Электронные переключатели: принцип работы, функции и применение в современной электронике

На практике силовой ключ это больше, чем просто полевой транзистор с логикой, управляющей его активацией. Он также включает в себя драйвер для этого транзистора, переключатель уровня управляющего напряжения и некоторые дополнительные функции защиты (защита от перегрузки по току и блокировка обратного напряжения). Он также может регулировать скорость нарастания напряжения после включения питания и обеспечивает защиту от перегрева.

В простейших решениях модуль монтируется между блоком питания и основной шиной питания в устройстве либо автомобиле, чтобы при необходимости можно было включить питание через PMIC или перевести схему в спящий режим для экономии энергии.

Параметры переключателя питания

Силовые ключи имеют несколько параметров, наиболее важными из которых являются максимальное входное напряжение и выходной ток, а также сопротивление в открытом состоянии. Другие моменты, которые также могут иметь решающее значение, включают:

• ток покоя (IQ) – необходим для питания схемы переключателя, потребляемой при нулевом выходном токе,
• ток потребляемый в выключенном состоянии (режим ожидания, ISD), потребляемый от клеммы V IN, когда переключатель выключен (заблокирован),
• ток утечки на входе управления (ION), протекающий на клемму управления во время выключения.

Низкие токи покоя и блокировки важны в устройствах с батареечным питанием, таких как носимая электроника, смартфоны и приложения IoT, поскольку они влияют на срок службы батареи и время работы.

Защита от большого тока

Функция защиты от перегрузки по току, обеспечиваемая выключателем, используется не только для защиты от таких неисправностей как временное или постоянное короткое замыкание на выходе.

Это также полезно если надо смягчить последствия мгновенного падения выходного напряжения, которое возникает когда одна шина питает несколько нагрузок и одна нагрузка включается быстрее других. Внезапное увеличение потребляемого тока вызывает временное падение напряжения ниже номинального значения и лишь через некоторое время возвращается к исходному состоянию.

Это кратковременное падение может привести к тому что вторая нагрузка не запустится или будет вести себя неустойчиво, так как в момент запуска падение напряжения нарушит ее работу. По этим причинам полезна функция ограничения тока силового ключа, поскольку она уменьшает падение выходного напряжения, вызванное повышенным потреблением тока первой нагрузкой.

Во многих случаях также необходимо быть уверенным в том, что нагрузки, подключенные к выходу, получают напряжение в определенном порядке и с фиксированным временем между включением каждой из них. В этих случаях PMIC используется для управления несколькими переключателями питания. PMIC здесь управляет последовательностью и временными интервалами.

Блокировка обратного тока

Блокировка обратного тока силового ключа предотвращает протекание тока в другом направлении, то есть с выхода на вход, когда напряжение на стороне выхода становится выше, чем на стороне входа. Это может произойти если входное напряжение ошибочно перевернуто, например батарея случайно подключена наоборот.

Вторая ситуация менее очевидна. Допустим 2 источника питания с разными напряжениями мультиплексированы (коммутированы) на нагрузку. Напряжение на общей выходной стороне может стать больше, чем напряжение на входной стороне источника питания с более низким номинальным напряжением. В этом сценарии ток может течь со стороны более высокого напряжения на сторону более низкого, повреждая источник питания с более низким напряжением.

Есть 3 способа борьбы с обратным током:

1. проще всего поставить диод последовательно с выходом. Но падение напряжения на этом элементе (около 0,7 В для стандартного диода) снижает выходное напряжение и вызывает потери мощности.
2. второй способ заключается в использовании полевого МОП-транзистора последовательно с шиной питания, но его сопротивление в открытом состоянии (RON) также приводит к необходимости учитывать падение напряжения и потери мощности.
3. третий вариант заключается в использовании выключателя питания с блокировкой обратного тока, который обеспечивает блокировку практически без компромиссов.

Функция разрядки выходной цепи

Функция автоматического разряда закрывает выход (V OUT и GND), когда переключатель выключен. У быстрой разрядки выходных мощностей есть много преимуществ: выход не остается плавающим – он всегда имеет известный потенциал. Также выходные цепи всегда полностью отключены.

Правда бывают ситуации когда быстро разряжать выходные цепи нежелательно, например если:

1. выход переключателя подключен к аккумулятору, разрядка выхода может привести к его разрядке,
2. когда два силовых ключа используются в качестве мультиплексора мощности с двумя входами и одним выходом (где выходы соединены друг с другом), быстрая разрядка выхода приведет к потере мощности.

Следовательно в конфигурации мультиплексора источника питания необходимо выбрать переключатель питания который не имеет функции разрядки выхода. Для такой схемы требуется переключатель с функцией с «истинной» блокировкой обратного тока. Он предотвращает протекание обратного тока независимо от состояния линии управления.

Этот переключатель сравнивает входное напряжение V IN с выходным напряжением V OUT и включает схему защиты от обратного потока, которая активируется, когда V OUT > V IN.

Готовые модели переключателей

Имеющиеся в продаже силовые выключатели можно рассмотреть на примере семейства коммутаторов Toshiba TCK-126BG, TCK127BG и TCK128BG.

Эти микросхемы работают при входном напряжении от 1,0 до 5,5 В и нагрузочной способности до 1 А. Они потребляют очень низкий ток покоя IQ, который доходит до всего 1 нА. Кроме того, ток в режиме ожидания составляет 13 нА. Типичные значения сопротивления в открытом состоянии составляют 46 мОм при 5 В, 58 мОм при 3,3 В, 106 мОм при 1,8 В и 210 мОм при 1,2 В.

Небольшие их размеры экономят место на плате, что очень важно для сверхкомпактных устройств носимой электроники.

Рассматриваемые ключи имеют встроенную схему управления скоростью нарастания выходного напряжения с фиксированным временем нарастания 363 мкс при напряжении 3,3 В. Различия между версиями касаются наличия или отсутствия функции быстрого разряда на выходе и активного состояния Контакт ВКЛ/ВЫКЛ.

В общем выключатели питания имеют решающее значение для обеспечения более низкого энергопотребления, компактных размеров и снижения затрат на внедрение небольших устройств с батареечным питанием. а силовые ключи серии TCK12xBG характеризуются особо малым током покоя и высокой функциональностью в небольшом корпусе, что позволяет им соответствовать всем требованиям разработчика.

Электронные переключатели для телефонов Alcatel MSH Adapter в Сыктывкаре: 59-товаров: бесплатная доставка, скидка-85% [перейти]

Партнерская программаПомощь

Сыктывкар

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Электротехника

Электротехника

Детские товары

Детские товары

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Дом и сад

Дом и сад

Вода, газ и тепло

Вода, газ и тепло

Мебель и интерьер

Мебель и интерьер

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство

Все категории

ВходИзбранное

Электронные переключатели для телефонов Alcatel MSH Adapter

Зарядное устройство Wiwu Comet Type-C — USB-A Power Adapter 30W PQ303E White 17888

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

Зарядное устройство Wiwu Comet Type-C Power Adapter 20W RY-U56 White 17244

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

Зарядное устройство Wiwu Comet Power Adapter USB-C + QC 3. 0 RY-U20-A 16177

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

499

1500

Сетевое зарядное устройство для телефона Apple 20W USB-C Power Adapter / Быстрая Зарядка iPhone xr/11/12/12 pro/13/13 pro и ipad/Зарядное 20 W Блок быстрой зарядки /Адаптер питания выход USB-C/СЗУ айфона 11/12 Type-C

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

360

1400

Сетевое зарядное устройство для телефона Apple 20W USB-C Power Adapter Быстрая Зарядка iPhone xr/11/12/12pro/13/13pro и ipad, USB-C, Type-c (20W / 3.1A)

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

1 745

1799

Универсальное крепление для смартфона Rokform Universal Adapter Kit Тип: Крепление для мобильного

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

500

1500

Сетевое зарядное устройство телефонов для Apple 20W USB-C Power Adapter Быстрая Зарядка iPhone xr/11/12/12pro , USB-C, Type-c (20W / 3. 1A

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

479

800

Сетевое зарядное устройство для телефона Apple 20W USB-C Power Adapter Тип: Зарядное устройство,

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

419

1590

Зарядка для iPhone / Сетевое зарядное устройство телефонов Apple 20W USB-C Power Adapter Быстрая xr/11/12/12pro , USB-C, Type-c (20W 3.1A)

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

580

1299

Сетевое зарядное устройство Power Adapter для телефонов Apple 20W USB-C Быстрая Зарядка айфон / Samsung Xiaomi наушников AirPods Pro , Блок питания iPhone/Самсунг

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

329

1485

Сетевое зарядное устройство для телефона Apple 20W USB-C Power Adapter/Быстрая Зарядка iPhone xr/11/12/12pro/13/13pro и ipad/Зарядное Блок быстрой зарядки /Адаптер питания выход USB-C/СЗУ айфона 11/12 Type-C

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

595

2560

Сетевое зарядное устройство для телефона IPHONE 20W USB-C Power Adapter / Быстрая Зарядка Тип:

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

504

2500

Сетевое зарядное устройство телефонов для Apple 20W USB-C Power Adapter Быстрая Зарядка iPhone xr/11/12/12pro/13/13pro/13pro max, USB-C, Type-c (20W / 3. 1A)

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

377

790

Оригинальный адаптер Xiaomi Adapter Black, зарядное устройство сетевое, для телефона, смартфона, аккумулятора, USB, Android, iOS

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

580

1999

Сетевое зарядное устройство Power Adapter для телефонов Apple 20W USB-C Быстрая Зарядка айфон xr/11/12/12pro/13/13pro/ iPad / Samsung Xiaomi наушников AirPods Pro , Type-c (20W 3.1A)

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

499

1999

Сетевое зарядное устройство Power Adapter для телефонов Apple 20W USB-C Быстрая Зарядка айфон iPhone / iPad Samsung Xiaomi наушников AirPods Pro , Type-c

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

700

2000

Сетевое зарядное устройство для телефона Apple 20W USB-C Power Adapter Тип: Блок питания для

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

410

799

Сетевое зарядное устройство для телефона Apple 20W USB-C Power Adapter Быстрая Зарядка iPhone xr/11/12/12pro и ipad, USB-C, Type-c (20W / 3. 1A)

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

349

2485

Сетевое зарядное устройство для телефона 20W USB-C Power Adapter /Быстрая зарядка Apple iPhone xr/11/12/12pro/13/13pro и ipad, USB-C, Type-c (20W / 3.Адаптер «Блок Tайп си быстрой зарядки Айфон Iphone» скоростное

В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары

24 633

Unify OpenStage Adapter адаптер ( L30250-F600-C128 )

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Адаптер для зарядки телефона и планшета Type-C and Lightning 3 in 1 Ethernet Adapter

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Карта памяти Qumo microSDHC class 10 + SD adapter Производитель: Qumo, Объем памяти: 4 ГБ, 8 ГБ, 16

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Apple USB Power Adapter 1A из комплекта iPhone, Белый Производитель: Apple

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Автомобильное зарядное устройство и адаптер для мобильного телефона Ładowarka Hama MagCharge Car FC15 Jednoczęściowa 1x USB-C 3 A (001872680000)

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

14 440

MITEL AASTRA terminal 6865i w/o AC adapter (SIP-phone, optional PS) 80C00001AAA-A Производитель:

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Электронные модули (arduino) RUICHI 20Pin Adapter Board

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 страница из 3

Переключатель режимов 5-ти позиционный электронный скрытого монтажа, 16556901150

Артикул: DOR2048         0 отзывов

Акция «Горячая неделя ТБМ» Самые выгодные предложения на популярные артикулы. Внимание! Цвет и конфигурация товара на изображениях могут незначительно отличаться от оригинала

Характеристики: Торговая марка DORMA Тип двери Раздвижная Тип двери Телескопическая Страна происхождения Германия Цвет Нет данных Вес 0. 110 кг

Узнать оптовую цену Срок поставки уточните у менеджера

Характеристики

Описание

Сенсорный переключатель режимов EPS-S (5-ти позиционный)

Электронный переключатель режимов, 5-ти позиционный (Открыто, Закрыто, Автомат, Только выход, Частичное открытие), сенсорный (мембранные кнопки), скрытый монтаж. Стандарт S55.

Показать все

Свернуть

Средний рейтинг товара  0 (0 отзывов)

Отзывы

Пожалуйста, представьтесь*

Ваш email (не будет опубликован)*

* — обязательное для заполнения поле

Отзывы о товаре (0)

Документация (PDF)

Доставка

Наш транспорт

Мы перевозим товар любых габаритов (в т. ч. длинномер) в любую точку России и стран СНГ. Наш транспорт оборудован всеми необходимыми средствами разгрузки (гидроборт, гидравлическая тележка), которые помогут Вам быстро и безопасно принять товар в любых условиях!

Наши водители

Наши водители всегда доброжелательны и готовы оказать необходимое содействие при разгрузке и приемке товара, а также обеспечат Вас всеми необходимыми товарно-сопроводительными документами.

Наши менеджеры

Наши сотрудники учтут все Ваши пожелания по срокам и условиям доставки. Окажут консультативную помощь по любым вопросам, связанным с доставкой и обеспечат полный контроль поставки товара.

Ваши заказы

Все ваши заказы будут доставлены в целости, сохранности и своевременно.

Более подробно с правилами и условиями доставки можно ознакомиться в Положении по доставке по Вашему региону. Их соблюдение поможет сделать процесс покупки еще более удобным, быстрым и выгодным.

С этим товаром также покупают

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Комплект створок FLEX для двустворчатой двери 3000(Ш)x3200(В) мм (часть дл… Комплект створок FLEX для двустворчатой двери 3000(Ш)x3200(В) мм (часть для сборки, в покраску не отправлять, необходима комплектация артикулом DOR2113A), для заполнений — стекло, 8 мм, стеклопакет 22мм Арт. DOR2113B

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Блок минидрайв ES200 Easy Plus, 4000067 Блок минидрайв ES200 Easy Plus, 4000067 Арт. DOR2028P

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Пластина монтажная 4150 мм неокрашенная, 25505103120 Пластина монтажная 4150 мм неокрашенная, 25505103120 Арт. DOR2034

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Комплект створок FLEX TST 2000(Ш)x2500(В) мм (часть для сборки, в покраску… Комплект створок FLEX TST 2000(Ш)x2500(В) мм (часть для сборки, в покраску не отправлять, необходима комплектация артикулом DOR2175A), для заполнений — стекло, 8 мм, стеклопакет 22 мм, без стекла, 80 Арт. DOR2175B

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Блок минидрайв ES200, 4000061 Блок минидрайв ES200, 4000061 Арт. DOR2027

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Профиль трека 4150 мм анодированный, 25507902120 Профиль трека 4150 мм анодированный, 25507902120 Арт. DOR2036.01

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Комплект створок FLEX TST 2000(Ш)x2500(В) мм (часть для покраски, необходи… Комплект створок FLEX TST 2000(Ш)x2500(В) мм (часть для покраски, необходима комплектация артикулом DOR2175B), для заполнений — стекло, 8 мм, стеклопакет 22 мм, без стекла, 8020228) Арт. DOR2175A

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Блок минидрайв ES75 без подключения замка и аккумулятора, 4000064 Блок минидрайв ES75 без подключения замка и аккумулятора, 4000064 Арт. DOR2026

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Комплект створок FLEX для двустворчатой двери 3000(Ш)x3200(В) мм (часть дл… Комплект створок FLEX для двустворчатой двери 3000(Ш)x3200(В) мм (часть для покраски, необходима комплектация артикулом DOR2113B), для заполнений — стекло, 8 мм, стеклопакет 22 мм, без стекла, 8020220 Арт. DOR2113A

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

• ()

  Акция «Горячая неделя ТБМ»

  Самые выгодные предложения на популярные артикулы.

  Профиль привода 4150 мм неокрашенный, 25505002120 Профиль привода 4150 мм неокрашенный, 25505002120 Арт. DOR2035

  Уточните цену

  Оптовая цена доступна после авторизации

Москва

141006, Московская область, г.Мытищи, Волковское шоссе, вл15с1

Контакты

+7 (495) 995-39-32

• Стать Клиентом ТБМ

Где купить окна

• Отзывы о работе
• Обратная связь
• Правила по рекламациям
• Правила возврата товара

Все сайты компании Сайт компании ТБМ Представительский сайт компании ТБМ www. tbm.ru Сайт ТБМ Online Каталог для оптовых покупателей www.tbm.ru/tbm-online/ Сайт ТБМ Маркет Каталог для розничных покупателей www.tbmmarket.ru Сайт компании ДОК ТБМ Производство деревянных конструкций по современным технологиям www.doktbm.ru

© Компания «ТБМ»

Разработка сайта —Redsoft

Импульсные схемы — переключатель — CoderLessons.com

Переключатель – это устройство, которое создает или разрывает цепь или контакт. Кроме того, он может конвертировать аналоговые данные в цифровые данные. Основные требования к коммутатору должны быть быстрыми и переключаться без искрения. Основными частями являются переключатель и связанные с ним схемы.

Есть три типа выключателей . Они –

• Механические выключатели
• Электромеханические переключатели или реле
• Электронные выключатели

Механические выключатели

Механические выключатели – это выключатели более старого типа, которые мы ранее использовали. Но они были заменены электромеханическими переключателями, а затем и электронными переключателями в нескольких приложениях, чтобы преодолеть недостатки первого.

Недостатки механических переключателей заключаются в следующем –

• Они имеют высокую инерцию, что ограничивает скорость работы.
• Они производят искры при разрыве контакта.
• Контакты переключателя сделаны тяжелыми, чтобы нести большие токи.

Механические переключатели выглядят как на рисунке ниже.

Эти механические переключатели были заменены электромеханическими переключателями или реле, которые имеют хорошую скорость работы и уменьшают искрение.

Реле

Электромеханические переключатели также называются реле . Эти переключатели являются частично механическими и частично электронными или электрическими. Они больше по размеру, чем электронные переключатели, и меньше по размеру, чем механические переключатели.

Строительство Эстафеты

Реле выполнено так, что замыкание контакта подает питание на нагрузку. Во внешней цепи у нас есть источник питания для нагрузки и источник питания катушки для управления работой реле. Внутри рычаг соединен с железным ярмом жесткой пружиной для удержания рычага вверх. Соленоид соединен с ярмом с намотанной на него рабочей катушкой. Эта катушка связана с источником питания катушки, как упоминалось.

Рисунок ниже объясняет конструкцию и работу реле.

Работа реле

Когда выключатель замкнут, устанавливается электрический путь, который возбуждает соленоид. Рычаг соединен тяжелой пружиной, которая поднимает рычаг и удерживает его. Когда соленоид получает питание, он тянет рычаг к нему, против силы натяжения пружины. Когда рычаг тянут, движущийся контакт встречает неподвижный контакт, чтобы соединить цепь. Таким образом, соединение цепи включено или установлено, и лампа светится, указывая на это.

Когда переключатель выключен, соленоид не получает ток и обесточивается. Это оставляет рычаг без какого-либо притяжения к соленоиду. Пружина тянет рычаг вверх, что разрывает контакт. Таким образом, соединение цепи отключается.

На рисунке ниже показано, как выглядит практичное реле.

Давайте теперь посмотрим на преимущества и недостатки электромагнитного переключателя.

преимущества

• Реле потребляет меньше энергии, даже для того, чтобы справиться с большой мощностью в нагрузке.
• Оператор может находиться на большем расстоянии, даже справиться с высоким напряжением.
• Нет искрения при включении или выключении.

Недостатки

• Медленно в работе
• Части подвержены износу

Типы защелок в реле

В зависимости от режима работы существует множество типов реле, таких как электромагнитное реле, твердотельное реле, тепловое реле, гибридное реле, герконовое реле и т. Д.

Реле выполняет соединение с помощью защелки, как показано на следующем рисунке.

Существует четыре типа защелок в реле. Они –

• Однополюсный однопроходный (SPST) – этот фиксатор имеет однополюсный и брошен в один бросок для установления соединения.

• Однополюсный двойной ход (SPDT) – этот фиксатор имеет однополюсный и двойной ход для соединения. У него есть возможность установить соединение с двумя разными цепями, для которых были подключены два броска.

• Двухполюсный однопроходный (DPST) – этот фиксатор имеет двухполюсный и однопроходный для соединения. Любая из двух цепей может сделать подключение доступным для одной цепи.

• Double Pole Double Throw (DPDT) – эта защелка имеет двойной полюс и брошена в двойной ход, чтобы выполнить два соединения одновременно.

Однополюсный однопроходный (SPST) – этот фиксатор имеет однополюсный и брошен в один бросок для установления соединения.

Однополюсный двойной ход (SPDT) – этот фиксатор имеет однополюсный и двойной ход для соединения. У него есть возможность установить соединение с двумя разными цепями, для которых были подключены два броска.

Двухполюсный однопроходный (DPST) – этот фиксатор имеет двухполюсный и однопроходный для соединения. Любая из двух цепей может сделать подключение доступным для одной цепи.

Double Pole Double Throw (DPDT) – эта защелка имеет двойной полюс и брошена в двойной ход, чтобы выполнить два соединения одновременно.

На следующем рисунке показан схематический вид всех четырех типов соединений с защелкой.

Электронный переключатель

Следующий тип переключателя, который будет обсуждаться, – это электронный переключатель. Как упоминалось ранее, транзистор является наиболее часто используемым электронным переключателем из-за его высокой скорости работы и отсутствия искрения .

На следующем рисунке показана практичная электронная схема, созданная для обеспечения работы транзистора в качестве переключателя.

Транзистор работает как переключатель во включенном состоянии, когда он работает в области насыщения. Он работает как переключатель в состоянии ВЫКЛ, когда он работает в отключенной области. Он работает как усилитель в линейной области, которая лежит между транзистором и отсечкой. Чтобы иметь представление об этих областях работы, обратитесь к главе о транзисторах из учебного пособия ОСНОВНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.

Когда внешние условия настолько устойчивы и преобладают высокие температуры, тогда простой и нормальный транзистор не подойдет. Для таких целей используется специальное устройство под названием Silicon Control Rectifier , просто SCR . Это будет подробно обсуждаться в учебнике POWER ELECTRONICS.

Преимущества электронного выключателя

Есть много преимуществ электронного переключателя, таких как

• Меньше по размеру
• Легче в весе
• Сверкающая операция
• Нет движущихся частей
• Менее подвержен износу
• Шум меньше операции
• Быстрая операция
• Дешевле, чем другие переключатели
• Меньше обслуживания
• Безотказный сервис из-за твердого состояния

Транзистор – это простой электронный переключатель, имеющий высокую рабочую скорость. Это твердотельное устройство, и все контакты просты, и поэтому во время работы исключается искрение. Мы обсудим этапы переключения в транзисторе в следующей главе.

Switches от Allied Electronics & Automation, часть RS Group

АББ (3842)

Безопасность ABB Jokab (445)

Адафрут Индастриз (15)

Алтех Корпорейшн (1711)

Амфенол Промышленный (33)

Компоненты АПЕМ (668)

Группа инструментов Apex Производитель (13)

ПНГ (29)

Шестигранник АПМ (93)

Арколэктрик (Булгин ООО) (607)

Стрела Харт (4)

Ремесленные элементы управления (4)

Ч/Б элементы управления (675)

Баллафф (763)

КОЛОКОЛЬЧИК (1)

БЭП (50)

Системы синего моря (57)

Боген Коммуникейшнс, Инк. (4)

Борнс (4)

Брэди (3)

Булгин (248)

БЕРНДИ (3)

Буссманн от Eaton (5)

К&К (769)

Карлинг Технологии (39112)

Карло Гавацци, Inc. (2608)

Черри Америкас (9)

Копал (1)

Крузе (2360)

CW Industries (1095)

Дротики (1)

Дэвис Молдинг (3)

Диалайт (4)

Инструменты Дуайера (169)

Динапар (2)

ЕАО (4600)

Eaton — Катлер Хаммер (3076)

Итон / Переключатели (391)

Итон Транспорт (4)

Сигнализация Эдвардса (683)

Электросвитч Инк. (331)

Эндресс+Хаузер (57)

ЭРГ (20)

Компоненты Эссентра (18)

Электронный переключатель (520)

Защита и управление цепями E-T-A (35)

Системы ЭТИ (15)

Юэлликс (3)

Фабко-Эйр (4)

Фесто (4)

Искатель (2)

Выкидная линия (10)

ГК Электроника (84)

ГЕМКО (163)

Датчики GEMS, Inc (100)

Грейхилл (710)

Гардиан Электрик (2)

Ханивелл (3685)

Сенсор HSI (57)

Электромонтажное устройство Hubbell-Kellems (108)

ИКП (2)

Идеальные отрасли (25)

Корпорация IDEC (13949)

IFM Эффектор (11)

Промышленные соединения и решения GE (435)

Интерматик (2)

Пушка ИТТ (1)

Переключатели ITW (132)

Джонсон Электрик (209)

Электроника Keystone (20)

Л-ком (8)

Лёз (20)

Левитон (216)

Линейный мастер (117)

Литтельфузе (26)

Лорлин (105)

ЛОВАТО Электрик (1194)

Мэллори Соналерт (1)

Маринко (21)

Переключатели Marquardt (666)

Мастер-прибор (9)

Мерсен (1)

Металлообработка Пневматика (1)

Молекс Инкорпорейтед (4)

Молекс Вудхед/Брэд (23)

Муррелектроник (1)

НКЦ (2)

Нидек Копал Электроникс (700)

Переключатели НКК (14637)

Норгрен (20)

NTE Electronics, Inc. (4)

нВент ХОФФМАН (2)

Омит (336)

Омрон Автоматизация (6239)

Электронные компоненты Omron (1871 г.)

Безопасность Omron (Sti) (1183)

Вентиляторы Ориона (1)

ОСЭПП (8)

Панасоник (518)

Пандуит (2)

Парковая мощность (3)

Пасс и Сеймур (68)

КПБ линейный (1)

Автоматизация производства Pepperl+Fuchs (210)

Автоматизация процессов Pepperl+Fuchs (1)

Феникс Контакт (30)

Пильц (134)

Помона Электроникс (1)

РАФИ (3548)

Риттал (3)

RS Pro от Allied (1489)

Safran Electric & Power (852)

Шаффнер (5)

Шмерсаль (159)

Шнайдер Электрик (3273)

Шрофф (1)

Шуртер (1077)

Селко (27)

Сенсата — Эйрпакс (1)

Sensata — Cynergy3 (365)

БОЛЬНОЙ (166)

Сименс (5520)

Силиконикс / Вишай (1)

Корпорация SMC (98)

Спеко Технологии (1)

Квадрат D (829)

Штойте (174)

Свитчкрафт (78)

Фитинги T&B от ABB (1)

ТЕ подключение (926)

Датчики Telemecanique (1208)

Стадионная группа (4)

ТУРК (21)

VCC (Компания визуальных коммуникаций) (20)

Уолдом (1)

Уайт-Роджерс (2)

Вигманн (3)

Проволочная форма (1)

Вюрт Электроникс (2)

ZF Электроника (439)

Избыточные переключатели | Кулисные, нажимные, микропереключатели и многое другое

Меню

Счет

Мы предлагаем широкий выбор электрических выключателей. Наш ассортимент состоит из поворотных и кулисных переключателей, клавишных панелей, переключателей давления и т. д. Все они доступны по сниженным ценам. Как дистрибьютор электрических выключателей, мы постоянно обновляем наши запасы новейшими и самыми передовыми излишками выключателей на рынке.

Если вам нужен переключатель, которого нет на складе, отправьте запрос на запасную часть. Мы сделаем все возможное, чтобы получить эту часть для вас как можно скорее. Если у вас есть другие вопросы о наших силовых выключателях, не стесняйтесь обращаться к нам.

Ниже представлен наш выбор электрических выключателей для продажи.

Посмотреть как Список Сетка

Пункты 1-24 из 1531

Показывать

24 48 72

на страницу

Сортировать по наименование товара Цена Индекс ранга Установить нисходящее направление

Посмотреть как Список Сетка

Пункты 1-24 1531 г.

Показывать

24 48 72

на страницу

Сортировать по наименование товара Цена Индекс ранга Установить нисходящее направление

Магазин по

Варианты покупок

Категория

1. ДИП-переключатель 104 Предметы
2. Ножной переключатель 4 Предметы
3. Переключатель с подсветкой 101 Предметы
4. Клавиатуры 10 Предметы
5. Выключатель с ключом 21 Предметы
6. Листовой переключатель 8 Предметы
7. Концевой выключатель 76 Предметы
8. Микропереключатели 130 Предметы
9. Военный переключатель 55 Предметы
10. Мгновенный переключатель 31 Предметы
11. Реле давления 25 Предметы
12. Бесконтактный переключатель 127 Предметы
13. Кнопочный переключатель 266 Предметы
14. Герконовый переключатель 17 Предметы
15. Кулисный переключатель 69 Предметы
16. Роликовый переключатель 25 Предметы
17. Поворотный переключатель 144 Предметы
18. Ползунковый переключатель 101 Предметы
19. Специальный переключатель 138 Предметы
20. Переключатель температуры 87 Предметы
21. Дисковый переключатель 21 Предметы
22. Тумблер 297 Предметы

Конфигурация контактов

1. 1 нет, 1 НЗ 5 Предметы
2. ДП3Т 4 Предметы
3. Драгоценный металл 1 вещь
4. СПСТ № 4 Предметы
5. СП 5 Предметы
6. 2П3Т 1 вещь
7. 4ПСТ 2 Предметы
8. SPDT 1 Нет, 1 НЗ 11 Предметы
9. СПСТ 116 Предметы
10. Серебряный сплав 1 вещь
11. 3 способ 1 вещь
12. 4PDT 27 Предметы
13. 36ПДТ 1 вещь
14. НК 1 вещь
15. ДПСТ 41 Предметы
16. 4 Позиция 1 вещь
17. ДП4Т 2 Предметы
18. ПБ 2 Предметы
19. 4П 1 вещь
20. СП 1 Нет, 1 НЗ 1 вещь
21. 1П3Т 4 Предметы
22. ДП 5 Предметы
23. DPDT 2 Нет, 2 НЗ 4 Предметы
24. 6PDT 1 вещь
25. СПСТ-№ 2 Предметы
26. ДПДТ 115 Предметы
27. SPDT 171 Предметы
28. 3ПСТ 5 Предметы
29. 3PDT 13 Предметы
30. СП3Т 1 вещь

Показать больше

Электромеханические переключатели | Panasonic Industrial Devices

Электромеханический значок

• Переключатели
• Энкодеры и потенциометры
• Дисплеи и панели HMI

Продукты

Повышение надежности.

Стремясь обеспечить высочайший уровень качества, Panasonic предлагает клиентам электронные переключатели, которые улучшают общее впечатление от устройства.

Электромеханические переключатели Panasonic обычно используются в качестве устройств интерфейса человек-машина и включают в себя новейшие сенсорные / тактильные переключатели, многофункциональные переключатели и многое другое.

Переключатели Продукция

• Светосенсорные / тактильные переключатели

  Светосенсорные переключатели Panasonic — это высококачественные тактильные переключатели, которые универсальны и могут использоваться практически в любом пользовательском интерфейсе.

• Переключатели детекторов

  Детекторные переключатели Panasonic используются для обнаружения внутренних механических движений и преобразования этих или ручных операций человека, таких как закрытие раскладушки, в электронные сигналы.

• Кнопочные выключатели

  Panasonic предлагает кнопочные выключатели различных размеров и размеров, а также неблокирующиеся и самоблокирующиеся типы.

• Кулисные переключатели питания

  Кулисные переключатели управления и питания Panasonic по требованиям безопасности соответствуют классу изоляции II EN61058-1.

• Переключатели мгновенного действия с уплотнением

  Получите дополнительную информацию о серии экологически герметичных переключателей Panasonic с конструкцией из эпоксидной смолы и резиновым колпачком.

• Негерметичные выключатели мгновенного действия

  Негерметичные выключатели мгновенного действия различных размеров, номинальных токов, вариантов клемм, приводов и значений рабочего усилия.

• Переключатели обнаружения падения

  Переключатели обнаружения падения Panasonic содержат компактный наконечник с надежным фотодатчиком.

• Щелчковые/тумблерные переключатели

  Щелчковые/тумблерные переключатели — это операционный переключатель, который управляется вручную и может использоваться для выбора между состояниями ВКЛ-ВЫКЛ.

Продукты

Повышение надежности. Дизайн для стабильности.

Стремясь обеспечить высочайший уровень качества, Panasonic предлагает клиентам электронные переключатели, которые улучшают общее впечатление от устройства.

Электромеханические переключатели Panasonic обычно используются в качестве устройств интерфейса человек-машина и включают в себя новейшие сенсорные / тактильные переключатели, многофункциональные переключатели и многое другое.

Переключатели Продукция

• Светосенсорные / тактильные переключатели

  Светосенсорные переключатели Panasonic — это высококачественные тактильные переключатели, которые универсальны и могут использоваться практически в любом пользовательском интерфейсе.

• Детекторные переключатели

  Детекторные переключатели Panasonic используются для обнаружения внутренних механических движений и преобразования этих или ручных операций человека, таких как закрытие раскладушки, в электронные сигналы.

• Кнопочные выключатели

  Panasonic предлагает кнопочные выключатели различных размеров и размеров, а также неблокирующиеся и самоблокирующиеся типы.

• Кулисные переключатели питания

  Кулисные переключатели управления и питания Panasonic по требованиям безопасности соответствуют классу изоляции II EN61058-1.

• Переключатели мгновенного действия с уплотнением

  Получите дополнительную информацию о серии экологически герметичных переключателей Panasonic с конструкцией из эпоксидной смолы и резиновым колпачком.

• Негерметичные выключатели мгновенного действия

  Негерметичные выключатели мгновенного действия различных размеров, номинальных токов, вариантов клемм, приводов и значений рабочего усилия.

• Переключатели обнаружения падения

  Переключатели обнаружения падения Panasonic содержат компактный наконечник с надежным фотодатчиком.

• Щелчковые/тумблерные переключатели

  Щелчковые/тумблерные переключатели — это операционный переключатель, который управляется вручную и может использоваться для выбора между состояниями ВКЛ-ВЫКЛ.

Продукты

Повышение надежности. Дизайн для стабильности.

Стремясь обеспечить высочайший уровень качества, Panasonic предлагает клиентам электронные переключатели, которые улучшают общее впечатление от устройства.

Электромеханические переключатели Panasonic обычно используются в качестве устройств интерфейса человек-машина и включают в себя новейшие сенсорные / тактильные переключатели, многофункциональные переключатели и многое другое.

Переключатели Продукты

• Light Touch / Тактильные переключатели

  Light Touch Switch от Panasonic — это высококачественные тактильные переключатели, которые универсальны и могут использоваться практически в любом приложении пользовательского интерфейса.

• Детекторные переключатели

  Детекторные переключатели Panasonic используются для обнаружения внутренних механических движений и преобразования этих или ручных операций человека, таких как закрытие раскладушки, в электронные сигналы.

• Кнопочные выключатели

  Panasonic предлагает кнопочные выключатели различных размеров и размеров, а также неблокирующиеся и самоблокирующиеся типы.

• Кулисные переключатели питания

  Кулисные переключатели управления и питания Panasonic по требованиям безопасности соответствуют классу изоляции II EN61058-1.

• Переключатели мгновенного действия с уплотнением

  Получите дополнительную информацию о серии экологически герметичных переключателей Panasonic с конструкцией из эпоксидной смолы и резиновым колпачком.

• Негерметичные выключатели мгновенного действия

  Негерметичные выключатели мгновенного действия различных размеров, номинальных токов, вариантов клемм, приводов и значений рабочего усилия.

• Переключатели обнаружения падения

  Переключатели обнаружения падения Panasonic содержат компактный наконечник с надежной конструкцией фотодатчика.

• Щелчковые/тумблерные переключатели

  Щелчковые/тумблерные переключатели — это операционный переключатель, который управляется вручную и может использоваться для выбора между состояниями ВКЛ-ВЫКЛ.

Таймеры, провода, выключатели и другое электрооборудование

Теперь, когда у вас есть элементы освещения, пришло время купить электрооборудование, необходимое для завершения установки. Нужны ли вам электрические провода и низковольтный трансформатор для ландшафтного освещения или защитные шнуры для уличных рождественских огней, 1000Bulbs.com доставит их прямо к вашей двери.

Розетки, удлинители и адаптеры

Неважно, насколько сложна ваша установка, всему нужна точка контакта. Ищете ли вы фенольные розетки, удлинители E26 или просто обычную настенную розетку, 1000Bulbs.com поможет вам с широким выбором розеток и адаптеров. У нас есть как фенольные, так и фарфоровые розетки, а также галогенные, линейные люминесцентные, компактные люминесцентные, поворотно-замковые GU24, HID-розетки и многое другое. Найдите розетки, которые вам нужны для любой точки проекта, от временных розеток, чтобы дать свет во время сборки, до подвесных светильников из латуни и никеля, когда вы закончите реконструкцию кухни.

Розетки и крышки для защиты от непогоды

Электрооборудование нуждается в питании как внутри, так и вне помещений. Если вы не хотите таскать генераторы или постоянно подключать все провода, скорее всего, вы будете питать свои электронные устройства от розетки. Закажите стандартные, AFCI, GFCI или комбинированные розетки в соответствии с вашими потребностями. Перед заказом ознакомьтесь с Национальным электротехническим кодексом (NEC), чтобы знать, какие розетки требуются для каждой комнаты в вашем доме или коммерческом здании. Розетки AFCI и GFCI специально разработаны для защиты от проблем с электропитанием, вызванных дуговым замыканием или замыканием на землю. Если у вас есть маленькие дети, подумайте о розетке с защитой от несанкционированного доступа. Эти розетки имеют дополнительный компонент безопасности, который затрудняет случайное вставление постороннего предмета в розетку. Погодостойкие крышки — еще одна функция безопасности для наружных розеток.

Электрический провод

1000Bulbs. com предлагает широкий ассортимент товаров, отвечающих вашим потребностям. Закажите провод калибра 10, 12 или 14 для ландшафтного освещения и других приложений с низким напряжением. Купите удлинители со встроенной защитой от перенапряжения, чтобы обезопасить игровое оборудование или предотвратить выход из строя офисной электроники из-за отключения электроэнергии. Вы также можете найти старинные удлинители для старинных лампочек. 1000Bulbs.com также продает наборы шнуров для ламп, провода для ламп и старинные вилки для проводов, а также диммеры для настольных ламп.

Настенные выключатели

Домашнее освещение далеко продвинулось вперед по сравнению с простыми выключателями первоначального электрического освещения. В автоматическом освещении используется несколько технологий для проверки наличия или отсутствия людей в помещении, элементы управления диммерами теперь специально разработаны для различных технологий освещения и для удаленного использования, а миниатюрные таймеры позволяют использовать однократное или периодическое отсчет времени для ваших источников света. Настенные выключатели никогда не будут прежними с таким набором опций, стилей и цветов.

Выключатели света с датчиком движения предназначены не только для дома. Установите датчики присутствия в общественных туалетах, чтобы экономить электроэнергию и включать свет только тогда, когда это необходимо. Включите управление движением на складах и в распределительных центрах с помощью датчиков движения для высоких пролетов. Хотя эти электрические выключатели можно установить самостоятельно, мы всегда советуем перед установкой проконсультироваться с лицензированным электриком, если вас не устраивают инструкции по установке или работа с электричеством. И самое главное: не забудьте выключить электричество на рубильнике.

Фотоэлементы и устройства управления наружным освещением

В дополнение к внутренним таймерам 1000Bulbs.com предлагает наружные таймеры и фотоэлементы (как традиционные, так и светодиодные), чтобы вы могли контролировать наружное освещение. Убедитесь, что нагрузка соответствует типу фотоэлемента. Вы не можете использовать несколько типов нагрузки в одной цепи и не должны использовать фотоэлемент, совместимый со светодиодами, с традиционной технологией освещения или наоборот. Это приведет к повреждению фотоэлемента, компонента освещения или того и другого. Выбирайте между пружинным, астрономическим, механическим или электронным таймером, эти элементы управления помогут вам установить его и забыть о нем. Некоторые таймеры автоматически настраиваются на летнее время, чтобы вы не оставляли свет включенным на час дольше, чем нужно, или не включали его слишком рано. В сочетании с лампами UL для влажных помещений эти таймеры и фотоэлементы можно использовать для освещения парковки или фасада здания, экономя деньги на электроэнергию и расходы на техническое обслуживание по сравнению с тем, чтобы оставлять свет включенным круглосуточно и без выходных. Некоторые таймеры также можно использовать для включения нагревательных элементов, фонтанов, рождественских огней и других декоративных элементов.

Датчики дыма и угарного газа

Защитите свой дом или арендуемую недвижимость с помощью детекторов дыма и угарного газа. Регулирующие кодексы варьируются от штата к штату в отношении необходимого количества и местоположения единиц. В некоторых штатах обычные проверки ложатся на жителей, а в других ответственность лежит на арендодателе. Блоки могут быть проводными или автономными блоками с питанием от батареи, каждый из которых имеет разные протоколы тестирования и графики. 1000Bulbs.com также предлагает подключаемые и модернизируемые устройства для домов престарелых и других мест, где жители могут иметь проблемы со слухом и нуждаться в дополнительных визуальных предупреждениях.

1000Bulbs.com выходит за рамки основ. У нас есть полная линейка электротехнической продукции, которая добавляет удобство и функциональность вашим осветительным приборам. Если вы не уверены, какие электротехнические изделия лучше всего соответствуют вашим потребностям, мы рекомендуем вам связаться с нашими дружелюбными и знающими менеджерами по работе с клиентами, которые будут рады помочь. Позвоните нам по телефону 1-800-624-4488 в обычное рабочее время.

Производители электрических выключателей | Поставщики электрических выключателей

Список производителей электрических выключателей

Примечание. Некоторые люди используют термин «автоматический выключатель» в отношении электрических выключателей. Это связано с тем, что, как и с автоматическим выключателем, люди нарушают и изменяют или разрывают цепь, когда переключают ее с разомкнутого на замкнутое. Однако электрические выключатели и автоматические выключатели на самом деле не одно и то же. Скорее, автоматические выключатели — это аксессуар, используемый для безопасного переключения электрических токов.

Они были изобретены некоторое время назад из-за необходимости безопасно и легко контролировать поток электричества. Первыми электрическими выключателями были выключатели света, изобретенные Томасом Эдисоном, который также был одним из первых изобретателей лампочки. Готовясь к празднованию Нового 1880 года, Эдисон создал ряд электрических компонентов для светового дисплея. Среди этих компонентов были переключатели.

Вскоре после того, как Эдисон разработал свои переключатели, Джон Генри Холмс, британский инженер, изобрел быстродействующий переключатель. Этот переключатель препятствовал накоплению остатков, вызванных дуговым разрядом, что делало переключатели более долговечными. Это также сделало переключатели быстрее, сократив время, необходимое для того, чтобы два электрических контакта встретились друг с другом внутри цепи. В конце 19 века кнопочные выключатели стали довольно популярными.

В 1917 году на основе быстродействующего выключателя изобретатели из Нью-Йорка Моррис Голдберг и Уильям Дж. Ньютон изобрели тумблер. По сей день тумблер широко распространен в домах Северной Америки, где он служит повседневным выключателем света.

С начала 20-го века, хотя концепция электронных переключателей изменилась очень мало, способы управления ими изменились. Например, с помощью компьютерных технологий и электроники, доступных нам сейчас, мы можем активировать переключатели удаленно, используя воспринимаемое окружение, сигнал и многое другое. В будущем мы увидим только больше этого.

Электрические переключатели – GOT Interface LLC

Производители разрабатывают электронные переключатели на основе таких характеристик, как доступное пространство, окружающая среда, требуемый доступ и количество электронных цепей, которыми необходимо управлять.

Чтобы сделать электрический выключатель лучшим для вас, производители могут настраивать детали переключателя, такие как внутреннее устройство, метод управления, корпус и размер.

Например, несмотря на то, что многие переключатели работают независимо друг от друга, производители могут также конструировать их соединенными друг с другом, чтобы расширить возможности схемы. Более того, они могут проектировать их весьма разнообразно с точки зрения их сложности. Переключатели варьируются от самых простых операций, требующих физического прикосновения между исполнительным механизмом и проводниками, до самых продвинутых, требующих обнаружения магнитного поля или света для открытия и закрытия.

Кроме того, из соображений безопасности или эстетики производители могут создавать переключатели по индивидуальному заказу, в которых компоненты скрыты в корпусах из дерева, пластика или металла, при этом переключатель доступен.

Производители могут изготавливать очень маленькие переключатели, для доступа к которым требуется миниатюрный инструмент, например бесчернильная ручка. В то же время они могут делать переключатели, требующие только щелчка пальца или требующие особой силы. Чтобы узнать больше о доступных вам вариантах дизайна, поговорите с потенциальными поставщиками.

Электрические выключатели отличаются друг от друга по многим параметрам, но большинство из них состоят из проводящих материалов, проводов, приводов и клемм.

Проводящие материалы переключателя должны быть устойчивыми к коррозии, поскольку коррозия металла приводит к накоплению изолирующих оксидов, которые препятствуют правильной работе переключателя. Проводящие материалы также выбираются по таким параметрам, как стойкость к истиранию, механическая прочность, низкая токсичность и, в идеале, низкая стоимость.

Приводы представляют собой движущиеся части, которые выполняют функции переключения, прикладывая рабочую силу. Приводы, заключенные в защитный кожух, могут иметь любое количество механических соединений. Чаще всего исполнительным механизмом является тумблер или тележка, качелька или кнопка.

Клемма — это точка, в которой электрический проводник подключается к внешним цепям. Это может быть отдельный конец провода или он может быть снабжен застежкой или разъемом.

Вообще говоря, если электрическая цепь разомкнута, это означает, что она не подключена, что препятствует передаче тока. Если он закрыт, он подключен и пропускает ток. Переключатели, которые работают подобным образом, известны как бинарные устройства, и это название отражает их два состояния. Однако есть и другие переключатели, которые позволяют проходить разным напряжениям через несколько закрытых положений, которые изменяют выход того, к чему они подключены.

Одной из основных переменных всех электрических переключателей является тип привода или способ управления им. Исходя из этого, мы можем разделить переключатели на группы, в том числе с физическим управлением, механическим управлением и электронным управлением.

Типы с механическим управлением

Тумблеры контролируют подачу электроэнергии к устройству путем переключения в одно из двух или более различных положений. Самые простые тумблеры просто переключаются между выключением и включением, но некоторые более сложные тумблеры могут иметь более двух положений. Переключатель чаще всего состоит из рычага или рукоятки, которая используется для переключения между различными положениями, а внутренняя пружина надежно удерживает рычаг на месте в каждом из заданных положений.

Эти переключатели можно использовать для таких приложений, как управление бытовым освещением, управление промышленным оборудованием, быстрое подключение и отключение, быстрое переключение, а также когда устройства управления приложения установлены очень близко друг к другу. Многие переключатели могут коммутировать 250 В переменного тока при токе около 1 ампера.

Кнопочные выключатели используют заподлицо, утопленную или приподнятую кнопку в качестве привода. Они допускают двухпозиционное управление, которое активируется нажатием любой из этих кнопок. Нажатие кнопки «in» обеспечивает соединение во внутренней цепи, тем самым включая устройство, к которому подключен выключатель. Пружина внутри переключателя всегда толкает кнопку в положение «выкл.» или «выключено», поэтому, как только кнопка отпущена, цепь теряет соединение, выключая устройство. Это особенно полезно для приложений, требующих только кратковременного подключения или мгновенного электрического ввода.

Ползунковые переключатели прерывают подачу тока, чтобы «разорвать» электрические цепи. Они делают это, перемещаясь из положения в положение по прямой линии. Ползунковые переключатели, характеризующиеся своими скользящими приводами, обеспечивают как минимум два положения ползунка: «включено» и «выключено».

Водонепроницаемые выключатели специально разработаны для защиты от негативного воздействия воды, а также других сил, таких как удары, соль, коррозия и вибрации. Для обеспечения защиты водонепроницаемые выключатели заключены в водонепроницаемый корпус.

Поворотные переключатели управляются просто, с помощью вращающейся ручки управления. Поворотные переключатели обычно используются для приложений, требующих большего, чем просто включение и выключение, поскольку их можно поворачивать в различные положения. Благодаря этой функции они позволяют подключать одну точку к одной из множества различных точек электронной схемы. Эти переключатели бывают различных форм, включая поворотные переключатели, состоящие из трех уровней, соединенных с общим валом.

Кулисные переключатели — это переключатели, которые поднимаются с одного конца при нажатии на другой конец.

DIP-переключатели (двойной рядный корпус) Переключатели — это переключатели с ручным управлением, которые могут выполнять функции кулисных, ползунковых или поворотных переключателей. Установленный в таких устройствах, как пульты дистанционного управления и устройства открывания гаражных ворот, термин «DIP-переключатели» может фактически относиться к отдельному переключателю или небольшим группам из нескольких переключателей. В этом случае устройство, в котором находятся переключатели, может называться панелью переключателей.

Реле скорости контролируют вращательное движение и скорость вала или другого вращающегося компонента, и как только скорость компонента достигает заданного значения, цепь управления переключается или подается питание. Переключатель скорости может контролировать скорость вала различными способами, включая центробежный весовой механизм, магнитный датчик или оптический механизм.

Переключатели с замком являются подвидом поворотного переключателя, используемого в целях безопасности. Чтобы использовать их, вы должны вставить ключ и повернуть его в правильное положение. Правильной позицией может быть любая остановка на полном круге. Переключатели с замком могут работать только в одном положении или поддерживать функции, доступные в разных положениях.

Концевые выключатели — это выключатели, которые блокируют перемещение объекта за заданное значение.

Типы с электронным управлением

Реле-переключатели — это любые переключатели с электронным управлением.

Сигнальные переключатели получают информацию из окружающей среды, чтобы решить, как настроить свои схемы. Они регулируют схемы с помощью электронных входов. Многие продукты полагаются на сигнальные переключатели. Примеры этих продуктов включают термостаты, охранные фонари, указатели поворотов и фонари, медицинское оборудование и оборудование для пищевой промышленности.

Полупроводниковые транзисторы являются наиболее распространенным типом электрических переключателей. Они встречаются во всех видах вычислительных компонентов.

Дистанционные электрические выключатели активируют или деактивируют цепи вдали от физической цепи. Они расположены внутри пультов дистанционного управления.

Бесконтактные переключатели активируются, когда они обнаруживают приближение объекта. Эти переключатели обычно используются в машинах, и они используют магнитные и высокочастотные электромагнитные поля для обнаружения металлических компонентов машин, когда они приближаются к месту расположения переключателя, что приводит к замыканию переключателя. Этот эффект достигается за счет питания катушки провода током высокой частоты, который затем контролируется. Приближение металлического предмета или компонента вызывает увеличение тока в катушке, вызывая срабатывание переключателя. Однако не все бесконтактные переключатели используют этот механизм. Некоторые вместо этого используют оптический механизм, в котором используются фотоэлементы, контролирующие входящий свет. В этом случае переключатель срабатывает, когда падающий свет блокируется или прерывается.

Температурные переключатели используют полосу из биметаллических материалов, которая представляет собой полосу, состоящую из двух металлов с различными тепловыми характеристиками, соединенных друг с другом. В частности, эти металлы должны иметь разные коэффициенты теплового расширения. При нагревании или охлаждении полосы эта разница заставляет полосу изгибаться в ту или иную сторону, и это изгибание можно использовать как контактный механизм. Полоска может быть ориентирована таким образом, чтобы полоса изгибалась и контактировала с контуром при нагревании и отгибалась от контура при охлаждении, или наоборот.

Другое

Однополюсные выключатели , которые используются для общих целей, имеют два положения привода: «включено» и «выключено». В дальнейшем их можно разделить на однопозиционные (SPST-переключатели) или двухпозиционные (SPDT), деления, которые ссылаются на количество клемм, которые завершат цепь. Кроме того, однополюсные выключатели могут быть модифицированы как трехпозиционные или четырехпозиционные выключатели.

Двухполюсные переключатели , с другой стороны, работают с парой приводов, которые могут быть подключены или отключены от цепи. Двухполюсные переключатели обычно помогают функциям устройств, в которых несколько механических частей работают одновременно. Также они помогают переключать приборы с цепей 240 вольт на цепи с другим током. Они также могут быть помечены как однопозиционные переключатели (переключатели DPST) или двухпозиционные переключатели (переключатели DPDT), в зависимости от того, сколько проводящих положений могут принимать их приводы.

Джойстиковые переключатели , как и тумблеры, управляются рычагом. Однако рычаг джойстикового переключателя может перемещаться более чем по одной оси, что обеспечивает большее количество вариантов управления. Эти переключатели обычно содержат множество контактных механизмов, которые активируются не только направлением рычага, но и тем, насколько далеко рычаг сдвинут в определенном направлении. Этот тип переключателя обычно используется в устройствах управления движением и обеспечивает как грубое, так и точное управление.

Панели переключателей , которые используются для управления более чем одной электронной схемой, могут состоять из нескольких однополюсных переключателей, нескольких двухполюсных переключателей или множества других переключателей. Внутренние компоненты панели переключателей заключены в корпус, который, скорее всего, сделан из дерева, пластика или металла, в то время как настоящие переключатели можно найти установленными на лицевой стороне панели.

Воздушные переключатели — это переключатели, в которых воздух используется в качестве изоляции между разомкнутыми контактами. Воздушные выключатели испытывают разрыв цепи в воздухе.

Модульные коммутаторы — это тип коммутатора с несколькими портами, поэтому вы можете использовать разные соединения. Они доступны в различных формах, размерах и цветах.

Выключатели нагрузки — это выключатели, которые отключаются или размыкаются и отключаются при заданных токах. Они могут работать как с предохранителями, так и без них. Плавкие предохранители — это предохранительные провода, которые разрываются и плавятся, если цепь превышает безопасный уровень работы.

Автоматические переключатели предназначены для переключения нагрузки между двумя источниками. Они могут быть ручными или автоматизированными (автоматы ввода резерва).

Для получения лучших продуктов вам необходимо связаться с производителем, который понимает ваши потребности и может предоставить высококачественные услуги по выключателям по разумной цене. Чтобы найти такого поставщика, ознакомьтесь с производителями электрических выключателей, которые мы перечислили на этой странице. Когда вы просматриваете их, рассмотрите спецификации вашего приложения и ваши требования, такие как доставка, бюджет и стандартные сертификаты. Исходя из этого, выберите трех или четырех производителей, с которыми вы хотите подробно поговорить. Свяжитесь с каждым из них и обсудите вашу заявку. Сравните и сопоставьте ваши разговоры и выберите подходящего поставщика для вас.

Силовые электронные переключатели | Энциклопедия MDPI

Поскольку потребность в экологичном и эффективном использовании энергии продолжает расти, достижения в области энергетики и силовой электроники постоянно обусловлены этой потребностью, поскольку обе отрасли по очевидным причинам взаимосвязаны. Развитие отрасли силовой электроники на протяжении многих лет зависело от развития отрасли полупроводниковых устройств. Можно сказать, что индустрия полупроводниковых устройств стоит на пороге новой эры, смены парадигмы от традиционных кремниевых устройств к полупроводниковым технологиям с широкой запрещенной зоной. В то время как в научно-исследовательском и производственном секторах проводится большая работа, важно оглянуться в прошлое, оценить текущий прогресс и посмотреть на перспективы будущего этой отрасли. Этот документ уникален на данный момент, потому что в нем делается попытка дать хороший обзор прошлого, современного состояния и выделить возможности для будущих улучшений. Более или менее «забытый» силовой электронный переключатель, четырехквадрантный переключатель, выделен как возможность, ожидающая использования, поскольку этот переключатель представляет собой потенциал для создания идеального переключателя.

биполярные транзисторы, биполярные транзисторы с изолированным затвором, силовые полупроводниковые приборы

1. Введение

Несмотря на снижение темпов роста населения мира с годами, население планеты Земля продолжает расти, достигнув чуть менее восьми (8) миллиард человек на данный момент ^{[1] [2] [3]} . Это растущее население в сочетании с резким ростом индустриализации в массовом масштабе вызвало огромный спрос на энергию. Международное энергетическое агентство (МЭА) прогнозирует 25-процентное увеличение мирового спроса на первичную энергию в период с 2017 по 2040 год. Также прогнозируется, что, если не произойдет дальнейших улучшений в области энергоэффективности в мире, это может привести к 50-процентному увеличению. увеличение потребности в энергии ^[4] .

Этот довольно радикальный рост спроса на энергию наряду с разрушительными последствиями изменения климата и деградации планеты Земля привел к агрессивному использованию невозобновляемых и загрязняющих источников энергии на протяжении многих лет. Для борьбы с пагубными последствиями многолетнего загрязнения окружающей среды человеком и попытки достичь состояния баланса и чистоты окружающей среды на планете Земля возросло использование возобновляемых источников энергии. Хотя поставки энергии из возобновляемых источников энергии в структуру энергоснабжения продолжают расти, для достижения этого состояния баланса и чистоты в энергетическом цикле необходимо последовательное повышение эффективности производства, поставки и использования энергии. . Эта потребность определяет движущую силу энергетической, энергетической и электронной промышленности и, таким образом, движущую силу отрасли силовой электроники ^{[5] [6] [7]} .

Прогресс в отрасли силовой электроники зависел от уровня прогресса в отрасли полупроводниковых силовых устройств, также известной как промышленность силовых электронных устройств, и, в частности, от достижений в области силовых электронных переключателей ^[8] . Индустрия силовых электронных переключателей значительно выросла и улучшилась за эти годы и в настоящее время находится в переходной фазе от более распространенных кремниевых полупроводниковых технологий к совершенно новой фазе технологий с широкой запрещенной зоной (WBG) ^{[9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16]} . Этот новый этап характеризуется улучшением различных характеристик и технологий производства силовых электронных переключателей ^{[17] [18] [19] [20] [21] [22]. ] [23] [24] [25] [26]} . Вообще говоря, достижения в области силовых электронных переключателей в первую очередь направлены на увеличение скорости переключения, то есть на сокращение времени, необходимого для включения и выключения переключателя, а также на увеличение мощности, которую переключатель способен выдерживать.0861 [27] ^[28] .

2. Классификация силовых электронных переключателей

Современные силовые электронные устройства можно классифицировать несколькими способами в зависимости от количества клемм, количества p-n-переходов, уровня управляемости, двунаправленной способности и требований к управляющему сигналу для обозначения немного. В представлена ​​наиболее известная классификация современных силовых электронных устройств.

Рис. 2.  Классификация современных силовых электронных выключателей на основе ( a ) количество терминалов, ( b ) количество уровней или соединений, ( c ) управляемость и ( d ) возможность двунаправленной связи.

По количеству выводов силовые электронные устройства можно разделить на две группы: устройства с 2 и 3 выводами. Два оконечных устройства — это устройства, состояние переключения которых зависит исключительно от цепей, к которым они подключены извне. Диод и диак являются яркими примерами и обитателями категории устройств с двумя выводами. Как видно из а, трехполюсник состоит из тиристора и транзистора. Это устройства, состояние переключения которых зависит не только от внешней цепи, к которой они подключены, но также зависит от управляющего сигнала на соответствующих затворах.

В b представлена ​​классификация современных силовых электронных переключателей на основе количества переходов или слоев. Эта классификация может быть одной из наиболее подходящих и надежных классификаций полупроводниковых коммутационных устройств. На основе этой классификации существует три категории, а именно: 1-переходная или 2-уровневая, 2-переходная или 3-уровневая и последняя, ​​представляющая собой 3-переходную или 4-уровневую группу силовых электронных переключателей.

1-переходная или 2-слойная группа состоит из диода, 2-переходная или 3-слойная группа состоит из транзистора и 3-переходная или 4-слойная группа состоит из семейств тиристоров силовых электронных устройств. Эту классификацию ранее называли наиболее надежной, потому что все разные семьи находятся в своих соответствующих семейных группах, и она больше говорит об их структуре, чем просто об их характеристиках.

Третья классификация силовых электронных переключателей основана на их управляемости. В этой классификации есть три группы: неуправляемые переключатели, полууправляемые переключатели и полностью управляемые переключатели. Неуправляемые переключатели состоят из диода и диода, как и в двухполюсной классификации, в зависимости от количества выводов. Эти переключатели относятся к этому классу, потому что включение и выключение не могут контролироваться и определяются исключительно внешней цепью питания. Полууправляемые выключатели можно включить, но нельзя выключить непосредственно с ворот. В этой категории основными элементами являются тиристор, в частности выпрямитель с кремниевым управлением (SCR) и симистор. Как видно на c, последняя группа, BJT, MOSFET, GTO, статический индукционный тиристор (SITH), статический индукционный транзистор (SIT), IGBT и МОП-управляемый тиристор (MCT), являются членами.

Четвертая основная классификация основана на их двунаправленной или однонаправленной токовой способности; это представлено в d. Видно, что только симистор, диак и RCT способны к двунаправленному току, в то время как остальные способны только к однонаправленному току. Следует отметить, что большинство коммерчески доступных МОП-транзисторов имеют корпусные стоковые диоды, которые расположены встречно параллельно переключателю МОП-транзистора, что дает ему двунаправленную способность, но поток тока через корпусной диод не может контролироваться извне.

Другие классификации силовых электронных переключателей включают требования к управляющему сигналу и типу носителей заряда, используемых в технологии переключения. Для требований к затворному сигналу некоторым переключателям, таким как BJT, MOSFET, IGBT и SIT, требуется непрерывный затворный сигнал, чтобы поддерживать работу переключателя, GTO, MCT и SCR требуют только импульсный затворный сигнал, в то время как диод не имеет затвора начать с. Для используемых носителей заряда эта классификация делится на две группы: основные и неосновные носители заряда. В большинстве носителей при транспортировке тока через полупроводник используется только один тип носителей заряда. То есть либо электроны, либо дырки в полупроводнике n-типа или полупроводнике p-типа соответственно. Примерами переключателей, в которых используются основные носители, являются диоды Шоттки и МОП-транзисторы. С другой стороны, неосновные носители используют как электроны, так и дырки для передачи тока через полупроводниковый материал. Примерами переключателей с неосновными носителями являются тиристоры, BJT и IGBT.

2.1. Диоды

образованы из p-n перехода полупроводникового материала, как показано на , у них всего две клеммы, анод и катод ^[29] . Диод является неуправляемым и однонаправленным переключателем, поэтому его работа определяется направлением тока в цепи ^[30] .

Рисунок 3.  ( a ) Схематическое обозначение и ( b ) основная структура диода ^[29] .

Диод в основном представляет собой короткое замыкание, когда он смещен в прямом направлении, то есть когда ток течет от анода к катоду, и, наоборот, это разомкнутая цепь, когда он смещен в обратном направлении, то есть когда направление потока тока в обратном направлении по цепи. Обычно существует три типа диодов: силовые диоды, диоды Шоттки и стабилитроны ^[31] .

Силовой диод можно разделить на две категории в зависимости от их характеристик и областей применения. Эти два класса включают диоды линейной частоты и диоды с быстрым восстановлением. Диоды частоты сети, также известные как диоды общего назначения, используются в приложениях частоты сети (то есть на частотах около 50–60 Гц), например, для выпрямления переменного тока. Они характеризуются медленным временем восстановления и могут использоваться в приложениях, требующих высокого напряжения и больших токов (> 5 кВ и кА соответственно) ^[32] .

Диоды с быстрым восстановлением, как следует из их названия, характеризуются быстрым временем восстановления и поэтому используются в приложениях с высокими требованиями, таких как тяговые системы, индукционный нагрев и системы бесперебойного питания (ИБП). Недостатком диодов с быстрым восстановлением по сравнению с диодами сетевой частоты является то, что они не могут работать при таких высоких напряжениях и токах, как диоды сетевой частоты ^[33] .

Другими типами диодов являются диоды Шоттки и Зенера, схематическое изображение этих диодов представлено в а, б соответственно. Диоды Шоттки, названные в честь Вальтера Шоттки ^[34] вместо того, чтобы быть образованным из обычного полупроводникового p-n перехода, а скорее сформированным из перехода металл-n-полупроводник. Металлы могут быть изготовлены из платины или вольфрама. Этот переход из полупроводникового материала металл-n-типа позволяет диоду Шоттки иметь низкое падение напряжения в открытом состоянии, составляющее всего 0,1 В. Хотя его напряжение пробоя намного ниже, чем у силового диода, он переключается быстрее и имеет высокую коммутационную способность. частота, но более высокий обратный ток утечки, чем силовой диод. Благодаря этим характеристикам диоды Шоттки часто используются в низковольтных и сильноточных устройствах, таких как импульсные источники питания ^[35] .

Рисунок 4.  Схема ( a ) диода Шоттки и ( b ) стабилитрона ^[33] .

С другой стороны, стабилитрон, хотя и изготовленный из p-n полупроводникового перехода, простыми словами, может пропускать ток при обратном смещении, пока напряжение превышает определенное значение, известное как напряжение Зенера, напряжение пробоя или напряжение Зенера. коленное напряжение. Диод Зенера используется для получения стабильного напряжения (напряжение колена Зенера) из переменного напряжения питания ^[36] . Таким образом, стабилитрон можно использовать для создания опорного напряжения для усилительного каскада или в качестве стабилизатора напряжения в слаботочных приложениях. Стабилитрон должен быть реализован с токоограничивающим резистором, включенным последовательно с самим собой, чтобы поддерживать ток в стабилитроне на безопасном уровне ^[32] .

2.2. Транзисторы

Когда два PN-перехода объединяются вместе с центральным слоем полупроводника, который является общим для двух внешних слоев, образует транзистор типа PNP или NPN, схематическое изображение и структура BJT представлены в ^[37] . Отсюда и название биполярный переходной транзистор (BJT), поскольку в качестве носителей заряда в нем используются как электроны, так и дырки. В транзисторе NPN ток течет от коллектора к эмиттеру, когда на базу подается положительное напряжение, а в транзисторе PNP направление тока обратное, т. е. от эмиттера к коллектору, когда на базу подается отрицательное напряжение ^[38] . Поскольку в NPN-транзисторах основными носителями являются электроны, а неосновными носителями являются дырки, транзистор включается, когда электроны входят в базовую область; в то время как в транзисторе PNP основными и неосновными носителями являются дырки и электроны соответственно, таким образом, транзистор включается из-за перемещения дырок в базу ^[39] . Как упоминалось ранее, комбинация двух PN-переходов, то есть перехода эмиттер-база и перехода коллектор-база с общим полупроводником, выступающим в качестве базы, в центре образует транзисторы типа PNP или NPN с областями эмиттера, базы и коллектора. ^[40] . Для достижения желаемого усиления мощности один переход поддерживается в прямом смещении, а другой — в обратном. Тип смещения также определяет режим работы в активном режиме, режиме отсечки и режиме насыщения. Полярность перехода смещения определяется типом транзистора; рассмотрите структуру PNP, показанную на c, d ^[41] . Для обоих типов транзисторов переход эмиттер-база, когда он находится в состоянии прямого смещения, из-за дрейфа основные носители, либо дырки, либо электроны, испускаемые эмиттером, попадают в базовую область для рекомбинации. Улетучившиеся оставшиеся носители диффундируют в область базы и переносятся вперед в область коллектора за счет приложения обратного смещения к переходу коллектор-база ^[42] .

Рисунок 5. Структурная схема и схематические обозначения ( a , b ) NPN-транзистор и (c , d ) PNP-транзистор ^[39] .

Из-за высокой подвижности электронов NPN-транзисторы обладают высокой проводимостью, поэтому время переключения в NPN-транзисторах меньше, чем в PNP-транзисторах. Таким образом, для приложений переключения и усиления предпочтительны NPN-транзисторы. На вывод коллектора в NPN и вывод эмиттера в транзисторе PNP подается положительное напряжение ^[43] . Для аналоговых приложений используются поликремниевые эмиттеры BJT. Благодаря новой технологии размер транзисторов уменьшен, что дает усиление по току и высокой частоте, но также увеличивает низкочастотный шум ^[44] . В исследовании ^[45] было замечено, что в транзисторах NPN дробовой шум тока базы вносит вклад в общий шум, в то время как в транзисторе PNP к общему шуму добавляется шум генерации-рекомбинации.

Металл-оксид-полупроводниковые полевые транзисторы (МОП-транзисторы) являются униполярными устройствами, поскольку они имеют только один тип носителя, в отличие от биполярных транзисторов. В МОП-транзисторах ток через устройство регулируется напряжением между его выводами, истоком и затвором 9.0861 [46]  В полевых МОП-транзисторах затвор изолирован от канала с помощью материала из диоксида кремния (SiO ₂ ), обозначенного как отклоняющий слой в ^{[47] [48]} . Существует два типа полевых МОП-транзисторов, как показано на , режим улучшения (E) и режим истощения (D). Усовершенствованные МОП-транзисторы (ЭМОП-транзисторы), также известные как полевые транзисторы с изолированным затвором (IGFET), широко используются из-за материалов затвора из поликристаллического кремния. ^[49] .

Рис. 6.  Схемы, показывающие ( a ) условное обозначение N-канального МОП-транзистора с режимом истощения, ( b ) условное обозначение N-канального МОП-транзистора с улучшенным режимом ( c ) структурная схема N-канального МОП-транзистора ( d ) условное обозначение P-канального MOSFET в режиме обеднения, ( e ) условное обозначение P-канального MOSFET в расширенном режиме и ( f ) структурная схема P-канального MOSFET ^[48] .

Структура полевого МОП-транзистора с обеднением (DMOSFET) такая же, как у полевого МОП-транзистора с усилением (EMOSFET), за исключением того, что в DMOSFET имеется узкий канал между диффузным истоком и стоком в подложке, рядом с изолированным затвором. N-канальная и P-канальная структуры ДМОП-транзисторов одинаковы, за исключением полярности напряжения ^{[50] [51] [52]} . Когда N-канальный ДМОП-транзистор работает в режиме истощения, отрицательное напряжение на затворе отталкивает электроны от канала. При увеличении напряжения на затворе в определенный момент канал полностью обедняется электронами и ток в канале становится равным нулю. Когда N-канальный ДМОП-транзистор работает в режиме улучшения, положительное напряжение, приложенное к затвору, привлекает больше электронов в канал, увеличивая проводимость канала ^[53] .

не включает структурный канал и работает только в расширенном режиме. Для N-канального ЭМОП-транзистора, когда приложенное к затвору напряжение положительное, он притягивает электроны и образует узкий канал рядом со слоем SiO ₂ . С увеличением приложенного напряжения; больше электронов притягивается в канал, увеличивая проводимость и ниже порогового напряжения, канал в подложке не формируется ^[32] . Благодаря высокому сопротивлению сток-исток из-за длинного тонкого бокового канала вдоль изоляционного слоя полевые МОП-транзисторы подходят для приложений с низким энергопотреблением. Существует четыре типа EMSFET: MOSFET с боковой диффузией (LDMOSFET), MOSFET с V-образной канавкой, MOSFET с T-образной канавкой и MOSFET с двойным затвором. Структура LDMOSFET имеет более короткий канал между слабо легированным истоком и стоком ^[54] . Он обеспечивает более высокий ток и напряжение, чем обычный EMOSSFET, и поэтому подходит для приложений с высокой мощностью. Структура VMOSFET имеет два затвора истока сверху с затвором между ними и стоком внизу. Широкий и короткий канал индуцируется между стоком и истоком с меньшим сопротивлением, что приводит к высокому рассеиванию тока и мощности, а также к лучшей частотной характеристике. Канал формируется вдоль V-образной канавки между двумя истоками и стоком, толщина которого зависит от легирования и времени диффузии. В структуре TMOSFET исток расположен по всей верхней поверхности, а сток — внизу, что дает короткий вертикальный канал с большей плотностью упаковки, чем у VMOSFET. МОП-транзисторы с двойным затвором имеют два затвора, обеспечивающие низкую входную емкость и высокочастотные приложения с автоматической регулировкой усиления. Чтобы сохранить поведение MOSFET на длинном канале, многие параметры были изменены в ходе предыдущих исследований. В Brews et al. было предложено эмпирическое уравнение для нахождения связи между требуемыми параметрами, которые необходимо изменить, путем наблюдения за поведением длинного канала под пороговым значением. Учитывались такие параметры, как смещение, уровень легирования, глубина перехода и диапазон толщины оксида ^{[50] [51]} .

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) сочетает в себе преимущества MOSFET и BJT, поскольку он имеет выходные характеристики BJT и управление напряжением, как MOSFET ^[55] . Обозначение схемы IGBT показано рядом с его структурными схемами. Он имеет три вывода, затвор от MOSFET, эмиттер и коллектор от BJT ^[32] . Изолированный затвор не имеет входного тока, поэтому IGBT также можно назвать управляемым напряжением BJT с более быстрыми характеристиками переключения ^[31] .

Рисунок 7.  Схемы, показывающие ( a ) непробиваемую (NPT) структуру IGBT ( b ), сквозную (PT) структуру IGBT и ( c ) принципиальная схема IGBT ^[55] .

Во время работы внутри IGBT-устройства образуются паразитный транзистор Q _p и паразитный резистор из-за его NPNP-подобной структуры ^[55] . Эти паразитные элементы не влияют на нормальную работу IGBT, за исключением случаев, когда при определенных условиях, например, если ток коллектора превышает определенный уровень, паразитный транзистор Q _p  может включиться. Когда Q _p включен, комбинация выходных транзисторов Q _p и Q ₁ создает паразитный элемент. Этот паразитный элемент будет удерживать устройство в постоянно включенном режиме, известном как состояние фиксации. Этого можно избежать, контролируя работу устройства в заданных предельных значениях ^[56] .

Структура IGBT состоит из четырех чередующихся полупроводниковых слоев типа NPNP, образующих структуру, подобную тиристору. Работа тиристора отключается с помощью глубокого р ⁺ диффузия и короткое замыкание области P-базы с помощью эмиттера ^[55] . Существует два типа структур IGBT: симметричные и асимметричные блокирующие структуры ^[57] . Структура симметричного блокирующего IGBT известна как непробиваемое (NPT) устройство IGBT, так как из-за слабо легированной N-дрейфовой области электрическое поле не распространяется по всей ее ширине ^[58] . В асимметричном IGBT, также известном как сквозная структура (PT), как показано на , N-буферный слой, также называемый защитным слоем, вводится в N-дрейфовую область. В отличие от NPT IGBT, электрическое поле распространяется по всей ширине области N-дрейфа. В PT IGBT меньшее прямое падение напряжения может быть достигнуто за счет уменьшения толщины области N-дрейфа. PT IGBT работает в первом квадранте характеристик v-i и, таким образом, полезен в приложениях постоянного тока ^[59] .

Основное различие между NPT-IGBT и PT-IGBT заключается в том, что NPT-IGBT более термически стабильны, имеют более длительный срок службы носителей, что приводит к меньшему падению прямого напряжения, чем PT-IGBT. NPT-IGBT используются в цепях переменного тока, а PT-IGBT используются в цепях постоянного тока ^[60] . Кроме того, температурный коэффициент напряжения в открытом состоянии NPT-IGBT очень положительный, что делает NPT-IGBT более подходящими для параллельного подключения устройств, поскольку температурный коэффициент напряжения в открытом состоянии PT-IGBT обычно стремится почти к нулю ^[61] . PT-IGBT способны переключаться с более высокой скоростью при еще меньшем потреблении энергии при переключении по сравнению с NPT-IGBT того же номинального напряжения ^[62] . Тем не менее, NPT-IGBT производятся с помощью менее дорогого процесса (технология диффузионного процесса), чем PT-IGBT, которые изготавливаются на N-эпитаксиальной пластине.

Другим видным представителем семейства транзисторов является статический индукционный транзистор (СИТ). Схематическое обозначение СИТ представлено на  9.0861 [63] . SIT был представлен в 1987 году, всего за год до появления статического индукционного тиристора Tokin Corporation в Японии ^[64] . Одним из основных преимуществ SIT по сравнению с полевым транзистором (FET) является то, что структура SIT предлагает преимущества в получении более высоких напряжений пробоя, поскольку не ограничена поверхностным пробоем между затвором и стоком и, следовательно, может работать при очень высоких напряжениях. большой ток и напряжение ^{[65] [66]} . SIT представляет собой высокочастотное и мощное устройство, которое, по описанию, представляет собой триодную вакуумную лампу в твердом состоянии 9.0861 [67] . Он используется в индукционных нагревателях, высоковольтных слаботочных источниках питания, линейных усилителях мощности, ультразвуковых генераторах и AM/FM-передатчиках ^[68] .

Рисунок 8. Схематическое обозначение статического индукционного транзистора ^[63] .

2.3. Семейства тиристоров

Семейство тиристорных силовых электронных переключателей, как показано на , представляет собой трехполюсное четырехслойное полупроводниковое устройство ^[69] . Как видно из рисунка, четыре слоя тиристора состоят из трех чередующихся p-n переходов. Некоторые из выдающихся представителей семейства тиристоров включают в себя: SCR, GTO, тиристор со статической индукцией (SITH), тиристор с МОП-управлением (MCT), триодный переключатель переменного тока (TRIAC) и диодный переключатель переменного тока (DIAC) ^[70] . Тиристоры очень часто используются для переключения переменного тока и используются, когда требования к мощности (ток и напряжение) относительно высоки (превышают несколько тысяч вольт и ампер) ^[71] .

Рис. 9. Базовая структура тиристора ^[70] .

показывает условное обозначение тринистора, который также часто называют тиристором. SCR представляет собой однонаправленный переключатель, такой же, как диод, но имеет затвор (G), который управляет его включением. Как уже упоминалось ранее, выключение тиристора является достаточно сложным процессом, поэтому был введен новый ключ на основе тиристора, называемый тиристором выключения затвора (GTO) ^[72] . Хотя тиристор быстро завоевал популярность во многих приложениях переменного тока, таких как приводы переменного тока и источники бесперебойного питания (ИБП), его невозможность отключения и низкая рабочая частота (50–60 Гц) ограничивали его применение. тиристор достиг насыщения, что касается его применения ^[73] . В приведена схема GTO, видно, что она очень похожа на схему тиристора, за исключением того, что ее можно отключить на затворе.

Рисунок 10. Схематическое обозначение кремниевого управляемого выпрямителя (SCR) ^[70] .

Рис. 11. Схематическое обозначение запирающего тиристора (GTO) ^[72] .

Опять же, GTO, как и SCR, не лишены своих уникальных проблем, таких как плохой коэффициент усиления по току при выключении и проблема второго пробоя, которую он проявляет при выключении. Он также имеет ограниченную рабочую частоту менее 5 кГц, а конструкция привода затвора довольно сложна из-за необходимости наличия большого обратного тока затвора для его выключения.0861 [74] .

Другим интересным силовым электронным устройством из семейства тиристоров является триодный переключатель переменного тока, также известный как симистор. Схема симистора представлена ​​в а. Можно заметить, что симистор — это просто расположение двух тиристоров в обратно-параллельной конфигурации на одном кристалле. Это более четко показано на b, затворы двух SCR связаны вместе и управляются из одного источника ^[75] .

Рисунок 12.  Схематическое обозначение ( a ) триодный переключатель переменного тока (Triac) и ( b ) подробное изображение формирования Triac из двух SCR ^[76] .

Хотя симистор более экономичен в реализации, чем просто взять два тиристора и расположить их, как описано в b, его чувствительность к току хуже, что приводит к более длительному времени выключения из-за эффекта накопления неосновных носителей. Частота его работы аналогична частоте тиристора 50–60 Гц. Симистор используется в твердотельных реле, диммировании света, управлении отоплением и некоторых бытовых приборах ^[76] .

Рассказ о семействе тиристоров будет неполным без упоминания диодного переключателя переменного тока, также известного как диак. Схематическое обозначение диака представлено в . Он очень похож на триак, за исключением того, что диак не имеет затвора. Как и симистор, диак имеет произвольные обозначения выводов, так как это двустороннее устройство. Сообщается, что диак находит свое применение в основном для переключения или запуска симистора ^[77] .

Рис. 13. Схематическое обозначение диодного переключателя переменного тока (Diac) ^[77] .