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了解开关的极数和转换数的基础知识

机电开关16 11月 2023
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大多数用户将开关与开关灯联系在一起,但这些简单的设备几乎应用于每一个电子应用中。 机电开关,例如,可以断开或形成电路中的连接。让我们来看看最常见的开关类型以及如何在下一个电路设计中应用它们。 

电气开关的类型

电路设计中四种最常见的开关类型是:

  • 单刀单掷 (SPST)
  • 单刀双掷 (SPDT)
  • 双刀单掷 (DPST)
  • 双刀双掷 (DPDT)
手动开关在日常生活中更为常见,但您可以将相同的概念应用于继电器。 继电器 是电气动作的机电开关。每种类型的开关都有两个主要组成部分来控制电路:开关刀和开关掷。
  • 开关刀:开关刀描述了开关或继电器控制的独立电路的数量。正如我们稍后将看到的,单刀单掷 (SPST) 开关控制一个电路。
  • 开关掷:开关掷描述了每个开关的刀可以拥有的输出连接数。例如,单刀双掷 (SPDT) 开关有一个刀和两个不同的开关输出选项。

什么是SPST开关?

开关最简单的形式是单刀单掷(SPST)开关。单刀单掷开关提供对单一电路的基本“开/关”控制,由两个终端组成作为电气连接点。将开关拨至“开”以建立两个终端之间的连接。将开关拨至“关”以断开终端的连接。
 
您当前所在房间的灯开关可能使用的是单刀单掷开关。当在“关”位置时,电路被切断,灯熄灭。当开关设置为“开”时,两个连接的终端完成电路,灯点亮。

什么是SPDT开关?

一个SPDT开关由三个端子组成,并连接电源端子和两个输出端子之一。一个SPDT开关允许“开/开”配置,这意味着开关的输入端子总是在完成开关控制的两个可能电路之一。

  • 如果开关处于“开-1”位置,输入端子与第一个输出端子建立连接,从而完成第一个电路。
  • 如果开关设定为“开-2”,第二个输出端子与输入端子建立连接,从而完成第二个电路。
由于两种电路选项都依赖于输入端子,这种开关是一个单极开关,因为在任何给定时间只能有一个完整的电路。令人困惑的是,某些SPDT开关存在第三种配置。第三个开关可以设置为“关”状态,此时电路一和电路二都不完整。这种SPDT开关配置被记为“开/关/开”。

什么是DPST开关?

一个 双刀单掷(DPST) 开关有四个不同的端子,通常用于将两个源端子连接到各自的输出端子(但不能相互连接)。DPST开关可以用于“开/关”配置,其端子对要么连接(“开”)要么不连接(“关”)。 假设开关有四个端子,编号为1、2、3和4:

  • 端子1和3是第一对端子,与端子2和4完全电气隔离。
  • 端子2和4是第二对端子。
  • 如果开关处于“开”位置,它会在端子1和3之间产生连接,完成电路1。
  • 端子2和4同时连接以完成隔离的电路2。
在功能上,DPST开关与两个同步操作的SPST开关相同。DPST开关的主要优势是两个电路彼此完全隔离。这种设置在具有不同电压的应用中具有优势。DPST开关的一个实际例子是在指示高电压负载电路连接的状态指示灯电路时。

什么是DPDT开关?

一个 双刀双掷(DPDT) 开关由六个端子组成,其中两个是独立的输入端子。每个刀可以完成两个不同的电路。换句话说,每个输入端子连接两个输出端子,并且所有四个输出端子都是独立的。DPDT开关是我们将在此介绍的最先进类型的开关,因此订购DPDT开关时请务必查阅数据表。 下图来自 NKK Switches 的双密封、防水封装的 S系列 S7AWB开关。

Fundamentals of Switch Poles Throws

请注意数据表底部的“投掷和原理图”部分。该部分显示了两个输入端子(2和5)及其各自的输出端子(1和3以及4和6)。S7AWB型号由三个开关位置组成(上、中、下)。当开关处于“上”位置时,输入端子2连接到输出端子3。输入端子5电气隔离但连接到输出端子6。 在设计和购买开关和继电器时,请记住两个重要要点:

  • 制造商通常通过使用更复杂开关的包装来节省简单型号的生产成本。例如,S21AWB 是一个更简单的DPST开关,但它采用与其他S系列开关相同的双重密封防水包装。数据表中的其余型号都是DPDT开关。在某些独特情况下,开关端子可能完全不使用,因此连接开关时参考相关数据表。
  • 开关通常具有“瞬时策略”,非常适合特定应用。可以将瞬时策略想象为汽车的自动窗按钮——开关位置仅在用户操作时处于活动状态。一旦用户停止操作,开关返回到原始位置。上述数据表使用括号来表示瞬时策略功能。具有瞬时开关配置的开关可能标记为“(ON)OFF ON”或“(ON)OFF(ON)”。

结论

许多其他类型的开关具有各种极/掷配置,例如 6PDT 拨动开关或 DP3T 拨动开关。 旋转开关 几乎可以有无限的极和掷组合。在设计简单和复杂电路时,了解极和掷组合的基本类型将非常有帮助。

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