na 2024/06/6 667

Osnove stikal

Stikala so preproste naprave, ki nam omogočajo vklop in izklop električne energije v električnih sistemih.Uporabljajo se povsod, od stikal za svetlobo v naših domovih do zapletenih vezij znotraj sodobnih pripomočkov.Stikala so prišla daleč, od osnovnih mehanskih do naprednih elektronskih, zaradi katerih je današnja tehnologija nemoteno.Ta članek bo preučil različne vrste stikal, kot sta mehanski in elektronski, in razložil, kaj je vsaka vrsta posebna.Govorili bomo tudi o skupnih nastavitvah, kot so SPST, SPDT in DPDT, in poudarili stvari, ki jih je treba upoštevati pri izbiri pravega stikala za delo.Ne glede na to, ali ste inženir, hobist ali samo radovedni, kako stvari delujejo, vam bo razumevanje stikal pomagalo bolje upravljati z električnimi vezji.

Katalog

Vrste stikal

Mehanska stikala

Mehanska stikala delujejo s premikajočimi se deli za vzpostavitev ali razbijanje električne povezave.So preproste naprave, ki jih mnogim ljudem zdijo enostavne za uporabo in razumevanje.Ko doma preusmerite stikalo za luč, uporabljate mehansko stikalo.Ta stikala so zgrajena tako, da trajajo in lahko dobro delujejo v težkih okoljih, kjer lahko elektronski deli ne uspejo, na primer na zelo vročih ali hladnih mestih ali kjer je veliko vibracij.

Elektronska stikala

Elektronska stikala upravljajo pretok električne energije brez premikajočih se delov.Za hitro in gladko delujejo posebne materiale, imenovane polprevodniki.Nekatere pogoste vrste elektronskih stikal so BJTS (bipolarni stičilni tranzistorji), MOSFET (tranzistorji polja-polprevodnikov kovin-okside-polprevodnika) in IGBT (izolirani bipolarni tranzistorji vrat).Ta stikala so zelo uporabna v napravah, ki morajo hitro vklopiti in izklopiti, kot so računalniki in drugi sodobni pripomočki.

Bipolarni stičilni tranzistorji (BJTS) krmilni signali z uporabo električnega toka.Imajo tri sloje materiala, ki upravljajo z električno energijo, ojačajo majhne električne signale ali jih vklopijo in izklopijo.Zaradi tega so koristne v številnih elektronskih napravah.

Kovinsko-oksidno-polprevodniški tranzistorji (MOSFETS) krmilijo električno energijo z uporabo električne napetosti.Zelo hitro porabijo električno energijo in vklopijo električno energijo in izklopijo.Zaradi tega so idealni za digitalne naprave, kot so računalniki in analogne naprave, kot so radijski sprejemniki.Uporabljajo električno polje za nadzor pretoka električne energije skozi kanal.

Izolirani bipolarni tranzistorji (IGBT) združujejo značilnosti BJT-jev in MOSFET, zaradi česar so primerni za aplikacije z visoko močjo, kot so pogoni električnih motorjev in pretvorniki napajanja.Obnašajo velike količine električne energije in se običajno uporabljajo v industrijskih nastavitvah.

SPST, SPDT, DPDT in še več

• Poljaki in meti

V električnih stikalih sta "Poljaki" in "meta" preproste ideje, ki nam pomagajo razumeti, kako delujejo stikala."Poljaki" nam povedo, koliko ločenih vezij lahko nadzoruje stikalo.Na primer, enopolno stikalo nadzoruje eno vezje, medtem ko lahko dvojno stikalo hkrati nadzoruje dva vezja.

"Thats" pokaže, koliko različnih poti se lahko stikalo poveže.Stikalo z enim metom se poveže s samo eno potjo v vsakem položaju, medtem ko se stikalo z dvojnim metom lahko poveže z dvema različnima potma, kar mu omogoča usmerjanje električne energije na katero koli od dveh poti.

Pogoste vrste stikal

Enotni enojni met (SPST):

To je najpreprostejša vrsta stikala.Nadzira eno vezje in se poveže z eno potjo, kot osnovno stikalo za luč.

Dvojni met z enim polom (SPDT):

To stikalo nadzoruje eno vezje, vendar lahko preklopite med dvema različnima potma, kar je uporabno za izbiro med dvema virima moči.

Dvojni enojni met (DPST):

DPST stikala nadzorujejo dva vezja z enim stikalom, kar vam omogoča, da hkrati upravljate z več vezji, vendar s samo eno potjo na pol.

Dvojni dvojni met (DPDT):

DPDT stikala nadzorujejo dva vezja in lahko preklopijo med dvema potma za vsako vezje.Pogosto se uporabljajo v situacijah, kjer morate obrniti smer toka, kot je pri nadzoru motorja.

Skupne konfiguracije

Električna stikala so v različnih modelih, od katerih vsaka narejena za nadzor električnih vezij na točno določeno načine.Razumevanje teh modelov vam lahko pomaga izbrati pravo stikalo za vaše potrebe.Tu bomo razložili tri skupne vrste stikalnih modelov: SPST, SPDT in DPDT, preprosto povedano, ki prikazuje, kako delujejo in kje jih lahko uporabljate.

SPST (enojni enojni met):

Stikalo SPST je najpreprostejša vrsta stikala.Ima eno vhodno točko (pol) in eno izhodno točko (metanje).To stikalo se uporablja za vklop ali izklop vezja.Ko je stikalo vklopljeno "vklopljeno", zapre tokokrog, kar omogoča, da se elektrika pretaka skozi.Ko je stikalo "izklopljeno", odpre vezje in ustavi elektriko.SPST stikala se pogosto uporabljajo na mestih, kjer potrebujete preprosto funkcijo vklopa/izklopa, kot so stikala za luči ali gumbi za napajanje na elektronskih napravah.

SPDT (enojni dvojni met):

Stikalo SPDT je ​​nekoliko bolj zapleteno kot stikalo SPST.Ima eno vhodno točko in dve izhodni točki.Ta zasnova omogoča, da stikalo pošlje električni tok na eno od dveh različnih poti.Ko preklopite stikalo, vhod poveže z enim od obeh izhodov.Zaradi tega so stikala SPDT koristna v situacijah, ko morate pretok električne energije preklopiti med dvema različnima možnostma, kot je izbira med dvema virima napajanja ali spreminjanje smeri motorja.Na primer, stikalo SPDT lahko v enem položaju vklopi rdečo luč in zeleno luč v drugem položaju.

DPDT (dvojni drog dvojni met):

Stikalo DPDT združuje dva stikala SPDT v eno.Hkrati lahko nadzoruje dva ločena vezja.To stikalo ima dve vhodni točki in štiri izhodne točke.Vsak vhod se lahko poveže z enim od dveh izhodov, kar vam daje dve ločeni poti za sledenje električne energije.Ta funkcija omogoča stikalo DPDT za nadzor dveh različnih naprav ali vezij z enim stikalom.DPDT stikala se pogosto uporabljajo v situacijah, kjer morate s spreminjanjem pretoka električne energije obrniti smer motorja.Uporabljajo se lahko tudi v avdio ali podatkovnih sistemih za preklapljanje med dvema viroma in dvema izhodom.

Druge konfiguracije

Stikala imajo lahko več kot dva pola in meta, pogosto pa so označeni s kodami, ki vključujejo številke.Na primer, stikalo z oznako 3P6T ima tri drogove in šest metov.To pomeni, da lahko stikalo poveže tri različna vezja, pri čemer ima vsako vezje šest različnih izhodnih poti, s katerimi se lahko poveže.

V stikalu 3P6T "trije polov" pomenijo tri ločene vhode.Vsak vhod je mogoče povezati z enim od šestih možnih izhodov, kot kaže "šest metov."Ta nastavitev je koristna v zapletenih električnih sistemih, kjer je treba z enim samim stikalom nadzorovati številne poti.

Če želite razumeti, kako deluje stikalo, morate vedeti, koliko ločenih vezij lahko nadzoruje (drogovi) in koliko različnih izhodnih poti se lahko vsako vezje poveže (vrže).Stikalo z več drogovi in ​​metami se lahko uporablja v bolj zapletenih sistemih, ker lahko upravlja več poti.

Na primer, stikalo 3P6T ima lahko tri različne vhodne vire in vsak vir se lahko poveže s katero koli od šestih različnih izhodnih destinacij.Tovrstna nastavitev je uporabna v napravah, kot sta zvočna in video oprema, kjer morate nemoteno ravnati s številnimi vhodnimi in izhodnimi možnostmi.

Funkcije, ki jih je treba upoštevati pri izbiri stikala

Pri izbiri stikala razmislite o naslednjih funkcijah, da se prepričate, da deluje dobro in traja dolgo:

Velikost

Izberite velikost stikala, ki ustreza njenemu namenu.Velika stikala prenašajo veliko moč na mestih, kot so tovarne, medtem ko se majhna stikala prilegajo v tesne prostore v napravah, kot so telefoni.Prepričajte se, da velikost podpira potrebno električno obremenitev in je enostavna za uporabo.Razmislite tudi o izpostavljenosti prahu in vlagi, kar lahko vpliva na to, kako dolgo traja stikalo.

Privzeto stanje

Stikala imajo lahko različna stanja počitka.Večina stikal ostane tam, kjer jih zapustite, vendar se trenutna stikala ob izpustitvi vrnejo v prvotni položaj.Običajno odprta (ne) stikala so "izklopljena", ko jih ne uporabljamo in vklopimo, ko je pritisnjena, kot zvonec na vratih.Običajno zaprta (NC) stikala so "vklopljena", ko se ob pritisku ne uporabljajo in izklopijo, kot stikalo za luč v hladilniku.

Položaje

Število položajev, ki jih je stikalo, se nanaša na njegove nastavitve ali stanja.Več položajev omogoča dodatne nastavitve znotraj enega samega stikala, kar vam omogoča večji nadzor v zapletenih vezjih.

Možnosti pritrditve

Vgradnja skozi luknje: To vključuje postavljanje komponentnih vodov skozi luknje na vezje in njihovo spajkanje.Daje močno podporo in je dober za dele, ki se soočajo s fizičnim stresom, vendar zahteva več prostora.Ta vrsta pritrditve se pogosto uporablja na mestih z veliko tresenja, kot v avtomobilih in letalih.

Tehnologija površinskega pritrditve (SMT): To vključuje namestitev komponent neposredno na površino vezje.Dobro je za manjše modele in je pogost v vsakodnevni elektroniki, vendar ni tako močan kot namestitev skozi luknje.

Montaža plošče: To vključuje pritrditev stikal na sprednjo ploščo škatle ali ograjenega prostora.Uporablja se za stikala, do katerih je treba dostopati neposredno in pogosto obravnava pogosto uporabo.Ta stikala najdemo v industrijskih krmilnih ploščah in na armaturni plošči avtomobila.

Možnosti aktiviranja: Nekatera stikala so zasnovana za uporabo z rokavicami, ki imajo večje gumbe za enostavno uporabo na mestih, kot so tovarne.Druga stikala potrebujejo posebna orodja, da jih vklopijo ali izklopijo, dodajajo varnost in nadzor na varnih območjih.

Ocena toka in napetosti

Prepričajte se, da lahko stikalo varno obvlada potreben tok in napetost.Izberite stikalo z ocenami, ki ustrezajo ravni moči v vašem projektu.Ocene AC in DC so različni, zato se prepričajte, da stikalo deluje z vašo vrsto vezja, da se izognete pregrevanju ali okvari.

Okoljski dejavniki

Razmislite, kako dobro lahko stikalo prepreči prah in vodo, kot kaže ocena IP.Stikala bi morala biti sposobna obvladati vibracije in vplive, zlasti v industrijskih nastavitvah.V javnih območjih uporabite stikala, odporna na vandal, z močnimi ohišji in modeli, ki preprečujejo posege, da se izognemo poškodbam.

Pogosta mehanska stikala

Mehanska stikala so osnovni deli v elektronskih napravah, ki ljudem omogočajo, da nadzorujejo pretok električne energije, tako da ga vklopijo ali izklopijo.Uporabljajo se različne vrste stikal, odvisno od tega, kaj morajo storiti, ne glede na to, ali gre za gospodinjske pripomočke, industrijske stroje ali znanstveno opremo.Oglejmo si nekaj najpogostejših vrst mehanskih stikal in razložimo, kaj so, kako delujejo in kje jih lahko najdete.

Stikala za dip

Stikala za potapljanje (dvojna in paket) so majhna stikala, ki so v skupini znotraj enega paketa.Vsako stikalo v skupini je kot drobna ročica, ki jo je mogoče vklopiti ali izklopiti, tako kot stikalo za luč in se imenuje enkratno stikalo z enim polom (SPST).Ta stikala se uporabljajo za nastavitve, ki se jim ni treba pogosto spreminjati in so idealna za elektroniko z majhno močjo.Posebej so koristni v nastavitvah, kjer se majhni deli, kot so skakalni bloki, zlahka izgubijo.V računalnikih in drugih napravah lahko pogosto najdete stikala za DIP, kjer pomagajo pri nastavitvi različnih konfiguracij ali možnosti.

Stikala za vrtljivo dip

Rotacijska stikala za DIP so podobna običajnim stikalom za DIP, vendar uporabljajo vrteči se mehanizem za izbiro več možnosti, namesto da bi stikali ali izklopili stikalo.To vrtenje lahko opravite ročno ali z majhnim orodjem, kot je izvijač.Odlične so za naprave, ki potrebujejo več nastavitev ali načinov, na primer izbira frekvenc v radijih ali nastavitvi kanalov v komunikacijskih napravah.Njihova zasnova jim omogoča, da zanesljivo delujejo tudi v težkih pogojih.

Diapozitiva

Diapozitiva imajo majhno ročico, ki se premikate naprej in nazaj, da odprete ali zaprete vezje.To preprosto gibanje jim omogoča enostavno uporabo in razumevanje.Običajno se uporabljajo v napravah, ki morajo obvladati več moči kot stikala DIP, na primer v avdio opremi, napajalnih trakovih in različnih elektroniki.Ker lahko upravljajo z višjimi napetostmi in tokovi, so diapozitiva zelo vsestranska in se pogosto uporabljajo v mnogih vsakdanjih napravah.

Taktilna stikala

Taktilna stikala so majhni gumbi, ki ob pritisku nudijo opazen klik in uporabniku ponujajo povratne informacije, da je stikalo aktivirano.Ta stikala so zasnovana tako, da so trpežna in so namenjena za naprave, ki zahtevajo pogosto uporabo.Taktilna stikala boste našli v stvareh, kot so tipkovnice, kalkulatorji in krmilne plošče.Običajno so trenutna stikala, kar pomeni, da ostanejo le, dokler jih pritiskate, zaradi česar so popolni za aplikacije, kjer so potrebna hitra, ponavljajoča se dejanja.

Rocker stikala

Rocker stikala delujejo tako, da se zibljejo naprej in nazaj med dvema mestoma, ki se običajno uporabljata za vklop ali izklop naprav.Pogosto so nameščeni na plošči in imajo lahko vgrajene luči, da jih olajšajo in uporabljajo, tudi v temi.Rocker Stikala se pogosto uporabljajo v aparatih, avtomobilih in industrijskih strojih, ker lahko obvladajo veliko moči in jih je enostavno upravljati, kar zmanjšuje možnost napak.

Stikala gumba

Stikala pritiska so stikala, ki jih pritisnete, da odprete ali zaprete vezje.Lahko so začasni (trenutni), kar pomeni, da delajo le med stiskanjem, ali pa ostanejo na mestu (zaklepanje), dokler spet ne pritisnejo.Ti gumbi so v številnih oblikah in velikostih, lahko pa imajo tudi LED luči, ki označujejo, ali so vklopljeni ali izklopljeni.Stikala za pritisk gumbov so zelo pogosta in jih najdemo v kontrolnih ploščah, daljinskih upravljalnikih in številnih drugih napravah, kar omogoča enostaven in preprost način za interakcijo s stroji.

Preklopi stikala

Preklopna stikala imajo ročico, ki jo je mogoče enostavno obrniti, da nekaj vklopite ali izklopite, zaradi česar so dobre za situacije, kjer je potreben natančen nadzor.Znani so po tem, da so trdni in zanesljivi, pogosto se uporabljajo v zahtevnih okoljih, kot so tovarne in laboratoriji.Preklopna stikala so sposobna ravnati s težkimi električnimi obremenitvami, zaradi česar so idealni za težke aplikacije.Njihovi jasni položaji za vklop/izklop zagotavljajo preprost način, kako vedeti, ali je naprava aktivirana ali ne.

Primerjava možnosti stikala

Tu je povzetek, ki primerja različne vrste stikal na podlagi več glavnih funkcij:

Tip	Poljaki/meta	Stroški	Dolgoživost	Ocene toka/napetosti	Možnosti pritrditve
Potop	Več	Nizka	Nizka	Nizka	PCB
Rotarno	Več	Nizka	Nizka	Nizka	PCB
Diapozitiv	Samski	Srednje	Srednje	Srednje	PCB/plošča
Taktilno	Samski	Nizka	Visok	Nizka	PCB
Rocker	Samski	Srednje	Srednje	Srednje	PCB/plošča
Pritisk Gumb	Samski	Visok	Srednje	Srednje	PCB/plošča
Preklop	Samski	Visok	Srednje	Srednje	Plošča

Zaključek

Za zavijanje nam stikala pomagajo nadzorovati električna vezja in na voljo v različnih vrstah za različne naloge.Mehanska stikala, kot sta DIP in TOGGLE, so znana po tem, da sta preprosta in zanesljiva, medtem ko so elektronska stikala, kot so BJTS in MOSFET, hitra in učinkovita.Če poznate drogove, mete, nastavitve in funkcije, kot so možnosti pritrditve in trenutne ocene, vam bo pomagalo izbrati pravo stikalo za vaše potrebe.Razmišljanje o tem, kje in kako se uporabljajo stikala, poskrbijo, da delujejo dobro, ne glede na to, ali v tovarnah ali domačih napravah.Z spoznavanjem stikal lahko učinkovito oblikujete in popravite električne sisteme.Ko tehnologija raste, bodo te majhne, ​​a močne naprave še naprej velik del našega vsakdanjega življenja.

Pogosto zastavljena vprašanja [FAQ]

1. Kakšno je osnovno načelo stikala?

Stikalo nadzoruje pretok električne energije v vezju, tako da ga odpre ali zapre.Ko je stikalo zaprto, lahko elektrika teče skozi in napajalne naprave.Ko je stikalo odprto, se elektrika ustavi in ​​naprava izklopi.

2. Kakšne so osnove električnih stikal?

Električna stikala nadzorujejo pretok električne energije s povezovanjem ali odklopom poti, ki jo vodi.Imata vsaj dva kovinska dela, ki se imenujeta stika, ki se dotikata, da se električna energija pretaka ali loči, da jo ustavijo.Stikala so lahko mehanska, kot stikalo za luč, ki ga obrnete, ali elektronsko, kot so v računalnikih.

3. Kakšna je osnovna funkcija stikal?

Osnovna funkcija stikal je vklop ali izklop električnih naprav.To storijo tako, da omogočajo, da elektrika priteče v napravo, ko vklopi in jo ustavijo, ko izklopijo.To vam omogoča enostavno nadzor naprav.

4. Katere so tri osnovne komponente stikala?

Stikalo ima tri glavne dele: aktuator, ki je del, ki ga potisnete ali obrnete za uporabo stikala;stiki, ki so kovinski deli znotraj tega dotika ali ločeni, da začnejo ali ustavijo elektriko;in terminali, kjer se žice povežejo s stikalom.

5. Kakšno je osnovno delovanje stikala?

Stikalo deluje s premikanjem aktuatorja, ki povezuje ali odklopi stike v notranjosti.Ko se stiki dotaknejo, je vezje končano in elektrika teče v napravo in jo vklopi.Ko so stiki narazen, se vezje pokvari in elektrika se ustavi in ​​izklopi napravo.