إذا كنت قد تساءلت يومًا عن كيفية عمل المفاتيح التي يتم تشغيلها كهربائيًا ، فقد تجد الفرق بينها سهل التوضيح. الفرق الأساسي بين هذه الأنواع من المحولات هو أنها يتم تشغيلها إلكترونيًا ، بينما يتم تشغيل المفاتيح الميكانيكية يدويًا.
في معظم الحالات ، سيحتاج الإنسان إلى تشغيل مفتاح ميكانيكي جسديًا. في حالات أخرى ، تعتمد المفاتيح الإلكترونية على تصاميم أشباه الموصلات وتصبح أكثر شعبية لأنها تصبح أكثر بأسعار معقولة وغنية بالميزات.
أحد الاختلافات الرئيسية بين المفتاح الإلكتروني والميكانيكي هو آلية التشغيل. يعتمد مفتاح إلكتروني على المدخلات ، والتي لا تزال تعمل في جميع الأوقات. ثم يقرأ الإدخال ويؤدي الإجراء المبرمج. المفاتيح الميكانيكية ، من ناحية أخرى ، تتطلب قوة كآبة أكبر بكثير للعمل.
الاختيار بين مفتاح التشغيل الكهربائي ليس مهمة سهلة ، حيث يوجد العديد من الأنواع المختلفة. لذلك لمساعدتك ، سنناقش الفرق بين مفتاح التشغيل الميكانيكي والكهربائي.
ما هي المفاتيح الميكانيكية؟
يتم تشغيل مفتاح ميكانيكي ميكانيكيًا بدلاً من الطاقة الكهربائية. على سبيل المثال ، من أجل استخدام مفتاح تبديل ، تحتاج إلى دفع المفتاح وسحب المفتاح جسديًا. يجب عليك استخدام الطاقة الميكانيكية لتشغيل هذه المفاتيح. إنها واحدة من أكثر أنواع التبديل شيوعًا. يستخدم في الغالب في المنازل القديمة.
تحتوي المفاتيح الميكانيكية على تاريخ أقدم من نظرائهم الإلكترونية وتستخدم آلية تنشيط مختلفة. يعتمدون على الاتصال بين مادتين موصلتين لإرسال إشارة عبر لوحة الدائرة عند الضغط على المفتاح. إنها تأتي في مجموعة متنوعة من الألوان وأنواع مختلفة ، مثل Clicky و Passile. يتم تحديد سلوكهم في المقام الأول بالطريقة التي يضغط عليها المستخدم ، مع بعض المفاتيح الميكانيكية أسهل في الضغط عليها من غيرها.
ما هي المفاتيح الإلكترونية؟
المفاتيح الإلكترونية هي أجهزة تستخدم للتحكم في التيار الكهربائي في دائرة كهربائية. يمكن تقسيم هذه الأجهزة إلى فئتين رئيسيتين - استقرائي وغير حثية. اعتمادًا على نوع الحمل ، قد يحتاج الشخص إلى استخدام نوع مختلف من التبديل. لهذا السبب ، يجب عليك أولاً تحديد نوع التبديل الذي تحتاجه قبل شراء أي مفتاح.
تتمثل الوظائف الأساسية للمفتاح الإلكتروني في التحكم في تدفق التيار الكهربائي وتشغيل الدائرة أو إيقاف تشغيلها. يتم استخدام المفاتيح الإلكترونية في التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك شبكات الطاقة عالية الجهد ، والمفاعلات النووية ، والأجهزة. وهي تتكون من العديد من التكوينات المختلفة ، والاتصال الفعلي الذي يؤدي إلى أن المفتاح مهم للغاية. عادةً ما يقلب الناس أو يضغطون على مفتاح لتشغيله ، ولكن يمكنك استخدام طرق الاتصال الأخرى أيضًا.
أنواع المفاتيح الميكانيكية
هناك أنواع مختلفة من المفاتيح الميكانيكية. هناك مفاتيح رمية واحدة قطب واحد ومفاتيح رمي واحدة مزدوجة القطب. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة للمفاتيح الميكانيكية.
· مفتاح رمي واحد عمود واحد
المفتاح الميكانيكي SPDT (قطب واحد ، رمي مزدوج) هو نوع من التبديل الميكانيكي. يشير الاسم إلى الطريقة التي يتم بها سلكية التبديل. يحتوي هذا النوع من التبديل على محطة مشتركة ، أو جهة اتصال NO أو NC ، وأرض (برغي أخضر). هناك نوعان مختلفان من مفاتيح SPDT.
· مفتاح رمي واحد مزدوج القطب
المفتاح الميكانيكي المفرد المفرد (DPST) هو نوع من المفتاح الميكانيكي يتحكم في دائرتين في وقت واحد. يعد مفتاح رمي واحد مزدوج القطب هو النوع الأكثر شيوعًا للمفتاح الميكانيكي. يتكون جسم التبديل من البلاستيك المعزول ، ويحتوي على إطار معدني يتصل بصندوق تثبيت الجدار.
· مفتاح زر الضغط
يحتوي مفتاح الضغط على وظيفتين ، ويمكن أن يكون إما لحظة أو قفل ذاتي. السابق يشير إلى التبديل مع جهات الاتصال التي تنقل عادة. يشير الأخير إلى التبديل مع جهات اتصال ثابتة. يعد التبديل الميكانيكي للضغط الميكانيكي نوعًا شائعًا من المفتاح الكهربائي للعديد من التطبيقات. هذه الأجهزة مصنوعة من البلاستيك أو المعدن.
تبديل مفتاح
يتم تشغيل مفاتيح التبديل عن طريق دفع رافعة تتحرك ذهابًا وإيابًا. هناك نوعان أساسيان ، ملامسة محفوظة واتصال لحظة ، وتختلف في الوظيفة. السابق يحتفظ بموقعه ويسمح للمستخدم بالتغيير بسهولة بين وظائفهم. يمكن أيضًا إجراء هذه المفاتيح بمقابض مختلفة ، بما في ذلك الكرة القصيرة والكرة والمعيار.
· الحد من التبديل
مفتاح الحد هو جهاز كهروميكانيكي يستشعر وجود كائن مادي آخر. يمكنه أيضًا اكتشاف حركة الأجهزة الميكانيكية ، مثل رأس طابعة الكمبيوتر ، لتجنب إتلافها. تعد مفاتيح الحد مفيدة للغاية في مجموعة واسعة من التطبيقات.
أنواع المفاتيح الإلكترونية
هناك العديد من الأنواع المختلفة من المفاتيح الإلكترونية ، ولكل منها مجموعة من الخصائص الخاصة بها. فيما يلي بعض أنواع المفاتيح الإلكترونية الأكثر شيوعًا.
الترانزستورات ثنائية القطب
تتوفر المفاتيح الإلكترونية ثنائية القطب في نوعين أساسيين. تحتوي الترانزستورات PNP و NPN على طبقتين من أشباه الموصلات من النوع P مفصولة بطبقة من النوع N. في كلا النوعين ، شركات الشحن هي ثقوب والإلكترونات. عندما يتدفق التيار من باعث إلى جامع ، يشير السهم في محطة باعث إلى أن الترانزستور قيد التشغيل. وبالمثل ، فإن محطة الأساس إيجابية مقارنة بمحطة باعث في ترانزستور PNP.
الصمام الثنائي السلطة
الصمام الثنائي للطاقة هو جهاز أشباه الموصلات يمكنه نقل التيارات الكبيرة. تصنيف الجهد العكسي أعلى بكثير من تصنيف الصمام الثنائي الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، تعد ثنائيات الطاقة ضرورية في إلكترونيات الطاقة ودوائر المحول. كما أنها تعمل كثنائيات Flyback وحماية الدوائر من الجهد العكسي. هذه الخصائص تجعلها مفيدة في مجموعة واسعة من التطبيقات الإلكترونية.
· MOSFET
النوع الأكثر شيوعا من التبديل الإلكتروني هو MOSFET. يعمل هذا النوع من التبديل مع جهد بضع فولت ، المعروف باسم جهد عتبة البوابة. عندما يتم عبور جهد العتبة ، يجري الجهاز. إذا لم يتم عبور العتبة ، يبقى الجهاز خارجًا. MOSFETs لديها العديد من الاستخدامات. غالبًا ما تستخدم هذه الأنواع من المفاتيح في الدوائر الرقمية.
· IGBT
IGBT هو مفتاح إلكتروني يجمع بين أشباه الموصلات وبوابة. يحتوي IGBT على ثلاث مراحل متميزة: حالة OFF ، حيث تتدفق VGE Gate Voltage Zero ، و On State ، حيث يتدفق تيار تسرب صغير عبر البوابة. مع زيادة VGE Gate Voltage ، تتراكم المزيد من الشحنات السلبية في منطقة N ، مما يؤدي إلى تقصير منطقة N+. نتيجة لذلك ، يزداد تدفق التيار بين جامع وإعانة.
المفتاح الميكانيكي مقابل المفتاح الإلكتروني
عندما تقرر بين مفتاح ميكانيكي ومفتاح إلكتروني ، تحتاج إلى النظر في كل من إيجابياتها وسلبياتها. يمكنك بسهولة تحديد ما هو أكثر ملاءمة لاحتياجاتك المحددة بناءً على ميزانيتك. الفرق الرئيسي بين هذين النوعين من المفاتيح هو استخدامها لإشارات الإدخال والإخراج.
تستخدم المفاتيح الإلكترونية مدخلات من زر لتحديد متى يجب اتخاذ إجراء معين. في المقابل ، تستخدم المفاتيح الميكانيكية المدخلات إلى الدائرة ، والتي لا تزال تعمل طوال العملية. ثم تقرأ الدائرة الضغط على الزر وتتخذ الإجراء المناسب كما هو مبرمج. المفاتيح الميكانيكية عادة ما تكون أكثر صلابة ولكنها تتطلب أيضًا مسافة سفر طويلة. هذا لأنها تتطلب الضغط على زر لجعلهم يعملون. أيضًا ، تحتوي المفاتيح الميكانيكية على شرقات مفتاح أكبر وتتطلب آلية نقرة دوارة.
بالإضافة إلى مزاياها الميكانيكية ، هناك العديد من الجوانب السلبية إلى مفتاح ميكانيكي. على الرغم من أنه من الممكن إجراء مفتاح إلكتروني ، إلا أن معظم المكونات الكهربائية تحتاج إلى تشغيلها باستخدام واحد ميكانيكي. وذلك لأن المفاتيح الإلكترونية أسهل في التشغيل ، بينما تتطلب المفاتيح الميكانيكية مستوى أعلى من الدقة والموثوقية. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يكون التبديل الميكانيكي أكثر تكلفة للتثبيت. وبالتالي ، يوصى بأن تستثمر في إلكتروني فقط عندما يكون ذلك ضروريًا للغاية.
الفرق الرئيسي بين المفتاح الميكانيكي والمفتاح الإلكتروني هو أن الأول أرخص في التثبيت والصيانة ، في حين أن الأخير أغلى. ومع ذلك ، يقدم كلا النوعين من المفاتيح نفس الوظائف الأساسية. يمكنك اختيار استخدام واحد أو آخر اعتمادًا على احتياجاتك المحددة. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن المفتاح الميكانيكي يمكن أن يكون خيارًا مفيدًا في التطبيقات التي تنقطع فيها الطاقة أو عندما تكون المستشعرات في حالة غير صالحة للعمل.
المفاتيح الميكانيكية أقل متانة من نظرائها الإلكترونية. هم أيضا عرضة للأضرار الجسدية. إذا لم يتم تنظيف المفتاح بانتظام ، فقد يفشل في العمل بشكل صحيح. إذا فشل المفتاح بعد بضعة أشهر ، فلا يزال من الممكن إصلاحه إذا لزم الأمر. يجب عليك أيضًا التحقق من تصنيف IP للمفتاح. تم تصنيف بعضها مقابل بضعة فولت فقط ، بينما يتم تصنيف البعض الآخر لآلاف فولت.