Công tắc và relay trong Proteus

Trong bài viết này, chúng ta sẽ học cách sử dụng linh kiện “Switch” hay công tắc trong phần mềm mô phỏng Proteus. Trong trường hợp bạn chưa nắm được thông tin cơ bản về Proteus, hãy tham khảo giới thiệu phần mềm Proteus.

1.1 Hoạt động cơ bản của công tắc

Công tắc là thành phần được sử dụng để tạo hoặc ngắt đường dẫn mạch. Có nhiều loại công tắc khác nhau có thể hoạt động

(i) Thủ công bằng đầu vào cơ học

(ii) Bằng điện bởi một tín hiệu điều khiển được tạo ra bởi mạch điều khiển

(iii) Kết hợp các thành phần điện và cơ khí

1.2 Các loại công tắc có sẵn trong Proteus

Proteus cung cấp các công tắc thuộc các danh mục khác nhau và hầu như tất cả các cấu hình đang được sử dụng trong các ứng dụng thời gian thực. Mỗi loại công tắc có ứng dụng riêng của nó, mặc dù các loại công tắc khác cũng thực hiện cùng một hoạt động.

Công tắc có thể được tìm thấy trong phần mềm proteus trong danh mục Library “Switches and Relays”. Hãy nhớ chọn các linh kiện ‘ACTIVE’ để trình mô phỏng cung cấp giao diện thời gian thực trong khi Mô phỏng.

Bước 1: Chọn component mode

Bước 2: Nhấp vào Chọn thiết bị ‘P’ để chọn danh mục công tắc từ thư viện

Bước 3: Cuộn xuống các danh mục để tìm ‘Switches and Relays’. Chọn danh mục này và nó hiển thị các công tắc có sẵn trong kết quả.

Bước 4: Di chuyển để tìm linh kiện cần thiết theo mạch.

Bước 5: Nhớ chọn các linh kiện có thuộc tính ACTIVE trong cột Library của kết quả tìm kiếm để mô phỏng tương tác.

Kết quả tìm kiếm hiển thị bản xem trước của linh kiện được chọn để tham khảo ngay lập tức.

Theo đánh giá công suất, về cơ bản công tắc có thể được phân loại là công tắc tín hiệu, được sử dụng để cung cấp đầu vào cho khối điều khiển nói chung lên đến 24V DC với dòng điện 10 mA và công tắc nguồn được sử dụng để điều khiển trạng thái của tải nói chung 115V AC, 230 V AC, v.v., tùy thuộc vào yêu cầu tải với dòng điện từ 100 mA đến vài Amp.

Bài này này dành riêng để giới thiệu các công tắc có sẵn trong proteus và được giải thích thông qua các ứng dụng thực tế.

1.3 Kết nối bo công tắc-Hệ thống dây điện trong nhà

Để kiểm soát tải trong nhà

SPST: Công tắc Ném đơn một cực được sử dụng và cho loại điều khiển ánh sáng (tải) trường hợp cầu thang.

SPDT: Công tắc Ném đôi một cực còn được gọi là Công tắc hai chiều.

Các ứng dụng trong đó hai đường dẫn độc lập được kết nối hoặc ngắt kết nối bởi đầu vào một điểm sử dụng.

DPST: Loại công tắc Ném đơn hai cực, thường để tách cả hai đầu nguồn cung cấp khỏi Tải (Pha và Trung tính trong hệ thống Cung cấp AC) thường được gọi là M.C.B

Mạch mô phỏng có thể sử dụng nguồn DC để nuôi các tải của đèn. Tuy nhiên, mạch tương tự có thể áp dụng cho các nguồn điện áp khác (Nguồn điện xoay chiều). Đối với người mới, mạch này có thể được kết nối và kiểm tra một cách an toàn bằng breadboard để hiểu hoạt động của các công tắc thông qua kinh nghiệm thực tế.

Như đã mô tả trong phần 1.2, hãy chọn các công tắc được đề cập ở trên. Cũng chọn Pin, Đèn từ các thư viện ‘SOURCES’ và ‘Optoelectronics’ tương ứng.

Đặt các linh kiện trong không gian làm việc và kết nối các linh kiện theo sơ đồ mạch. Để có một đánh giá về cách kết nối các linh kiện, hãy chuyển sang chương tạo thiết kế mới. Nhấp chuột phải vào linh kiện và chọn hướng của linh kiện nếu cần.

Nhấp đúp vào linh kiện Lamp và chỉnh sửa điện áp thành 9V và nhấp vào ‘OK’ khi bạn sử dụng pin 9V.

Bây giờ, hãy kiểm tra các kết nối và thuộc tính của các thành phần và Chạy mô phỏng bằng cách nhấp vào nút Play ở dưới cùng bên trái. Vận hành DPST bằng cách nhấp vào cần chuyển đổi. Sau đó đóng từng công tắc tải và đèn sẽ phát sáng.

1.4 Kết nối công tắc hai chiều

Loại công tắc này được sử dụng chủ yếu trong chiếu sáng cầu thang. Chọn một công tắc SPDT: Ném đôi một cực theo cách tương tự như SPST.

Thay đổi thuộc tính điện áp của Lamp thành 9V và chạy mô phỏng. Vận hành một trong các công tắc để chuyển đổi trạng thái của đèn bất kể trạng thái của công tắc khác. Đèn chuyển đổi từ trạng thái của nó, do đó cung cấp tùy chọn để điều khiển ánh sáng từ các tầng khác nhau.

1.5 Hoạt động chốt và tạm thời của công tắc

Cũng giống như công tắc chuông cửa đẩy sang BẬT, loại công tắc có sẵn trong Proteus. Trong các ứng dụng trong nhà, chúng được sử dụng làm công tắc chuông cửa, còn ở trong các ngành công nghiệp, chúng được sử dụng làm công tắc Khởi động và Dừng trong các hệ thống dây dẫn bảng điều khiển khác nhau như chốt relay, ví dụ như bộ khởi động động cơ. Các công tắc này nằm trong thư viện 'Switches and Relays' với mô tả về Hoạt động nhất thời.

1.6 Công tắc xoay

Mạch điều chỉnh tốc độ quạt và mạch điều chỉnh tần số sử dụng công tắc xoay. Nó cung cấp chân chung kết nối với nhiều hơn một chân một cách độc lập.

1.7 Nút nhấn

Bảng điều khiển Giao diện Người máy (HMI) hầu hết sử dụng loại nút nhấn này. Nó được gọi là công tắc màng. Tất cả các điện thoại di động loại bàn phím cũng sử dụng các nút nhấn kiểu màng. Đồng hồ kỹ thuật số, đồng hồ, báo thức, hầu hết các thiết bị điện tử cung cấp Giao diện con người đều sử dụng công tắc này. Để chọn công tắc này, hãy nhập 'Push button' vào từ khóa. 

1.8 Công tắc trượt DIP

DIP là viết tắt của Dual In Line Package. Đây là một loại gói linh kiện. Các công tắc này thường được sử dụng để lựa chọn chế độ hoạt động của thiết bị hoặc lựa chọn quy trình hoặc mạch điều khiển yêu cầu đầu vào tham chiếu thay đổi trước khi chúng được BẬT nguồn hoặc đôi khi ngay cả sau khi BẬT nguồn. Chúng có thể không được vận hành thường xuyên, vì vậy được thiết kế để nhúng vào mạch điều khiển để chiếm ít không gian hơn.

Tùy thuộc vào yêu cầu đầu vào tham chiếu, chúng có hai loại.

(i) Yếu tố chung

(ii) Các yếu tố độc lập

1.9 Relay

Relay là một công tắc Điện từ / Cơ điện hoạt động bằng tín hiệu điều khiển do mạch điều khiển tạo ra hoặc tín hiệu do con người đưa ra. Nó thường được sử dụng trong các mạch yêu cầu công tắc tự động tùy thuộc vào kịch bản thời gian thực. Ví dụ bộ lưu điện cho máy tính.

Âm thanh công tắc nghe được khi cắt điện do relay tạo ra. Đồng thời, tự động thay đổi inverter gia đình từ Main sang Inverter và ngược lại.

1.11 Công tắc vòng tua máy

Đây là các công tắc kỹ thuật số kiểu xoay và cho đầu ra ở định dạng nhị phân. Chúng có thể được sử dụng trong các ứng dụng mà người dùng sẽ thiết lập các điểm cài đặt như báo thức hoặc đồng hồ hoặc cài đặt nhiệt độ, …, Chúng thay thế các nút nhấn để người dùng dễ thao tác.