سوئیچ بار چیست و چه کاربردهایی دارد؟

روزانه در تمام لحظه های زندگی مان از سوئیچ ها استفاده می کنیم، برای مثال کلیدهای برق خانه ها که با هر بار زدن کلید در طی روز تا شب با خاموش و روشن کردن آن در حال استفاده از این کلید یا سوئیچ هستیم. کنترل مداری را که کلید برق را به لامپ روشنایی خانه مان وصل می کند یا ابزاری که برای کنترل سیستم ها استفاده می شود، سوئیچ می گویند.

ساختار داخلی سوئیچ چیست؟

یک‌ مدار ساده ی الکترونیکی را تصور کنید که به آسانی یک لامپ را خاموش و روشن می کند، سوئیچ  دو پایانه دارد که یک کنتاکت بین این دو پایانه قراردارد با هر بار به کلید زدن سوئیچ تیغه وضعیتش تغییر می کند.باید بدانیم که سوئیچ دو حالت دارد حالت اول با تیغه باز از باتری مدار جریانی تولید می شود بعد از رسیدن به پایانه ها به دلیل باز بودن مدار به لامپ نمی رسد و باعث روشنایی نمی شود اما حالت دیگر با کلید زنی تیغه بسته، و راه جریان الکتریکی هموار می شود و جریان به لامپ می رسد و آن را روشن می کند.

سوئیچ انواع مختلفی در صنعت دارد که طیف  گسترده ای را در بر می گیرد. مهم ترین کار سوئیچ کنترل سیستم ها می باشد حال این سیستم می تواند سیستم روشنایی خانه باشد یا خط تولید یک کارخانه و یا سیستمی در یک پالایشگاه در حالت پالایش سیالات نفتی.

تفاوت سوئیچ با رله در چیست؟

باید بدانیم که هر دو کلید رله و سوئیچ از اجزای مهم الکتریکی هستند که برای کنترل و حفاظت از سیستم طراحی شده اند. همانطور که می دانیم‌ آن ها را در مخابرات، خودرو سازی، سیستم های قدرت استفاده می کنند.در وهله ی اول باید گفت رله نوعی سوئیچ ریموت است  که به صورت الکترومغناطیسی عمل می کند و برای ایجاد و شکستن مدار استفاده می شود، در ساختار آن از تیغه ی الکتریکی و سیم پیچ مغناطیسی به کار رفته است، با باردار شدن سیم‌ پیچ از طریق سیگنال های الکتریکی تیغه های رله تغییر وضعیت می دهند و کلید زنی اتفاق می افتد، اگر بخواهیم چند مدار را با یک سیگنال کنترل کنیم از رله استفاده می کنیم.

رله ها را می توان به صورت الکترونیکی کنترل کرد در حالی که سوئیچ ها به صورت مکانیکی کنترل می شوند. با باز کردن یا بستن کنتاکت ها، رله، مدارهای توان بالا را با سیگنال های کم توان کنترل می کند. در حالی که سوئیچ با باز کردن و بستن مدارها جریان را کنترل می کند. در رله ها با ارسال سیگنال های الکترومغناطیسی یا نوری، مدار فعال می شود، اما در سوئیچ به صورت دستی با فشار دادن دکمه ها کار می کنند.

رله عملکرد آن سریعتر از سوئیچ است زیرا سوئیچ برای ایجاد کردن تغییرات نیاز به جسم فیزیکی دارد.کار دیگر رله محافظت مدار از توان های بالاست. رله ها می توانند از راه دور یا از نقطه ای دور روشن و خاموش شوند، سوئیچ ها نسبت به رله قدیمی تر و قابلیت حمل جریان کم تر و هزینه ی بسیار ارزان تری دارند.

انواع و اقسام سوئیچ ها

سوئیچ ها براساس پروژه های الکترونیکی انواع مختلفی دارند:

_ سوئیچ های غیرمدیریتی: معمولا در شرکت های کوچک یا سیستم های خانگی استفاده می شوند که بلافاصله بعد از نصب شروع به کار می کنند، با سوئیچ های مدیریتی می توان دستگاه های ایترنت را به راحتی به هم متصل کرد. برای برقراری ارتباط در این نوع از سوئیچ ها به کابل نیاز داریم
_ سوئیچ هایLAN: سوئیچ ایترنت یا LAN برای کم کردن گلوگاه بهینه شده اند.

_ سوئیچ های PoE: این نوع سوئیچ ها براساس تکنولوژی PoE کار می کند در یک کابل برق و دیتا جا به جا می شوند، از ویژگی های این نوع از سوئیچ ها انعطاف پذیری است.

_ سوئیچ های SPST: از دسته ی سوئیچ های مکانیکی  که یک قطبی است  و تنها یک مسیر پیش روی خود دارد این مسیر که توسط کنتاکت بسته یا باز است همان سوئیج های صفر و یک را شامل می شود.
_ سوئیچ SPDT: این نوع از سوئیچ ها هم مکانیکی و تک پل با دو مسیر می باشندیعنی سه ترمیناله هستند که معمولا برای تغییر وضعیت بین دو خروجی از آن استفاده می شود.
_ سوئیچ هایDPST: از سوئیچ های مکانیکی و همزمان باز و بسته می شوند که از چهار ترمینال، دو تای آن به ورودی و دوتای دیگر آن به خروجی تشکیل شده اند. این سوئیچ ها برای کنترل همزمان دو مدار کاربرد دارد.
_ سوئیچ DPDT: از شش ترمینال تشکیل شده اند شامل چهار ترمینال خروجی و دو ترمینال ورودی است که هر ترمینال ورودی دو مسیر اختصاصی و جداگانه دارد.

_ سوئیچ هایPUSH BUTTON: همانطور که از اسم آن ها پیداست سوئیچ هایی با عملکرد فشاری اند یعنی هروقت شخصی دکمه ی ان را فشار دهد سوئیچ عمل می کند و زمانی که فشار را از روی آن بردارد سوئیچ قطع می شود.

_ سوئیچ های Toggle:_ سوئیچ های مدیریتی: سوئیچ های مدیریتی تمام ویژگی های سوئیچ های غیر مدیریتی را دارند اما علاوه بر آن ها قابلیت کانفینگ و مدیریت، مانیتور کردنLAN را هم دارند در نتیجه از کنترل بیشتری روی داده انتقال یافته در شبکه  برخوردار هستند. با سوئیچ های مدیریتی با هر تنظیمی که بخواهید می توانید هر پورت سوئیچ را تنظیم کنید.
این نوع از سوئیچ ها با اهرم  روی بدن خود به جهت های مشخصی حرکت می کنند و با توجه به تعداد پل هایی که در ان ها موجود است عمل می کنند. سوئیچ Toggle بیشتر برای کنترل وضعیت های نوری استفاده می شود.
_ سوئیچ های لیمیت:این نوع از سوئیچ ها با بازوی محرکی که دارند با تحریک آن ها توسط ماشین ها موجب تغییر وضعیت در کنتاکت های سوئیچ‌می شوند پس باید توجه داشت کار کردن آن ها با حرکت ماشین به جای عملکرد دستی انسان است.
_ میکرو سوئیچ ها: این نوع از سوئیچ ها با کوچک ترین تحریکی حساس هستند که در کاربردهای مختلف صنعتی استفاده های زیادی از آن ها می شود.

انواع مختلف رله ها:

رله ها براساس تعداد قطب آن ها انواع مختلفی دارند:

_ پرتاب دوقطبی تک قطبی SPDT
_ پرتاب تک قطبی دو قطبی DPST
که در ولتاژهای مختلف عرضه می شوند.

تفاوت سوئیچ بار با یک قطع کننده ی مدار:

سوئیچ بار جریان عادی و جریان اتصال کوتاه را قطع می کند در حالی که قطع کننده ی مدار ولتاژ بالا را تا ۱۰هزار بار و حتی در جریان اتصال کوتاه ده ها برابر می شکند. از لحاظ قیمت قطع کننده ی مدار گران تر است معمولا از قطع کننده ی مدار در جایی که قطع مکرر بخواهد انجام شود استفاده می گردد، اکثر مواقع از سوئیچ بار در مواقعی که نیاز به قطع مکرر نیست استفاده می شود.

مزایای سوئیچ بار چیست؟

هزینه ی نصب و خرید سوئیچ بار به مراتب کم تر از یک سازه ی ۲ قطبی است باز هم با این وجود قیمت آن به رتبه، ولتاژ، فرکانس، منبع تغذیه بستگی دارد. سوئچ بار که معمولا برای بستن و قطع جریان بار استفاده می شود، از ایمنی زیادی برخوردار است زیرا عملکرد سیستم برق ایمن تری را فراهم‌می کند. سوئیچ های شکست بار، محافظ  فیوز برای مراقبت از ترانسفورماتور دارند که تضمین کننده ی  عملکرد قابل اعتماد هستند. در سوئیچ بار، خطوط انتقال از گرمای بیش از حد محافظت و از بروز آتش سوزی جلوگیری می کند. چون در سوئیچ بار کلیدهای قطع بار از مکانیزم فنری برای روشن و خاموش کردن منبع تغذیه می باشند بدین خاطر روشن و خاموش کردن منبع تغذیه آسان است.

نتیجه

رله ها و سوئیچ ها قطعات الکترونیکی اولیه ای هستند که در خانه ها و کنترل های صنعتی استفاده می شوند. آنها تفاوت هایی در ساختار مکانیکی و پایدار دارند. هر دوی آنها مزایا و معایب منحصر به فرد خود را دارند. به عنوان مثال، سوئیچ ها برای کاربردهای کم هزینه و رله ها برای کنترل از راه دور لوازم خانگی در خانه های هوشمند به بهترین وجه مناسب هستند.یکی از قطعات الکتریکی حیاتی که کلید قطع بار را تضمین می کند که انتقال برق ایمن دارد، از فواید سوئیچ بار  از جمله ایمنی، سهولت خاموش و روشن شدن، و نسبتاً ارزان تر از سازه های دیگر به شمار می آید.