на 2024/06/6 2,220

Основы переключателей

Переключатели - это простые устройства, которые позволяют нам включать и выключать электричество в электрических системах.Они используются везде, от выключателей света в наших домах до сложных цепей внутри современных гаджетов.Переключатели прошли долгий путь, от основных механических до передовых электронных, которые делают сегодняшнюю технологию плавно.В этой статье будут рассмотрены различные виды переключателей, такие как механические и электронные, и объяснить, что делает каждый тип особенным.Мы также поговорим об общих настройках, таких как SPST, SPDT и DPDT, и выделим вещи, которые следует учитывать при выборе правильного переключателя для работы.Являетесь ли вы инженером, любителем или просто интересно, как все работает, понимание переключателей поможет вам лучше управлять электрическими целями.

Каталог

Типы переключателей

Механические переключатели

Механические переключатели работают с помощью движущихся деталей для изготовления или разрыва электрического соединения.Это простые устройства, которые многие люди находят простые в использовании и понимают.Когда вы переворачиваете выключатель света дома, вы используете механический переключатель.Эти переключатели построены, чтобы продлиться и могут хорошо работать в трудных условиях, где электронные детали могут потерпеть неудачу, например, в очень горячих или холодных местах или где много вибрации.

Электронные переключатели

Электронные переключатели управляют потоком электричества без каких -либо движущихся частей.Они используют специальные материалы, называемые полупроводниками для работы быстро и плавно.Некоторые общие типы электронных переключателей являются BJT (транзисторы биполярного соединения), МОП -ф (металлические транзисторы с оксид-полупроводником) и IGBT (биполярные транзисторы с изолированным затвором).Эти переключатели очень полезны в устройствах, которые должны быстро включаться и выключаться, например, компьютеры и другие современные гаджеты.

Контрольные сигналы управления биполярным соединением (BJTS) с использованием электрического тока.У них есть три слоя материала, которые управляют электричеством, усиливают небольшие электрические сигналы или включают и выключают их.Это делает их полезными во многих электронных устройствах.

Металл-оксид-полупроводник по полевым транзисторам (MOSFET) управляет электричеством с использованием электрического напряжения.Они потребляют небольшую мощность и очень быстро включают и выключают электричество.Это делает их идеальными для цифровых устройств, таких как компьютеры и аналоговые устройства, такие как Radios.Они используют электрическое поле для управления потоком электричества через канал.

Изолированные биполярные транзисторы (IGBT) объединяют особенности BJT и MOSFET, что делает их подходящими для мощных применений, таких как электродвигательные приводы и преобразователи питания.Они обрабатывают большое количество электричества и обычно используются в промышленных условиях.

SPST, SPDT, DPDT и многое другое

• Полюсы и броски

В электрических переключателях «поляки» и «броски» - это простые идеи, которые помогают нам понять, как работают переключатели.«Поляки» Расскажите нам, сколько отдельных цепей может управлять переключателем.Например, однополюрный переключатель управляет одной цепью, в то время как двухполюрный переключатель может одновременно управлять двумя цепи.

«Выбросы» показывают, сколько разных путей может подключить переключатель.Одиночный переключатель подключается только к одному пути в каждом положении, в то время как переключатель с двойным броском может подключаться к двум разным путям, что позволяет ему направлять электричество на любой из двух маршрутов.

Общие типы переключателей

Одиночный бросок одиночного полюса (SPST):

Это самый простой тип коммутатора.Он управляет одной цепью и подключается к одному пути, например, основной выключатель света.

Один полюс двойной бросок (SPDT):

Этот переключатель управляет одной схемой, но может переключаться между двумя разными путями, что полезно для выбора между двумя источниками питания.

Двойной полюс единственный бросок (DPST):

DPST переключает управляющие две схемы с одним переключателем, позволяя вам одновременно управлять несколькими цепями, но только с одним путем на полюс.

Двойной полюс двойной бросок (DPDT):

DPDT переключает управляющие две схемы и могут переключаться между двумя путями для каждой цепи.Они часто используются в ситуациях, когда вам нужно обратить вспять направление тока, как в управлении двигателем.

Общие конфигурации

Электрические переключатели бывают разных конструкций, каждый из которых создан для управления электрическими цепями особыми способами.Понимание этих дизайнов может помочь вам выбрать правильный переключатель для ваших нужд.Здесь мы объясним три общих типа конструкций коммутатора: SPST, SPDT и DPDT, в простых терминах, показывая, как они работают и где вы можете их использовать.

SPST (одиночный полюсный бросок):

Переключатель SPST является самым простым видом переключателя.Он имеет одну входную точку (полюс) и одну выходную точку (брось).Этот переключатель используется для включения или выключения схемы.Когда переключатель включен «включен», он закрывает цепь, позволяя протекать электричество.Когда переключатель «выключен», он открывает цепь, останавливая электричество.Переключатели SPST часто используются в местах, где вам просто нужна простая функция включения/выключения, например, выключатели света или кнопки питания на электронных устройствах.

SPDT (один полюс двойной бросок):

Переключатель SPDT немного сложнее, чем переключатель SPST.Он имеет одну входную точку и две выходные точки.Эта конструкция позволяет переключанию отправлять электрический ток на один из двух разных путей.Когда вы переворачиваете переключатель, он подключает вход к одному из двух выходов.Это делает SPDT -переключатели полезными в ситуациях, когда вам необходимо переключить поток электричества между двумя различными вариантами, например, выбор между двумя источниками питания или изменение направления двигателя.Например, переключатель SPDT может включать красный свет в одном положении и зеленый свет в другом положении.

DPDT (двойной полюс двойной бросок):

Переключатель DPDT объединяет два переключателя SPDT в один.Он может контролировать две отдельные схемы одновременно.Этот переключатель имеет две входные точки и четыре выходных точка.Каждый вход может подключаться к одному из двух выходов, предоставляя вам два отдельных пута для следования электричества.Эта функция позволяет коммутатору DPDT управлять двумя разными устройствами или цепи одним переключателем.Переключатели DPDT часто используются в ситуациях, когда вам нужно обратить вспять направление двигателя, изменяя поток электричества.Они также могут использоваться в аудио или системах данных для переключения между двумя источниками и двумя выходами.

Другие конфигурации

Переключатели могут иметь более двух полюсов и бросков, и они часто помечены кодами, которые включают числа.Например, переключатель, помеченный 3P6T, имеет три полюса и шесть бросков.Это означает, что переключатель может подключить три разных схема, причем каждая цепь имеет шесть различных выходных путей, к которым он может подключиться.

В коммутаторе 3P6T «три полюса» означает, что есть три отдельных входа.Каждый вход может быть подключен к одному из шести возможных выходов, как показано на «шесть бросков».Эта настройка полезна в сложных электрических системах, где необходимо управлять многими путями с помощью одного переключателя.

Чтобы понять, как работает переключатель, вам нужно знать, сколько отдельных цепей он может управлять (полюсы) и сколько различных выходных путей может подключиться (бросает).Переключатель с большим количеством полюсов и бросков может использоваться в более сложных системах, поскольку он может управлять большим количеством путей.

Например, коммутатор 3P6T может иметь три различных входных источника, и каждый источник может подключаться к любому из шести различных выходных направлений.Этот вид настройки полезен в таких устройствах, как аудио и видеооборудование, где вам нужно плавно обрабатывать многие параметры ввода и вывода.

Функции, которые следует учитывать при выборе переключателя

При выборе переключения подумайте о следующих функциях, чтобы убедиться, что он работает хорошо и длится долго:

Размер

Выберите размер переключателя, который соответствует его цели.Большие переключатели обрабатывают высокую мощность в таких местах, как фабрики, в то время как небольшие переключатели помещаются в плотные места на таких устройствах, как телефоны.Убедитесь, что размер поддерживает требуемую электрическую нагрузку и прост в использовании.Кроме того, рассмотрите возможность воздействия пыли и влаги, что может повлиять на то, как долго длится переключатель.

Состояние по умолчанию

Переключатели могут иметь разные состояния отдыха.Большинство переключателей остаются там, где вы их оставляете, но мгновенные переключатели возвращаются в свое исходное положение при выпуске.Обычно открытые (нет) переключатели «выключены», когда они не используются и не включаются при нажатию, как дверной звонок.Обычно закрытые (NC) переключатели «включены», когда они не используются, и выключаются при нажатии, как выключатель света холодильника.

Позиции

Количество позиций, которые переключатель относится к его настройкам или состояниям.Больше позиций позволяют получить дополнительные настройки в пределах одного переключателя, что дает вам больший контроль в сложных цепях.

Параметры монтажа

Монтаж сквозной дыры: это включает в себя проведение компонентов через отверстия на плату и пайку.Это обеспечивает сильную поддержку и хорошо для деталей, которые сталкиваются с физическим стрессом, но требует большего места.Этот тип монтажа часто используется в местах с большим количеством встряхивания, как в автомобилях и самолетах.

Технология поверхностного крепления (SMT): Это включает в себя размещение компонентов непосредственно на поверхность платы.Это хорошо для небольших дизайнов и распространено в повседневной электронике, но он не такой сильный, как монтаж сквозного.

Установка панели: это включает в себя прикрепление переключателей к передней панели коробки или корпуса.Он используется для переключателей, к которым необходимо получить доступ напрямую и часто обрабатывает частое использование.Эти переключатели находятся в промышленных панелях управления и автомобильных панелях.

Параметры активации: Некоторые переключатели предназначены для использования с перчатками, имеющими большие кнопки для легкого использования в таких местах, как фабрики.Другие переключатели нуждаются в специальных инструментах для их включения или выключения, добавляя безопасность и управление в безопасных областях.

Оценка тока и напряжения

Убедитесь, что переключатель может безопасно обрабатывать необходимый ток и напряжение.Выберите переключатель с рейтингами, которые соответствуют уровням мощности в вашем проекте.Оценки переменного тока и постоянного тока разные, поэтому убедитесь, что переключатель работает с вашей схемой, чтобы избежать перегрева или сбоя.

Факторы окружающей среды

Подумайте, насколько хорошо переключатель может не допустить пыли и воды, как показано на его рейтинге IP.Переключатели должны иметь возможность обрабатывать вибрации и воздействия, особенно в промышленных условиях.В общественных областях используйте устойчивые к вандалам переключатели с сильными оболочками и конструкциями, которые предотвращают вмешательство, чтобы избежать повреждений.

Общие механические переключатели

Механические переключатели - это основные детали в электронных устройствах, которые позволяют людям контролировать поток электричества, включив или выключив.Различные типы переключателей используются в зависимости от того, что им нужно сделать, будь то в бытовых гаджетах, промышленных машинах или научном оборудовании.Давайте посмотрим на некоторые из наиболее распространенных типов механических переключателей, объясняя, что они есть, как они работают и где вы можете их найти.

Dip Switches

Переключатели Dip (Dual Line Package)-это небольшие переключатели, которые поставляются в группах внутри одного пакета.Каждый переключатель в группе похож на крошечный рычаг, который можно включить или выключить, как выключатель света, и называется одним полюсовым переключателем (SPST).Эти переключатели используются для настройки, которые не должны часто меняться и идеально подходят для электроники с низким энергопотреблением.Они особенно полезны в настройках, где маленькие детали, такие как блоки перемычки, могут легко потеряться.Вы часто можете найти DIP -переключатели в компьютерах и других устройствах, где они помогают настройке различных конфигураций или параметров.

Вращающиеся переключатели

Ведарные переключатели аналогичны обычным переключателям DIP, но они используют вращающийся механизм на выбор нескольких вариантов вместо того, чтобы включать или выключать переключатель.Это вращение может быть сделано вручную или с небольшим инструментом, таким как отвертка.Они отлично подходят для устройств, которые нуждаются в нескольких настройках или режимах, таких как выбор частот в радиоприемниках или настройка каналов в устройствах связи.Их дизайн позволяет им надежно работать даже в жестких условиях.

Слайд -переключатели

Слайд -переключатели имеют небольшой рычаг, который вы перемещаетесь назад и вперед, чтобы открыть или закрывать цепь.Это простое движение делает их простыми в использовании и понимании.Они обычно используются в устройствах, которые должны обрабатывать больше мощности, чем DIP -переключатели, например, в аудиооборудовании, полосках питания и различной электронике.Поскольку они могут управлять более высокими напряжениями и токами, скользящие переключатели очень универсальны и часто используются во многих повседневных устройствах.

Тактильные переключатели

Тактильные переключатели - это небольшие кнопки, которые обеспечивают заметный щелчок при нажатии, предлагая пользователю обратную связь о том, что переключатель был активирован.Эти переключатели предназначены для прочных и предназначены для устройств, которые требуют частого использования.Вы найдете тактильные переключатели в таких вещах, как клавиатуры, калькуляторы и управляющие панели.Обычно они представляют собой мгновенные переключатели, а это означает, что они остаются только до тех пор, пока вы нажимаете на них, что делает их идеальными для приложений, где необходимы быстрые, повторяющиеся действия.

Рокер -переключатели

Рокерские переключатели работают, раскачиваясь взад и вперед между двумя позициями, обычно используемые для включения или выключения устройств.Они часто устанавливаются на панели и могут иметь встроенные огни, чтобы облегчить их видеть и использовать даже в темноте.Рокерские переключатели часто используются в приборах, автомобилях и промышленных машинах, потому что они могут обрабатывать много мощности и легко эксплуатировать, снижая вероятность ошибок.

Переключатели кнопки

Переключатели кнопок - это переключатели, которые вы нажимаете, чтобы открыть или закрыть цепь.Они могут быть либо временными (мгновенными), что означает, что они работают только во время нажатия, либо они могут оставаться на месте (фиксируя), пока не нажимают снова.Эти кнопки бывают разных форм и размеров, а также могут иметь светодиодные фонари, чтобы указать, включены или выключены.Переключатели кнопок очень распространены и встречаются в панелях управления, дистанционном управлении и многих других устройствах, что обеспечивает простой и простой способ взаимодействия с машинами.

Переключатели переключения

Переключатели переключателей имеют рычаг, который можно легко включить, чтобы включить или выключить что -то, что делает их хорошими для ситуаций, когда необходим точный контроль.Они известны тем, что они крепкие и надежные, часто используются в сложных условиях, таких как фабрики и лаборатории.Переключатели переключателя способны обрабатывать тяжелые электрические нагрузки, что делает их идеальными для сильных приложений.Их четкие позиции включения/выключения обеспечивают простой способ узнать, активируется ли устройство или нет.

Сравнение параметров переключения

Вот сводка, сравнивающая различные типы коммутаторов на основе нескольких основных функций:

Тип	Полюсы/броски	Расходы	Долговечность	Рейтинги тока/напряжения	Параметры монтажа
ОКУНАТЬ	Несколько	Низкий	Низкий	Низкий	Печатная плата
Ротари	Несколько	Низкий	Низкий	Низкий	Печатная плата
Слайд	Одинокий	Середина	Середина	Середина	PCB/панель
Тактиль	Одинокий	Низкий	Высокий	Низкий	Печатная плата
Рокер	Одинокий	Середина	Середина	Середина	PCB/панель
Толкать Кнопка	Одинокий	Высокий	Середина	Середина	PCB/панель
Переключать	Одинокий	Высокий	Середина	Середина	Панель

Заключение

Чтобы завершить, переключатели помогают нам управлять электрическими цепями и бывают разных типов для разных задач.Механические переключатели, такие как DIP и переключение, известны тем, что являются простыми и надежными, в то время как электронные переключатели, такие как BJT и MOSFET, быстрые и эффективные.Знание о столбах, бросках, настройках и функциях, таких как параметры монтажа и текущие рейтинги, поможет вам выбрать правильный переключатель для ваших потребностей.Думая о том, где и как используются переключатели, убедитесь, что они работают хорошо, будь то на фабриках или домашних устройствах.Узнав о коммутаторах, вы можете эффективно проектировать и исправлять электрические системы.По мере роста технологий эти маленькие, но мощные устройства будут оставаться большой частью нашей повседневной жизни.

Часто задаваемые вопросы [FAQ]

1. Каков основной принцип переключателя?

Переключатель управляет потоком электричества в цепи, открывая или закрывая его.Когда переключатель закрыт, электричество может протекать и электроэнергии.Когда переключатель открыт, электричество останавливается, а устройство выключается.

2. Каковы основы электрических переключателей?

Электрические переключатели управляют потоком электричества, подключая или отключая путь, который он идет.У них есть как минимум две металлические детали, называемые контактами, которые либо касаются, чтобы позволить электроэнергии поток или отдельно, чтобы остановить его.Переключатели могут быть механическими, например, выключатель света, который вы переворачиваете, или электронный, как в компьютерах.

3. Какова основная функция переключателей?

Основная функция переключателей заключается в включении или выключении электрических устройств.Они делают это, позволяя электричеству течь к устройству при включении и останавливая его при выключении.Это позволяет легко управлять устройствами.

4. Каковы 3 основных компонента переключателя?

Переключатель имеет три основные части: привод, который является частью, которую вы нажимаете или переворачиваете, чтобы использовать переключатель;контакты, которые представляют собой металлические детали внутри, которые касаются или отделены для запуска или остановки электричества;и клеммы, где провода подключаются к переключателю.

5. Какова основная работа переключателя?

Переключатель работает, перемещая привод, который соединяет или отключает контакты внутри.Когда контакты касаются, цепь завершена, а электричество поступает на устройство, включив его.Когда контакты разлучаются, цепь сломана, а электричество останавливается, выключив устройство.