Tipos de interruptores: interruptores mecânicos vs. eletrônicos - um guia abrangente

O que é um switch

Um interruptor é um componente fundamental na engenharia elétrica, responsável por interromper ou completar um circuito elétrico. Sua finalidade é controlar o fluxo de corrente entre dois pontos, o que o torna um componente essencial em dispositivos eletrônicos de pequeno e grande porte. Desde ligar um simples aparelho de televisão até operar máquinas industriais complexas, os interruptores são parte integrante dos sistemas de controle que usamos todos os dias.

Com o avanço da tecnologia, cresce também a necessidade de tipos mais sofisticados de chaves com mais recursos. Independentemente de sua complexidade, os interruptores desempenham um papel essencial na alimentação e no controle de uma ampla gama de dispositivos eletrônicos

Chaves Piezoelétricas

As chaves piezoelétricas, também conhecidas como chaves piezoelétricas, são um tipo de chave eletrônica que usa o efeito piezoelétrico para detectar e gerar sinais elétricos. O efeito piezoelétrico refere-se à capacidade de determinados materiais de gerar uma carga elétrica em resposta a estresse mecânico ou pressão.

Em um interruptor piezoelétrico, um material piezoelétrico, como quartzo ou certas cerâmicas, é colocado entre duas placas de metal. Quando uma força mecânica ou pressão é aplicada ao switch, ela deforma o material piezoelétrico, o que gera uma carga elétrica. Essa carga é então detectada e usada para acionar a ação de comutação.

As chaves piezoelétricas oferecem várias vantagens em relação às chaves mecânicas tradicionais. Eles são dispositivos de estado sólido sem peças móveis, o que os torna mais duráveis e resistentes ao desgaste. Eles também são imunes ao ressalto de contato, um problema comum com interruptores mecânicos que pode fazer com que vários sinais sejam gerados a partir de uma única pressão. Os Piezo switches podem operar em ambientes adversos, pois são resistentes a poeira, umidade e produtos químicos.

Esses switches são comumente usados em várias aplicações em que a confiabilidade, a longa vida útil e a resistência a fatores ambientais são importantes.

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Chaves capacitivas

Os interruptores capacitivos, também conhecidos como interruptores de toque ou interruptores sensíveis ao toque, são dispositivos eletrônicos que detectam o toque ou a proximidade utilizando os princípios da capacitância. Eles são comumente usados como entradas alternativas aos interruptores mecânicos em vários dispositivos eletrônicos e interfaces sensíveis ao toque.

Diferentemente das chaves mecânicas tradicionais, que dependem do contato físico para completar ou interromper um circuito, as chaves capacitivas funcionam medindo as alterações na capacitância.

A capacitância refere-se à capacidade de um objeto ou material de armazenar uma carga elétrica. Quando um objeto condutor, como um dedo, se aproxima de um interruptor capacitivo, ele altera a capacitância da área de detecção do interruptor.

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Interruptores de botão de pressão

Esse tipo de chave opera pressionando o botão para interromper ou fechar o circuito, dependendo de sua direção. Em geral, um único botão pode ser usado para um mecanismo simples de acionamento de entrada e saída.

Eles estão presentes em vários aparelhos, incluindo ferramentas elétricas e máquinas de venda automática, como de emergência botões ou interruptores antivandalismo.

Chaves de alternância

Os interruptores de alternância permitem a ação por meio de uma alça ou alavanca. Na maioria das vezes, ele tem apenas as opções ligado e desligado. Geralmente, o recurso ligado (circuito fechado) ocorre quando a alavanca está na posição para baixo.

Mas não há restrições e pode ser o contrário também. Ele pode ser usado tanto para aparelhos de alta quanto de baixa tensão. Está presente principalmente em luzes, ventiladores e outros eletrodomésticos.

Chaves rotativas

Como o nome sugere, as chaves rotativas usam a rotação para controlar o fluxo de corrente. Elas são usadas principalmente para simplificar o procedimento para os usuários, permitindo que eles operem muitos circuitos com uma única chave.

Os carros normalmente têm interruptores rotativos para os níveis de ar-condicionado, enquanto os eletrodomésticos, como dimmers e ventiladores de velocidade, também o incorporam.

Interruptores deslizantes

Como fica evidente pelo nome, um interruptor deslizante é um tipo de interruptor que usa um movimento deslizante para mudar um circuito de uma posição aberta para uma fechada e vice-versa.

Esses interruptores também são amplamente usados em produtos eletrônicos de consumo, periféricos de computador e eletrodomésticos. Eles também são usados para controles complexos, como o controle da direção de um motor ou da posição de uma válvula.

Interruptores basculantes

Também conhecidos como interruptores de gangorra, o mecanismo oscila entre duas ou mais posições. Entretanto, normalmente há apenas duas posições indicadas na chave.

Eles podem parecer semelhantes a um interruptor de alternância para uma pessoa comum, mas esse interruptor simplesmente se inclina para frente e para trás a partir de um ponto central. Eles são usados em fontes de alimentação, eletrodomésticos e até mesmo em maquinário industrial.

Transistores

Os transistores são semelhantes aos interruptores comuns, pois permitem a passagem da corrente ou a bloqueiam. Um transistor geralmente é apoiado em um circuito com uma carga, como uma lâmpada ou um motor. A base do transistor pode conduzir corrente do coletor para o emissor quando uma tensão é aplicada, ligando o interruptor e permitindo que a corrente flua pela carga. O transistor "desliga", cortando a corrente para a carga, quando a tensão na base é eliminada ou reduzida a um nível específico. Alguns tipos básicos de chaves de transistor são os seguintes:

1. Transistores de junção bipolar (BJT) - É um semicondutor de três terminais usado como chave comum na maioria dos dispositivos.
2. Transistor de efeito de campo (FET) - É um semicondutor ativo de três terminais usado principalmente em eletrônica de potência.

Tiristores

Os tiristores só podem operar em dois modos: ligado e desligado. Eles são projetados para uso em alta tensão, o que os torna úteis em aplicações de controle de energia, como controles de velocidade e flashes de câmeras. Quando um sinal entra na porta do tiristor para fins de ativação, ele permanece ativado até que ocorra uma reversão da corrente ou uma queda na tensão. Alguns tipos básicos de chaves de tiristores são os seguintes:

1. Retificador controlado por silício (SCR) - É um semicondutor de quatro camadas usado em aparelhos que exigem comutação de alta velocidade.
2. TRIACs - Triode for Alternating Current (triodo para corrente alternada) é uma chave eletrônica de três terminais que pode controlar a corrente em ambas as direções.

Relés de estado sólido (SSRs)

Os SSRs podem ser usados para controlar CA e CC. Eles têm sensores que respondem ao sinal de controle e alternam a energia de acordo com ele. Em geral, oferecem uma operação limpa e sem solavancos. Os SSRs são amplamente utilizados em uma variedade de aplicações que exigem controle preciso sobre a comutação de energia.