаж под двух клавишный проходной переключатель, вы столкнетесь с проблемой его покупки, т. к. на таком переключателе необходимо !восемь контактов, далеко не все производители ЭУИ предлагают такие изделия, но все же они есть, как правило в модульных сериях, например ABB Zenit.

Выключатель двухклавишный проходной, Переключатель на два направления двухклавишный — 10 AX — 250 В~. Цвет Белый. Legrand Valena Allure (Легранд Валена Аллюр). 752028+755025

Бренд

Legrand

Страна производитель

Венгрия

Серия

Valena Allure

Артикул

752028+755025

Тип изделия

Переключатели

Материал изделия

Металл — Термопласт

Цвет изделия

Белый

Способ включения

Клавишный

Количество клавиш

2 клавиши

Тип управления

С 2 мест(проходной)

Способ подключения

Безвинтовые клеммы

Способ монтажа

Внутренний монтаж

Max сечение зажимаемого кабеля

2.5 mm²

Номинальный ток

10 А

Номинальное напряжение

250 В~

Эксплуатационные характеристики

Степень пылевлагозащиты

IP20

Гарантийный срок от производителя

 2 года

Срок службы

10 лет или 20 000 циклов

Сертификат

Прошёл сертификацию

Перейти к инструкции. PDF

Перейти в каталог Legrand.PDF

Переключатель 2напр 10AX CLN — 067001 Legrand

Переключатель 1-полюсный на 2 направления 10 AX — Программа Celiane — 230 В~

Материал Пластик

С полем для надписи Нет

Не содержит (без) галогенов Да

Высота устройства 45

Глубина установочная (встраив.) 23

Label space/information surface (*) Нет

Схема подключения Переключатель на 2 направления

Тип включения/управления Клавиша/кнопка

Возвратно-нажимной Нет

Количество клавиш 1

Способ монтажа Модульная рамка

Тип крепления Защелкивание

Вид/марка материала Термопласт

Защитное покрытие поверхности Необработанная

Номин. напряжение

Номин. ток 10

Коммутируем. нагрузка для люминесц. ламп 10

Сигнальный контакт состояния Нет

Способ подключения Прочее

Выключатель стиральной машины Нет

Тип поверхности Матовый (-ая)

Ширина устройства 45

Тип освещения Не применимо

Function lighting (*) Не применимо

Подсветка Нет

Цвет Серый

Подходит для степени защиты (IP) IP21

Глубина устройства 32

Тип комплектации Элемент управления

Цвет по RAL 7016

Самый простой способ изменить направление вращения электродвигателя

Большая часть этого веб-сайта посвящена активным полупроводникам и электронике, управляющим двигателями постоянного тока. Например, у многих роботов есть микроконтроллеры, которые определяют направление вращения двигателя через транзисторный H-мост. Однако иногда вам нужно очень простое решение, когда человек может напрямую управлять двигателем одним щелчком переключателя. Это легко сделать.

Список деталей:

  • Клейкая лента или клейкая бумага для заметок.

Детали для испытаний

Первое, что вам нужно проверить, это аккумулятор и мотор. Это устранит любые проблемы с ними, прежде чем вы добавите в схему один или несколько переключателей. Эти тесты проще всего выполнить с зажимами из крокодиловой кожи, если они у вас есть.

Электросхема прямого и обратного хода двигателя и аккумуляторной батареи. Показан красный провод, потому что белый провод не отображается на белом фоне.

  1. Переверните провода от аккумулятора к двигателю, чтобы убедиться, что двигатель вращается в другом направлении (белый провод от положительного конца аккумулятора к отрицательному полюсу двигателя, черный провод от отрицательного конца аккумулятора. к положительной клемме + двигателя).

Если мотор не вращается, проверьте соединения. Также может быть, что напряжение батареи слишком низкое или батарея разряжена. Если двигатель вращается слишком быстро, замените батарею на более низкое напряжение или приобретите двигатель с редуктором.

Прежде чем продолжить, у вас должны быть мотор и аккумулятор, которые прошли этапы 2 и 3 теста.

Подключение центрального выключателя DPDT

Очевидно, вам не захочется каждый раз перепрограммировать мотор, чтобы выключить его или изменить направление.Мы позволим переключателю сделать это. Внутри переключателя есть металлические полоски, которые либо соединяют провода, либо отключают их, так как рычаг переворачивается вперед и назад.

Электропроводка и тумблер.

Вот назначение проводов:

  • Желтый: положительный полюс двигателя.
  • Синий: отрицательный полюс двигателя.
  • Белый: положительный полюс аккумулятора.
  • Черный: отрицательный полюс аккумулятора.

Припаяйте белые (плюсовые) провода к переключателю DPDT.

1. Подключите белый провод (положительное питание) к переключателю DPDT, как показано выше. Вам понадобится один длинный провод, идущий от батареи к первой клемме переключателя. И вам понадобится меньший кусок провода, идущий от первой клеммы переключателя к противоположной клемме, как показано.

Припаяйте черные (отрицательные) провода к переключателю DPDT.

2.Подключите черный провод (отрицательное напряжение) к переключателю DPDT, как показано выше. Вам понадобится один длинный провод, идущий от аккумулятора к нижней клемме переключателя. И вам понадобится меньший кусок провода, идущий от нижней клеммы переключателя к противоположной клемме, как показано.

Припаяйте желтый и синий провода двигателя к переключателю DPDT.

3. Подключите желтый и синий провода от двигателя к центральным клеммам переключателя DPDT, как показано выше.

4. Подсоедините желтый и синий провода к клеммам двигателя.

5. Перед подключением аккумулятора убедитесь, что переключатель находится в центральном (выключенном) положении.

6. Подключите белый и черный провода к аккумулятору.

Печатная плата

вместо проводов

Электропроводка может быть немного неудобной. Вместо этого вы можете использовать небольшую печатную плату (особенно если вы собираетесь подключить более одного переключателя).

Плата переключателя двигателя DPDT


Управление двунаправленным переключателем двигателя

Давайте рассмотрим, что происходит, когда вы нажимаете переключатель вверх, в центр и вниз …

Отсутствие соединений в переключателе DPDT, приводящее к выключенному двигателю.

Когда рычаг переключателя находится в среднем положении, двигатель выключен, потому что металл внутри переключателя не соединяет провода от средних клемм (двигателя) с какими-либо внешними клеммами (источник питания). Это то же самое, как если бы вы просто отключили провода от аккумулятора. Ничего не случится. Электроэнергия не используется.

Соединения в переключателе DPDT, приводящие в движение двигатель.

Когда рычаг переключателя находится в верхнем положении, двигатель вращается вперед. Если ваш двигатель вращается в противоположном направлении, чем вы ожидали или хотели, просто переориентируйте переключатель в руке так, чтобы рычаг был обращен вниз, а затем переведите рычаг в верхнее положение.В качестве альтернативы вы можете поменять местами провода на либо на клеммах батареи, или на клеммах двигателя.

Внутри переключателя рычаг имеет металлические полосы, так что провода двигателя на средней клемме электрически соединяются с одной парой внешних клемм, ведущих к батарее. Термин «двойной полюс» относится к тому факту, что этот переключатель имеет пару выводов, которые он подключает или отключает одновременно. Если нам нужно было подключить или отключить только один провод, мы могли бы использовать однополюсный (SP) переключатель.

Подключения в переключателе DPDT, приводящие к вращению двигателя в обратном направлении.

Когда рычаг переключателя находится в нижнем положении, двигатель вращается назад.

Внутри переключателя рычаг имеет металлические полосы, так что провода двигателя на средней клемме электрически соединены с другой парой внешних клемм, ведущих к батарее. Обратите внимание на то, что черный и белый провода батареи находятся на противоположных сторонах на верхней и нижней клеммах переключателя.Вот почему мотор вращается в обратном направлении.

Термин «двойной бросок» относится к тому факту, что этот переключатель можно бросить вверх и бросить вниз (два разных броска). Если бы нам нужно было только, чтобы двигатель двигался вперед или выключался, мы могли бы использовать одинарный переключатель (ST).

Устранение неисправностей

Если ваш двигатель не работает должным образом, дважды проверьте, что провода идут к правильным клеммам переключателя. Также убедитесь, что проводка не ослаблена и не сломана. Используйте увеличительное стекло, чтобы убедиться, что даже крошечная жила провода случайно не коснется другого провода или клеммы.

Альтернативное управление двигателем с автоматическим ограничителем хода

Полезно иметь возможность напрямую управлять двигателем. Но иногда вы не обращаете внимания, и элемент, подключенный к двигателю, врезается в преграду или иным образом выходит за пределы своего максимального положения.

Было бы неплохо добавить пару дополнительных переключателей для автоматической остановки двигателя, когда он зашел слишком далеко, но по-прежнему позволять оператору вернуть двигатель в разрешенное положение.

Схема подключения двигателя, подключенного к DPDT, плюс два переключателя мгновенного действия для управления пользователем с помощью концевых упоров.

Схема подключения выше аналогична показанной ранее. Вставлены два дополнительных переключателя. Один переключатель подключает (или отключает) белый провод на нижней клемме. Другой переключатель подключает (или отключает) черный провод на верхней клемме.

Переключатели мгновенного действия нашли хорошее применение в моем роботе Flip-Flop.Если вы не знакомы с переключателями этих типов, взгляните на изображения и посмотрите видео.

Идея состоит в том, что каждый переключатель мгновенного действия подключен таким образом, чтобы соответствующий провод был нормально подключен (NC), как это было на более ранних схемах. Это позволяет переключателю DPDT пользователя работать в обычном режиме.

Однако, когда что-то нажимает на переключатель мгновенного действия, он отключает провод, отключая питание только в этом направлении.Если пользователь поворачивает рычаг в противоположном направлении, другой переключатель мгновенного действия не прижимается и, таким образом, позволяет двигателю реверсировать.

Если вы установили моторизованное устройство на линейную (прямую) дорожку и разместили каждый переключатель мгновенного действия на противоположных концах дорожки, вы можете повернуть переключатель в одном направлении, и устройство автоматически остановится, когда достигнет конца трека. Затем вы можете повернуть переключатель в противоположном направлении, и устройство переместится на другой конец дорожки, прежде чем остановиться.

Точно так же вы можете добавить к диску штифт или рычаг, который будет давить на переключатель мгновенного действия, когда вал двигателя вращается на желаемый угол.

Куда идти дальше?

В этой статье показано, как изменить направление на небольшом двигателе от источника потребительской батареи с помощью переключателя центрального положения DPDT. Есть много вариантов использования и вариаций такой схемы.

Можно использовать более мощные двигатели и более мощные источники энергии.Самым большим ограничением будет поиск физического переключателя, способного выдерживать достаточный ток и напряжение. Вы должны быть уверены, что производитель оценивает коммутатор как минимум по максимальной мощности, которую вы собираетесь использовать.

Фактически, лучшим вариантом было бы подключение переключателя с низким номиналом и слабым источником питания к реле с более мощным источником питания. Реле — это переключатель с магнитным приводом, который действует как прокси, повторяя действия пользователя с переключателем с низким энергопотреблением.

Со временем переключатель, подключенный к большому двигателю или источнику питания, перегорит из-за электрической дуги при замыкании или разрыве электрических соединений. Еще одна проблема с большими двигателями (особенно когда они подключены к оборудованию) — это внезапный запуск и остановка. Импульс может быть убийцей. Управление скоростью или методы цифровой широтно-импульсной модуляции позволяют плавно увеличивать или уменьшать обороты мощных двигателей.

В целом, самая серьезная проблема с большими двигателями или значительными источниками питания (например, розетками переменного тока) — это безопасность.Вот почему эти вещи следует доверить профессиональному оборудованию с соответствующими корпусами, резервными датчиками пределов и независимыми сертифицированными испытаниями.

При этом этот переключатель DPDT должен комфортно работать с небольшими двигателями постоянного тока и источниками батарей, например, в моделях, игрушечных поездах и роботах-хобби. Чтобы узнать об интеллектуальном управлении двигателем с использованием полупроводников (транзисторов), см. Главы 9 и 10 документа «Промежуточное создание роботов» или просмотрите множество статей на этом сайте.


Двунаправленный коммутатор | Проекты самодельных схем

В этом посте мы узнаем о двунаправленных переключателях питания MOSFET, которые можно использовать для двунаправленного управления нагрузкой через две точки. Это просто делается путем последовательного соединения двух N-канальных или P-канальных MOSFET с заданной линией напряжения.

Что такое двунаправленный переключатель

Двунаправленный переключатель питания (BPS) — это активное устройство, построенное с использованием полевых МОП-транзисторов или IGBT, которое обеспечивает двусторонний двунаправленный поток тока при включении и блокирует двунаправленный поток напряжения при выключенном питании.

Поскольку он может проводить в обоих направлениях, двунаправленный переключатель можно сравнить и обозначить как обычный переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, как показано ниже:

Здесь мы видим, что в точке «A» переключатель, и отрицательный потенциал прикладывается к точке «B», что позволяет току течь через «A» к «B». Действие можно изменить, просто изменив полярность напряжения. Это означает, что точки «A» и «B» BPS могут использоваться как взаимозаменяемые клеммы ввода / вывода.

Лучший пример применения BPS можно увидеть во всех коммерческих SSR на основе MOSFET.

Характеристики

В силовой электронике характеристики двунаправленного переключателя (BPS) определяются как четырехквадрантный переключатель, способный проводить положительный или отрицательный ток во включенном состоянии, а также блокировать положительный или отрицательный ток в выключенном состоянии. -государственный. Четырехквадрантная диаграмма включения / выключения для BPS показана ниже.

На приведенной выше диаграмме квадранты обозначены зеленым цветом, который указывает на состояние ВКЛ устройств независимо от полярности тока питания или формы сигнала.

На приведенной выше диаграмме красная прямая линия указывает, что устройства BPS находятся в выключенном состоянии и не обеспечивают никакой проводимости независимо от полярности напряжения или формы волны.

Основные характеристики, которые должен иметь BPS

  • Устройство двунаправленного переключателя должно быть легко адаптируемым, чтобы обеспечить простую и быструю передачу энергии с обеих сторон, то есть от A к B и от B к A.
  • При использовании в приложении постоянного тока a BPS должен иметь минимальное сопротивление в рабочем состоянии (Ron) для улучшения регулирования напряжения нагрузки.
  • Система BPS должна быть оборудована соответствующей схемой защиты, чтобы выдерживать внезапный бросок тока во время смены полярности или в условиях относительно высокой температуры окружающей среды.

Конструкция двунаправленного переключателя

Двунаправленный переключатель создается путем последовательного соединения MOSFET или IGBT, как показано на следующих рисунках.

Здесь мы можем стать свидетелями трех основных методов настройки двунаправленного коммутатора.

На первой схеме два P-канальных полевых МОП-транзистора сконфигурированы так, что их источники подключены друг к другу вплотную.

На второй схеме можно увидеть два N-канальных полевых МОП-транзистора, подключенных через свои источники для реализации конструкции BPS.

В третьей конфигурации показаны два N-канальных полевых МОП-транзистора, подключенных от стока к стоку для выполнения предполагаемой двунаправленной проводимости.

Описание основных функций

Давайте возьмем пример второй конфигурации, в которой полевые МОП-транзисторы соединены со своими источниками вплотную друг к другу, давайте представим, что положительное напряжение подается от «A», а отрицательное — к «B», как показано ниже :

В этом случае мы можем видеть, что при подаче напряжения затвора ток от «A» может течь через левый полевой МОП-транзистор, затем через внутренний диод с прямым смещением D2 правого полевого МОП-транзистора, и, наконец, проводимость завершается на точка «Б».

Когда полярность напряжения меняется с «B» на «A», полевые МОП-транзисторы и их внутренние диоды меняют свое положение, как показано на следующем рисунке:

В приведенной выше ситуации включается правый полевой МОП-транзистор BPS вместе с D1, который является внутренним диодом левого полевого МОП-транзистора для обеспечения проводимости от «B» к «A».

Создание дискретных двунаправленных коммутаторов

Теперь давайте узнаем, как можно построить двунаправленный коммутатор с использованием дискретных компонентов для предполагаемого приложения двусторонней коммутации.

На следующей диаграмме показана базовая реализация BPS с использованием полевых МОП-транзисторов с P-каналом:

Использование полевых МОП-транзисторов с каналом P

Когда точка «A» положительна, диод на левой стороне корпуса смещается вперед и проводит ток, а за ним следует правая сторона p -MOSFET, чтобы завершить проводимость в точке «B».

Когда точка «B» положительна, соответствующие компоненты на противоположной стороне становятся активными для проводимости.

Нижний N-канальный полевой МОП-транзистор управляет состояниями ВКЛ / ВЫКЛ устройства BPS с помощью соответствующих команд ВКЛ / ВЫКЛ.

Резистор и конденсатор защищают устройства BPS от возможного скачка тока.

Однако использование P-канального MOSFET никогда не является идеальным способом реализации BPS из-за их высокого RDSon. Следовательно, для компенсации тепла и других связанных с этим недостатков могут потребоваться более крупные и дорогие устройства по сравнению с N-канальной конструкцией BPS.

Использование N-канальных МОП-транзисторов

В следующем проекте мы видим идеальный способ реализации схемы BPS с использованием N-канальных МОП-транзисторов.

В этой схеме дискретного двунаправленного переключателя используются N-канальные полевые МОП-транзисторы, подключенные по очереди. Этот метод требует наличия внешней схемы драйвера для обеспечения двусторонней проводимости энергии от A к B и в обратном направлении.

Диоды Шоттки BA159 используются для мультиплексирования источников питания от A и B для активации схемы подкачки заряда, так что подкачка заряда может генерировать необходимое количество напряжения включения для N-канальных полевых МОП-транзисторов.

Зарядный насос может быть построен с использованием стандартной схемы удвоителя напряжения или небольшой схемы переключения повышающего напряжения.

3,3 В применяется для оптимального питания зарядного насоса, в то время как диоды Шоттки получают напряжение затвора непосредственно с соответствующего входа (A / B), даже если входное напряжение составляет всего 6 В. Эти 6 В затем удваиваются. по зарядному устройству для ворот MOSFET.

Нижний N-канальный полевой МОП-транзистор предназначен для управления включением / выключением двунаправленного переключателя в соответствии с требуемыми техническими условиями.

Единственным недостатком использования N-канального MOSFET по сравнению с ранее обсужденным P-каналом являются эти дополнительные компоненты, которые могут занимать дополнительное место на печатной плате.Однако этот недостаток перевешивается низким R (вкл.) Полевых МОП-транзисторов, высокоэффективной проводимостью и низкой стоимостью полевых МОП-транзисторов небольшого размера.

Тем не менее, эта конструкция также не обеспечивает какой-либо эффективной защиты от перегрева, поэтому для приложений с большой мощностью можно использовать устройства увеличенного размера.

Заключение

Двунаправленный переключатель можно довольно легко построить, используя пару полевых МОП-транзисторов, подключенных друг к другу. Эти переключатели могут быть реализованы для множества различных приложений, которые требуют двунаправленного переключения нагрузки, например, от источника переменного тока.

Каталожные номера:

TPS2595xx, 2,7–18 В, 4-А, 34 мОм eFuse с быстрой защитой от перенапряжения, лист данных

TPS2595xx Инструмент для расчета конструкции

Предохранители

О Swag

I am инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

2 Изучены простые двунаправленные схемы контроллера двигателя

Схема, которая позволяет подключенному двигателю работать по часовой стрелке и против часовой стрелки с помощью альтернативных входных триггеров, называется схемой двунаправленного контроллера.

В первой схеме ниже обсуждается схема двунаправленного контроллера двигателя на основе полного моста или H-моста с использованием 4 операционных усилителей из IC LM324. Во второй статье мы узнаем о схеме двунаправленного контроллера двигателя с высоким крутящим моментом, использующей IC 556

Введение

Как правило, механические переключатели используются для регулировки направления вращения двигателя постоянного тока. Регулируя полярность используемого напряжения, двигатель вращается в противоположном направлении!

С одной стороны, это может иметь тот недостаток, что требуется добавить переключатель DPDT для изменения полярности напряжения, но мы имеем дело только с переключателем, который упрощает процедуру.

Однако DPDT может иметь одну серьезную проблему: не рекомендуется резко инвертировать напряжение на двигателе постоянного тока во время его вращательного движения. Это может привести к скачку тока, который может привести к сгоранию соответствующего регулятора скорости.

Кроме того, любые механические нагрузки также могут вызвать подобные проблемы. Эта схема легко преодолевает эти сложности. Направление и скорость регулируются с помощью одиночного потенциометра. При вращении кастрюли в определенном направлении двигатель начинает вращаться.

Переключение кастрюли в противоположном направлении позволяет двигателю вращаться в обратном направлении. Среднее положение на горшке выключает двигатель, гарантируя, что двигатель сначала замедлится, а затем остановится, прежде чем будет предпринято усилие для изменения направления.

Технические характеристики

Напряжение: Схема и двигатель используют общий источник питания. Это означает, что, поскольку максимальное рабочее напряжение LM324 составляет 32 В постоянного тока, оно также становится максимальным напряжением, доступным для работы двигателя.

Ток: МОП-транзистор IRFZ44 рассчитан на ток 49А; IRF4905 сможет обрабатывать 74A. Тем не менее, дорожки на печатной плате, идущие от контактов MOSFET до винтовой клеммной колодки, могут выдерживать ток около 5 А. Это можно улучшить, припаяв куски медной проволоки над дорожками печатной платы.

В этом случае убедитесь, что полевые МОП-транзисторы не сильно нагреваются — в этом случае на этих устройствах необходимо установить радиаторы большего размера.

Распиновка LM324

ДВУНАПРАВЛЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯМИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ LM324

По сути, вы найдете 3 способа регулировки скорости двигателей постоянного тока:

1. Используя механизированные передачи для достижения идеального ускорения: Этот подход часто выходит за рамки удобства большинства энтузиастов, практикующихся в домашних мастерских.

2. Понижение напряжения двигателя через последовательный резистор. Это, безусловно, может быть неэффективным (мощность будет рассеиваться на резисторе), а также приведет к снижению крутящего момента.

Ток, потребляемый двигателем, также увеличивается по мере увеличения нагрузки на двигатель. Повышенный ток означает большее падение напряжения на последовательном резисторе и, следовательно, падение напряжения на двигателе.

Затем двигатель прикладывает усилие к еще большему току, в результате чего двигатель останавливается.

3. Путем подачи на двигатель всего питающего напряжения короткими импульсами: Этот метод избавляет от эффекта последовательного спада. Это называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и является стратегией, применяемой в этой схеме. Быстрые импульсы позволяют двигателю работать медленно; расширенные импульсы позволяют двигателю работать быстрее.

КАК ЭТО ФУНКЦИОНИРУЕТ (см. Схему)

Цепь можно разделить на четыре этапа:

1.Управление двигателем — IC1: A
2. Генератор треугольных волн — IC1: B
3. Компараторы напряжения — IC1: C и D
4. Привод двигателя — Q3-6

Давайте начнем с этапа привода двигателя, сосредоточенного вокруг МОП-транзисторы Q3-6. Только пара из этих полевых МОП-транзисторов остается в активированном состоянии в любой момент времени. Пока Q3 и Q6 включены, ток проходит через двигатель и заставляет его вращаться в одном направлении.

Как только Q4 и Q5 находятся в рабочем состоянии, циркуляция тока меняется на обратную, и двигатель начинает вращаться в противоположном направлении.IC1: C и IC1: D определяют, какие полевые МОП-транзисторы включены.

Операционные усилители IC1: C и IC1: D подключены как компараторы напряжения. Опорное напряжение для этих операционных усилителей производятся делителем напряжения резистора R6, R7 и R8.

Заметим, что опорное напряжение для IC1: D присоединен TOTHE «+» ввод, но для IC1: С он соединен с «-» ввода.

Это означает, что IC1: D активируется с напряжением выше, чем его задание, тогда как IC1: C запрашивается с напряжением ниже, чем его задание.Операционный усилитель IC1: B сконфигурирован как генератор треугольных сигналов и подает сигнал активации на соответствующие компараторы напряжения.

Частота примерно обратно пропорциональна постоянной времени R5 и C1 — 270 Гц для используемых значений.

При уменьшении R5 или C1 частота увеличивается; увеличение любого из них будут снижать уровень выходного сигнала frequency.The пика до пика треугольника волны значительно меньше, чем разница между этими двумя опорными напряжением.

Поэтому очень сложно активировать оба компаратора одновременно.В противном случае все 4 полевых МОП-транзистора начнут проводить ток, что приведет к короткому замыканию и разрушит их все.

Форма волны треугольника построена вокруг напряжения смещения постоянного тока. Увеличение или уменьшение напряжения смещения изменяет положение импульса треугольной волны соответствующим образом.

Переключение треугольной волны вверх разрешает срабатывание компаратора IC1: D; его уменьшение приводит к активации компаратора IC1: C. Когда уровень напряжения треугольной волны находится посередине двух опорных значений напряжения, ни один из компараторов не индуцируется.Напряжение смещения постоянного тока регулируется потенциометром P1 через IC1: A, который выполнен в виде повторителя напряжения.

Это дает источник напряжения с низким выходным сопротивлением, что позволяет смещению постоянного напряжения быть менее уязвимым для воздействия нагрузки IC1: B.

При переключении потенциометра напряжение смещения постоянного тока начинает изменяться в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от направления поворота потенциометра. Диод D3 обеспечивает защиту от обратной полярности для контроллера.

Резистор R15 и конденсатор C2 представляют собой простой фильтр нижних частот.Это предназначено для устранения любых скачков напряжения, вызванных полевыми МОП-транзисторами, когда они включают питание двигателя.

Список деталей

2) Двунаправленное управление двигателем с использованием IC 556

Скорость и двунаправленное управление двигателями постоянного тока относительно просто реализовать. Для двигателей с независимым питанием скорость, в принципе, является линейной функцией напряжения питания. Двигатели с постоянным магнитом относятся к подкатегории двигателей с независимым питанием и часто используются в игрушках и моделях.

В этой схеме напряжение питания двигателя изменяется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), которая обеспечивает хороший КПД, а также относительно высокий крутящий момент при низких скоростях двигателя. Единое управляющее напряжение между 0 и +10 В позволяет реверсировать скорость двигателя и изменять ее от нуля до максимума в обоих направлениях.

ИС нестабильного мультивибратора настроена как генератор 80 Гц и определяет частоту сигнала ШИМ. Источник тока T1 заряжает Ca. Пилообразное напряжение на этом конденсаторе сравнивается с управляющим напряжением в 1C2, который выводит сигнал ШИМ в буфер N1-Na или NPN1.Драйвер двигателя на основе Дарлингтона представляет собой мостовую схему, способную управлять нагрузками до 4 А, при условии, что ток приработки остается ниже 5 А, и для силовых транзисторов T1 -Ts обеспечивается достаточное охлаждение. Диоды D1, D5 обеспечивают защиту от индуктивных скачков напряжения двигателя. Переключатель S1 позволяет мгновенно изменить направление вращения двигателя.

Изображения прототипов
О Swag

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как подключить контроллер электродвигателя MGR?

ВВЕДЕНИЕ:

Контроллер электрического двигателя

MGR можно разделить на контроллер направления двигателя MGR и регулятор скорости вращения двигателя MGR. Контроллер направления двигателя MGR является разновидностью твердотельного реле DPDT, может использоваться для замены сложных систем электромагнитных реле и напрямую использовать цифровые сигналы для управления вращением электродвигателя.Твердотельные реле управления скоростью двигателя постоянного тока MGR могут регулировать скорость двигателя постоянного тока, регулируя входную мощность двигателя постоянного тока.
Из этой статьи вы узнаете, как подключить контроллер электродвигателя MGR / mager? Как подключить реверсивный переключатель двигателя DPDT? Как подключить регулятор скорости двигателя постоянного тока?

Вы можете быстро перейти к интересующим вас главам с помощью Справочника ниже и быстрого навигатора в правой части браузера.

СОДЕРЖАНИЕ


§1. Как подключить твердотельное реле реверсивного двигателя переменного тока

Схема подключения двунаправленного контроллера направления двигателя переменного тока

1.1 Однофазное твердотельное реле реверсивного двигателя переменного тока

MGR-1-M4810 серия
Однофазное реверсивное реле переменного тока- Твердотельное реле двигателя — это однофазный переключатель прямого и обратного хода для электродвигателя переменного тока, который использует управляющий сигнал постоянного тока для управления однофазным двигателем прямого и обратного хода переменного тока.Входная цепь с тремя клеммами этого реле управления направлением однофазного двигателя переменного тока подключена к управляющему сигналу постоянного тока, две из этих клемм используются для управления прямым и обратным вращением однофазного двунаправленного двигателя переменного тока. Выходная цепь с тремя клеммами однофазного прямого и обратного переключателя переменного тока подключена к источнику однофазного переменного тока и однофазному двигателю переменного тока. Два терминала однофазного реверсивного двигателя используются для управления вращением однофазного реверсивного электродвигателя переменного тока.

1,2 Трехфазное твердотельное реле с реверсивным двигателем переменного тока

MGR-3-M4825 серия
Трехфазное твердотельное реле с реверсивным двигателем переменного тока представляет собой трехфазный переключатель прямого и обратного хода для электродвигателя переменного тока, в котором используется постоянный ток. управляющий сигнал для управления трехфазным двигателем прямого и обратного хода переменного тока. Трехконтактная входная цепь этого реле управления направлением трехфазного двигателя переменного тока подключена к управляющему сигналу постоянного тока, две из этих клемм используются для управления прямым и обратным вращением трехфазного двунаправленного двигателя переменного тока.Клеммы A1, B1, C1 выходной цепи реверсивного переключателя электродвигателя подключены к трехфазному источнику питания переменного тока; клеммы A2, B2, C2 подключены к трехфазному обратному электродвигателю переменного тока.

§2. Как подключить твердотельное реле реверсивного двигателя постоянного тока

Схема подключения двунаправленного контроллера направления двигателя постоянного тока

MGR-DHK15A-200V серия
Твердотельное реле реверсивного двигателя постоянного тока представляет собой переключатель прямого и обратного хода постоянного тока для электрического двигатель, который использует управляющий сигнал постоянного тока для управления двигателем прямого / обратного постоянного тока.Трехконтактная входная цепь этого реле управления направлением двигателя постоянного тока подключена к управляющему сигналу постоянного тока, две из этих клемм используются для управления прямым и обратным вращением двунаправленного двигателя постоянного тока. Выходная цепь этого реверсивного переключателя электродвигателя постоянного тока подключена к нагрузке постоянного тока и реверсивному двигателю постоянного тока. Полярность двух клемм, подключенных к обратному электродвигателю постоянного тока, может быть изменена в соответствии с управляющим сигналом постоянного тока.

§3. Как подключить регулятор постоянного тока

Схема подключения твердотельного реле управления скоростью двигателя постоянного тока

MGR-DTS-V-60E-25 серия
Твердотельное реле управления скоростью двигателя постоянного тока представляет собой регулятор скорости для электродвигателя постоянного тока, который может управлять скоростью вращения электродвигателя постоянного тока.Входная цепь переключателя управления скоростью тиристорного двигателя постоянного тока подключена к управляющему сигналу постоянного тока — КРАСНЫЙ кабель и СИНИЙ кабель обеспечивают питание входной цепи; а кабель BRWON, ЖЕЛТЫЙ кабель и ЗЕЛЕНЫЙ кабель регулируют скорость двигателя постоянного тока, управляя варистором. Выходная цепь регулятора скорости постоянного тока подключена к источнику постоянного тока.

Модульный синтезатор Кена Стоуна

Тройной двунаправленный переключатель
для музыкальных синтезаторов.

Этот модуль представляет собой вариацию трех двунаправленных маршрутизаторов Classic Serge 1973 года и четырехканальных двунаправленных коммутаторов 1975 года.

ТРОЙНОЙ ДВУНАПРАВЛЕННЫЙ МАРШРУТИЗАТОР представляет собой группу из трех переключателей, каждый из которых может направлять один вход на любой из двух выходов или один из двух входов на один выход в зависимости от уровня импульса или управляющего напряжения. В качестве альтернативы, его можно собрать для последовательной маршрутизации одного входа к одному из четырех выходов или одного из четырех входов к одному выходу.

Переключатели являются настоящими двунаправленными переключателями. Вы можете передавать сигналы через них в любом направлении.

Обратите внимание, что из-за ограничений CMOS он может переключать сигналы с напряжением примерно до +/- 7 вольт.

Немного о том, как это работает:

Схема модуля тройного двунаправленного маршрутизатора.

Схема модуля двунаправленного четырехпозиционного переключателя.

Тройной двунаправленный маршрутизатор .
В модуле используется микросхема CMOS «Toolkit» 4007, подключенная как двунаправленные переключатели на полевых транзисторах. LM3900 используется для кондиционирования входящих сигналов затвора для управления переключателями.Простой регулятор используется для размещения схемы посередине между шинами питания при максимальном напряжении, при котором может работать CMOS (15 вольт). Четвертая секция LM3900 является частью этого регулятора. Обратите внимание, что к этому модулю нет подключения 0 В / GND.

Двунаправленный четырехпозиционный переключатель.
Эта версия схемы добавляет 4013 в качестве двухбитового двоичного счетчика и некоторую предварительную разводку для формирования от одного до четырех мультиплексоров / демультиплексоров.

Строительство


Если вы планируете использовать его с 6.Разъемы 3 мм или 3,5 мм, общий из этих разъемов должен быть подключен к 0 В / GND как обычно. Просто припаяйте обратный провод к (неиспользуемым) центральным контактам разъема питания.

Как представлено, схема предназначена для использования с напряжением +/- 12 вольт. Для подключения к +/- 15 вольт необходимо изменить номинал четырех резисторов. В регуляторной части схемы (возле разъема питания) замените два резистора 2k2 на 4k7. Замените два резистора 8k2 на 10k. Невыполнение этой модификации при работе от напряжения +/- 15 вольт приведет к разрушению микросхем CMOS.

Предлагаем впервые запитать модуль без каких-либо микросхем и проверить напряжение между эмиттерами двух регулирующих транзисторов (2N3638 и 2N3566). Если это напряжение превышает 15 вольт, вам нужно будет изменить номиналы резисторов в делителе напряжения.

Типы транзисторов не критичны. На печатной плате указаны типы, найденные в исходной версии. BC557 может использоваться для PNP, а BC547 — для NPN. 2N3906 и 2N3904 можно использовать, если они установлены задом наперед относительно контура на перекрытии.

Примечания для тройного двунаправленного маршрутизатора.

Если вы создаете версию с тройным двунаправленным маршрутизатором, просто не устанавливайте компоненты в обозначенной области на печатной плате.

Подключение CGS88 очень простое. Показан дополнительный переключатель ручного управления.
Используйте трехпозиционный однополюсный переключатель со смещением от центра к каждой из трех секций маршрутизатора.
Показанная проводка заменяет прямой провод для каждого управляющего разъема к контактным площадкам, отмеченным E, I и A.

Примечания для двунаправленного четырехпозиционного переключателя.


Если вы используете двунаправленный четырехъядерный переключатель, установите все детали, кроме резисторов 22 кОм. Провода должны быть проложены от контактных площадок, отмеченных M, N и O, к одной контактной площадке каждого из пустых мест резистора 22 кОм. Смотрите фото выше. Вам также необходимо связать контактные площадки C с L и B с H, чтобы завершить разводку.В этой конфигурации используется только вход I. Положительный сигнал стробирования или триггера переместит переключатель к следующему входу / выходу.

Поскольку затворы включены последовательно, некоторые защитные резисторы не требуются, но присутствовали в исходной версии Serge, эффективно удваивая сопротивление переключателя. Вы можете заменить эти дополнительные резисторы звеньями. На прототипе я закоротил дополнительные резисторы на задней стороне печатной платы, как показано выше.

Подключение двунаправленного четырехпозиционного переключателя CGS88.
В оригинале было по два напрямую соединенных гнезда для каждого из входных и выходных соединений.

Настройка

Нет настройки.

Примечания:

  • Напряжение триггера / затвора несколько выше, чем используется в модулях CGS. Увеличение значения верхнего резистора (8k2) в делителе напряжения опознавания приведет к понижению точки обнаружения.
  • Модуль будет работать от +/- 12 вольт или, с модификацией, от +/- 15 вольт.
  • Информация о печатной плате: 6 «x 1» с 3-миллиметровыми монтажными отверстиями на расстоянии 0,15 дюйма от краев.

Список запчастей

Это только руководство. Необходимые детали будут варьироваться в зависимости от индивидуальных потребностей конструктора.

Авторские права на статьи, искусство и дизайн Кен Стоун

Подключение тумблера с 6 контактами к двигателю постоянного тока — База знаний ~ 12Volt-Travel.com

Трехпозиционный 6-контактный перекидной переключатель может использоваться во многих других приложениях и во многих других вариантах подключения.Здесь мы расскажем, как использовать трехпозиционный переключатель с 6 лезвиями для управления двигателем постоянного тока 12 В или приводом 12 В в прямом и обратном направлениях. Это не очень сложная процедура, и мы уверены, что большинство людей сможет с ней справиться.

Допустим, у нас есть двигатель постоянного тока на 12 В, который мы хотели бы иногда вращать в одном направлении, а иногда в противоположном. Если мы подключим положительный провод питания двигателя к положительной клемме батареи 12 В, а отрицательный провод питания двигателя к отрицательной клемме батареи 12 В, двигатель будет вращаться вперед.
С другой стороны:
Если мы подключим положительный провод питания двигателя к отрицательной клемме батареи 12 В, а отрицательный провод питания двигателя к положительной клемме батареи 12 В (также известной как «обратная полярность»), двигатель начнет вращаться в обратном направлении.

Это также можно сделать для привода 12 В постоянного тока. Например, при прямом подключении к аккумулятору 12 В. привод замка двери будет выдвигаться наружу. При изменении полярности (привод подсоединяется «назад» к батарее 12 В) привод будет втянут внутрь.Направление подключения и тяги могут отличаться от модели к модели, но идея одинакова для всех двухпозиционных приводов постоянного тока 12 Вольт.

Итак, давайте подключим этот 6-контактный тумблер!

Самый первый шаг — ВСЕГДА убедиться, что ваш тумблер рассчитан на работу с мощностью, потребляемой вашим двигателем постоянного тока или приводом постоянного тока. Если ваш двигатель рассчитан на 15 ампер, вам понадобится переключатель, рассчитанный на 15 ампер или выше. Обычно рекомендуется использовать переключатель с номиналом выше, чем требуется вашему двигателю.Нет смысла доводить тумблер до предела и рисковать повреждением.

Второе и, вероятно, наиболее очевидное — это найти идеальное место. Мы оставим это на ваше усмотрение. Просто не забудьте оставить место для проводов и клемм, которые вы будете использовать.

Третий шаг должен состоять в том, чтобы проложить проводку к двигателю 12 В или приводу 12 В. Подключение тумблера к батарее 12 В должно быть ОЧЕНЬ ПОСЛЕДНИМ шагом.

Вот пример того, как подключить либо двигатель 12 Вольт, либо привод постоянного тока 12 Вольт.Оба они сделаны одинаково.

6 Terminal Toggle Hook-Up

Все сводится к следующему: у вас будет два провода для подключения к батарее на 12 В и два провода для подключения к двигателю или приводу. На самом деле использование красно-черного провода тоже помогает держать голову прямо.

Клеммный провод A подключается к клеммному проводу F, а затем к плюсовому проводу двигателя постоянного тока на 12 В или привода постоянного тока. Клеммный провод B подключается к клеммному проводу E, а затем к отрицательному проводу двигателя постоянного тока на 12 В или привода постоянного тока.

Теперь, когда тумблер находится в положении «Center» или «OFF», он не контактирует ни с A-B, ни с E-F. Когда переключатель повернут вперед, терминал C будет внутренне устанавливать соединение с терминалом A, в то же время; клемма D будет внутренне подключаться к клемме B. Когда тумблер перевернут назад после «ВЫКЛ» в обратное положение, внутренние соединения становятся C к E и D к F. Для лучшего понимания того, как работают тумблеры и кулисные переключатели; поищите в нашей базе знаний статью «Как работают тумблеры и кулисные переключатели».

Когда переключатель находится в переднем положении, питание передается от батареи 12 В на двигатель постоянного тока или привод постоянного тока «прямо». например Положительное на положительное и отрицательное на отрицательное. Когда переключатель находится в обратном положении, питание передается от батареи 12 В на двигатель постоянного тока или привод постоянного тока в «перевернутом» виде. например Положительный полюс батареи подключается к отрицательному полюсу двигателя, а отрицательный полюс батареи подключается к положительному полюсу двигателя. Звучит немного наоборот, но идея в этом, не так ли?

Не имеет значения, какой конец корпуса переключателя вы считаете «A-B», если противоположный конец рассматривается как «E-F».

Это также можно сделать с помощью двухпозиционного переключателя, но он всегда будет в положении «ВКЛ.». Скорее всего, это не подойдет для приводов постоянного тока или любого другого устройства с питанием от постоянного тока, которое вы не хотели бы использовать постоянно.

Кроме того: если ваше приложение требует, чтобы питание подавалось только в течение короткого периода времени, вы, скорее всего, захотите использовать переключатель «мгновенного действия». Если ваше приложение требует, чтобы питание подавалось непрерывно в течение длительного периода времени, вы, вероятно, захотите использовать переключатель «постоянного» типа.

Трехпозиционный тумблерный переключатель с 6 лезвиями | Тумблеры | Клеммы для проводов

Разработка и реализация модульного двунаправленного переключателя с использованием SiC-MOSFET для приложений преобразователя мощности

Двунаправленный переключатель (Bi-Sw) — это силовое устройство, широко используемое в системах преобразования энергии. В этой статье представлена ​​новая модульная конструкция Bi-Sw с целью ознакомления начинающих исследователей с ключевыми моментами проектирования преобразователя мощности. Bi-Sw был разработан в модульной форме с использованием устройства SiC-MOSFET.Bi-Sw использует преимущества SiC-MOSFET для работы на высоких частотах переключения. Проверка модуля проводится экспериментально посредством реализации в преобразователе регулирования напряжения, где выполняется анализ производительности, потерь мощности и теплового рассеяния.

1. Введение

Двунаправленные переключатели (Bi-Sws), также известные как четырехквадрантные переключатели, могут блокировать положительное или отрицательное напряжение, а также управлять токами в любом направлении [1, 2].В настоящее время их стоимость высока, поскольку они изготавливаются по размеру в зависимости от области применения. Использование Bi-Sw в основном востребовано силовыми преобразователями. Преобразователи мощности, использующие Bi-Sw, включают регуляторы переменного напряжения, инверторы источника напряжения (VSI) [3], преобразователи с блоками накопления энергии с обратной связью [4], а также топологии прямых и косвенных матричных преобразователей, описанные в литературе [5 –8], темы, которые сегодня представляют большой интерес для исследователей. В зависимости от вышеупомянутых применений, Bi-Sws требуются в различных количествах и электрических характеристиках.Следовательно, модульный Bi-Sw, который отвечает определенным электрическим и элементарным критериям, приведет к полезному вкладу, нацеленному на исследователей, которые хотят провести экспериментальную реализацию в преобразователях мощности.

Bi-Sw состоит из двух основных компонентов: силового полупроводника и драйвера затвора силового полупроводника [9]. Полупроводники, используемые для построения силовой цепи в таких приложениях, как матричные преобразователи, включают полевые МОП-транзисторы для приложений с малой мощностью и высокой частотой переключения, полупроводники, такие как тиристор отклонения затвора (GTO), тиристор переключения (IGCT) и тиристор отклонения MOS (MTO) для приложения с более высокой мощностью, но с ограничениями по частоте переключения [10].В настоящее время наиболее часто используемыми полупроводниками в преобразователях мощности являются IGBT, кремниевый Si-MOSFET и карбид кремния SiC-MOSFET [11–14], где полупроводник с технологией SiC имеет преимущество по сравнению с другими технологиями, такими как Si-IGBT и RB-IGBT. ссылка на потери мощности, рассеиваемую температуру и частоту коммутации при работе с высокой мощностью и высокими частотами коммутации [15, 16]. Контроллеры силовых полупроводниковых вентилей можно найти в исследовательских работах, образованных двухтактными схемами, соединенными с предыдущей ступенью изоляции с помощью оптронов.Эти схемы имеют наименьшую стоимость, поскольку для них требуется несколько активных компонентов, таких как транзисторы, для усиления управляющего сигнала обычно от 3 В – 5 В до 15 В – 20 В [17], а также составные микросхемы затвора (ИС) полевых МОП-транзисторов и БТИЗ. с двумя выходами, обнаружением перегрузки по току и разделением между питающими цепями, которые могут быть логическими, оптическими, через оптопары и емкостного типа [18]. Преимущество этих ИС состоит в том, что они уменьшают физический размер активных компонентов схемы в одном кристалле, поскольку функции управления силовых полупроводников являются стандартными.Для повышения производительности силовых преобразователей очень важно использовать Bi-Sw с характеристиками, приближающимися к идеалам, поэтому технологические достижения в области силовых полупроводников и контроллеров затворов способствуют созданию более совершенных силовых переключателей, поскольку это основные компоненты, из которых состоят их [19]. Основными характеристиками, которыми должны обладать Bi-Sw, применяемые к преобразователям мощности, являются (i) переключение при высоких частотах и ​​напряжении, (ii) работа при высоких температурах и (iii) более низкие потери мощности.

Модульность схемы Bi-Sw облегчит реализацию преобразователей мощности, поскольку она указывает на ее использование от простых преобразователей мощности, требующих меньшего количества переключателей, например, в случае преобразователя регулирования напряжения, до преобразователя матрицы количество фаз, для которых требуется большее количество Bi-Sw, в зависимости от количества фаз входа или выхода. Однако ожидается, что, в отличие от нестандартных конструкций Bi-Sw, встроенных в единый блок или электронную плату для преобразователей мощности, модули Bi-Sw для межсоединений между собой требуют использования нескольких разъемов и кабелей. повышение стоимости внедрения, а также создание благоприятных условий для генерации паразитных токов и потерь при движении из-за импеданса драйверов.

В данной статье представлены вопросы проектирования и реализации модульного Bi-Sw с использованием SiC-MOSFET с целью предоставить практическую альтернативу с привлекательными техническими характеристиками для реализации преобразователя мощности, обеспечивая ключевые моменты его конструктивного дизайна. Аналогичные исследования проводились по применению полупроводникового SiC-MOSFET в матричном преобразователе [20, 21]. Эти работники разработали Bi-Sws в соответствии с их приложениями, не уделяя внимания описанию их конструкции.Вклад этой статьи — конструкция Bi-Sw в модульной форме, в которой подробно объясняются вопросы его конструкции и конструкции, в отличие от ранее цитированных статей, а также стандартизируется его использование в преобразователях мощности. Наконец, стабилизатор переменного напряжения реализован экспериментально для анализа его характеристик при изменении частоты и мощности.

Газета организована следующим образом. В разделе 2 описывается топология и конструкция Bi-Sw. В разделе 3 Bi-Sw реализован в регуляторе переменного напряжения для проверки его работы в преобразователях мощности.Затем, в Разделе 4 выполняется описание оценки производительности Bi-Sw путем анализа потерь проводимости и переключения SiC-MOSFET, и, наконец, в разделе 5 резюмируются выводы.

2. Топология и конструкция Bi-Sw

Двухпозиционные переключатели — это четырехквадрантные переключатели, которые могут блокировать напряжения, а также положительные и отрицательные токи возбуждения в любом направлении. В настоящее время существует несколько коммерческих Bi-Sw, предназначенных для матричных преобразователей. Некоторые из них сделаны с двухквадрантным IGBT, MOSFET и SiC-MOSFET [15] и имеют следующую конфигурацию: (1) Диодный мост с устройством IGBT, рисунок 1 (a).(2) Антипараллельная схема IGBT с обратной блокировкой (RB-IGBT), рисунок 1 (b). (3) Антипараллельная схема IGBT с общим эмиттером (CE), рисунок 1 (c). (4) Общий коллектор (CC) антипараллельная схема IGBT, рисунок 1 (d).

Bi-Sws, образованные массивами транзисторов на CE и CC, обычно используются силовыми преобразователями, позволяющими управлять направлением тока, а также эти устройства имеют более низкие потери проводимости по сравнению с Bi-Sw с диодным мостом и IGBT-устройствами с обратным током. блокировка [10].

Bi-Sw разделен на два модуля, буферный и силовой. Буфер выполняет преобразование сигнала для уровней напряжения и токов, которые требуют силового устройства для правильной работы и изоляции электрических помех. Модуль питания образован SiC-MOSFET для переключения входного переменного напряжения. На рисунке 2 показана блок-схема Bi-Sw, сформированная генератором широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и модулями.


2.1. Описание буфера

Для коммутационных устройств требуется управляющий сигнал для их состояний ВКЛ и ВЫКЛ.В большинстве приложений управляющий сигнал генерируется ШИМ, разработанным алгоритмами управления в микроконтроллерах, цифровом сигнальном процессоре (DSP) или программируемой вентильной матрице (FPGA) [22]. Буферная схема должна иметь следующие характеристики: (1) Использование управляющего устройства драйвера, выходные электрические характеристики которого, такие как напряжение, ток и полоса пропускания, подходят для управления силовым устройством. (2) Электрическая изоляция питающих цепей (VCC) и заземления. (GND) силового устройства для предотвращения распространения электрического шума, создаваемого силовыми устройствами.

Принимая во внимание ранее упомянутые критерии, было проведено сравнение между ИС, изготовленными для управления силовыми полупроводниками, чтобы определить ИС с лучшими электрическими характеристиками для этого приложения.

В этом сравнении были выбраны ИС ISO 5500 от Texas Instruments [23] и IR 2113 [24] от International Rectifier. В таблице 1 приведены основные характеристики этих микросхем. В результате этого сравнения мы решили использовать ISO 5500 IC из-за возможности управления силовыми полупроводниками с диапазоном тока нагрузки = 150 A и блокировкой напряжения до 1200 В, где SiC-MOSFET, который будет использоваться в силовой цепи, требует контроллер этих характеристик.

90

Параметр и единицы
Токовая нагрузка (A)
Блокировка напряжения (В)
9042

9

Изолированный Емкостный Логический
Защита (перегрузка по току) Да Нет
Защита (от пониженного напряжения) — Да — Да — Да — Да

Когда Используемое вместе с изолированными источниками питания, устройство блокирует высокое напряжение, изолирует землю и предотвращает попадание шумовых токов на местное заземление и создание помех или повреждение чувствительных схем.

При проектировании считается очень важным иметь электрическое разделение посредством физического расстояния между схемой управления, обычно формируемой DSP, и FPGA, отвечающими за методы переключения, и цепью питания, образованной Bi-Sw в чтобы избежать паразитных токов, вызванных переключением с больших мощностей на очень высокие частоты. По этой причине мы выбрали интеграцию в конструкцию изоляции с помощью оптического волокна, которое удовлетворяет этой потребности.Оптоволоконный комплект, состоящий из передатчиков и приемников семейства HFBR-0500Z, использовался из-за его доступности и доступной стоимости на рынке, рис. 3 (а).


2.2. Описание силового модуля

Силовой модуль состоит из силовых полупроводниковых приборов. В этом случае SiC-MOSFET, образующие Bi-Sw, показаны на рисунке 3 (b), и они отвечают за переключение входного напряжения. Силовые транзисторы — это однонаправленные устройства, и тогда для достижения двунаправленного переключения необходимо использовать два транзистора.Поляризационные резисторы указаны в таблице 2.

(F24)

9024


Параметр
(мГн)

(кОм)


( μ H)

Значение 20 2,5 107 10 220

Силовой модуль был реализован с N-канальным SiC-MOSFET (SCh3080KE) вместе с SiC диодом Шоттки компании Rohm Semiconductor. Печатные платы буферного и силового модулей были спроектированы в отдельных формах с целью быстрой и легкой замены в случае выхода из строя какого-либо компонента схемы; у него также есть преимущества, заключающиеся в создании более компактной схемы, уменьшающей линейный размер печатной платы.На рисунке 4 показаны электронные платы (PCB) Bi-Sw и интеграция обоих модулей PCB.

3. Применение Bi-Sw в регуляторе переменного напряжения

Для проверки правильности работы Bi-Sw, разработанного с SiC-MOSFET, был экспериментально реализован стабилизатор переменного напряжения. Регуляторы переменного напряжения — это преобразователи энергии, которые регулируют мощность, подаваемую на данную нагрузку. Как правило, мощность регулируется путем управления эффективным значением напряжения, подаваемого на нагрузку, то есть путем изменения рабочего цикла сигнала ШИМ.

Для этого конкретного исследования был сконструирован регулятор переменного напряжения с использованием модуля Bi-Sw, окончательное расположение схемы которого показано на Рисунке 4 (b). Уравнение (1) описывает математическое выражение для расчета выходного напряжения, где — входное напряжение, а — рабочий цикл ШИМ в процентах (%):

Электрическая принципиальная схема регулятора переменного напряжения (тестовая схема) показана на рисунке 5 (а), где переменное напряжение источника составляло 220 В; Нагрузка представляла собой группу из параллельно соединенных лампочек мощностью 100 Вт, значения импеданса которых указаны в таблице 2.- источник питания входной цепи ISO 5500, равный 3,3 В, и — источник питания выходной цепи, равный 15 В. Переключение Bi-Sw генерирует электрические помехи при входном напряжении сети, чего следует избегать. Для этого обычно используются фильтры нижних частот [25, 26]. Частота среза фильтра была на 200 Гц ниже частоты переключения. В таблице 2 приведены параметры компонентов схемы.

3.1. Оценка входного фильтра

Переключатели Bi-Sw создают сильные помехи во входном напряжении преобразователя регулятора напряжения.Чтобы предотвратить эти нарушения входного напряжения, в схему интегрирован LC-фильтр, как показано на Рисунке 5 (а). Экспериментальные результаты представлены с точки зрения полного гармонического искажения (THD) входного напряжения без входного фильтра и с входным фильтром, примененным к схеме на разных частотах переключения. На рисунке 6 показаны полученные результаты с точки зрения THD входного напряжения, где видно, что помехи от переключателей Bi-Sw ослабляются в порядке 0.77%.


4. Оценка потерь мощности

Bi-Sw выполняет преобразование энергии непосредственно через силовые транзисторы. Эти устройства имеют потери энергии, которые возникают в состояниях переключения и проводимости транзистора [27, 28]. Производитель обычно предоставляет эти данные, но рабочие точки этих измерений отличаются от рабочих точек каждого конкретного приложения; этот анализ рекомендуется сделать для этого приложения.

4.1. Коммутационные потери

Коммутационные потери возникают из-за изменений включенного и выключенного состояний силового устройства. На рисунке 7 показаны экспериментальные ток, напряжение стока и напряжение затвора SiC-MOSFET при частоте переключения ШИМ (), равной 100 кГц, измеренные цифровым осциллографом. Потери энергии и задаются формулами (2) и (3), где и — время в состоянии ВКЛ и ВЫКЛ, соответственно. — пиковое напряжение между стоком и истоком и — пиковое значение тока, протекающего через SiC MOSFET.

Используя (2) и (3), можно рассчитать потери мощности для коммутаций, которые задаются (4) и (5), где и — потери мощности во включенном и выключенном состояниях, соответственно, и — частота переключения.

4.2. Потери проводимости

Потери проводимости — это сумма потерь проводимости полевого МОП-транзистора и совместно упакованного диода. Мгновенные потери проводимости () напрямую связаны с током через полупроводниковый прибор и его сопротивлением в открытом состоянии.Эти потери представлены выражением (6), где RDS — это сопротивление стока истока полевого МОП-транзистора в открытом состоянии и является среднеквадратичным значением (RMS) тока через устройство для этого случая. Затем по (7) вычисляется полная сумма потерь мощности (). В таблице 3 представлены результаты анализа потерь при = 100 кГц и = 6 А. Чтобы получить эти результаты, во-первых, мы вычислим с помощью (2) и (3) потери мощности при коммутации во включенном и выключенном состоянии. состояний SiC-MOSFET, где ранее были выполнены измерения и время (как показано на рисунке 6) с помощью осциллографа.Затем с помощью (4) и (5) рассчитываются коммутационные потери мощности. С другой стороны, потери проводимости рассчитываются с использованием (6), где измерения тока с помощью осциллографа предварительно выполняются для каждого случая. Наконец, с помощью (7) вычисляются общие потери мощности.


Параметр
(мДж)

(мДж)
9024 9042 )

Значение

9000 кривые мощности и мощности показаны потери 2 частота коммутации.Потери энергии пропорционально увеличиваются при увеличении частоты переключения с небольшими потерями вблизи частоты среза фильтра. На рисунке 8 (b) показаны кривые потерь мощности и КПД () Bi-Sw, потери мощности по отношению к току в нагрузке и КПД по отношению к мощности нагрузки при фиксированной частоте 100 кГц. Это было получено по разнице входной мощности и потерь мощности на Bi-Sw; она снизилась с 95% до 90% при токе нагрузки от 0,2 А до 6 А, лампочке от 100 Вт до 1200 Вт соответственно.

Экспериментальная установка показана на рисунке 5 (b), где показаны Bi-Sw, нагрузка, источники питания, генератор ШИМ и цифровой осциллограф, оснащенный датчиками тока и напряжения. В таблице 4 показано сравнение значений выходного напряжения, рассчитанных по (1) и измеренных с помощью осциллографа на резистивной нагрузке, подключенной к выходу регулятора переменного напряжения на рисунке 5.

904 903 909 ток и напряжение затвора.Параметры теста были = 220 В переменного тока, нагрузка 1 кВт и рабочий цикл 50% ШИМ. На рисунке 9 (a) показан отклик Bi-Sw при частоте переключения 1 кГц, а на рисунке 9 (b) показан отклик на частоте переключения 100 кГц.

Коммутируемый Bi-Sw = источник питания 220 В, 50 Гц, с = 100 кГц и рабочим циклом 50%. В Bi-Sw видно, что SiC-MOSFET являются самой горячей деталью конструкции при 54,6 ° C, за ними следует драйвер затвора ISO 5500 при 31,0 ° C.

Также были проведены тепловые испытания системы Bi-Sw, подключенной к регулятору переменного напряжения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Входное напряжение
(В)
Рабочий цикл
(%)
Расчетный
(В)
Измеренный
(В)