Perjungimo jungikliai yra paprasti, bet patikimi prietaisai, valdantys elektros srautą greitu svirties paspaudimu. Žinomi dėl ilgaamžiškumo ir universalumo, jie plačiai naudojami namuose, transporto priemonėse, pramonėje ir elektronikoje. Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia perjungimo jungikliai, jų kaiščių konfigūracija, specifikacijos, programos ir laidai, padedantys pasirinkti ir naudoti tinkamą projektui.
Perjungimo jungiklio apžvalga
Perjungimo jungiklis yra mechaninis įtaisas, kuris atidaro arba uždaro elektros grandinę naudojant svirtį ar rankeną. Judinant svirtį, vidinė armatūra pasislenka, užmezgant arba nutraukiant kontaktą su gnybtais, kad būtų galima arba blokuojamas srovės srautas. Jie taip pat vadinami maitinimo jungikliais arba vairasvirtės jungikliais, priklausomai nuo konstrukcijos. Dėl paprasto mechanizmo jie yra patikimas pasirinkimas visose srityse – nuo lempų iki orlaivių plokščių.
Perjungimo jungiklio specifikacijos ir įvertinimai
| Specifikacija | Įvertinimas / Vertė |
|---|---|
| Kontaktinė varža | ≤ 20 mΩ |
| Įtampos kritimas (esant apkrovai) | ≤ 100 mV esant vardinei srovei |
| Dabartinis reitingas | • Miniatiūrinis: 100 mA – 500 mA • Standartinis / pramoninis: 1 A – 15 A (iki 30 A sunkiųjų automobilių) |
| Įtampos įvertinimas | 12 VDC, 24 VDC, 120 VAC arba 250 VAC (priklauso nuo modelio) |
| Izoliacijos varža | ≥ 1 000 MΩ esant 500 V DC |
| Dielektrinis stipris | 1 000 – 1 500 Vrms |
| Darbinė temperatūra | Nuo –30 °C iki +85 °C (tvirti tipai gali viršyti šią sumą) |
| Mechaninis tarnavimo laikas | 50 000 – 100 000 operacijų (pramoniniai tipai: >200 000 ciklų) |
Perjungimo jungiklio konstrukcija
Perjungimo jungiklis yra sudarytas iš kelių kruopščiai suprojektuotų dalių, kurios veikia kartu, kad užtikrintų patikimą perjungimo veiksmą:
• Svirtis (pavara): matoma rankena arba šikšnosparnis, kurį apverčiate, kad valdytumėte grandinę. Jo forma (plokščia, apvali ar prailginta) priklauso nuo pritaikymo, o ilgesnės svirtys palengvina darbą su pirštinėmis ar pramoninėmis sąlygomis.
• Spyruoklė: mažas, bet pagrindinis komponentas, kuris sukuria spragtelėjimo pojūtį ir užtikrina, kad svirtis tvirtai grįžtų į vietą. Spyruoklė suteikia lytėjimo grįžtamąjį ryšį, todėl operatorius žino, kad jungiklis pasikeitė.
• Stūmoklis: veikia kaip mechaninė jungtis tarp svirties ir vidinių kontaktų. Kai svirtis juda, stūmoklis stumia arba traukia laidžią armatūrą į vietą.
• Armatūra: laidus judantis elementas, jungiantis arba atskiriantis gnybtus. Jo konstrukcija užtikrina pastovų kontaktų spaudimą, kad būtų sumažintas pasipriešinimas ir lankas.
• Kontaktai (fiksuoti ir judantys): elektros jungtys, atidarančios arba uždarančios grandinę. Tiksli konstrukcija užtikrina mažą atsparumą, ilgą tarnavimo laiką ir minimalų nusidėvėjimą net ir kartojant ciklus.
• Korpusas / korpusas: apsauginis korpusas, laikantis visas dalis. Tai gali būti izoliacinis plastikas, skirtas bendram naudojimui, arba metalas, skirtas tvirtoms ir ekranuotoms aplinkoms. Korpusas taip pat palaiko sandarinimo elementus oro sąlygoms atspariuose modeliuose.
• Pagrindas ir gnybtai: jungiklio pagrindas, prie kurio tvirtinami išoriniai laidai arba jungtys. Gnybtai gali būti litavimo antgaliai, varžtai arba greito prijungimo skirtukai, priklausomai nuo montavimo reikalavimų.
Įprasti perjungimo jungiklių modeliai
• Įjungimo ir įjungimo perjungimo jungiklis: valdo dvi atskiras grandines, kiekvienoje svirties padėtyje įjungiamas vienas išėjimas. Dažnai vadinamas perjungimo jungikliu, nes jis keičiasi dviem jungtimis. Dažnas naudojimo atvejis yra perjungimas tarp maitinimo šaltinių arba signalo linijų. Variantas Įjungtas (įjungtas) apima spyruoklinį veiksmą, kuris atleidus grįžta į numatytąją padėtį, naudingas laikinoms perjungimo funkcijoms.
• Įjungimo-išjungimo perjungimo jungiklis: paprasčiausias ir plačiausiai pripažintas modelis, siūlantis dvejetainį įjungimo arba išjungimo valdymą. Sukuria aiškų mechaninį spragtelėjimą lytėjimo grįžtamajam ryšiui. Kartais vadinamas teigiamu įjungimo ir išjungimo jungikliu dėl tvirto fiksavimo. Dažniausiai randama lempose, ilgintuvuose ir mažuose prietaisuose.
• Įjungimo-išjungimo-įjungimo perjungimo jungiklis: prideda centrinę išjungimo būseną tarp dviejų įjungimo būsenų, suteikdamas papildomo valdymo lankstumo. Pavyzdys: pasirinkimas tarp dviejų įrenginių, išlaikant abu išjungtus vidurinėje padėtyje. (On)-Off-(On) tipas turi spyruoklinę ON padėtį, kuri automatiškai grįžta į OFF, kai atleidžiama. Tai dažnai naudojama automobilių prieduose, tokiuose kaip langų ar sėdynių valdikliai.
• Momentinis perjungimo jungiklis: naudoja spyruoklinį mechanizmą, kuris grąžina svirtį į OFF padėtį, kai ji atleidžiama. Žymimas skliausteliais grandinės žymėjime, pvz., (On)-Off-(On). Paprastai nominali 12 V / 15 A, todėl tinka žemos įtampos grandinėms automobilių, jūrų ar bandymų įrangoje. Idealiai tinka starterio grandinėms, atstatymo funkcijoms ir valdymo pultams, kuriems reikalingas greitas impulsų aktyvavimas.
Specializuoti perjungimo jungiklių tipai
• Perjungimo jungiklis su dangteliu: apima atverčiamą arba fiksuojamą dangtelį, kuris apsaugo nuo atsitiktinio veikimo. Naudinga aviacijos, lenktynių ar lauko įrangoje, kur saugumas yra būtinas. Dažnai derinamas su vandeniui atspariu sandarinimu atšiaurioje aplinkoje.
• Plokščias perjungimo jungiklis: turi žemo profilio svirtį arba plokščią pavarą, skirtą lygiuoti su plokštėmis ar sienomis. Paplitęs valdymo pultuose, mašinose ir sieniniuose įrenginiuose, kur svarbi erdvė ir estetika.
• LED perjungimo jungiklis: įmontuotas šviesos diodas pateikia vaizdinį grįžtamąjį ryšį apie ON/OFF būseną, dažnai šviečia svirties gale arba apačioje. Populiarus automobilių prietaisų skydeliuose, jūrų konsolėse ir "pasidaryk pats" elektronikoje. Galimos kelios spalvos (raudona, žalia, mėlyna), kad būtų galima diferencijuoti būseną.
• Mini perjungimo jungiklis (mikrojungiklio tipas): kompaktiškas, lengvas ir reikalauja minimalios įjungimo jėgos. Randama mikrobangų krosnelėse, automatuose, liftuose ir saugos blokuose. Apdoroja mažą srovę, tačiau sukurtas su lankui atspariais kontaktais, kad būtų patikimas pasikartojančių ciklų metu.
• Didelis perjungimo jungiklis: per didelė svirtis užtikrina aiškų matomumą ir lengvą valdymą net su pirštinėmis. Naudojamas aviacijos ir kosmoso kabinose, sunkiosiose mašinose ir pramoniniuose galios valdikliuose. Kai kuriuose modeliuose yra dvigubi arba mechaniškai sujungti perjungikliai, užtikrinantys kritinių sistemų dubliavimą.
Perjungimo jungiklio grandinės schemos pavyzdys
Pagrindinė laidų sąranka su SPDT (vieno poliaus dvigubo metimo) perjungimo jungikliu gali parodyti, kaip jis nukreipia srovę tarp dviejų apkrovų, pvz., šviesos diodų:
Kai svirtis pasukama link 1 kaiščio, bendras gnybtas (COM) prisijungia prie 1 kaiščio. Srovė teka per LED1 + rezistorių, įjungdama LED1, o LED2 lieka išjungta.
Kai svirtis pasukama link 3 kaiščio, COM prisijungia prie 3 kaiščio. Srovė teka per LED2 + rezistorių, įjungdama LED2, o LED1 išsijungia.
Perjunkite jungiklio simbolius schemose
Perjungimo jungiklius žymi standartizuoti grandinės simboliai, rodantys, kaip kontaktai jungiasi:
• SPST (vieno poliaus vieno metimo): rodoma kaip paprasta linija, jungianti arba atjungianti du taškus. Jis veikia kaip pagrindinis įjungimo/išjungimo jungiklis, sukuriantis arba nutraukiantis vieną grandinės kelią.
• SPDT (vieno poliaus dvigubas metimas): vaizduojamas vienu bendru gnybtu su linija, kurią galima prijungti prie bet kurio iš dviejų išėjimų. Šis simbolis rodo galimybę perjungti vieną įvestį tarp dviejų skirtingų kelių.
• DPDT (Double Pole Double Throw): nupieštas kaip du SPDT jungikliai, mechaniškai sujungti. Simbolis rodo dvi nepriklausomas grandines, vienu metu perjungiamas vienu svirties judesiu.
Perjunkite jungiklio programas
• Buitinis: dažniausiai randamas kasdieniuose prietaisuose, tokiuose kaip lempos, lubų ventiliatoriai, televizoriai ir namų garso sistemos. Jie suteikia paprastą įjungimo / išjungimo valdymą, kurį lengva valdyti.
• Pramoninis ir komercinis: naudojamas mašinų valdymo pultuose, konvejerių sistemose, energijos paskirstymo įrenginiuose ir matavimo prietaisuose. Dėl ilgaamžiškumo ir lytėjimo grįžtamojo ryšio jie yra patikimi dažnai dirbti sudėtingoje aplinkoje.
• Automobiliai: plačiai naudojamas automobiliuose, sunkvežimiuose ir motocikluose priekiniams žibintams, rūko žibintams, pagalbiniam apšvietimui ir prietaisų skydelio funkcijoms valdyti. Sunkūs modeliai atlaiko vibraciją ir didesnes srovės apkrovas.
• Aviacija ir gynyba: naudinga kabinos valdymo sistemoms, navigacijos skydeliams, saugos blokams ir pagalbinei įrangai. Apsauginiai perjungimo jungikliai su fiksavimo dangteliais yra įprasti, kad būtų išvengta atsitiktinio įjungimo.
• Medicinos įranga: integruota į ligoninės lovas, diagnostikos prietaisus, pacientų monitorius ir laboratorinius prietaisus, kur būtinas patikimas ir tikslus perjungimas.
• Buitinė elektronika: yra žaisluose, skaičiuotuvuose, smulkiuose buitiniuose prietaisuose ir "pasidaryk pats" rinkiniuose. Miniatiūriniai perjungimo jungikliai ypač populiarūs kompaktiškiems įrenginiams ir edukaciniams projektams.
• Specializuoti variantai: apima miniatiūrinius jungiklius, skirtus ribotos erdvės dizainui, apšviestus jungiklius, užtikrinančius matomumą esant silpnam apšvietimui, ir apsauginius jungiklius su apsauginiais dangteliais, skirtus kritinėms reikmėms.
Perjungimo jungiklio saugos priemonės
• Suderinkite jungiklio reitingus su grandinės poreikiu: visada patikrinkite, ar perjungimo jungiklio įtampa ir srovė atitinka arba viršija grandinės reikalavimus. Naudojant nepakankamai įvertintą jungiklį, gali perkaisti arba sugesti.
• Venkite perkrovos, viršijančios maksimalią srovę: viršijus vardinę srovę, gali kilti per didelis karštis, kontaktinė erozija ar net gaisro pavojus. Naudokite sunkesnį jungiklį, jei reikia didesnių apkrovų.
• Naudokite apsauginius dangtelius lauke arba aukštos įtampos nustatymuose: oro sąlygoms atsparūs batai, apsauginiai arba sandarūs jungikliai turėtų būti naudojami lauke, jūroje ar aukštos įtampos aplinkoje, kad būtų išvengta dulkių, drėgmės ir atsitiktinio kontakto.
• Tvirtai pritvirtinkite poveržlėmis / veržlėmis: įsitikinkite, kad jungiklis tvirtai pritvirtintas prie skydelio fiksavimo poveržlėmis arba veržlėmis, kad neatsilaisvintų nuo vibracijos ar pakartotinio naudojimo.
• Patikrinkite, ar nėra perkaitimo, spalvos pasikeitimo ar susidėvėjimo: reguliariai tikrinkite, ar jungiklio korpuse, svirtyje ir gnybtuose nėra karščio pažeidimų, deginimo kvapo ar mechaninio laisvumo. Nedelsdami pakeiskite sugedusius jungiklius.
• Prieš prijungdami laidus ar bandydami, atjunkite maitinimą: prieš keisdami laidus, bandydami multimetru ar atlikdami techninę priežiūrą, visada atjunkite maitinimą, kad išvengtumėte elektros smūgio ar atsitiktinio trumpojo jungimo.
Perjungimo ir svirties jungiklio palyginimas
| Funkcija | Perjungimo jungiklis | Svirties jungiklis |
|---|---|---|
| Įjungimas | Valdomas svirtimi arba rankena, kuri apverčiama aukštyn ir žemyn | Valdomas paspaudus irklą, kuris siūbuoja pirmyn ir atgal |
| Dydis | Šiek tiek stambesnis, išsikiša iš skydo | Plonesnis profilis, priglunda prie skydelio |
| Atsiliepimai | Ryškus lytėjimo ir girdimas "spragtelėjimas" keičiant būseną | Švelnesnis, tylesnis veiksmas su mažiau ryškiu lytėjimo atsaku |
| Bendras naudojimas | Populiarus pramoninėse mašinose, automobilių prietaisų skydeliuose, aviacijos valdiklyje | Plačiai naudojamas buitinėje elektronikoje, prietaisuose ir buitiniuose prietaisuose |
| Patvarumas | Paprastai didesnė ištvermė (50 000–100 000+ ciklų; pramoninė >200 000) | Vidutinis patvarumas, tinka lengvoms ir vidutinėms reikmėms |
| Montavimas | Saugiam montavimui reikalingos fiksavimo veržlės arba poveržlės | Paprastai užfiksuojamas stačiakampėse plokščių išpjovose, kad būtų lengva montuoti |
| Matomumas | Svirtis aiškiai matoma ir lengvai valdoma net su pirštinėmis | Žemesnis profilis, mažesnė tikimybė netyčia suveikti |
| Apsauga | Gali būti montuojami apsauginiai dangteliai, tarpinės arba batai atšiaurioms sąlygoms | Dažnai neužplombuotas; galimi sandarūs tipai, bet rečiau |
Išvada
Perjungimo jungikliai išlieka vienu patikimiausių grandinės valdymo komponentų. Dėl ilgaamžiškumo, plataus tipų asortimento ir lytėjimo patikimumo jie yra naudingi daugybėje pritaikymų. Suprasdami specifikacijas, laidus ir saugos priemones, galite drąsiai pasirinkti tinkamą perjungimo jungiklį tiek kasdieniams, tiek profesionaliems projektams.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
Kuo skiriasi momentiniai ir palaikomi perjungimo jungikliai?
Momentinis perjungimo jungiklis lieka vietoje tik paspaudus ir grįžta atleidus, o palaikomas perjungimo jungiklis užsifiksuoja, kol vėl perjungiamas rankiniu būdu.
Ar perjungimo jungikliai gali valdyti kintamosios ir nuolatinės srovės maitinimą?
Taip. Daugelis perjungimo jungiklių yra skirti tiek kintamajai srovei, tiek nuolatinei srovei, tačiau turite patikrinti duomenų lapą, nes įtampos ir srovės vardai skiriasi.
Kaip sužinoti, ar perjungimo jungiklis blogas?
Požymiai yra nenuoseklus veikimas, perkaitimas, matomas spalvos pasikeitimas arba tęstinumo nebuvimas, kai bandoma multimetru. Sugedusį jungiklį reikia nedelsiant pakeisti.
Ar apšviesti perjungimo jungikliai skiriasi nuo standartinių?
Apšviesti jungikliai apima įmontuotą šviesos diodą arba lempą, kuri užsidega, kai grandinė aktyvi, todėl juos lengviau rasti tamsioje aplinkoje. Jiems reikalinga papildoma šviesos jungtis.
11.5. Ar perjungimo jungikliai gali būti atsparūs vandeniui?
Taip. Vandeniui arba oro sąlygoms atsparūs perjungimo jungikliai turi sandarius korpusus arba guminius batus, todėl tinka jūrinei, lauko ar pramoninei aplinkai, veikiamai drėgmės ir dulkių.