Spis treści:
Włączniki bistabilne są specyficznym rodzajem włączników, które mogą pracować w jednym z dwóch stanów: wyłączonym i włączonym. Włączniki tego typu mają zdolność do zachowania ostatniego stanu, nawet w przypadku odłączenia zasilania.
Co to jest włącznik bistabilny?
Włącznik bistabilny jest elementem elektronicznym wykorzystywanym do sterowania przepływem prądu w różnego rodzaju obwodach elektrycznych. Sposób działania wyłącznika jest uzależniony od jego stanu (otwarty lub zamknięty obwód). Poprzez wciśnięcie przycisku użytkownik otwiera i zamyka obwód elektryczny, a co za tym idzie zasilanie jest dostarczane lub niedostarczane do odbiornika prądu.
Włącznik bistabilny wyróżnia się niskim zapotrzebowaniem na energię elektryczną, ponieważ prąd jest pobierany wyłącznie w momencie, w którym następuje zmiana stanu. W codziennym użytkowaniu oznacza to obniżenie kosztów eksploatacji.
Zastosowanie włączników bistabilnych
Wyłączniki bistabilne, nazywane również przekaźnikami bistabilnymi, to popularne podzespoły powszechnie wykorzystywane w elektronice. Ze względu na zdolność do utrzymywania jednego z dwóch stanów (włączony i wyłączony) bez konieczności ciągłego dostarczania energii, wyróżniają się wszechstronnym zastosowaniem.
Włącznik bistabilny jest używany m.in. w systemach oświetleniowych. Dzięki niemu użytkownicy mogą włączać i wyłączać światło przy użyciu jednego przycisku. Kolejnym zastosowaniem włączników bistabilnych są różnego rodzaju systemy alarmowe. W aplikacjach służących do poprawy bezpieczeństwa opisywany element jest przeważnie wykorzystywany do dezaktywacji lub aktywacji alarmu. W przypadku, gdy system wykryje zagrożenie, pozostaje w stanie aktywnym do momentu, gdy użytkownik ręcznie go zresetuje.
Pozostałe zastosowania włączników bistabilnych
Włączniki bistabilne są powszechnie używane w systemach automatycznego otwierania i zamykania drzwi. Rozwiązania tego typu są wykorzystywane m.in. w budynkach komercyjnych i obiektach użyteczności publicznej. Kolejnym zastosowaniem są pojazdy komunikacji miejskiej, w których zaimplementowano system automatycznego otwierania i zamykania drzwi.
Przekaźniki bistabilne są używane również w różnego rodzaju automatyce domowej, począwszy od rolet, poprzez systemy ogrzewania, nawadniania ogrodu, aż po klimatyzację. W budynkach firmowych włączniki bistabilne są używane w systemach kontrolowania dostępu. Stanowią element aktywny odpowiedzialny za działanie zamków elektronicznych. Z kolei w zegarach elektronicznych włącznik bistabilny jest przeważnie używany do kontrolowania funkcji alarmu (włączenie i wyłączenie alarmu). Kolejnym zastosowaniem są nawigacje GPS, w których przekaźniki bistabilne odpowiadają za przełączanie między różnymi trybami wyświetlania i funkcjami.
To wyłącznie wybrane zastosowania włączników bistabilnych. Ze względu na swoje właściwości, są powszechnie używane w różnego rodzaju aplikacjach wymagających niezawodności i wysokiej efektywności energetycznej.
Rodzaje włączników bistabilnych
Poszczególne włączniki bistabilne mogą różnić się od siebie funkcjami, konstrukcją, zastosowaniem i napięciem pracy. W instalacjach niskonapięciowych wykorzystuje się przekaźniki bistabilne przystosowane do pracy z napięciem 12 V lub 24 V. Z kolei w instalacjach oświetleniowych przeważnie wykorzystuje się przekaźniki bistabilne, które wymagają napięcia 230 V. Modele tego typu znajdują również zastosowanie w przemysłowych systemach sterowania.
Kolejny podział odnosi się do funkcjonalności. Podstawowy włącznik bistabilny służy wyłącznie do odłączania i załączania obwodu elektrycznego. Z kolei modele grupowe umożliwiają sterowanie np. światłem w jednym pomieszczeniu oraz we wszystkich innych pokojach. Następną grupą są przekaźniki bistabilne sekwencyjne, których głównym wyróżnikiem jest możliwość sterowania dwoma lub większą liczbą obwodów w określonej sekwencji. Wybrane modele są również wyposażone we wbudowany wyłącznik czasowy. Specjalny timer umożliwia precyzyjne programowanie czasu wyłączenia i załączenia obwodu.
Podział przekaźników bistabilnych ze względu na konstrukcję
Włączniki bistabilne występują w dwóch wariantach konstrukcyjnych. Pierwszym z nich są modele mechaniczne, których sposób działania polega na mechanicznym przemieszczaniu styków odpowiedzialnych za przewodzenie energii elektrycznej. Z kolei modele elektroniczne wyróżniają się wysoką odpornością na działanie czynników zewnętrznych i bardzo cichą pracą. Zasada działania przekaźników tego typu polega na elektronicznym przełączaniu stanów (bez ruchomych części).
Ze względu na sposób montażu, włączniki bistabilne dzielą się na urządzenia przystosowane do montażu w puszcze podtynkowej. Zazwyczaj montuje się je w niewielkiej odległości od punktu sterowania. Z kolei przekaźnik bistabilny przystosowany do montażu na szynach jest używany w szafach rozdzielczych.
Poszczególne modele przekaźników różnią się specyfikacją i zastosowaniem. Wybór konkretnego modelu jest uzależniony od wymagań danej aplikacji, napięcia instalacji elektrycznej oraz specyfikacji systemu.
Włącznik bistabilny – budowa
Budowa przekaźników bistabilnych elektronicznych opiera się o system przełączania między dwoma stabilnymi stanami. Dzięki zastosowaniu układów elektronicznych (m.in. tranzystorów lub układów scalonych) pozwala na przełączanie stanów bez wykorzystania elementów ruchomych. Z kolei w przekaźnikach mechanicznych w zmianach stanu uczestniczą m.in. styki przewodzące prąd. Kontakt fizyczny styków zamyka obwód. Brak kontaktu oznacza otwarcie obwodu.
W trakcie wyboru konkretnego modelu warto zwrócić uwagę na elektryczne parametry pracy, żywotność, maksymalną rezystancję styków, raster wyprowadzeń i zakres temperatury roboczej. Kolejnym ważnym parametrem jest wytrzymałość dielektryka, która może być wyrażona w maksymalnym bezpiecznym napięciu w trakcie 1 minuty pracy, np. 1500 V AC / 1 minuta.
