Základy přepínačů

Přepínače jsou jednoduchá zařízení, která umožňují zapnout a vypínat elektřinu v elektrických systémech.Používají se všude, od světelných spínačů v našich domovech až po komplexní obvody uvnitř moderních pomůcek.Přepínače prošly dlouhou cestu, od základních mechanických až po pokročilé elektronické, které způsobují hladce dnešní technologie.Tento článek se bude dívat na různé druhy přepínačů, jako je mechanické a elektronické, a vysvětlí, co dělá každý typ zvláštním.Budeme také hovořit o běžných nastaveních, jako jsou SPST, SPDT a DPDT, a zdůrazníme věci, které je třeba zvážit při výběru správného přepínače pro úlohu.Ať už jste inženýr, fandy nebo jen zvědaví na to, jak věci fungují, porozumění přepínačů vám pomůže lépe zvládat elektrické obvody.

Katalog

Typy přepínačů

Mechanické spínače

Mechanické přepínače fungují pomocí pohyblivých částí k vytvoření nebo porušení elektrického připojení.Jsou to jednoduchá zařízení, která mnoho lidí považuje za snadno použitelné a pochopitelné.Když otočíte spínač světla doma, používáte mechanický spínač.Tyto přepínače jsou postaveny tak, aby vydržely a mohou dobře fungovat v obtížných prostředích, kde mohou elektronické díly selhat, například na velmi horkých nebo chladných místech nebo kde je mnoho vibrací.

Elektronické přepínače

Elektronické spínače Spravují tok elektřiny bez pohyblivých částí.Používají speciální materiály zvané polovodiče, aby fungovaly rychle a hladce.Některé běžné typy elektronických přepínačů jsou BJT (bipolární spojovací tranzistory), MOSFETS (tranzistory polního polního efektu-efektu kov-oxidace) a IGBT (izolované brány bipolární tranzistory).Tyto přepínače jsou velmi užitečné v zařízeních, která potřebují rychle zapnout a vypínat, jako jsou počítače a další moderní gadgety.

Bipolární křižovatky tranzistorů (BJTS) řídí signály pomocí elektrického proudu.Mají tři vrstvy materiálu, které spravují elektřinu, zesilují malé elektrické signály nebo je zapíná a vypnou.Díky tomu jsou užitečné v mnoha elektronických zařízeních.

Tranzistory polního efektu kovů (MOSFETS) řídí elektřinu pomocí elektrického napětí.Konzumují jen malou energii a velmi rychle přepínají elektřinu.Díky tomu jsou ideální pro digitální zařízení, jako jsou počítače a analogová zařízení, jako jsou rádia.Používají elektrické pole k řízení toku elektřiny kanálem.

Izolované bipolární tranzistory brány (IGBT) kombinují rysy BJT a MOSFET, což je činí vhodné pro vysoce výkonné aplikace, jako jsou elektrické motorové jednotky a převaděče energie.Vyřizují velké množství elektřiny a běžně se používají v průmyslových prostředích.

SPST, SPDT, DPDT a další

• Poláky a házení

V elektrických spínačích jsou „Poláky“ a „házení“ jednoduché nápady, které nám pomáhají pochopit, jak fungují přepínače.„Poláky“ nám řekněte, kolik samostatných obvodů může přepínač ovládat.Například jednopólový spínač ovládá jeden obvod, zatímco dvojitý přepínač může ovládat dva obvody současně.

„Házení“ ukazují, kolik různých cest se může připojit přepínač.Přepínač s jedním házením se připojuje k pouze jedné cestě v každé poloze, zatímco přepínač s dvojitým házením se může připojit ke dvěma různým cestám, což mu umožňuje nasměrovat elektřinu na jednu ze dvou tras.

Běžné typy přepínačů

Single Pól Single Throw (SPST):

Toto je nejjednodušší typ spínače.Ovládá jeden obvod a připojuje se k jedné cestě, jako je základní spínač světla.

Jeden pól dvojitý hod (SPDT):

Tento přepínač ovládá jeden obvod, ale může přepínat mezi dvěma různými cestami, což je užitečné pro výběr mezi dvěma zdroji energie.

Dvojitý pól jeden hod (dpst):

Přepínače DPST ovládají dva obvody jedním přepínačem, což vám umožňuje spravovat více obvodů současně, ale pouze s jednou cestou na pól.

Dvojitý pól dvojitý hod (dpdt):

Přepínače DPDT ovládají dva obvody a mohou přepínat mezi dvěma cestami pro každý obvod.Často se používají v situacích, kdy musíte zvrátit směr proudu, jako je tomu v řízení motoru.

Běžné konfigurace

Elektrické spínače přicházejí v různých vzorcích, z nichž každá je vyrobena pro ovládání elektrických obvodů specifickými způsoby.Porozumění těmto návrhům vám může pomoci vybrat ten správný přepínač pro vaše potřeby.Zde vysvětlíme tři běžné typy návrhů přepínačů: SPST, SPDT a DPDT, jednoduše, ukazují, jak fungují a kde je můžete použít.

SPST (jediný házení jediného pólu):

Spínač SPST je nejjednodušší druh přepínače.Má jeden vstupní bod (pól) a jeden výstupní bod (házení).Tento spínač se používá k zapnutí nebo vypnutí obvodu.Když je spínač zapnut, uzavře obvod, což umožňuje protékat elektřinu.Když je spínač „vypnut“, otevře obvod a zastaví elektřinu.Přepínače SPST se často používají na místech, kde pouze potřebujete jednoduchou funkci zapnutí/vypnutí, jako jsou spínače světla nebo tlačítka napájení na elektronických zařízeních.

SPDT (Jeden pól dvojitý hod):

Přepínač SPDT je ​​o něco složitější než přepínač SPST.Má jeden vstupní bod a dva výstupní body.Tento design umožňuje přepínači odesílat elektrický proud na jednu ze dvou různých cest.Když přepínáte přepínač, připojí vstup s jedním ze dvou výstupů.Díky tomu jsou spínače SPDT užitečné v situacích, kdy je třeba přepnout tok elektřiny mezi dvěma různými možnostmi, jako je výběr mezi dvěma zdroji energie nebo změna směru motoru.Například spínač SPDT může zapnout červené světlo v jedné poloze a zelené světlo v jiné poloze.

Dpdt (dvojitý pól dvojitý hod):

Přepínač DPDT kombinuje dva přepínače SPDT do jednoho.Může ovládat dva samostatné obvody současně.Tento přepínač má dva vstupní body a čtyři výstupní body.Každý vstup se může připojit k jednomu ze dvou výstupů, což vám dává dvě samostatné cesty, aby se elektřina následovala.Tato funkce umožňuje přepínač DPDT pro ovládání dvou různých zařízení nebo obvodů jedním přepínačem.Přepínače DPDT se často používají v situacích, kdy změnou toku elektřiny musíte zvrátit směr motoru.Mohou být také použity ve zvukových nebo datových systémech k přepínání mezi dvěma zdroji a dvěma výstupy.

Jiné konfigurace

Přepínače mohou mít více než dva póly a hody a jsou často označeny kódy, které obsahují čísla.Například přepínač označený 3P6T má tři póly a šest hodů.To znamená, že přepínač může připojit tři různé obvody, přičemž každý obvod má šest různých výstupních cest, ke kterým se může připojit.

V přepínači 3p6t znamená „tři póly“, existují tři samostatné vstupy.Každý vstup může být připojen k jednomu ze šesti možných výstupů, jak ukazuje „šest hodů“.Toto nastavení je užitečné ve složitých elektrických systémech, kde je třeba ovládat mnoho cest jediným přepínačem.

Chcete -li pochopit, jak přepínač funguje, musíte vědět, kolik samostatných obvodů může ovládat (póly) a kolik různých výstupních cest se může každý obvod připojit (hází).Přepínač s více póly a hody lze použít ve složitějších systémech, protože dokáže spravovat více cest.

Například přepínač 3p6t může mít tři různé vstupní zdroje a každý zdroj se může připojit k kterémukoli ze šesti různých výstupních destinací.Tento druh nastavení je užitečný v zařízeních, jako je zvuková a video zařízení, kde musíte hladce zvládnout mnoho vstupních a výstupních možností.

Funkce, které je třeba zvážit při výběru přepínače

Při výběru přepínače přemýšlejte o následujících funkcích, abyste se ujistili, že funguje dobře a trvá dlouho:

Velikost

Vyberte velikost přepínače, která vyhovuje jeho účelu.Velké spínače zpracovávají vysoký výkon v místech, jako jsou továrny, zatímco malé přepínače zapadají do těsných prostorů v zařízeních, jako jsou telefony.Ujistěte se, že velikost podporuje požadované elektrické zatížení a je snadno použitelné.Zvažte také vystavení prachu a vlhkosti, což může ovlivnit, jak dlouho přepínač trvá.

Výchozí stav

Přepínače mohou mít různé klidové stavy.Většina přepínačů zůstává tam, kde je necháváte, ale momentální přepínače se při uvolnění vrací do své původní pozice.Normálně otevřené (bez) přepínačů jsou „vypnuty“, pokud se nepoužívají, a zapnutí při stisknutí, jako je zvonek.Normálně zavřené přepínače (NC) jsou „zapnuté“, pokud se nepoužívají a vypnou se při stisknutí, jako je spínač světla chladničky.

Pozice

Počet pozic, které přepínač odkazuje na jeho nastavení nebo stavy.Více pozic umožňuje další nastavení v rámci jednoho spínače, což vám poskytuje větší kontrolu v komplexních obvodech.

Možnosti montáže

Montáž přes otvory: To zahrnuje uvedení komponenty vede skrz otvory na desce obvodu a jejich pájení.Poskytuje silnou podporu a je dobré pro části, které čelí fyzickému stresu, ale vyžaduje více místa.Tento typ montáže se často používá na místech se spoustou třepání, jako je v autech a letadlech.

Technologie povrchového montáž (SMT): Jedná se o umístění komponent přímo na povrch desky obvodu.Je to dobré pro menší vzory a je běžné v každodenní elektronice, ale není tak silná jako montáž přes otvory.

Montáž panelu: To zahrnuje připojení spínačů k předním panelu krabice nebo krytu.Používá se pro přepínače, ke kterým je třeba přistupovat přímo a často zpracovává časté používání.Tyto přepínače se nacházejí v průmyslových ovládacích panelech a palubních panelech.

Možnosti ovládání: Některé přepínače jsou navrženy pro použití s ​​rukavicemi, které mají větší tlačítka pro snadné použití v místech, jako jsou továrny.Jiné přepínače potřebují speciální nástroje k jejich zapnutí nebo vypnutí a přidání bezpečnosti a kontroly v zabezpečených oblastech.

Hodnocení proudu a napětí

Ujistěte se, že spínač může bezpečně zvládnout požadovaný proud a napětí.Vyberte přepínač s hodnocením, které odpovídají úrovni výkonu ve vašem projektu.Hodnocení AC a DC se liší, takže se ujistěte, že přepínač pracuje s vaším typem obvodu, aby se zabránilo přehřátí nebo selhání.

Environmentální faktory

Zvažte, jak dobře přepínač může udržovat prach a vodu, jak ukazuje jeho hodnocení IP.Přepínače by měly být schopny zvládnout vibrace a dopady, zejména v průmyslovém prostředí.Ve veřejných prostorách používejte přepínače odolné vůči Vandal se silnými kryty a vzory, které zabraňují manipulaci, aby se zabránilo poškození.

Běžné mechanické spínače

Mechanické spínače jsou základní součástí v elektronických zařízeních, které umožňují lidem ovládat tok elektřiny tím, že zapíná nebo vypne.Různé typy přepínačů se používají v závislosti na tom, co musí udělat, ať už se jedná o pomůcky v domácnosti, průmyslových strojích nebo vědeckém vybavení.Podívejme se na některé z nejběžnějších typů mechanických spínačů, vysvětlíme, co jsou, jak fungují a kde je můžete najít.

Přepínače

Přepínače DIP (duální in-line) jsou malé spínače, které přicházejí ve skupinách uvnitř jednoho balíčku.Každý přepínač ve skupině je jako malá páka, kterou lze zapnout nebo vypnout, stejně jako spínač světla, a nazývá se přepínač s jedním pólem (SPST).Tyto přepínače se používají pro nastavení, která se nemusí měnit často a jsou ideální pro elektroniku s nízkou energií.Jsou zvláště užitečné v nastavení, kde by se malé díly, jako jsou bloky propojky, mohly snadno ztratit.Přepínače DIP často najdete v počítačích a jiných zařízeních, kde pomáhají nastavit různé konfigurace nebo možnosti.

Otočné spínače

Otočné spínače ponoření jsou podobné běžným přepínačům ponoření, ale používají rotační mechanismus k výběru z více možností místo převrácení přepínače.Tuto rotaci lze provést ručně nebo s malým nástrojem, jako je šroubovák.Jsou skvělé pro zařízení, která potřebují více nastavení nebo režimů, jako je výběr frekvencí v rádiích nebo nastavení kanálů v komunikačních zařízeních.Jejich design jim umožňuje spolehlivě pracovat i v těžkých podmínkách.

Spínače

Přepínače posuvných přepínačů mají malou páku, kterou se pohybujete sem a tam, abyste otevřeli nebo zavřeli obvod.Tento jednoduchý pohyb je usnadňuje použití a pochopení.Oni se běžně používají v zařízeních, která potřebují zvládnout více energie, než mohou přepínače ponoření, například ve zvukových zařízeních, proužcích a různých elektronikách.Protože dokážou zvládnout vyšší napětí a proudy, přepínače snímků jsou velmi univerzální a často se používají v mnoha každodenních zařízeních.

Hmatové přepínače

Hmatová spínače jsou malá tlačítka, která poskytují znatelné kliknutí při stisknutí a nabízejí uživateli zpětnou vazbu, že přepínač byl aktivován.Tyto přepínače jsou navrženy tak, aby byly odolné a jsou určeny pro zařízení, která vyžadují časté použití.Najdete taktilní přepínače ve věcech, jako jsou klávesnice, kalkulačky a ovládací panely.Obvykle se jedná o momentální přepínače, což znamená, že zůstávají pouze tak dlouho, dokud je tlačíte, což z nich činí ideální pro aplikace, kde jsou potřeba rychlé, opakované akce.

Přepínače rocker

Koléčkové přepínače fungují tak, že se houpají tam a zpět mezi dvěma pozicemi, obvykle používanými k zapnutí nebo vypnutí zařízení.Často jsou namontovány na panelu a mohou mít zabudovatelná světla, aby byla snadno vidět a používat, dokonce i ve tmě.Kolébkové spínače se často používají v zařízeních, automobilech a průmyslových strojích, protože dokážou zvládnout hodně energie a snadno se provozují, což snižuje šanci na chyby.

Přepínače tlačítka

Přepínače tlačítek jsou spínače, které stisknete, abyste otevřeli nebo zavřeli obvod.Mohou být buď dočasní (dočasně), což znamená, že fungují pouze při lisování, nebo mohou zůstat na svém místě (západku), dokud se znovu netlačí.Tato tlačítka přicházejí v mnoha tvarech a velikostech a mohou také mít LED světla, aby naznačovaly, zda jsou zapnutá nebo vypnuta.Přepínače tlačítek jsou velmi běžné a nacházejí se v ovládacích panelech, dálkových ovladačích a mnoha dalších zařízeních, což lidem poskytuje snadný a jednoduchý způsob, jak komunikovat se stroji.

Přepínače přepínače

Přepínače přepínače mají páku, kterou lze snadno převrátit tak, aby něco zapnulo nebo vypnulo, což je dobré pro situace, kdy je potřeba přesná kontrola.Jsou známé tím, že jsou robustní a spolehlivé, často používané v náročných prostředích, jako jsou továrny a laboratoře.Přepínače přepínače jsou schopny manipulovat s těžkými elektrickými zatíženími, což z nich činí ideální pro těžké aplikace.Jejich čisté polohy zapnutí/vypnutí poskytují jednoduchý způsob, jak zjistit, zda je zařízení aktivováno nebo ne.

Porovnání možností přepínače

Zde je shrnutí porovnávající různé typy přepínačů založené na několika hlavních funkcích:

Typ	Poláky/házení	Náklady	Dlouhověkost	Hodnocení proudu/napětí	Možnosti montáže
Ponořit	Násobek	Nízký	Nízký	Nízký	PCB
Rotační	Násobek	Nízký	Nízký	Nízký	PCB
Skluzavka	Singl	Střední	Střední	Střední	PCB/panel
Taktilní	Singl	Nízký	Vysoký	Nízký	PCB
Rocker	Singl	Střední	Střední	Střední	PCB/panel
TAM Tlačítko	Singl	Vysoký	Střední	Střední	PCB/panel
Přepínat	Singl	Vysoký	Střední	Střední	Panel

Závěr

Chcete -li se zabalit, přepínače nám pomáhají ovládat elektrické obvody a přicházejí do různých typů pro různé úkoly.Mechanické spínače, jako je dip a přepínač, jsou známé tím, že jsou jednoduché a spolehlivé, zatímco elektronické spínače jako BJT a MOSFET jsou rychlé a efektivní.Vědět o pólech, házeních, nastaveních a funkcích, jako jsou možnosti montáže a aktuální hodnocení, vám pomůže vybrat správný přepínač pro vaše potřeby.Přemýšlení o tom, kde a jak se používají přepínače, zajišťuje, že fungují dobře, ať už v továrnách nebo domácích zařízeních.Učením se o přepínačích můžete efektivně navrhnout a opravit elektrické systémy.Jak technologie roste, tato malá, ale výkonná zařízení budou i nadále velkou součástí našeho každodenního života.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Jaký je základní princip přepínače?

Přepínač řídí tok elektřiny v obvodu otevřením nebo uzavřením.Když je spínač uzavřen, může elektřina protékat a napájet zařízení.Když je přepínač otevřený, je elektřina zastavena a zařízení se vypne.

2. Jaké jsou základy elektrických spínačů?

Elektrické spínače řídí tok elektřiny připojením nebo odpojením cesty, kterou podniká.Mají nejméně dvě kovové části nazývané kontakty, které se buď dotknou, aby to bylo tok elektřiny, nebo se oddělit, aby ji zastavili.Přepínače mohou být mechanické, jako je spínač světla, který převrátí, nebo elektronický, jako v počítačích.

3. Jaká je základní funkce přepínačů?

Základní funkcí spínačů je zapnout nebo vypnout elektrická zařízení.Dělají to tím, že umožňují proudit elektřinu do zařízení při zapnutí a zastavením při vypnutí.To vám umožní snadno ovládat zařízení.

4. Jaké jsou 3 základní komponenty přepínače?

Přepínač má tři hlavní části: pohon, který je součástí, kterou tlačíte nebo převrátíte, abyste použili spínač;Kontakty, které jsou kovové části uvnitř, které se dotýkají nebo oddělují, aby spustily nebo zastavily elektřinu;a terminály, kde se dráty připojí k spínači.

5. Jaká je základní provoz přepínače?

Přepínač funguje přesunutím ovladače, který spojuje nebo odpojí kontakty uvnitř.Když se kontakty dotknou, obvod je kompletní a proudí elektřina do zařízení a zapne jej.Když jsou kontakty od sebe, obvod je rozbitý a elektřina se zastaví a vypne zařízení.