Verstehen Sie die Grundlagen von Schalterpolen und -stellungen
Die meisten Benutzer verbinden Schalter mit dem Ein- und Ausschalten von Lichtern, aber diese einfachen Geräte sind in fast jeder Elektronikanwendung im Einsatz. Elektromechanische Schalter zum Beispiel unterbrechen oder bilden Verbindungen in elektrischen Schaltkreisen. Werfen wir einen Blick auf die gebräuchlichsten Arten von Schaltern und wie man sie in Ihrem nächsten Schaltungsdesign anwenden kann.
Arten von elektrischen Schaltern
Die vier häufigsten Arten von Schaltern im Schaltungsdesign sind:
- Single Pole Single Throw (SPST)
- Single Pole Double Throw (SPDT)
- Double Pole Single Throw (DPST)
- Double Pole Double Throw (DPDT)
- Schaltpol: Ein Schaltpol beschreibt die Anzahl der separaten Schaltkreise, die der Schalter oder das Relais steuert. Wie wir später sehen werden, steuert ein Single Pole Single Throw (SPST) Schalter einen einzigen Schaltkreis.
- Schaltkontakt: Ein Schaltkontakt beschreibt die Anzahl der Ausgangsverbindungen, die jeder Pol des Schalters haben kann. Zum Beispiel hat ein Single Pole Double Throw (SPDT) Schalter einen einzigen Pol und zwei verschiedene Schalterausgangsoptionen.
Was ist ein SPST-Schalter?
Die einfachste Form eines Schalters ist ein SPST-Schalter. Ein SPST-Schalter bietet eine grundlegende "EIN/AUS"-Steuerung eines einzelnen Stromkreises und besteht aus zwei Anschlüssen, die als elektrische Verbindungspunkte dienen. Schalten Sie den Schalter "EIN", um eine Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen herzustellen. Schalten Sie den Schalter auf "AUS", um die Verbindung der Anschlüsse zu unterbrechen. Der Lichtschalter im Raum, in dem Sie sich gerade befinden, verwendet wahrscheinlich einen SPST-Schalter. Wenn er sich in der "AUS"-Position befindet, wird der Stromkreis unterbrochen und das Licht erlischt. Wenn der Schalter auf "EIN" gestellt wird, schließen die beiden verbundenen Anschlüsse den Stromkreis und das Licht geht an.
Was ist ein SPDT-Schalter?
Ein SPDT-Schalter besteht aus drei Anschlüssen und verbindet den Quellanschluss mit einem von zwei Ausgängen. Ein SPDT-Schalter ermöglicht eine "EIN/EIN"-Konfiguration, was bedeutet, dass der Eingangsanschluss des Schalters immer einen der beiden möglichen Stromkreise schließt, die der Schalter steuert.
- Wenn der Schalter in der Position "EIN-1" ist, wird die Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss und dem ersten Ausgang hergestellt, wodurch der erste Stromkreis geschlossen wird.
- Wenn der Schalter auf "EIN-2" eingestellt ist, stellt der zweite Ausgang die Verbindung mit dem Eingangsanschluss her, wodurch der zweite Stromkreis geschlossen wird.
Was ist ein DPST-Schalter?
Ein Double Pole Single Throw (DPST)-Schalter hat vier verschiedene Anschlüsse und wird häufig verwendet, um zwei Quellenanschlüsse mit ihren jeweiligen Ausgangsanschlüssen zu verbinden (aber niemals miteinander). Ein DPST-Schalter kann in einer "EIN/AUS"-Konfiguration verwendet werden, bei der seine Anschluss-Paare entweder verbunden ("EIN") oder nicht verbunden ("AUS") sind. Stellen Sie sich vor, der Schalter hat vier Anschlüsse, nummeriert 1, 2, 3 und 4:
- Die Anschlüsse 1 und 3 sind das erste Anschluss-Paar und sie sind vollständig elektrisch von den Anschlüssen 2 und 4 isoliert.
- Die Anschlüsse 2 und 4 bilden das zweite Paar.
- Wenn der Schalter in der "EIN"-Position ist, wird eine Verbindung zwischen den Anschlüssen 1 und 3 hergestellt und der Stromkreis 1 geschlossen.
- Die Anschlüsse 2 und 4 verbinden sich gleichzeitig, um den isolierten Stromkreis 2 zu schließen.
Was ist ein DPDT-Schalter?
Ein Double Pole Double Throw (DPDT) Schalter besteht aus sechs Anschlüssen, von denen zwei unabhängige Eingangsanschlüsse sind. Jeder der Pole kann zwei verschiedene Stromkreise vervollständigen. Mit anderen Worten, jeder Eingangsanschluss verbindet sich mit zwei Ausgangsanschlüssen, und alle vier Ausgangsanschlüsse sind separat. DPDT-Schalter sind der fortschrittlichste Schaltertyp, den wir hier behandeln, also achten Sie darauf, ein Datenblatt zu konsultieren, wenn Sie einen DPDT-Schalter bestellen. Das untenstehende Bild stammt von NKK Switches' doppelt versiegeltem, wasserdicht verpacktem S-Serie S7AWB-Schalter.
Beachten Sie den Abschnitt "Throw & Schematics" am Ende des Datenblatts. Dieser Abschnitt zeigt die beiden Eingangsklemmen (2 und 5) und deren jeweilige Ausgangsklemmen (1 und 3 und 4 und 6). Das S7AWB-Modell besteht aus drei Schalterpositionen (oben, mittig, unten). Wenn sich der Schalter in der Position "OBEN" befindet, verbindet die Eingangsklemme 2 mit der Ausgangsklemme 3. Die Eingangsklemme 5 ist elektrisch isoliert, aber mit der Ausgangsklemme 6 verbunden. Wenn Sie Schalter und Relais entwerfen und einkaufen, denken Sie an zwei wichtige Punkte:
- Hersteller sparen oft Herstellungskosten, indem sie die Verpackung eines komplexeren Schalters für ein einfacheres Modell verwenden. Zum Beispiel ist der S21AWB ein einfacher DPST-Schalter, aber er ist im gleichen doppelt abgedichteten wasserdichten Gehäuse untergebracht wie die anderen Schalter der S-Serie. Die restlichen Modelle im Datenblatt sind alle DPDT-Schalter. In einigen einzigartigen Szenarien können Schalterklemmen komplett ungenutzt bleiben, daher beziehen Sie sich auf das entsprechende Datenblatt, wenn Sie Ihren Schalter verkabeln.
- Schalter haben oft "momentane Taktiken", die ideal für spezifische Anwendungen sind. Denken Sie an momentane Taktiken wie den automatischen Fensterknopf eines Autos ― die Schalterposition ist nur aktiv, während der Benutzer sie betätigt. Sobald der Benutzer loslässt, kehrt der Schalter in seine ursprüngliche Position zurück. Das obige Datenblatt verwendet Klammern, um die Funktion der momentanen Taktik anzugeben. Schalter mit momentaner Konfiguration können als "(ON) OFF ON" oder "(ON) OFF (ON)" aufgeführt werden.
Fazit
Viele andere Schaltertypen bieten verschiedene Pol-/Wurf-Konfigurationen, wie zum Beispiel 6PDT-Kippschalter oder DP3T-Kippschalter. Drehschalter bestehen aus nahezu unbegrenzten Mengen von Pol- und Wurfkombinationen. Das Verständnis der grundlegenden Arten von Pol- und Wurfkombinationen wird Ihnen beim Entwurf einfacher und komplexer Schaltungen von großem Nutzen sein.
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