Fundamentos de comutadores

Os interruptores são dispositivos simples que vamos ligar e desligar a eletricidade em sistemas elétricos.Eles são usados ​​em todos os lugares, desde interruptores de luz em nossas casas até os complexos circuitos dentro de gadgets modernos.Os interruptores percorreram um longo caminho, desde os mecânicos básicos até os eletrônicos avançados que tornam a tecnologia de hoje funcionar sem problemas.Este artigo analisará diferentes tipos de interruptores, como mecânicos e eletrônicos, e explicará o que torna cada tipo especial.Também falaremos sobre configurações comuns como SPST, SPDT e DPDT e destacam coisas a serem consideradas ao escolher o interruptor certo para um trabalho.Seja você um engenheiro, um amador ou apenas curioso sobre como as coisas funcionam, o entendimento dos switches ajudará você a gerenciar melhor os circuitos elétricos.

Catálogo

Tipos de comutadores

Interruptores mecânicos

Os interruptores mecânicos funcionam usando peças móveis para criar ou quebrar uma conexão elétrica.São dispositivos simples que muitas pessoas acham fácil de usar e entender.Quando você vira um interruptor de luz em casa, você está usando um interruptor mecânico.Esses comutadores são construídos para durar e podem funcionar bem em ambientes difíceis, onde as peças eletrônicas podem falhar, como em locais muito quentes ou frios ou onde há muita vibração.

Interruptores eletrônicos

Os interruptores eletrônicos gerenciam o fluxo de eletricidade sem peças móveis.Eles usam materiais especiais chamados semicondutores para trabalhar de maneira rápida e suave.Alguns tipos comuns de comutadores eletrônicos são BJTs (transistores de junção bipolar), MOSFETs (transistores de efeito de campo de óxido de óxido de metal) e IGBTs (transistores bipolares de porta isolados).Esses comutadores são muito úteis em dispositivos que precisam ligar e desligar rapidamente, como computadores e outros gadgets modernos.

Transistores de junção bipolar (BJTS) Sinais de controle usando corrente elétrica.Eles têm três camadas de material que gerenciam eletricidade, ampliando pequenos sinais elétricos ou ligando e desligando.Isso os torna úteis em muitos dispositivos eletrônicos.

Os transistores de efeito de campo de óxido de metal-óxido (MOSFETs) controlam a eletricidade usando a tensão elétrica.Eles consomem pouca energia e ligam a eletricidade e desligam muito rapidamente.Isso os torna ideais para dispositivos digitais, como computadores e dispositivos analógicos, como rádios.Eles usam um campo elétrico para controlar o fluxo de eletricidade através de um canal.

Os transistores bipolares de porta isolados (IGBTs) combinam recursos de BJTs e MOSFETs, tornando-os adequados para aplicações de alta potência, como acionamentos elétricos e conversores de energia.Eles lidam com grandes quantidades de eletricidade e são comumente usados ​​em ambientes industriais.

SPST, SPDT, DPDT e muito mais

• Pólos e arremessos

Nos interruptores elétricos, "pólos" e "lances" são idéias simples que nos ajudam a entender como os interruptores funcionam."Pólos" nos dizem quantos circuitos separados um switch pode controlar.Por exemplo, um interruptor de um pano controla um circuito, enquanto um interruptor de duplo polo pode controlar dois circuitos ao mesmo tempo.

"Lança" mostram quantos caminhos diferentes um switch pode conectar.Um interruptor de lance único se conecta a apenas um caminho em cada posição, enquanto uma chave de lance dupla pode se conectar a dois caminhos diferentes, permitindo direcionar a eletricidade para uma das duas rotas.

Tipos comuns de comutadores

Pólo único único (SPST):

Este é o tipo mais simples de interruptor.Ele controla um circuito e se conecta a um caminho, como um interruptor de luz básico.

Pólo duplo único (SPDT):

Esse comutador controla um circuito, mas pode alternar entre dois caminhos diferentes, o que é útil para escolher entre duas fontes de energia.

Pólo duplo de pólo único (DPST):

Os interruptores DPST controlam dois circuitos com um interruptor, permitindo gerenciar vários circuitos ao mesmo tempo, mas com apenas um caminho por polo.

Double Pólo Double Trow (DPDT):

Os interruptores DPDT controlam dois circuitos e podem alternar entre dois caminhos para cada circuito.Eles são frequentemente usados ​​em situações em que você precisa reverter a direção da corrente, como no controle do motor.

Configurações comuns

Os interruptores elétricos vêm em projetos diferentes, cada um feito para controlar circuitos elétricos de maneiras específicas.Compreender esses designs pode ajudá -lo a escolher a chave certa para suas necessidades.Aqui, explicaremos três tipos comuns de designs de switch: SPST, SPDT e DPDT, em termos simples, mostrando como eles funcionam e onde você pode usá -los.

SPST (arremesso de pólo único):

O interruptor SPST é o tipo mais simples de interruptor.Possui um ponto de entrada (pólo) e um ponto de saída (arremesso).Este interruptor é usado para ligar ou desativar um circuito.Quando o interruptor está ligado "ligado", ele fecha o circuito, permitindo que a eletricidade flua.Quando o interruptor está "desligado", ele abre o circuito, interrompendo a eletricidade.Os interruptores SPST são frequentemente usados ​​em locais onde você só precisa de uma função simples e ligada, como interruptores de luz ou botões de energia em dispositivos eletrônicos.

SPDT (lance duplo de pólo único):

Uma chave SPDT é um pouco mais complexa que um interruptor SPST.Possui um ponto de entrada e dois pontos de saída.Esse design permite que o comutador envie corrente elétrica para um dos dois caminhos diferentes.Quando você desliza o comutador, ele conecta a entrada a uma das duas saídas.Isso torna os interruptores SPDT úteis em situações em que você precisa alternar o fluxo de eletricidade entre duas opções diferentes, como escolher entre duas fontes de energia ou alterar a direção de um motor.Por exemplo, um interruptor SPDT pode ligar a luz vermelha em uma posição e uma luz verde em outra posição.

DPDT (Double Pólo Double Trow):

O interruptor DPDT combina dois interruptores SPDT em um.Ele pode controlar dois circuitos separados ao mesmo tempo.Esse interruptor tem dois pontos de entrada e quatro pontos de saída.Cada entrada pode se conectar a uma das duas saídas, oferecendo dois caminhos separados para a eletricidade seguir.Esse recurso permite que uma chave DPDT controla dois dispositivos ou circuitos diferentes com um comutador.Os interruptores DPDT são frequentemente usados ​​em situações em que você precisa reverter a direção de um motor alterando o fluxo de eletricidade.Eles também podem ser usados ​​em sistemas de áudio ou dados para alternar entre duas fontes e duas saídas.

Outras configurações

Os interruptores podem ter mais de dois postes e arremessos, e geralmente são rotulados com códigos que incluem números.Por exemplo, um interruptor rotulado 3P6T possui três postes e seis lances.Isso significa que o comutador pode conectar três circuitos diferentes, com cada circuito com seis caminhos de saída diferentes aos quais pode se conectar.

Em um interruptor 3P6T, "três pólos" significa que existem três entradas separadas.Cada entrada pode ser conectada a uma das seis saídas possíveis, conforme mostrado pelos "seis arremessos".Essa configuração é útil em sistemas elétricos complexos, onde muitos caminhos precisam ser controlados com um único comutador.

Para entender como funciona um switch, você precisa saber quantos circuitos separados ele pode controlar (pólos) e quantos caminhos de saída diferentes podem se conectar (arremessos).Um interruptor com mais pólos e lances pode ser usado em sistemas mais complexos, pois pode gerenciar mais caminhos.

Por exemplo, um comutador 3P6T pode ter três fontes de entrada diferentes, e cada fonte pode se conectar a qualquer um dos seis destinos de saída diferentes.Esse tipo de configuração é útil em dispositivos como equipamentos de áudio e vídeo, onde você precisa lidar com muitas opções de entrada e saída sem problemas.

Recursos a serem considerados ao escolher um interruptor

Ao escolher uma mudança, pense nos seguintes recursos para garantir que funcione bem e dura muito tempo:

Tamanho

Escolha um tamanho de comutador que se encaixe em seu objetivo.Os comutadores grandes lidam com alta potência em lugares como fábricas, enquanto pequenos interruptores se encaixam em espaços apertados em dispositivos como telefones.Verifique se o tamanho suporta a carga elétrica necessária e é fácil de usar.Além disso, considere a exposição a poeira e umidade, o que pode afetar quanto tempo dura o interruptor.

Estado padrão

Os interruptores podem ter diferentes estados de repouso.A maioria dos interruptores fica onde você os deixa, mas os interruptores momentâneos retornam à sua posição original quando liberados.Os interruptores normalmente abertos (não) estão "desligados" quando não estão sendo usados ​​e ligados quando pressionados, como uma campainha.Os interruptores normalmente fechados (NC) estão "ligados" quando não estão sendo usados ​​e desligados quando pressionados, como um interruptor de luz da geladeira.

Posições

O número de posições que um interruptor refere -se às suas configurações ou estados.Mais posições permitem configurações extras em um único comutador, oferecendo maior controle em circuitos complexos.

Opções de montagem

Montagem do orifício: isso envolve colocar os leads de componentes através de orifícios em uma placa de circuito e soldá-los.Dá forte apoio e é bom para partes que enfrentam estresse físico, mas requer mais espaço.Esse tipo de montagem é frequentemente usado em lugares com muita agitação, como em carros e aviões.

Tecnologia de montagem na superfície (SMT): envolve a colocação de componentes diretamente na superfície de uma placa de circuito.É bom para projetos menores e é comum na eletrônica cotidiana, mas não é tão forte quanto a montagem do orifício.

Montagem do painel: isso envolve conectar interruptores ao painel frontal de uma caixa ou gabinete.É usado para interruptores que precisam ser acessados ​​diretamente e geralmente lida com o uso frequente.Esses interruptores são encontrados em painéis de controle industrial e painéis de carro.

Opções de atuação: Alguns interruptores são projetados para serem usados ​​com luvas, com botões maiores para facilitar o uso em lugares como fábricas.Outros comutadores precisam de ferramentas especiais para ativá -las ou desativar, adicionando segurança e controle em áreas seguras.

Classificação atual e de tensão

Verifique se o comutador pode lidar com a corrente e a tensão necessárias com segurança.Escolha um interruptor com classificações que correspondam aos níveis de potência em seu projeto.As classificações CA e CC são diferentes, portanto, verifique se o interruptor funciona com seu tipo de circuito para evitar superaquecimento ou falha.

Fatores ambientais

Considere o quão bem o interruptor pode impedir a poeira e a água, como mostra sua classificação IP.Os interruptores devem ser capazes de lidar com vibrações e impactos, especialmente em ambientes industriais.Em áreas públicas, use interruptores resistentes a vandos com fortes carcaças e desenhos que impedem a adulteração para evitar danos.

Interruptores mecânicos comuns

Os interruptores mecânicos são peças básicas em dispositivos eletrônicos que permitem que as pessoas controlem o fluxo de eletricidade, ligando ou desativando.Diferentes tipos de comutadores são usados, dependendo do que precisam fazer, seja em aparelhos domésticos, máquinas industriais ou equipamentos científicos.Vejamos alguns dos tipos mais comuns de interruptores mecânicos, explicando o que são, como eles funcionam e onde você pode encontrá -los.

Interruptores de mergulho

Os interruptores DIP (duplo pacote em linha) são pequenos interruptores que vêm em grupos dentro de um único pacote.Cada interruptor no grupo é como uma alavanca minúscula que pode ser ligada ou desligada, como um interruptor de luz, e é chamado de um único interruptor de arremesso único (SPST).Esses comutadores são usados ​​para configurações que não precisam mudar com frequência e são ideais para eletrônicos de baixa potência.Eles são especialmente úteis em ambientes onde pequenas peças, como blocos de jumper, podem facilmente se perder.Muitas vezes, você pode encontrar comutadores de mergulho em computadores e outros dispositivos, onde eles ajudam a configurar diferentes configurações ou opções.

Interruptores de mergulho rotativo

Os interruptores de mergulho rotativos são semelhantes aos interruptores de mergulho regulares, mas usam um mecanismo rotativo para escolher entre várias opções em vez de acionar ou desativar o interruptor.Essa rotação pode ser feita manualmente ou com uma pequena ferramenta como uma chave de fenda.Eles são ótimos para dispositivos que precisam de várias configurações ou modos, como selecionar frequências em rádios ou definir canais em dispositivos de comunicação.Seu design permite que eles trabalhem de maneira confiável, mesmo em condições difíceis.

Interruptores de slides

Os interruptores de slides têm uma pequena alavanca de que você se move para frente e para trás para abrir ou fechar um circuito.Esse movimento simples facilita o uso e o entendimento.Eles são comumente usados ​​em dispositivos que precisam lidar com mais energia do que os interruptores de mergulho podem, como em equipamentos de áudio, tiras de energia e vários eletrônicos.Como eles podem gerenciar tensões e correntes mais altas, os interruptores de slides são muito versáteis e são frequentemente usados ​​em muitos dispositivos diários.

Interruptores táteis

Os interruptores táteis são botões pequenos que fornecem um clique notável quando pressionados, oferecendo feedback ao usuário de que a chave foi ativada.Esses comutadores são projetados para serem duráveis ​​e destinados a dispositivos que requerem uso frequente.Você encontrará interruptores táteis em itens como teclados, calculadoras e painéis de controle.Eles são tipicamente interruptores momentâneos, o que significa que eles permanecem apenas enquanto você os pressiona, o que os torna perfeitos para aplicações onde são necessárias ações rápidas e repetidas.

Interruptores de balancim

Os interruptores de balancim funcionam balançando entre duas posições, normalmente usadas para ligar ou desligar os dispositivos.Eles são frequentemente montados em um painel e podem ter luzes embutidas para facilitar e usar, mesmo no escuro.Os interruptores de balancim são frequentemente usados ​​em aparelhos, carros e máquinas industriais, porque podem lidar com muita energia e são fáceis de operar, reduzindo a chance de erros.

Interruptores de botão

Os interruptores de botão são interruptores que você pressiona para abrir ou fechar um circuito.Eles podem ser temporários (momentâneos), o que significa que só funcionam enquanto são pressionados, ou podem permanecer no lugar (travar) até pressionar novamente.Esses botões vêm em várias formas e tamanhos e também podem ter luzes LED para indicar se estão ligadas ou desligadas.Os interruptores de botão são muito comuns e são encontrados em painéis de controle, controles remotos e muitos outros dispositivos, fornecendo uma maneira fácil e direta para as pessoas interagirem com as máquinas.

Alternar interruptores

Os interruptores de alternância têm uma alavanca que pode ser facilmente invertida para ativar ou desativar algo, tornando -os bons para situações em que é necessário controle preciso.Eles são conhecidos por serem resistentes e confiáveis, frequentemente usados ​​em ambientes desafiadores, como fábricas e laboratórios.Os interruptores de alternância são capazes de lidar com cargas elétricas pesadas, tornando-as ideais para aplicações pesadas.Suas posições claras para ativar/desligar fornecem uma maneira simples de saber se um dispositivo é ativado ou não.

Comparando opções de interruptor

Aqui está um resumo comparando diferentes tipos de comutadores com base em vários recursos principais:

Tipo	Pólos/arremessos	Custo	Longevidade	Classificações de corrente/tensão	Opções de montagem
MERGULHAR	Múltiplo	Baixo	Baixo	Baixo	PCB
Rotativo	Múltiplo	Baixo	Baixo	Baixo	PCB
Deslizar	Solteiro	Médio	Médio	Médio	PCB/painel
Tátil	Solteiro	Baixo	Alto	Baixo	PCB
Rocker	Solteiro	Médio	Médio	Médio	PCB/painel
Empurrar Botão	Solteiro	Alto	Médio	Médio	PCB/painel
Alternar	Solteiro	Alto	Médio	Médio	Painel

Conclusão

Para encerrar, os switches nos ajudam a controlar circuitos elétricos e vêm em vários tipos para tarefas diferentes.Interruptores mecânicos como Dip e Toggle são conhecidos por serem simples e confiáveis, enquanto interruptores eletrônicos como BJTs e MOSFETs são rápidos e eficientes.Saber sobre postes, arremessos, configurações e recursos, como opções de montagem e classificações atuais, ajudará você a escolher o interruptor certo para suas necessidades.Pensar em onde e como os interruptores são usados ​​garante que eles funcionem bem, seja em fábricas ou dispositivos domésticos.Ao aprender sobre comutadores, você pode projetar e corrigir sistemas elétricos de maneira eficaz.À medida que a tecnologia cresce, esses dispositivos pequenos, mas poderosos, continuarão sendo uma grande parte de nossa vida cotidiana.

Perguntas frequentes [FAQ]

1. Qual é o princípio básico de um interruptor?

Um interruptor controla o fluxo de eletricidade em um circuito abrindo ou fechando -o.Quando o interruptor é fechado, a eletricidade pode fluir e os dispositivos de energia.Quando o interruptor está aberto, a eletricidade é interrompida e o dispositivo é desligado.

2. Quais são o básico dos interruptores elétricos?

Os interruptores elétricos controlam o fluxo de eletricidade conectando ou desconectando o caminho necessário.Eles têm pelo menos duas peças de metal chamadas contatos que tocam para deixar a eletricidade fluir ou se separar para detê -lo.Os interruptores podem ser mecânicos, como um interruptor de luz que você desliza ou eletrônico, como os de computadores.

3. Qual é a função básica dos switches?

A função básica dos interruptores é ativar ou desativar os dispositivos elétricos.Eles fazem isso, permitindo que a eletricidade flua para o dispositivo quando ligada e interrompe -a quando desligada.Isso permite controlar os dispositivos facilmente.

4. Quais são os três componentes básicos de um interruptor?

Um interruptor possui três partes principais: o atuador, que é a parte que você empurra ou flip para usar o interruptor;os contatos, que são as peças de metal dentro que tocam ou separam para iniciar ou parar a eletricidade;e os terminais, onde os fios se conectam ao comutador.

5. Qual é a operação básica de um interruptor?

Um interruptor funciona movendo o atuador, que conecta ou desconecta os contatos dentro.Quando os contatos tocam, o circuito está completo e a eletricidade flui para o dispositivo, ligando -o.Quando os contatos estão separados, o circuito é quebrado e a eletricidade para, desligando o dispositivo.