Interruptor Ideal

Implementar dispositivo conmutador ideal

El bloque conmutador ideal no se corresponde con un dispositivo físico particular. Cuando se utiliza con la lógica de conmutación apropiado, que puede ser utilizado para modelar dispositivos simplificados semiconductores como un GTO o un MOSFET, o incluso un interruptor de circuito de alimentación con interrupción de corriente. El interruptor se simula como un Ron resistencia en serie con un interruptor controlado por una señal de puerta lógica g.

El bloque de conmutador ideal está completamente controlado por la señal de puerta (g> 0 o g = 0). Tiene las siguientes características:

     *

       Bloquea cualquier avance o tensión inversa aplicada con el flujo de corriente 0 cuando g = 0     *

       Lleva a cabo cualquier corriente bidireccional con caída de tensión casi cero cuando g> 0     *

       Cambia instantáneamente entre estados activos e inactivos cuando se activa

El bloque conmutador ideal se enciende cuando una señal positiva está presente en la entrada de la puerta (g> 0). Se apaga cuando la señal de puerta es igual a 0 (g = 0).

El bloque conmutador ideal también contiene una serie Rs-Cs circuito de protección que se puede conectar en paralelo con el conmutador ideal (entre los nodos 1 y 2).

Cuadro de diálogo y Parámetros

Ron resistencia interna

     La resistencia interna del dispositivo interruptor, en ohmios (Ω). La resistencia interna parámetro Ron no se puede establecer en 0.estado inicial

     El estado inicial del bloque switch Ideal. El estado inicial del bloque conmutador ideal es tenido en cuenta en el cálculo de estado estacionario.

Snubber resistencia Rs

     La resistencia snubber, en ohmios (Ω). Ajuste la resistencia de supresor Rs parámetro para inf para eliminar el amortiguador del modelo.Snubber capacitancia Cs

     La capacitancia snubber en faradios (F). Ajuste el supresor capacitancia Cs parámetro en 0 para eliminar el amortiguador, o inf para conseguir un amortiguador resistiva.Mostrar puerto de medición

     Si se selecciona, añadir una salida de Simulink para el bloque actual de devolver el conmutador ideal y tensión.

Entradas y salidas

g

     Simulink señal para controlar la apertura y cierre del interruptor.m

     La salida del bloque de Simulink es un vector que contiene dos señales. Se puede demultiplexar esas señales mediante el bloque selector de bus proporcionado en la biblioteca Simulink.

Supuestos y Limitaciones

El bloque conmutador ideal se modela como una fuente de corriente. No se pueden conectar en serie con un inductor, una fuente de corriente, o un circuito abierto, a menos que su circuito de protección está en uso. Consulte Mejora del rendimiento de simulación para obtener más detalles sobre este tema.

Utilice el bloque PowerGUI para especificar simulación continua o discretización de su circuito eléctrico con interruptores ideales. Cuando se utiliza un modelo continuo, el solucionador ode23tb con una tolerancia relativa de 1e-4 se recomienda para una mayor precisión y velocidad de simulación.ejemplo

La demo power_switch utiliza el bloque interruptor ideal para conmutar un circuito RLC

en una fuente de corriente alterna (60 Hz). El interruptor, que inicialmente está cerrado, se abre por primera vez en el instante t = 50 ms (3 ciclos) y luego volver a cerrarse en el momento t = 138 ms (8,25 ciclos). El bloque de conmutador ideal tiene 0,01 ohmios de resistencia y no snubber se utiliza.

Este ejemplo ilustra el uso del conmutador ideal. el conmutador ideal se utiliza para conmutar una carga RLC en una rms de 120 V, 60 Hz fuente de tensión. el interruptor está cerrado inicialmente.que se apaga en el momento t = 3 ciclos (50 ms), los que se vuelve a cerrar a t = 8,25 ciclos (138 ms)observar que de interrupción de corriente produce una carga de sobretensión en la apertura del interruptor. También se observa de conmutación de alta corriente pico cuando el circuito capacitivo se re energizado Voltaje máximo de la fuente

Voltaje: ideal sinusoidal AC fuente de tensión.

Voltaje: ideal sinusoidal AC fuente de tensión.

Timer:Genera una señal de cambio en momentos determinados.                                                                            Si un valor de la señal no se especifica en el momento cero, la salida se mantiene a 0 hasta el tiempo de transición especificado primero.

Idea switch: Interruptor controlado por una señal de puerta en paralelo con un circuito RC en serie amortiguador.En el estado el modelo de interruptor tiene una resistencia interna (Ron).  En estado desactivado esta resistencia interna es infinita.La resistencia interna debe ser mayor que cero.El modelo de interruptor está en estado cuando la señal de puerta (G) se pone a 1.

Demux: Dividir las señales vectoriales en escalares o vectores más pequeños. "Modo de Selección de autobuses« chequeo para dividir señales del bus.

VC: Medición de la tensión ideal.

Scope : alcanze

Interruptor

Interruptor eléctrico

Diferentes interruptores eléctricos.

Arriba: magnetotérmico, de mercurio, selector rotativo, DIP, optoacoplador SMD y reed

switch. Abajo: de pared, conmutador miniatura, de montaje en cable, pulsador, para CI y

microswitch detector de posición.

Tipo Pasividad

Principio de funcionamiento Paso y corte de corriente

Símbolo electrónico

Configuración Entrada y salida

(básicamente)

Un interruptor eléctrico es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende un bombillo, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas controlado por computadora.

Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.

Materiales

Interruptor sencillo, SPST

De la calidad de los materiales empleados para hacer los contactos dependerá la vida útil del interruptor. Para la mayoría de los interruptores domésticos se emplea una aleación de latón (60% cobre, 40% zinc). Esta aleación es muy resistente a la corrosión y es un conductor eléctrico apropiado. El aluminio es también buen conductor y es muy resistente a la corrosión.

En los casos donde se requiera una pérdida mínima se utiliza cobre puro por su excelente conductividad eléctrica. El cobre bajo condiciones de condensación puede formar óxido de cobre en la superficie interrumpiendo el contacto.

Para interruptores donde se requiera la máxima confiabilidad se utilizan contactos de cobre pero se aplica un baño con un metal más resistente al óxido como lo son el estaño, aleaciones de estaño/plomo, níquel, oro o plata. La plata es de hecho mejor conductor que el cobre y además el óxido de plata conduce electricidad

Clasificación de los interruptores

Actuantes

Los actuantes de los interruptores pueden ser normalmente abiertos, en cuyo caso al accionarlos se cierra el circuito (el caso del timbre) o normalmente cerrados en cuyo caso al accionarlos se abre el circuito.

[Pulsadores

También llamados interruptores momentáneos. Este tipo de interruptor requiere que el operador mantenga la presión sobre el actuante para que los contactos estén unidos. Un ejemplo de su uso lo podemos encontrar en los timbres de las casas o apartamentos.

Cantidad de polos

Interruptor de doble polo

Son la cantidad de circuitos individuales que controla el interruptor. Un interruptor de un solo polo como el que usamos para encender una lámpara. Los hay de 2 o más polos. Por ejemplo si queremos encender un motor de 220 voltios y a la vez un indicador luminoso de 12 voltios necesitaremos un interruptor de 2 polos, un polo para el circuito de 220 voltios y otro para el de 12 voltios.

Cantidad de vías (tiros)

Es la cantidad de posiciones que tiene un interruptor. Nuevamente el ejemplo del interruptor de una sola vía es el utilizado para encender una lámpara, en una posición enciende la lámpara mientras que en la otra se apaga.

Interruptor de doble vía

Los hay de 2 o más vías. Un ejemplo de un interruptor de 3 vías es el que podríamos usar para controlar un semáforo donde se enciende una bombilla de cada color por cada una de las posiciones o vías.

Combinaciones

Se pueden combinar las tres clases anteriores para crear diferentes tipos de interruptores. En el gráfico inferior podemos ver un ejemplo de un interruptor DPDT.

Interruptor de doble polo y doble vía

Corriente y Tensión eléctrica

Los interruptores están diseñados para soportar una corriente máxima, la cual se mide en amperios. De igual manera, se diseñan para soportar una determinada tensiónmáxima, que es medida en voltios.

Se debe seleccionar el interruptor apropiado para el uso que le vaya a dar, pues de lo contrario se está acortando su vida útil o en casos extremos se corre el riesgo de destruirlo.

Esquema de un interruptor para alto voltaje. Algunos pueden trabajar en líneas de 800 kV.

Tipos de Interruptores eléctricos

El Interruptor magnetotérmico o Interruptor automático se caracteriza por poseer dos tipos de protección incorporados, actuando en caso de cortocircuito o en caso de sobrecarga de corriente. Este tipo de interruptor se utiliza comúnmente en los cuadros eléctricos de viviendas, comercios o industrias para controlar y proteger cada circuito individualmente. Su empleo se complementa con el de interruptores diferenciales.

Interruptor diferencial es un tipo de protección eléctrica destinada a proteger a las personas de las derivaciones o fugas de corriente causadas por faltas de aislamiento. Se caracterizan por poseer una alta sensibilidad (detectan diferencias de corriente orden de los mA) y una rápida operación.

Reed switch es un interruptor encapsulado en un tubo de vidrio al vacío que se activa al encontrar un campo magnético.

Interruptor centrífugo se activa o desactiva a determinada fuerza centrífuga. Es usado en los motores como protección.

Interruptores de transferencia trasladan la carga de un circuito a otro en caso de falla de energía. Utilizados tanto en subestaciones eléctricas como en industrias.

Interruptor DIP viene del inglés ’’’dual in-line package’’’ en electrónica y se refiere a una línea doble de contactos. Consiste en una serie de múltiples micro interruptores unidos entre sí.

Hall-effect switch también usado en electrónica, es un contador que permite leer la cantidad de vueltas por minuto que está dando un imán permanente y entregar pulsos.

Interruptor inercial (o de aceleración) mide la aceleración o desaceleración del eje de coordenadas sobre el cual esté montado. Por ejemplo los instalados para disparar las bolsas de aire de los automóviles. En este caso de deben instalar laterales y frontales para activar las bolsas de aire laterales o frontales según donde el auto reciba el impacto.

Interruptor de membrana (o burbuja) generalmente colocados directamente sobre un circuito impreso. Son usados en algunos controles remotos, los paneles de control de microondas, etc

Interruptor de nivel , usado para detectar el nivel de un fluido en un tanque.

Sensor de flujo es un tipo de interruptor que formado por un imán y un reed switch.

Interruptor de mercurio usado para detectar la inclinación. Consiste en una gota de mercurio dentro de un tubo de vidrio cerrado herméticamente, en la posición correcta el mercurio cierra dos contactos de metal.

Véase también

Disyuntor

Ejemplos de aplicación de interruptores en el control de circuitos de alumbrado

Este es un ejemplo de conexión de una bombilla controlada por dos interruptores-conmutadores. Estos interruptores deben ser del tipo SPDT, 1 polo 2 vías.

Apagado Encendido

Si quisiéramos controlar esta misma bombilla con 3 interruptores debemos agregar un DPDT (o más precisamente DPCO) tal como se observa en la siguiente tabla.

Apagado Encendido

Para controlar la bombilla con más interruptores, debemos agregar más interruptores DPDT (4-way) entre los SPDT (3-way) de los extremos.