इलेक्ट्रॉनिक स्विच: Difference between revisions
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{{ | [[ इलेक्ट्रानिक्स | इलेक्ट्रानिक्स]] में,इलेक्ट्रॉनिक [[ बदलना |स्विच]] [[इलेक्ट्रॉनिक घटक]] या उपकरण द्वारा नियंत्रित स्विच होता है जोकी [[विद्युत सर्किट|विद्युत परिपथ]] को स्विच कर सकता है, [[विद्युत प्रवाह]] को बाधित कर सकता है या इसे सुचालक से दूसरे में परिवर्तित कर सकता है। इलेक्ट्रॉनिक स्विच को बाइनरी उपकरण माना जाता है क्योंकि वे चालू या बंद हो सकते हैं। इस प्रकार से जब इलेक्ट्रॉनिक स्विच ''ऑन'' होता है, तो परिपथ बंद हो जाता है और जब यह ''ऑफ'' होता है, तो परिपथ में स्विच से अलग करता है।<ref name="978-1907653117">{{cite book |last1=Kuphaldt |title=Lessons in Electric Circuits Vol. 4 Digital |publisher=Koros Press |isbn=978-1907653117 |pages=103-116 |edition=4th |url=https://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/Digital/DIGI.pdf#page=112 |accessdate=12 October 2022}}</ref> | ||
सामान्यतः , इलेक्ट्रॉनिक स्विच [[ट्रांजिस्टर]] जैसे [[ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] उपकरणों का उपयोग करते हैं, चूँकि [[निर्वात पम्प ट्यूब]] का उपयोग [[उच्च वोल्टेज]] अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक स्विच में जटिल विन्यास भी होते हैं जोकी भौतिक संपर्क द्वारा सहायता प्रदान करते हैं। इस प्रकार से शारीरिक संपर्क सामान्यतः स्विच को यांत्रिक रूप से दबाने या फ़्लिप करने से आता है, किन्तु अन्य प्रकार के संपर्क, जैसे प्रकाश सेंसर और चुंबकीय क्षेत्र सेंसर, स्विच को संचालित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। | |||
== इतिहास == | |||
इस प्रकार से बहुत से लोग विभिन्न प्रकार के उपकरणों को कॉल करने के लिए मेटोनीमी का उपयोग करते हैं जो विद्युत उपकरणों के बीच सिग्नल और संचार पथों को "स्विच" के रूप में वैचारिक रूप से कनेक्ट या डिस्कनेक्ट करते हैं, जिस प्रकार से यांत्रिक स्विच दो सुचालको के बीच इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के लिए पथों को जोड़ते और डिस्कनेक्ट करते हैं। | |||
पारंपरिक रिले एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विच है जो मैकेनिकल स्विचिंग तंत्र को संचालित करने के लिए करंट द्वारा नियंत्रित इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करता है। अन्य ऑपरेटिंग सिद्धांतों का भी उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, 1971 में आविष्कार किए गए सॉलिड-स्टेट रिले, बिना हिलने-डुलने वाले पावर परिपथ को नियंत्रित करते हैं, इसके अतिरिक्त स्विचिंग करने के लिए अर्धचालक उपकरण का उपयोग किया जाता है - सदैव एक सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर या ट्राईक) आदि। | |||
किन्तु प्रारंभिक टेलीफोन प्रणालियों में टेलीफोन कॉल करने वालों को जोड़ने के लिए विद्युत चुंबकीय रूप से संचालित स्ट्रॉगर स्विच का उपयोग किया जाता था; बाद के टेलीफोन एक्सचेंजों में एक या अधिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल क्रॉसबार स्विच होते हैं। इस प्रकार 'स्विच्ड' शब्द दूरसंचार नेटवर्क पर प्रस्तुत होता है, और एक ऐसे नेटवर्क को दर्शाता है जो परिपथ स्विच्ड है, जो सार्वजनिक स्विच्ड टेलीफोन नेटवर्क जैसे अंत नोड्स के बीच संचार के लिए समर्पित परिपथ प्रदान करता है। | |||
स्विच शब्द तब से विभिन्न प्रकार के डिजिटल सक्रिय उपकरणों जैसे ट्रांजिस्टर और लॉजिक गेट्स तक फैल गया है, जिनका कार्य लॉजिक स्थितियों के बीच उनकी आउटपुट स्थिति को परिवर्तित या विभिन्न सिग्नल लाइनों को जोड़ना है। | |||
इन सभी उपयोगों की सामान्य विशेषता यह है कि वे ऐसे उपकरणों को संदर्भित करते हैं जो चालू या बंद, बंद या खुले, जुड़े या नहीं जुड़े, संचालन या गैर-संचालन, कम प्रतिबाधा या उच्च प्रतिबाधा की द्विआधारी स्थिति को नियंत्रित करते हैं। | |||
== प्रकार == | == प्रकार == | ||
अनुप्रयोग के आधार पर, स्विच कई प्रकारों में निर्मित होते हैं। किसी व्यक्ति द्वारा संचालित स्विच को हैंड स्विच कहा जाता है। हाथ के स्विच में कई प्रकार होते हैं जैसे टॉगल स्विच, पुशबटन स्विच, चयनकर्ता स्विच और जॉयस्टिक | इस प्रकार से अनुप्रयोग के आधार पर, स्विच कई प्रकारों में निर्मित होते हैं। किसी व्यक्ति द्वारा संचालित स्विच को हैंड स्विच कहा जाता है। अतः हाथ के स्विच में कई प्रकार होते हैं जैसे टॉगल स्विच, पुशबटन स्विच, चयनकर्ता स्विच और जॉयस्टिक स्विच।अन्य रूप गति स्विच है; इन्हें सामान्यतः लिमिट स्विच कहा जाता है। मशीन की गति को सीमित करने के लिए सीमा स्विच का उपयोग किया जाता है। सीमा स्विच सामान्यतः निवारक सुरक्षा उपायों के लिए उपयोग किए जाते हैं ताकि मशीन निर्दिष्ट बिंदु से कट जाए। दो सबसे समान सीमा स्विच लीवर एक्चुएटर स्विच और निकटता स्विच होते हैं। | ||
चूँकि औद्योगिक प्रक्रियाओं में, भौतिक मात्राओं की निगरानी के लिए प्रक्रिया स्विच का उपयोग किया जाता है। महत्वपूर्ण सूचनाओं की निगरानी के लिए गति, दबाव, तापमान, तरल स्तर, तरल प्रवाह और परमाणु स्तर के स्विच जैसे स्विच का उपयोग किया जाता है ताकिप्रक्रिया नियंत्रण में रहे और कभी भी सुरक्षा नियमों से अधिक न हो।<ref name=978-1907653117 /> | |||
[[डिजिटल सर्किट|डिजिटल परिपथ]] में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला इलेक्ट्रॉनिक स्विच मेटल-ऑक्साइड-अर्धचालक फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (मॉसफेट) है।<ref>{{cite book |last1=Bapat |first1=Y. N. |title=Electronic Circuits and Systems : Analog and Digital,1e |date=1992 |publisher=[[Tata McGraw-Hill Education]] |isbn=978-0-07-460040-5 |page=119 |url=https://books.google.com/books?id=PMHig7a-_hIC&pg=PA119}}</ref> | |||
एनालॉग स्विच एक स्विच के रूप में ट्रांसमिशन गेट व्यवस्था में दो मॉसफेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है जो एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में कुछ लाभ और कई सीमाओं के साथ रिले की तरह काम करता है। | |||
एक स्विचिंग वोल्टेज रेगुलेटर में पावर ट्रांजिस्टर, जैसे कि विद्युत आपूर्ति इकाई, का उपयोग वैकल्पिक रूप से विद्युत प्रवाह करने और विद्युत को बहने से रोकने के लिए एक स्विच की तरह किया जाता है। | |||
थ्रेशोल्ड डिटेक्टर के बाद एक एनालॉग हॉल-इफ़ेक्ट सेंसर एक चुंबकीय रूप से संचालित स्विच उत्पन्न करता है। | |||
ऑप्टो-आइसोलेटर एक एलईडी से प्रकाश का उपयोग करता है जो एक करंट द्वारा नियंत्रित होता है जो एक गैल्वेनिकली-पृथक परिपथ को स्विच करने के लिए एक फोटोट्रांसिस्टर द्वारा प्राप्त होता है। | |||
इंसुलेटेड-गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) बीजेटीएस और पावर मोस्फेट के लाभ को जोड़ता है। | |||
पावर नियंत्रण अनुप्रयोग के लिए उच्च गति स्विचिंग के लिए एक सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर (एससीआर) का उपयोग किया जा सकता है | |||
एक ट्राइक (ट्राइओड ए.सी), दो बैक-टू-बैक एससीआर के समान , एक द्विदिश स्विचिंग उपकरण है | |||
डीआईएसी का मतलब डायोड एसी स्विच है। | |||
गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जीटीओ) एक द्विध्रुवी स्विचिंग उपकरण है | |||
इलेक्ट्रॉनिक स्विच में जटिल कॉन्फ़िगरेशन भी सम्मिलित हो सकते हैं जो भौतिक संपर्क द्वारा सहायता प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए प्रतिरोधक या कैपेसिटिव सेंसिंग टचस्क्रीन। | |||
नेटवर्क स्विच कंप्यूटर नेटवर्क में कंप्यूटर के विभिन्न पोर्ट के बीच कनेक्शन को पुन: कॉन्फ़िगर करता है | |||
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इलेक्ट्रॉनिक स्विच का उपयोग सभी प्रकार के सामान्य और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। घरेलू अनुप्रयोगों में साधारण हाथ के स्विच जैसे टॉगल स्विच और पुश-बटन स्विच सम्मिलित होते हैं। प्रकाश चालू करना, गैराज के दरवाजे खोलना, और कार की खिड़की को नीचे करना सभी साधारण स्विच का उपयोग करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक स्विच के लिए औद्योगिक अनुप्रयोगों में अधिक जटिल प्रणाली जैसे कन्वेयर, भट्टियां, वेल्डर और पानी के पंप सम्मिलित होते हैं। जटिल प्रणालियों के साथ,कार्य को पूर्ण करने के लिए विभिन्न प्रकार के स्विच का उपयोग किया जा सकता है, किन्तु कुछ प्रकार के स्विच के लाभ या हानि के कारण, स्विच को ग्रेडेड दक्षता और विश्वसनीयता मेट्रिक्स के आधार पर चुना जाना चाहिए।<ref name=978-1907653117 /> | |||
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इलेक्ट्रानिक्स में,इलेक्ट्रॉनिक स्विच इलेक्ट्रॉनिक घटक या उपकरण द्वारा नियंत्रित स्विच होता है जोकी विद्युत परिपथ को स्विच कर सकता है, विद्युत प्रवाह को बाधित कर सकता है या इसे सुचालक से दूसरे में परिवर्तित कर सकता है। इलेक्ट्रॉनिक स्विच को बाइनरी उपकरण माना जाता है क्योंकि वे चालू या बंद हो सकते हैं। इस प्रकार से जब इलेक्ट्रॉनिक स्विच ऑन होता है, तो परिपथ बंद हो जाता है और जब यह ऑफ होता है, तो परिपथ में स्विच से अलग करता है।[1]
सामान्यतः , इलेक्ट्रॉनिक स्विच ट्रांजिस्टर जैसे ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स) उपकरणों का उपयोग करते हैं, चूँकि निर्वात पम्प ट्यूब का उपयोग उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक स्विच में जटिल विन्यास भी होते हैं जोकी भौतिक संपर्क द्वारा सहायता प्रदान करते हैं। इस प्रकार से शारीरिक संपर्क सामान्यतः स्विच को यांत्रिक रूप से दबाने या फ़्लिप करने से आता है, किन्तु अन्य प्रकार के संपर्क, जैसे प्रकाश सेंसर और चुंबकीय क्षेत्र सेंसर, स्विच को संचालित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
इतिहास
इस प्रकार से बहुत से लोग विभिन्न प्रकार के उपकरणों को कॉल करने के लिए मेटोनीमी का उपयोग करते हैं जो विद्युत उपकरणों के बीच सिग्नल और संचार पथों को "स्विच" के रूप में वैचारिक रूप से कनेक्ट या डिस्कनेक्ट करते हैं, जिस प्रकार से यांत्रिक स्विच दो सुचालको के बीच इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के लिए पथों को जोड़ते और डिस्कनेक्ट करते हैं।
पारंपरिक रिले एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्विच है जो मैकेनिकल स्विचिंग तंत्र को संचालित करने के लिए करंट द्वारा नियंत्रित इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करता है। अन्य ऑपरेटिंग सिद्धांतों का भी उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, 1971 में आविष्कार किए गए सॉलिड-स्टेट रिले, बिना हिलने-डुलने वाले पावर परिपथ को नियंत्रित करते हैं, इसके अतिरिक्त स्विचिंग करने के लिए अर्धचालक उपकरण का उपयोग किया जाता है - सदैव एक सिलिकॉन-नियंत्रित रेक्टिफायर या ट्राईक) आदि।
किन्तु प्रारंभिक टेलीफोन प्रणालियों में टेलीफोन कॉल करने वालों को जोड़ने के लिए विद्युत चुंबकीय रूप से संचालित स्ट्रॉगर स्विच का उपयोग किया जाता था; बाद के टेलीफोन एक्सचेंजों में एक या अधिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल क्रॉसबार स्विच होते हैं। इस प्रकार 'स्विच्ड' शब्द दूरसंचार नेटवर्क पर प्रस्तुत होता है, और एक ऐसे नेटवर्क को दर्शाता है जो परिपथ स्विच्ड है, जो सार्वजनिक स्विच्ड टेलीफोन नेटवर्क जैसे अंत नोड्स के बीच संचार के लिए समर्पित परिपथ प्रदान करता है।
स्विच शब्द तब से विभिन्न प्रकार के डिजिटल सक्रिय उपकरणों जैसे ट्रांजिस्टर और लॉजिक गेट्स तक फैल गया है, जिनका कार्य लॉजिक स्थितियों के बीच उनकी आउटपुट स्थिति को परिवर्तित या विभिन्न सिग्नल लाइनों को जोड़ना है।
इन सभी उपयोगों की सामान्य विशेषता यह है कि वे ऐसे उपकरणों को संदर्भित करते हैं जो चालू या बंद, बंद या खुले, जुड़े या नहीं जुड़े, संचालन या गैर-संचालन, कम प्रतिबाधा या उच्च प्रतिबाधा की द्विआधारी स्थिति को नियंत्रित करते हैं।
प्रकार
इस प्रकार से अनुप्रयोग के आधार पर, स्विच कई प्रकारों में निर्मित होते हैं। किसी व्यक्ति द्वारा संचालित स्विच को हैंड स्विच कहा जाता है। अतः हाथ के स्विच में कई प्रकार होते हैं जैसे टॉगल स्विच, पुशबटन स्विच, चयनकर्ता स्विच और जॉयस्टिक स्विच।अन्य रूप गति स्विच है; इन्हें सामान्यतः लिमिट स्विच कहा जाता है। मशीन की गति को सीमित करने के लिए सीमा स्विच का उपयोग किया जाता है। सीमा स्विच सामान्यतः निवारक सुरक्षा उपायों के लिए उपयोग किए जाते हैं ताकि मशीन निर्दिष्ट बिंदु से कट जाए। दो सबसे समान सीमा स्विच लीवर एक्चुएटर स्विच और निकटता स्विच होते हैं।
चूँकि औद्योगिक प्रक्रियाओं में, भौतिक मात्राओं की निगरानी के लिए प्रक्रिया स्विच का उपयोग किया जाता है। महत्वपूर्ण सूचनाओं की निगरानी के लिए गति, दबाव, तापमान, तरल स्तर, तरल प्रवाह और परमाणु स्तर के स्विच जैसे स्विच का उपयोग किया जाता है ताकिप्रक्रिया नियंत्रण में रहे और कभी भी सुरक्षा नियमों से अधिक न हो।[1]
डिजिटल परिपथ में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला इलेक्ट्रॉनिक स्विच मेटल-ऑक्साइड-अर्धचालक फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (मॉसफेट) है।[2]
एनालॉग स्विच एक स्विच के रूप में ट्रांसमिशन गेट व्यवस्था में दो मॉसफेट ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है जो एक इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले की तुलना में कुछ लाभ और कई सीमाओं के साथ रिले की तरह काम करता है।
एक स्विचिंग वोल्टेज रेगुलेटर में पावर ट्रांजिस्टर, जैसे कि विद्युत आपूर्ति इकाई, का उपयोग वैकल्पिक रूप से विद्युत प्रवाह करने और विद्युत को बहने से रोकने के लिए एक स्विच की तरह किया जाता है।
थ्रेशोल्ड डिटेक्टर के बाद एक एनालॉग हॉल-इफ़ेक्ट सेंसर एक चुंबकीय रूप से संचालित स्विच उत्पन्न करता है।
ऑप्टो-आइसोलेटर एक एलईडी से प्रकाश का उपयोग करता है जो एक करंट द्वारा नियंत्रित होता है जो एक गैल्वेनिकली-पृथक परिपथ को स्विच करने के लिए एक फोटोट्रांसिस्टर द्वारा प्राप्त होता है।
इंसुलेटेड-गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) बीजेटीएस और पावर मोस्फेट के लाभ को जोड़ता है।
पावर नियंत्रण अनुप्रयोग के लिए उच्च गति स्विचिंग के लिए एक सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर (एससीआर) का उपयोग किया जा सकता है
एक ट्राइक (ट्राइओड ए.सी), दो बैक-टू-बैक एससीआर के समान , एक द्विदिश स्विचिंग उपकरण है
डीआईएसी का मतलब डायोड एसी स्विच है।
गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जीटीओ) एक द्विध्रुवी स्विचिंग उपकरण है
इलेक्ट्रॉनिक स्विच में जटिल कॉन्फ़िगरेशन भी सम्मिलित हो सकते हैं जो भौतिक संपर्क द्वारा सहायता प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए प्रतिरोधक या कैपेसिटिव सेंसिंग टचस्क्रीन।
नेटवर्क स्विच कंप्यूटर नेटवर्क में कंप्यूटर के विभिन्न पोर्ट के बीच कनेक्शन को पुन: कॉन्फ़िगर करता है
अनुप्रयोग
इलेक्ट्रॉनिक स्विच का उपयोग सभी प्रकार के सामान्य और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है। घरेलू अनुप्रयोगों में साधारण हाथ के स्विच जैसे टॉगल स्विच और पुश-बटन स्विच सम्मिलित होते हैं। प्रकाश चालू करना, गैराज के दरवाजे खोलना, और कार की खिड़की को नीचे करना सभी साधारण स्विच का उपयोग करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक स्विच के लिए औद्योगिक अनुप्रयोगों में अधिक जटिल प्रणाली जैसे कन्वेयर, भट्टियां, वेल्डर और पानी के पंप सम्मिलित होते हैं। जटिल प्रणालियों के साथ,कार्य को पूर्ण करने के लिए विभिन्न प्रकार के स्विच का उपयोग किया जा सकता है, किन्तु कुछ प्रकार के स्विच के लाभ या हानि के कारण, स्विच को ग्रेडेड दक्षता और विश्वसनीयता मेट्रिक्स के आधार पर चुना जाना चाहिए।[1]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 Kuphaldt. Lessons in Electric Circuits Vol. 4 Digital (PDF) (4th ed.). Koros Press. pp. 103–116. ISBN 978-1907653117. Retrieved 12 October 2022.
- ↑ Bapat, Y. N. (1992). Electronic Circuits and Systems : Analog and Digital,1e. Tata McGraw-Hill Education. p. 119. ISBN 978-0-07-460040-5.
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