En electrónica , un interruptor electrónico es un interruptor controlado por un componente o dispositivo electrónico activo . Sin utilizar partes móviles, se denominan interruptores de estado sólido , lo que los distingue de los interruptores mecánicos. [1]
Los interruptores electrónicos se consideran dispositivos binarios porque cambian drásticamente la conductividad de una ruta en un circuito eléctrico entre dos extremos cuando cambian entre sus dos estados de encendido y apagado .
Muchas personas usan la metonimia para llamar a una variedad de dispositivos que conceptualmente conectan o desconectan señales y caminos de comunicación entre dispositivos eléctricos como "interruptores", de manera análoga a la forma en que los interruptores mecánicos conectan y desconectan los caminos para que los electrones fluyan entre dos conductores.
El relé tradicional es un interruptor electromecánico que utiliza un electroimán controlado por una corriente para operar un mecanismo de conmutación mecánico. También se utilizan otros principios de funcionamiento (por ejemplo, los relés de estado sólido inventados en 1971 controlan circuitos de potencia sin partes móviles, sino que utilizan un dispositivo semiconductor para realizar la conmutación, a menudo un rectificador controlado por silicio o un triac ).
Los primeros sistemas telefónicos utilizaban un conmutador Strowger operado electromagnéticamente para conectar a los interlocutores telefónicos; las centrales telefónicas posteriores contienen uno o más conmutadores electromecánicos de barra transversal . Por lo tanto, el término "conmutado" se aplica a las redes de telecomunicaciones y significa una red con conmutación de circuitos , que proporciona circuitos dedicados para la comunicación entre nodos finales, como la red telefónica pública conmutada .
Desde entonces, el término interruptor se ha extendido a una variedad de dispositivos digitales activos, como transistores y puertas lógicas , cuya función es cambiar su estado de salida entre estados lógicos o conectar diferentes líneas de señal .
La característica común de todos estos usos es que se refieren a dispositivos que controlan un estado binario de encendido o apagado , cerrado o abierto , conectado o no conectado , conductor o no conductor , baja impedancia o alta impedancia .
El diodo puede considerarse como un interruptor que conduce de manera significativa solo cuando está polarizado directamente y, de lo contrario, está desconectado de manera efectiva ( alta impedancia ). Los tipos específicos de diodos que pueden cambiar el estado de conmutación rápidamente, como el diodo Schottky y el 1N4148 , se denominan "diodos de conmutación".
Los tubos de vacío se pueden utilizar en aplicaciones de alto voltaje .
El transistor puede funcionar como un interruptor . Las regiones de corte y saturación del transistor de unión bipolar (BJT) pueden tratarse respectivamente como un interruptor cerrado y abierto.
El interruptor electrónico más utilizado en circuitos digitales es el transistor de efecto de campo de metal-óxido-semiconductor (MOSFET). [2]
El interruptor analógico utiliza dos transistores MOSFET en una disposición de puerta de transmisión como un interruptor que funciona de manera muy similar a un relé, con algunas ventajas y varias limitaciones en comparación con un relé electromecánico.
Los transistores de potencia en un regulador de voltaje de conmutación , como una unidad de fuente de alimentación , se utilizan como un interruptor para permitir que la energía fluya alternativamente o bloquearla.
Los interruptores Hall son un tipo de sensor Hall que combina el efecto Hall analógico con la detección de umbral para producir un interruptor operado magnéticamente .
El optoaislador utiliza la luz de un LED controlado por una corriente que es recibida por un fototransistor para conmutar un circuito aislado galvánicamente .
El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT) combina las ventajas de los BJT y los MOSFET de potencia .
Se puede utilizar un rectificador controlado de silicio (SCR) para conmutación de alta velocidad para aplicaciones de control de potencia.
Un TRIAC (TRIode AC), equivalente a dos SCR consecutivos, es un dispositivo de conmutación bidireccional.
DIAC significa interruptor de CA de diodo .
Un tiristor de apagado de compuerta (GTO) es un dispositivo de conmutación bipolar.
Los interruptores electrónicos también pueden constar de configuraciones complejas que son asistidas por contacto físico, por ejemplo, pantallas táctiles con detección resistiva o capacitiva .
Los conmutadores de red reconfiguran las conexiones entre diferentes puertos de computadoras en una red de computadoras .
Los interruptores electrónicos se utilizan en todo tipo de aplicaciones comunes e industriales.