スイッチ–タイプと動作

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スイッチは、電気回路を自動または手動で作成または切断できる電気部品です。スイッチは主にON(開)とOFF(閉)のメカニズムで動作します。多数の回路が保持されます 制御するスイッチ 回路がどのように機能するか、または回路のさまざまな特性を作動させるか。スイッチの分類は、スイッチが行う接続によって異なります。スイッチがどのような接続を行うかを確認する2つの重要なコンポーネントは、ポールとスローです。

これらは、それらが確立する接続に基づいて分類されます。スイッチが回路のオンとオフを切り替えるだけだという印象を受けた場合は、もう一度推測してください。




ポールとスローという用語は、スイッチの接点のバリエーションを説明するためにも使用されます。 「極」の数は、スイッチによって制御される個別の回路の数です。 「スロー」の数は、スイッチが採用できる個別の位置の数です。単投スイッチには、閉じたり開いたりできる1対の接点があります。双投スイッチには、他の2つの接点のいずれかに接続できる接点があります。三重投スイッチには、他の3つの接点のいずれかに接続できる接点があります。

ポール: スイッチによって制御される回路の量は、極で示されます。単極(SP)スイッチは、1つの電気回路のみを制御します。双極(DP)スイッチは、2つの独立した回路を制御します。



スロー: スローの数は、すべてのスイッチ極が入力を接続できるさまざまな出力接続の数を示します。シングルスロー(ST)スイッチは、単純なオン/オフスイッチです。スイッチがONのとき、スイッチの2つの端子が接続され、それらの間に電流が流れます。スイッチがオフの場合、端子は接続されていないため、電流は流れません。

4種類のスイッチ

スイッチの基本的なタイプは、SPST、SPDT、DPST、およびDPDTです。これらについては、以下で簡単に説明します。


SPSTスイッチの動作

単極シングルスルー(SPST)は、2つの端子間の接続を接続または切断するだけの基本的なオン/オフスイッチです。ザ・ 電源 回路への接続はSPSTスイッチによって切り替えられます。簡単なSPSTスイッチを次の図に示します。

SPSTこれらのタイプのスイッチは、トグルスイッチとも呼ばれます。このスイッチには、入力と出力の2つの接点があります。典型的なライトスイッチの図から、1本のワイヤー(極)を制御し、1本の接続(スロー)を行います。これはオン/オフスイッチです。スイッチが閉じているかオンになっていると、端子に電流が流れ、回路内の電球が点灯します。スイッチが開いているかオフになっているときは、回路に電流は流れません。

SPST回路

SPST回路

SPDTスイッチの動作

単極双投(SPDT)スイッチは、入力用と出力用の3端子スイッチです。共通端子を2つの端子のいずれかに接続します。

SPDTをSPSTスイッチとして使用するには、他の端子の代わりにCOM端子を使用します。たとえば、COMとA、またはCOMとBを使用できます。

SPDT

SPDT

回路から、SPDTスイッチが前後に動かされたときに何が起こるかを明確に示しています。これらのスイッチは、階段の上部と下部など、2つの場所からライトをオン/オフするための3方向回路で使用されます。スイッチAが閉じると、端子に電流が流れ、ライトAのみがオンになり、ライトBがオフになります。スイッチBが閉じると、端子に電流が流れ、ライトBのみがオンになり、ライトAがオフになります。ここでは、1つのウェイまたはソースを介して2つの回路またはパスを制御しています。

SPDT回路

SPDT回路

DPSTスイッチの動作

DPSTは、双極、単投の略語です。二重極とは、ユニットに2つの同一のスイッチが並んでいて、1つのトグルまたはレバーで操作できることを意味します。これは、2つの別々の回路が一度に1回のプッシュで制御されることを意味します。

DPST

DPST

DPSTスイッチは、2つの回路をオンまたはオフにします。 DPSTスイッチには、2つの入力と2つの出力の4つの端子があります。 DPSTスイッチの最も一般的な用途は、240ボルトの電化製品を制御することです。この場合、中性線を恒久的に接続しながら、両方の電源ラインを切り替える必要があります。ここで、このスイッチを切り替えると、電流が2つの回路を流れ始め、オフになると遮断されます。

DPDTスイッチの動作

DPDTは、2極双投スイッチです。これは2つのSPDTスイッチに相当します。 2つの別々の回路をルーティングし、2つの入力のそれぞれを2つの出力の1つに接続します。スイッチの位置によって、2つの接点のそれぞれをルーティングできる方法の数が決まります。

DPDT

DPDT

ON-ONモードでもON-OFF-ONモードでも、同じアクチュエータで動作する2つの別々のSPDTスイッチのように機能します。一度にオンにできる負荷は2つだけです。 DPDTは、オープンおよびクローズド配線システムを必要とするすべてのアプリケーションで使用できます。その一例は、小規模な列車や鉄道、橋や車を利用する鉄道モデリングです。閉じていると、システムを常にオンにすることができ、開いていると、別の部品をオンにしたり、リレーを介してアクティブにしたりできます。

以下の回路から、接続A、B、およびCがスイッチの一方の極を形成し、接続D、E、およびFがもう一方の極を形成します。接続BとEは、各極で共通です。

正の電源(Vs)が接続Bから入り、スイッチが最上部の位置に設定されている場合、接続Aは正になり、モーターは一方向に回転します。スイッチが一番下の位置に設定されている場合、電源が逆になり、接続Dが正になると、モーターは反対方向に回転します。中央位置では、電源はモーターに接続されておらず、回転しません。このタイプのスイッチは、主に、モーターの速度を逆にするさまざまなモーターコントローラーで使用されます。

DPDT-回路

DPDT-回路

これらのスイッチに加えて、リードスイッチについても以下の記事で説明します。

リードスイッチ

リードスイッチの名前は、リードと呼ばれる2つまたは3つのわずかな金属片を利用し、その先端にメッキ接点があり、少し離れて分散していることに由来しています。リードスイッチは通常、不活性ガスを充填した固定ガラス管で表されます。磁石または電磁石からの磁場は、葦を避け、スイッチの接触を行ったり壊したりします。

リードスイッチ

リードスイッチ

リードスイッチの接点は、スイッチの近くに小さな磁石を運ぶことによって閉じられます。 2つのリードデバイスには通常開いている接点があり、アクティブになると閉じます。 3つのリードバージョンには、開いた接点と閉じた接点がいくつかあります。スイッチを操作すると、これらの部品が反対の状態に変化します。一般的な商用グレードのリードスイッチは、最大約1アンペアのDCまたはAC電流でミリアンペア範囲の電流を処理します。ただし、特別な設計では約10アンペア以上になる可能性があります。リードスイッチは、センサーやリレーに組み込まれることがよくあります。スイッチの重要な品質の1つは、その感度、つまりスイッチを作動させるために必要な磁気エネルギーの量です。

リードスイッチは、セキュリティシステム内で、たとえばドアが閉じているかどうかを確認するために使用されます。また、家庭用電化製品、自動測定器、キースイッチ、リードリレーなど、多くの用途があります。標準のリードスイッチはSPST(シンプルON-OFF)ですが、SPDT(切り替え)バージョンも利用できます。

リードスイッチの特徴:

  • 不活性ガスでガラス管内に密閉されているため、リード接点は外部環境の影響を受けません。
  • 同軸に配置された操作部品と電気部品で構成されるリードスイッチは、高周波アプリケーションに適しています
  • コンパクトで軽量
  • 低く安定した接触抵抗
  • リードスイッチは経済的かつ簡単に近接スイッチになります。

リードスイッチの適用:

リードスイッチを誘導性負荷または順方向電流または大電流が流れる負荷(たとえば、静電容量負荷、ランプ、長いケーブルなど)に接続するポイント。

リードスイッチ回路

リードスイッチ回路

インダクタンスを持つ電磁リレーが回路の負荷として提供されている場合、インダクタンスに蓄積されたエネルギーは、リード接点が破損したときに逆電圧を発生させます。電圧はインダクタンス値に依存しますが、数百ボルトに達することもあり、接点を劣化させる主な要因になります。

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