Slankiojantys jungikliai yra paprastos mechaninės dalys, leidžiančios greitai slysti arba keisti signalo kelius. Nors jie atrodo maži, jie yra naudingi daugelyje žemos įtampos grandinių ir prietaisų. Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia slankiojantys jungikliai, jų vidinė konstrukcija, įprasti tipai, pagrindinės specifikacijos ir kada jie yra geresnis pasirinkimas nei kiti jungiklių variantai.
Slankiojantis jungiklisview
Slankusis jungiklis yra mechaninis jungiklis, kuris valdo srovės srautą arba pasirenka tarp dviejų grandinės kelių, judindamas mažą slankiklį tarp fiksuotų padėčių. Vienoje padėtyje jungiklis gali atidaryti grandinę, kad sustabdytų srovę. Kitoje padėtyje jis uždaro grandinę, kad srovė galėtų tekėti. Priklausomai nuo vidinės konstrukcijos (pvz., SPDT arba DPDT), jis taip pat gali prijungti bendrą gnybtą prie vieno iš dviejų išėjimų, kad pakeistų signalus ar maitinimo kelius.
Slankiojo jungiklio konstrukcija
Slankiojantis jungiklis naudoja metalinius kontaktus, kad užmegztų arba nutrauktų elektros jungtis, kai slankiklis juda. Jungiklio viduje kilnojamasis laidus kontaktas pasislenka per fiksuotus gnybtus, kad pakeistų, kurie gnybtai yra prijungti. Daugumą slankiųjų jungiklių sudaro trys pagrindinės dalys: gnybtai, stumdomas kontaktas ir rankena.
• Gnybtai: Daugelis slankiųjų jungiklių naudoja tris gnybtus: vieną bendrą kaištį ir du pasirenkamus kaiščius. Bendras gnybtas vienu metu jungiasi tik prie vieno iš kitų gnybtų, todėl yra naudingas renkantis tarp dviejų signalo linijų arba dviejų maitinimo kelių.
• Stumdomas kontaktas: Stumdomas kontaktas yra laidi dalis, kuri juda viduje, kad sujungtų gnybtus. Jis turi išlaikyti mažą pasipriešinimą ir pastovų kontaktinį slėgį, kad sumažintų įtampos kritimą, išvengtų nestabilių signalų ir užtikrintų ilgalaikį patikimumą.
• Rankena: rankena (pavara) yra ranka judanti dalis. Stumdant jis perkelia vidinį kontaktą į fiksuotą padėtį, todėl jungiklis išlieka stabilus, kol vėl juda.
Slankiojančio jungiklio veikimo principas
Slankusis jungiklis veikia judindamas savo vidinį kontaktą, kad sujungtų skirtingus gnybtus. OFF padėtyje kontaktas neužbaigia grandinės, todėl srovė negali tekėti. ON padėtyje kontaktas sujungia tinkamus gnybtus, leisdamas srovei praeiti.
Naudojami du įprasti vidinio kontakto stiliai. Vienoje konstrukcijoje naudojama stumdoma metalinė plokštė, kuri juda per plokščius gnybtus, o tai įprasta kompaktiškuose PCB jungikliuose. Kitoje konstrukcijoje naudojamas spyruoklinis pjūklo kontaktas, kai slankiklis priverčia vieną pusę liestis. Abu yra palaikomų kontaktų jungikliai, o tai reiškia, kad grandinė išlieka pasirinktoje būsenoje, kol jungiklis vėl perkeliamas.
Slankiojančio jungiklio specifikacijos
| Specifikacija | Tipinė vertė / diapazonas |
|---|---|
| Nominali įtampa | Iki 24 VDC (priklauso nuo modelio) |
| Nominali srovė | Iki 500 mA (priklauso nuo modelio) |
| Kontaktinė varža | ≤ 50 mΩ |
| Izoliacijos varža | ≥ 100 MΩ @ 500 VDC |
| Dielektrinis stipris | ≈ 500 VAC (50 Hz) 1 minutę |
| Darbinė temperatūra | Nuo -10°C iki +60°C |
| Mechaninis tarnavimo laikas | ≈ 5 000 ar daugiau ciklų |
| Kontaktinė medžiaga | Sidabruoti kontaktai (dažni) |
| Terminalo medžiaga | Žalvariniai gnybtai su sidabru |
| Aplinkos apsauga | Galimos dulkėms ir drėgmei atsparios versijos |
| Perjungimo pozicijos | 2 arba 3 padėčių |
| Perjungti logiką | ĮJUNGIMAS-IŠJUNGIMAS, ĮJUNGIMAS-ĮJUNGIMAS-ĮJUNGIMAS |
| Montavimo tipas | PCB kiaurymė, SMD arba skydo tvirtinimas |
Slankiojančių jungiklių tipai
SPST slankiojantis jungiklis
SPST (vieno poliaus vieno metimo) slankusis jungiklis turi du gnybtus ir veikia kaip pagrindinis įjungimo/išjungimo jungiklis. Viena padėtis atidaro grandinę, o kita - uždaro. Šis tipas plačiai naudojamas paprastam galios perjungimui silpnos srovės grandinėse.
SPDT slankiojantis jungiklis
SPDT (vieno poliaus dvigubo metimo) slankiojantis jungiklis turi tris gnybtus ir jungia vieną bendrą kaištį prie bet kurio iš dviejų išvesties kaiščių. Jis gali būti naudojamas ON/OFF valdymui (naudojant tik vieną išvestį) arba pasirinkti iš dviejų skirtingų signalų ar maitinimo kelių. Tai vienas iš labiausiai paplitusių slankiųjų jungiklių tipų, naudojamų kompaktiškoje elektronikoje ir Arduino projektuose.
DPST slankiojantis jungiklis
DPST (Double Pole Single Throw) slankusis jungiklis paprastai turi keturis gnybtus ir vienu metu įjungia arba išjungia dvi atskiras grandines. Tai naudinga, kai dvi linijas reikia valdyti kartu vienu slankiojančiu veiksmu, pavyzdžiui, perjungiant elektros ir įžeminimo linijas mažos galios sistemoje.
DPDT slankiojantis jungiklis
DPDT (Double Pole Double Throw) slankusis jungiklis paprastai turi šešis gnybtus ir gali nukreipti dvi grandines tarp dviejų skirtingų kelių. Jis dažnai naudojamas poliškumui pakeisti arba laidų krypčiai pakeisti. Kadangi jis gali nukreipti kelis ryšius, teisingas kaiščio identifikavimas yra svarbus, kad būtų išvengta trumpojo jungimo.
Slankiojančio jungiklio ir irklo lygio jungiklio palyginimas
| Funkcija | Slankiojantis jungiklis | Irklo lygio jungiklis |
|---|---|---|
| Pagrindinė funkcija | Mažos galios įjungimo/išjungimo valdymas arba signalo pasirinkimas | Lygio jutiklis medžiagų susikaupimui aptikti |
| Veikimo būdas | Stumdomas judesys jungčiai pakeisti | Besisukantis irklas, kurį sukelia medžiagos pasipriešinimas |
| Tipiški pritaikymai | Žemos įtampos elektronika ir smulkūs prietaisai | Silosai, bunkeriai, dėžės ir birių medžiagų sistemos |
| Ką jis valdo / aptinka | Valdo srovę arba signalus | Aptinka dulkes, grūdus, miltelius ar birias medžiagas |
| Tipinė įtampa | Apie 24 VDC | Apie 230 VAC |
| Tipinis srovės reitingas | Iki 500 mA | Iki 3A |
| Tinkamumas aplinkai | Vidaus elektronika ir pagrindiniai korpusai | Atšiauri pramoninė aplinka |
| Temperatūros diapazonas | Vidutinis diapazonas | Dažnai platesnis diapazonas (priklauso nuo modelio) |
Slankiųjų jungiklių privalumai ir trūkumai
Stumdomų jungiklių privalumai
• Paprasta ir lengva valdyti
• Išvalyti ON/OFF būseną dėl fiksuotų padėčių
• Užtikrina stabilų perjungimą iš naujo neprijungiant laidų
• Galimi įvairūs dydžiai, įskaitant kompaktiškus PCB montuojamus tipus
• Puikiai tinka mažos galios ir signalo valdymui mažoje elektronikoje
Slankiųjų jungiklių trūkumai
• Kontaktai laikui bėgant susidėvi dėl trynimo judant
• Dažnas naudojimas gali sukelti silpnesnį slydimo pojūtį
• Po ilgo naudojimo gali atsirasti pertraukiami arba nestabilūs ryšiai
• Mechaninės dalys gali būti pažeistos lengviau nei kietojo kūno jungikliai
• Dulkės ir drėgmė gali turėti įtakos veikimui, jei jungiklis nėra užsandarintas
• Mažiau tinka atšiaurioje aplinkoje be apsaugos
Slankiojančių jungiklių pritaikymas
• Nešiojamieji įrenginiai – naudojami pagrindiniam galios valdymui arba režimo perjungimui.
• Nuotolinio valdymo pultai – padeda įjungti arba išjungti funkcijas.
• Garso įrenginiai – palaiko paprastą maršrutizavimą arba įjungimo/išjungimo perjungimą.
• Maršrutizatoriai ir tinklo įranga – naudojama pagrindinei aparatūros konfigūracijai perjungti.
• Ryšio moduliai – palaiko signalo kelio arba režimo pasirinkimą.
• Bandymo prietaisai – naudojami diapazonui pasirinkti arba funkcijoms perjungti.
• Buitinė technika – suteikia paprastą valdymo grandinių perjungimą.
• Termostatai ir valdikliai – naudojami darbo režimams pasirinkti.
• Ekranai ir monitoriai – palaiko vidinių nustatymų pasirinkimą arba valdymo perjungimą.
Dažniausios slankiojo jungiklio problemos ir pataisymai
| Problema | Dažni simptomai | Tikėtina priežastis | Rekomenduojamas pataisymas |
|---|---|---|---|
| Pertraukiamas ryšys | Grandinė įjungiama / išjungiama atsitiktinai, nejudinant jungiklio | Susidėvėję kontaktai, oksidacija, dulkės | Švelniai valykite mažos galios grandines, saugokite nuo dulkių, pakeiskite, jei tai tęsiasi |
| Laisvas slydimas | Jungiklis minkštas, dreifuoja iš vienos padėties į kitą | Silpna spyruoklė arba susidėvėjęs mechanizmas | Pakeiskite jungiklį (mechaninis nusidėvėjimas paprastai nepataisomas) |
| Nėra išvesties ON padėtyje | Grandinė išlieka išjungta net ir įjungus | Neteisinga instaliacija, neteisingas bendras kaištis, šalto litavimo jungtis | Bandomieji gnybtai su multimetru, teisingi laidai, pakartotinio litavimo jungtys |
| Perkaitimas | Jungiklis įkaista, plastikas gali suminkštėti | Apkrovos srovė viršija reitingą | Naudokite aukštesnės galios jungiklį, venkite didelės srovės apkrovų, naudokite relės / tranzistoriaus tvarkyklę |
| Korozija / oksidacija | Silpna galia, nestabilus veikimas | Drėgmė, drėgmė, dulkės | Naudokite sandarius modelius, rinkitės padengtus kontaktus, saugokite nuo atšiaurių sąlygų |
Slankiojantis jungiklis ir perjungimo jungiklis prieš mygtuką
| Funkcija | Slankiojantis jungiklis | Perjungimo jungiklis | Mygtuko jungiklis |
|---|---|---|---|
| Perjungimo veiksmas | Stumdomas judesys | Svirties judėjimas | Spaudos akcija |
| Komutatoriaus veikimas | Prižiūrimas | Prižiūrimas | Paprastai, momentinis |
| Būklė po išleidimo | Lieka vietoje | Lieka vietoje | Grąža (momentinis tipas) |
| Bendras dydis / dizainas | Kompaktiškas | Dažnai didesnis | Nuo mažų iki vidutinių |
| Geriausias naudojimas | ON/OFF arba signalo pasirinkimas ankštose vietose | Stipresnis skydelio perjungimas | Trumpos komandos, pvz., atstatymas / įvestis |
| Tipiniai pritaikymai | Maži įrenginiai, moduliai | Skydai, įrangos valdikliai | Klaviatūros, atstatymai, durų skambučiai |
| Stiprumas / ilgaamžiškumas | Lengvieji | Dažnai tvirtesnis | Priklauso nuo tipo |
| Specialiosios pastabos | Taupo vietą ir paprasta | Gali palaikyti aukštesnius įvertinimus | Fiksavimo tipai egzistuoja, bet rečiau |
Išvada
Slankiojantys jungikliai yra praktiškas būdas įjungti arba išjungti grandines arba pasirinkti vieną iš dviejų jungčių be laidų perjungimo. Supratus jų tipus, įvertinimus ir dažniausiai pasitaikančias problemas, tampa lengviau pasirinkti tinkamą jungiklį ir išvengti nestabilaus veikimo. Esant tinkamiems laidams ir tinkamoms srovės riboms, slankusis jungiklis gali patikimai valdyti daugelį kompaktiškų elektronikos ir valdymo sistemų.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kaip atpažinti bendrą SPDT slankiojo jungiklio kaištį?
Naudokite multimetrą tęstinumo režimu. Bendras kaištis yra tas, kuris jungiasi prie abiejų kitų kaiščių, bet tik po vieną, priklausomai nuo slankiklio padėties. Jei vienas kaištis niekada neprisijungia prie kitų dviejų, tai nėra bendras gnybtas.
Ar galima naudoti slankiojantį jungiklį su kintamąja įtampa (pvz., 110 V arba 220 V)?
Dauguma mažų slankiųjų jungiklių yra skirti žemos įtampos nuolatinės srovės grandinėms, o ne tinklo kintamajai srovei. Naudoti juos 110 V / 220 V yra nesaugu, nebent jungiklis duomenų lape aiškiai įvertintas tai įtampai ir srovei. Visada suderinkite įvertinimą su realia apkrova.
Kodėl mano slankusis jungiklis jaučiasi "ĮJUNGTAS", bet grandinė vis tiek neveikia?
Dažniausios priežastys yra neteisinga kaiščio jungtis, prastos litavimo jungtys arba susidėvėję vidiniai kontaktai. Keisdami pozicijas patikrinkite gnybtus multimetru. Jei rodmenys nenuoseklūs, jungiklis gali būti pažeistas ir jį reikia pakeisti.
Kaip pasirinkti tinkamą PCB slankiojo jungiklio dydį?
Patikrinkite tvirtinimo tipą (kiaurymę arba SMD), tarpus tarp kaiščių, korpuso dydį ir pavaros aukštį. Taip pat įsitikinkite, kad jungiklio plotas atitinka jūsų PCB išdėstymą ir kad slankiklį galima lengvai pasiekti įdiegus.
Ką reiškia ON-OFF-ON ant slankiojančio jungiklio ir kada jis naudingas?
ON-OFF-ON reiškia, kad jungiklis turi tris padėtis: vieną grandinę ON, center OFF ir antrą grandinę ON. Tai naudinga, kai jums reikia dviejų pasirenkamų režimų su neutralia "stop" padėtimi viduryje, pvz., pasirinkti vieną iš dviejų signalo kelių.