Электронный переключатель

В электронике электронный переключатель — это переключатель, управляемый активным электронным компонентом или устройством. Без использования движущихся частей они называются твердотельными переключателями , что отличает их от механических переключателей. ^[1]

Электронные переключатели считаются двоичными устройствами, поскольку они резко изменяют проводимость участка электрической цепи между двумя крайностями при переключении между двумя состояниями: включенным и выключенным .

История

Многие люди используют метонимию, чтобы называть различные устройства, которые концептуально соединяют или разъединяют сигналы и пути связи между электрическими устройствами, «переключателями», аналогично тому, как механические переключатели соединяют и разъединяют пути движения электронов между двумя проводниками.

Традиционное реле представляет собой электромеханический переключатель, в котором для управления механическим механизмом переключения используется электромагнит, управляемый током. Используются и другие принципы работы (например, твердотельные реле, изобретенные в 1971 году, управляют силовыми цепями без движущихся частей, вместо этого используется полупроводниковое для переключения устройство - часто кремниевый выпрямитель или симистор ).

Ранние телефонные системы использовали переключатель Строуджера с электромагнитным управлением для соединения абонентов по телефону; более поздние телефонные станции содержат один или несколько электромеханических ригельных переключателей . Таким образом, термин «коммутируемый» применяется к телекоммуникационным сетям и означает сеть с коммутацией каналов , обеспечивающую выделенные каналы для связи между конечными узлами, например, коммутируемую телефонную сеть общего пользования .

С тех пор термин «переключатель» распространился на различные цифровые активные устройства, такие как транзисторы и логические элементы , функция которых заключается в изменении их выходного состояния между логическими состояниями или подключении различных сигнальных линий.

Общей чертой всех этих использований является то, что они относятся к устройствам, которые управляют двоичным состоянием : включено или выключено , закрыто или открыто , подключено или не подключено , проводящее или не проводящее , низкое или высокое сопротивление .

Типы

Диод можно рассматривать как переключатель , который имеет значительную проводимость только при прямом смещении и в противном случае эффективно отключается ( высокий импеданс ). Конкретные типы диодов, которые могут быстро менять состояние переключения, например диод Шоттки и 1N4148 , называются «переключающими диодами».

Вакуумные лампы могут использоваться в устройствах с высоким напряжением .

Транзистор может работать как переключатель . можно Области отсечки и насыщения биполярного переходного транзистора (BJT) рассматривать соответственно как закрытый и открытый переключатель.

Наиболее широко используемым электронным переключателем в цифровых схемах является полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET). ^[2]

В аналоговом переключателе используются два MOSFET- транзистора в передающем затворе в качестве переключателя, который работает во многом как реле, с некоторыми преимуществами и рядом ограничений по сравнению с электромеханическим реле.

Силовые транзисторы в импульсном стабилизаторе напряжения , таком как блок питания , используются как переключатель, чтобы поочередно пропускать поток мощности и блокировать ее.

Переключатели Холла представляют собой тип датчика Холла , который сочетает в себе аналоговый эффект Холла с обнаружением порога для создания переключателя с магнитным управлением.

Оптоизолятор управляемый использует свет от светодиода, током, который поступает на фототранзистор, для переключения гальванически изолированной цепи.

( Биполярный транзистор с изолированным затвором IGBT) сочетает в себе преимущества биполярных транзисторов и силовых МОП-транзисторов .

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) можно использовать для высокоскоростного переключения в приложениях управления мощностью.

Симистор (TRIode AC), эквивалентный двум включенным друг за другом SCR, представляет собой двунаправленное коммутационное устройство.

DIAC . означает диодный переключатель переменного тока

( Запирающий тиристор ГТО) представляет собой биполярное коммутационное устройство.

Электронные переключатели могут также состоять из сложных конфигураций, которым способствует физический контакт, например, с резистивными или емкостными датчиками сенсорные экраны .

Сетевые коммутаторы перенастраивают соединения между различными компьютеров в . компьютерной сети портами

Приложения

Электронные переключатели используются во всех видах бытовых и промышленных применений.

См. также

Реле

Ссылки

^ Теджа, Рави (3 мая 2021 г.). «Что такое переключатель? Какие существуют типы переключателей?» . ЭлектроникаХаб . Архивировано из оригинала 23 января 2023 г. Проверено 27 июня 2023 г.
^ Бапат, Ю.Н. (1992). Электронные схемы и системы: аналоговые и цифровые, 1e . Тата МакГроу-Хилл Образование . п. 119. ИСБН 978-0-07-460040-5 .

Эта статья, посвященная электронике, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Теджа, Рави (3 мая 2021 г.). «Что такое переключатель? Какие существуют типы переключателей?» . ЭлектроникаХаб . Архивировано из оригинала 23 января 2023 г. Проверено 27 июня 2023 г.

[2] Бапат, Ю.Н. (1992). Электронные схемы и системы: аналоговые и цифровые, 1e . Тата МакГроу-Хилл Образование . п. 119. ИСБН 978-0-07-460040-5 .

[1]

[2]