на 2024/06/6 660

Основи на превключвателите

Превключвателите са прости устройства, които ни позволяват да включваме и изключваме електричеството в електрическите системи.Те се използват навсякъде, от светлинни превключватели в домовете ни до сложните вериги вътре в съвременните джаджи.Превключвателите изминаха дълъг път, от основни механични до усъвършенствани електронни, които правят днешната технология да работи безпроблемно.Тази статия ще разгледа различни видове превключватели, като механични и електронни, и ще обясни какво прави всеки тип специален.Ще говорим и за общи настройки като SPST, SPDT и DPDT и ще подчертаем нещата, които трябва да вземете предвид при избора на правилния превключвател за работа.Независимо дали сте инженер, хобист или просто любопитни за това как работят нещата, разбирането на превключвателите ще ви помогне да управлявате по -добре електрическите вериги.

Каталог

Видове превключватели

Механични превключватели

Механичните превключватели работят, като използват движещи се части, за да направят или прекъснат електрическа връзка.Те са прости устройства, които много хора намират лесни за използване и разбиране.Когато завъртите превключвател на светлината у дома, използвате механичен превключвател.Тези превключватели са изградени да продължат и могат да работят добре в трудна среда, където електронните части могат да се провалят, например на много горещи или студени места или където има много вибрации.

Електронни превключватели

Електронните превключватели управляват потока на електричество без движещи се части.Те използват специални материали, наречени полупроводници, за да работят бързо и гладко.Някои често срещани видове електронни превключватели са BJT (биполярни транзистори на кръстовището), MOSFET (металооксид-семиово-проводник полеви транзистори) и IGBT (изолирани биполярни транзистори на портата).Тези превключватели са много полезни в устройства, които трябва да включват и изключват бързо, като компютри и други съвременни джаджи.

Контролни сигнали за биполярни кръстовища (BJTS), използващи електрически ток.Те имат три слоя материал, които управляват електричеството, усилвайки малки електрически сигнали или ги включват и изключват.Това ги прави полезни в много електронни устройства.

Контролни електричество на полето за метал-оксид-семикопроводник (MOSFET) контролират електричеството с помощта на електрическо напрежение.Те консумират малко мощност и включват и изключват електричеството много бързо.Това ги прави идеални за цифрови устройства като компютри и аналогови устройства като радиостанции.Те използват електрическо поле, за да контролират потока на електричество през канал.

Изолирани биполярни транзистори на портата (IGBT) комбинират характеристики на BJT и MOSFET, което ги прави подходящи за приложения с висока мощност като електрически двигателни задвижвания и преобразуватели на мощност.Те се справят с големи количества електричество и обикновено се използват в индустриални условия.

SPST, SPDT, DPDT и други

• Полюси и хвърляния

В електрическите превключватели "полюсите" и "хвърлянията" са прости идеи, които ни помагат да разберем как работят превключвателите."Полюси" ни казват колко отделни вериги може да контролира превключвателят.Например, едно-полюсният превключвател контролира една верига, докато превключвателят с двойно-полюс може да контролира две вериги едновременно.

"Throws" показват колко различни пътища може да се свърже превключвателят.Превключвателят с едно хвърляне се свързва само с един път във всяка позиция, докато превключвателят с двойни хвърляния може да се свърже към два различни пътя, което му позволява да насочва електричество към един от два маршрута.

Общи видове превключватели

Единичен полюс еднократно хвърляне (SPST):

Това е най -простият тип превключвател.Той контролира една верига и се свързва с един път, като основен превключвател на светлината.

Двойно хвърляне на един полюс (SPDT):

Този превключвател контролира една верига, но може да превключва между два различни пътя, което е полезно за избор между два източника на захранване.

Двойно полюсно единично хвърляне (DPST):

DPST превключва контрол на две вериги с един превключвател, което ви позволява да управлявате множество вериги едновременно, но само с един път на полюс.

Двойно полюсно двойно хвърляне (DPDT):

DPDT превключва контролират две вериги и може да превключва между два пътя за всяка верига.Те често се използват в ситуации, в които трябва да обърнете посоката на тока, като в контрола на двигателя.

Общи конфигурации

Електрическите превключватели се предлагат в различни дизайни, всеки от които е направен за контрол на електрическите вериги по специфични начини.Разбирането на тези дизайни може да ви помогне да изберете правилния превключвател за вашите нужди.Тук ще обясним три общи типа дизайни на превключватели: SPST, SPDT и DPDT, с прости думи, показвайки как работят и къде може да ги използвате.

SPST (Единичен полюс с единично хвърляне):

SPST превключвателят е най -простият вид превключвател.Той има една входна точка (полюс) и една изходна точка (хвърляне).Този превключвател се използва за включване или изключване на верига.Когато превключвателят е включен "включен", той затваря веригата, което позволява на електричеството да преминава през.Когато превключвателят е "изключен", той отваря веригата, спирайки електричеството.SPST превключвателите често се използват на места, където просто се нуждаете от проста функция за включване/изключване, като светлинни превключватели или бутони за захранване на електронни устройства.

SPDT (Двойно хвърляне на един полюс):

SPDT превключвателят е малко по -сложен от SPST превключвател.Той има една входна точка и две изходни точки.Този дизайн позволява на превключвателя да изпраща електрически ток до един от двата различни пътя.Когато завъртите превключвателя, той свързва входа към един от двата изхода.Това прави SPDT превключвателите полезни в ситуации, при които трябва да превключите потока на електричество между две различни опции, като например да изберете между два източника на енергия или да промените посоката на двигателя.Например, SPDT превключвателят може да включи червена светлина в едно положение и зелена светлина в друго положение.

DPDT (Двойно полюсно двойно хвърляне):

DPDT превключвателят комбинира два SPDT превключвателя в един.Той може да контролира две отделни вериги едновременно.Този превключвател има две входни точки и четири изходни точки.Всеки вход може да се свърже с един от два изхода, като ви дава два отделни пътя, за да следва електричеството.Тази функция позволява DPDT превключвател да контролира две различни устройства или вериги с един превключвател.DPDT превключвателите често се използват в ситуации, при които трябва да обърнете посоката на двигателя, като промените потока на електричеството.Те могат да се използват и в аудио или данни за превключване между два източника и два изхода.

Други конфигурации

Превключвателите могат да имат повече от два полюса и хвърляния и те често са етикетирани с кодове, които включват числа.Например, превключвателят, обозначен с 3P6T, има три полюса и шест хвърляния.Това означава, че превключвателят може да свърже три различни вериги, като всяка верига има шест различни изходни пътя, към които може да се свърже.

В 3P6T превключвател "три полюса" означава, че има три отделни входа.Всеки вход може да бъде свързан към един от шест възможни изхода, както е показано от „шестте хвърляния“.Тази настройка е полезна в сложни електрически системи, където много пътища трябва да бъдат контролирани с един превключвател.

За да разберете как работи превключвателят, трябва да знаете колко отделни схеми може да контролира (полюсите) и колко различни изходни пътища може да се свърже всеки схема (хвърляния).Превключвател с повече стълбове и хвърляния може да се използва в по -сложни системи, защото може да управлява повече пътища.

Например, 3P6T превключвател може да има три различни входни източника и всеки източник може да се свърже с която и да е от шест различни изходни дестинации.Този вид настройка е полезен в устройства като аудио и видео оборудване, където трябва да се справите безпроблемно с много опции за въвеждане и изход.

Функции, които трябва да се вземат предвид при избора на превключвател

Когато избирате превключвател, помислете за следните функции, за да сте сигурни, че той работи добре и продължава дълго време:

Размер

Изберете размер на превключвателя, който отговаря на целта му.Големите превключватели се справят с висока мощност на места като фабрики, докато малките превключватели се вписват в тесни пространства в устройства като телефони.Уверете се, че размерът поддържа необходимия електрически товар и е лесен за използване.Също така, помислете за излагане на прах и влага, което може да повлияе на това колко дълго трае превключвателя.

Състояние по подразбиране

Превключвателите могат да имат различни състояния на покой.Повечето превключватели остават там, където ги оставяте, но моментни превключватели се връщат в първоначалната си позиция, когато са пуснати.Обикновено отворените (NO) превключватели са "изключени", когато не се използват и се включват при натискане, като звънец на вратата.Обикновено затворените (NC) превключватели са "включени", когато не се използват и изключват при натискане, като превключвател на светлината на хладилника.

Позиции

Броят на позициите, които превключвателят се отнася до неговите настройки или състояния.Повече позиции позволяват допълнителни настройки в рамките на един превключвател, което ви дава по -голям контрол в сложни вериги.

Опции за монтаж

Монтиране на дупката: Това включва поставяне на компоненти през дупки върху платка и ги запояване.Той дава силна подкрепа и е добър за части, които са изправени пред физически стрес, но изисква повече пространство.Този тип монтиране често се използва на места с много треперене, като в автомобили и самолети.

Технология на повърхностно монтиране (SMT): Това включва поставяне на компоненти директно върху повърхността на платката.Той е добър за по-малки дизайни и е често срещан в ежедневната електроника, но не е толкова силен, колкото монтажа на дупка.

Монтиране на панела: Това включва закрепване на превключватели към предния панел на кутия или корпус.Използва се за превключватели, които трябва да бъдат достъпни директно и често се справя с честата употреба.Тези превключватели се намират в промишлени контролни панели и табла за автомобили.

Опции за задействане: Някои превключватели са проектирани да се използват с ръкавици, като имат по -големи бутони за лесно използване на места като фабрики.Други превключватели се нуждаят от специални инструменти, за да ги включат или изключат, като добавят безопасност и контрол в сигурни зони.

Ток и оценка на напрежението

Уверете се, че превключвателят може да се справи безопасно с необходимия ток и напрежение.Изберете превключвател с рейтинги, които съответстват на нивата на мощност във вашия проект.AC и DC оценките са различни, така че се уверете, че превключвателят работи с вашия тип верига, за да избегнете прегряване или повреда.

Фактори на околната среда

Помислете колко добре превключвателят може да запази праха и водата, както е показано от IP рейтинга му.Превключвателите трябва да могат да обработват вибрации и въздействия, особено в индустриални настройки.В обществените райони използвайте резистентни на вандал превключватели със силни обвивки и дизайни, които предотвратяват подправянето, за да избегнете щети.

Общи механични превключватели

Механичните превключватели са основни части в електронни устройства, които позволяват на хората да контролират потока на електричество, като го включват или изключват.Използват се различни видове превключватели в зависимост от това, което трябва да направят, независимо дали е в домакински джаджи, индустриални машини или научно оборудване.Нека разгледаме някои от най -често срещаните видове механични превключватели, обясняваме какви са, как работят и къде може да ги намерите.

DIP превключватели

DIP (двоен вграден пакет) превключватели са малки превключватели, които се предлагат в групи вътре в един пакет.Всеки превключвател в групата е като мъничък лост, който може да бъде включен или изключен, точно като превключвател на светлината и се нарича един полюс с единичен хвърляне (SPST) превключвател.Тези превключватели се използват за настройки, които не е необходимо да се променят често и са идеални за електроника с ниска мощност.Те са особено полезни в настройките, където малките части, като джъмперните блокове, лесно биха могли да се загубят.Често можете да намерите DIP превключватели в компютри и други устройства, където те помагат да настроите различни конфигурации или опции.

Ротационни DIP превключватели

Ротационните превключватели на DIP са подобни на обикновените DIP превключватели, но те използват въртящ се механизъм, за да избират от множество опции, вместо да включват или изключват превключвател.Това въртене може да се извърши на ръка или с малък инструмент като отвертка.Те са чудесни за устройства, които се нуждаят от множество настройки или режими, като например избор на честоти в радиостанции или настройка на канали в комуникационни устройства.Техният дизайн им позволява да работят надеждно дори при трудни условия.

Плъзгащи се превключватели

Плъзгащите се превключватели имат малък лост, който се движите напред и назад, за да отворите или затворите верига.Това просто движение ги прави лесни за използване и разбиране.Те обикновено се използват в устройства, които трябва да се справят с повече мощност, отколкото може да се превключват, като например в аудио оборудване, захранващи ленти и различни електроника.Тъй като те могат да управляват по -високи напрежения и токове, плъзгащите се превключватели са много универсални и често се използват в много ежедневни устройства.

Тактилни превключватели

Тактилните превключватели са малки бутони, които предоставят забележимо щракване при натискане, предлагайки обратна връзка на потребителя, че превключвателят е активиран.Тези превключватели са проектирани да бъдат трайни и са предназначени за устройства, които изискват честа употреба.Ще намерите тактилни превключватели в неща като клавиатури, калкулатори и контролни панели.Те обикновено са моментни превключватели, което означава, че остават само толкова дълго, колкото ги натискате, което ги прави идеални за приложения, където са необходими бързи, многократни действия.

Рокерски превключватели

Rocker Switches работят, като се люлеят напред и назад между две позиции, обикновено използвани за включване или изключване на устройства.Те често са монтирани на панел и могат да имат вградени светлини, за да ги улеснят и използват, дори в тъмното.Рокерските превключватели често се използват в уреди, автомобили и промишлени машини, защото те могат да се справят с много мощност и са лесни за работа, намалявайки шанса за грешки.

Превключватели на бутона

Превключвателите на бутони са превключватели, които натискате, за да отворите или затворите верига.Те могат да бъдат или временни (моментни), което означава, че работят само, докато са притиснати, или могат да останат на място (фиксиране), докато се натиснат отново.Тези бутони се предлагат в много форми и размери и също така могат да имат LED светлини, които да показват дали са включени или изключени.Превключвателите на бутони са много често срещани и се намират в контролните панели, дистанционните контроли и много други устройства, осигуряващи лесен и лесен начин хората да си взаимодействат с машините.

Превключватели

Превключвателите имат лост, който може лесно да се обърне, за да включи или изключи нещо, което ги прави добри за ситуации, при които е необходим прецизен контрол.Те са известни с това, че са здрави и надеждни, често се използват в предизвикателна среда като фабрики и лаборатории.Превключвателите са способни да обработват тежки електрически товари, което ги прави идеални за тежкотоварни приложения.Техните ясни позиции за включване/изключване осигуряват прост начин да разберат дали дадено устройство е активирано или не.

Сравняване на опциите за превключване

Ето обобщение, сравнявайки различни видове превключватели въз основа на няколко основни функции:

Тип	Полюси/хвърляния	Разходи	Дълголетие	Оценки на ток/напрежение	Опции за монтаж
Dip	Множество	Ниско	Ниско	Ниско	PCB
Ротари	Множество	Ниско	Ниско	Ниско	PCB
Плъзгане	Единичен	Среден	Среден	Среден	PCB/панел
Тактилен	Единичен	Ниско	Високо	Ниско	PCB
Рокер	Единичен	Среден	Среден	Среден	PCB/панел
Натиснете Бутон	Единичен	Високо	Среден	Среден	PCB/панел
Превключване	Единичен	Високо	Среден	Среден	Панел

Заключение

За да се увием, превключвателите ни помагат да контролираме електрическите вериги и да се предлагаме в различни видове за различни задачи.Механичните превключватели като DIP и превключване са известни с това, че са прости и надеждни, докато електронните превключватели като BJTS и MOSFET са бързи и ефективни.Знанието за стълбове, хвърляния, настройки и функции като опции за монтаж и текущи оценки ще ви помогне да изберете правилния превключвател за вашите нужди.Мисленето къде и как се използват превключвателите гарантира, че работят добре, независимо дали във фабрики или домашни устройства.Като научите за превключвателите, можете да проектирате и коригирате ефективно електрическите системи.С нарастването на технологиите тези малки, но мощни устройства ще продължат да бъдат голяма част от ежедневието ни.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. Какъв е основният принцип на превключвателя?

Превключвател контролира потока на електричество във верига чрез отваряне или затваряне.Когато превключвателят е затворен, електричеството може да тече през и захранващи устройства.Когато превключвателят е отворен, електричеството се спира и устройството се изключва.

2. Какви са основите на електрическите превключватели?

Електрическите превключватели контролират потока на електричеството чрез свързване или изключване на пътя, който отнема.Те имат поне две метални части, наречени контакти, които или докосват, за да оставят електричеството да тече или да се отдели, за да го спре.Превключвателите могат да бъдат механични, като превключвател на светлината, който обръщате или електронен, като тези в компютрите.

3. Каква е основната функция на превключвателите?

Основната функция на превключвателите е включването или изключването на електрически устройства.Те правят това, като позволяват на електричеството да тече към устройството, когато го включи, и го спират при изключване.Това лесно ви позволява да контролирате устройствата.

4. Какви са 3 -те основни компонента на превключвателя?

Превключвателят има три основни части: задвижващият механизъм, който е частта, която натискате или обърнете, за да използвате превключвателя;контактите, които са металните части вътре, които докосват или отделят за стартиране или спиране на електричеството;и терминалите, където проводниците се свързват към превключвателя.

5. Каква е основната работа на превключвателя?

Превключвател работи, като премества задвижването, който свързва или изключва контактите вътре.Когато контактите докоснат, веригата е завършена и електричеството тече към устройството, включвайки го.Когато контактите са разделени, веригата е счупена и електричеството спира, изключвайки устройството.