Lülituslülitid on lihtsad, kuid töökindlad seadmed, mis juhivad elektrivoolu kiire kangivajutusega. Tuntud vastupidavuse ja mitmekülgsuse poolest kasutatakse neid laialdaselt kodudes, sõidukites, tööstuses ja elektroonikas. See artikkel selgitab, kuidas lülituslülitid töötavad, nende tihvtide konfiguratsiooni, spetsifikatsioone, rakendusi ja juhtmestikku, aidates teil valida ja kasutada oma projekti jaoks õiget.
Lüliti ülevaade
Lülituslüliti on mehaaniline seade, mis avab või sulgeb elektriahela kangi või käepideme abil. Kangi liigutamine nihutab sisemist armatuuri, luues või katkestades kontakti klemmidega, et võimaldada või blokeerida voolu voolamist. Neid nimetatakse olenevalt konstruktsioonist ka toitelülititeks või juhtkangi lülititeks. Nende lihtne mehhanism muudab need usaldusväärseks valikuks kõiges alates lampidest kuni lennukipaneelideni.
Lülituslüliti spetsifikatsioonid ja hinnangud
| Spetsifikatsioon | Hinnang / väärtus |
|---|---|
| Kontakttakistus | ≤ 20 mΩ |
| Pingelangus (koormusel) | ≤ 100 mV nimivoolul |
| Praegune reiting | • Miniatuurne: 100 mA – 500 mA • Standardne/tööstuslik: 1 A – 15 A (kuni 30 A raskeveokite autotööstus) |
| Pinge reiting | 12 VDC, 24 VDC, 120 VAC või 250 VAC (sõltub mudelist) |
| Isolatsiooni vastupidavus | ≥ 1,000 MΩ 500 V alalisvoolu juures |
| Dielektriline tugevus | 1,000 – 1,500 Vrms |
| Töötemperatuur | –30 °C kuni +85 °C (vastupidavad tüübid võivad seda ületada) |
| Mehaaniline elu | 50 000 – 100 000 toimingut (tööstuslikud tüübid: >200 000 tsüklit) |
Lülituslüliti ehitus
Lülituslüliti on ehitatud mitmest hoolikalt kavandatud osast, mis töötavad koos, et tagada usaldusväärne lülitustoimimine:
• Kang (ajam): nähtav käepide või nahkhiir, mida saate vooluringi juhtimiseks ümber pöörata. Selle kuju (lame, ümmargune või pikendatud) sõltub rakendusest, pikemad hoovad hõlbustavad kasutamist kinnastes või tööstuslikes tingimustes.
• Vedru: väike, kuid põhikomponent, mis loob klõpsuga tunde ja tagab kangi kindla naasmise oma kohale. Vedru annab puutetundlikku tagasisidet, nii et operaator teab, et lüliti on olekut muutnud.
• Kolb: toimib mehaanilise lülina kangi ja sisemiste kontaktide vahel. Kui hoob liigub, surub või tõmbab kolb juhtiva armatuuri oma kohale.
• Armatuur: juhtiv liikuv element, mis ühendab või eraldab klemme. Selle disain tagab ühtlase surve kontaktidele, et minimeerida takistust ja kaare teket.
• Kontaktid (fikseeritud ja liikuvad): elektriühendused, mis avavad või sulgevad vooluringi. Täpne disain tagab madala vastupidavuse, pika eluea ja minimaalse kulumise isegi korduvate tsüklite korral.
• Korpus / korpus: kaitsekorpus, mis hoiab kõik osad joondatud. See võib olla isolatsiooniplast üldiseks kasutamiseks või metall karmide ja varjestatud keskkondade jaoks. Korpus toetab ka ilmastikukindlate mudelite tihenduselemente.
• Alus ja klemmid: lüliti vundament, kuhu välised juhtmed või pistikud kinnitatakse. Klemmid võivad olenevalt paigaldusnõuetest olla jootekõrvad, kruvipostid või kiirühendussakid.
Levinud lülituslülitite mudelid
• Sisse-sisse lülituslüliti: juhib kahte eraldi vooluringi, kusjuures iga hoova asend aktiveerib ühe väljundi. Sageli nimetatakse ümberlülituslülitiks, kuna see vaheldub kahe ühenduse vahel. Tavaline kasutusjuhtum on toiteallikate või signaaliliinide vahel vahetamine. Variant On-(On) sisaldab vedruga toimingut, mis vabastamisel naaseb vaikeasendisse, mis on kasulik ajutiste lülitusfunktsioonide jaoks.
• Sisse-välja lülituslüliti: lihtsaim ja laialdasemalt tunnustatud mudel, mis pakub binaarset sisse- või väljalülitusjuhtimist. Tekitab puutetundliku tagasiside jaoks selge mehaanilise klõpsu. Mõnikord nimetatakse seda positiivseks sisse-välja lülitiks selle kindla lukustumise tõttu. Tavaliselt leidub lampides, pikendusjuhtmetes ja väikestes seadmetes.
• Sisse-välja-sisse lülituslüliti: lisab kahe sisselülitatud oleku vahele keskmise OFF-oleku, pakkudes täiendavat juhtimispaindlikkust. Näide: valimine kahe seadme vahel, hoides mõlemad keskmises asendis väljas. Tüübil (On)-Off-(On) on vedruga ON asendid, mis vabastamisel naasevad automaatselt asendisse OFF. Seda kasutatakse sageli autotarvikutes, näiteks akende või istmete juhtnuppudes.
• Hetkeline lülituslüliti: kasutab vedrumehhanismi, mis viib kangi vabastamisel tagasi asendisse OFF. Tähistatud sulgudega vooluahela tähistuses, nt (Sees)-Väljas-(Sees). Tavaliselt nimipinge 12 V / 15 A, mistõttu sobivad need auto-, mere- või katseseadmete madalpingeahelate jaoks. Ideaalne käivitusahelate, lähtestamisfunktsioonide ja juhtpaneelide jaoks, mis nõuavad kiiret impulsi aktiveerimist.
Spetsiaalsed lülituslülitite tüübid
• Kaanega lülituslüliti: sisaldab ülestõstetavat või lukustuskorki, mis hoiab ära juhusliku kasutamise. Kasulik lennunduses, võidusõidus või välivarustuses, kus ohutus on kohustuslik. Sageli kombineeritud veekindla tihendiga karmide keskkondade jaoks.
• Lame lülituslüliti: Sellel on madala profiiliga hoob või lame ajam paneelide või seintega tasapinnaliseks joondamiseks. Levinud juhtpaneelides, masinates ja seinale paigaldatavates paigaldistes, kus ruum ja esteetika on olulised.
• LED-lülituslüliti: sisseehitatud LED annab visuaalset tagasisidet ON/OFF oleku kohta, helendades sageli kangi otsas või põhjas. Populaarne autode armatuurlaudades, merekonsoolides ja isetegemise elektroonikas. Saadaval mitmes värvitoonis (punane, roheline, sinine) staatuse eristamiseks.
• Mini lülituslüliti (mikrolüliti tüüp): kompaktne, kerge ja nõuab minimaalset käivitusjõudu. Leidub mikrolaineahjudes, müügiautomaatides, liftides ja turvalukkudes. Saab hakkama väikese vooluga, kuid on konstrueeritud kaarekindlate kontaktidega, mis tagavad töökindluse korduvates tsüklites.
• Suur lülituslüliti: Ülisuur hoob selge nähtavuse ja hõlpsa kasutamise tagamiseks isegi kinnastega. Kasutatakse lennunduse kokpitides, rasketes masinates ja tööstuslikes võimsuse juhtimisseadmetes. Mõnel mudelil on missioonikriitilistes süsteemides koondamiseks kaks või mehaaniliselt ühendatud lülitit.
Lülituslüliti vooluahela skeemi näide
SPDT (Single Pole Double Throw) lülituslülitiga juhtmestiku põhiseadistus võib näidata, kuidas see suunab voolu kahe koormuse, näiteks LED-ide vahel:
Kui hoob pööratakse tihvti 1 poole, ühendub ühine klemm (COM) tihvtiga 1. Vool voolab läbi LED1 + takisti, lülitades LED1 SISSE, samal ajal kui LED2 jääb VÄLJA.
Kui hoob pööratakse tihvti 3 poole, ühendub COM tihvtiga 3. Vool voolab läbi LED2 + takisti, lülitades LED2 SISSE, samal ajal kui LED1 lülitub välja.
Lülitage lüliti sümbolid skeemides
Lülituslüliteid tähistavad standardiseeritud vooluahela sümbolid, mis näitavad, kuidas kontaktid ühenduvad:
• SPST (Single Pole Single Throw): Näidatud lihtsa joonena, mis kas ühendab või lahutab kaks punkti. See töötab nagu põhiline ON/OFF lüliti, luues või katkestades ühe vooluahela tee.
• SPDT (Single Pole Double Throw): Esindatud ühe ühise klemmiga, mille liin saab ühendada ühe kahest väljundist. See sümbol näitab võimalust vahetada ühte sisendit kahe erineva tee vahel.
• DPDT (kahepooluseline topeltvise): joonistatud kahe omavahel mehaaniliselt ühendatud SPDT-lülitina. Sümbol näitab, et kaks sõltumatut vooluringi lülitatakse korraga ühe hoova liigutusega.
Lülitage lüliti rakendused sisse
• Majapidamine: tavaliselt leidub igapäevastes seadmetes, nagu lambid, laeventilaatorid, televiisorid ja kodused helisüsteemid. Need pakuvad lihtsat ON/OFF juhtimist, mida on lihtne kasutada.
• Tööstus ja kaubandus: kasutatakse masinate juhtpaneelides, konveiersüsteemides, elektrijaotusseadmetes ja mõõteriistades. Nende vastupidavus ja puutetundlik tagasiside muudavad need usaldusväärseks sagedaseks kasutamiseks nõudlikes keskkondades.
• Autotööstus: kasutatakse laialdaselt autodes, veoautodes ja mootorratastes esitulede, udutulede, lisavalgustuse ja armatuurlaua funktsioonide juhtimiseks. Raskeveokite mudelid taluvad vibratsiooni ja suuremaid voolukoormusi.
• Lennundus ja kaitse: Kasulik kokpiti juhtimissüsteemide, navigatsioonipaneelide, turvablokeeringute ja abiseadmete jaoks. Juhusliku aktiveerimise vältimiseks on tavalised lukustuskatetega turvalülitid.
• Meditsiiniseadmed: integreeritud haiglavooditesse, diagnostikaseadmetesse, patsiendimonitoridesse ja laboriinstrumentidesse, kus usaldusväärne ja täpne ümberlülitamine on hädavajalik.
• Koduelektroonika: Esineb mänguasjades, kalkulaatorites, väikestes kodumasinates ja isetegemise komplektides. Miniatuursed lülituslülitid on eriti populaarsed kompaktsete seadmete ja haridusprojektide jaoks.
• Spetsiaalsed variandid: Sisaldab miniatuurseid lülitiid piiratud ruumiga kujunduste jaoks, valgustatud lülitiid nähtavuse tagamiseks vähese valgusega ja kaitsekatetega turvalülitiid missioonikriitiliste rakenduste jaoks.
Lülituslüliti ettevaatusabinõud
• Sobitage lülitite nimiväärtused vooluahela nõudlusega: kontrollige alati, kas lülituslüliti pinge ja voolu nimiväärtused vastavad vooluahela nõuetele või ületavad neid. Alahinnatud lüliti kasutamine võib põhjustada ülekuumenemist või rikkeid.
• Vältige ülekoormust üle maksimaalse voolu: nimivoolu ületamine võib põhjustada liigset kuumust, kontaktide erosiooni või isegi tuleohtu. Kasutage raskemat lülitit, kui rakendus nõuab suuremat koormust.
• Kasutage kaitsekatteid õues või kõrgepinge seadistustes: Ilmastikukindlaid saapaid, kaitseid või suletud lüliteid tuleks kasutada välis-, mere- või kõrgepingekeskkonnas, et vältida tolmu, niiskust ja juhuslikku kokkupuudet.
• Kinnitage kindlalt seibide/mutritega: veenduge, et lüliti on lukustusseibide või mutritega kindlalt paneeli külge kinnitatud, et vältida vibratsiooni või korduva kasutamise tõttu lõdvenemist.
• Kontrollige ülekuumenemist, värvimuutust või kulumist: kontrollige regulaarselt lüliti korpust, hooba ja klemme kuumakahjustuste, põlemislõhna või mehaanilise lõtvumise suhtes. Vahetage vigased lülitid kohe välja.
• Enne juhtmestiku ühendamist või testimist ühendage toide lahti: elektrilöögi või juhusliku lühise vältimiseks katkestage alati toide enne juhtmestiku muutmist, multimeetriga testimist või hooldust.
Toggle vs Rocker Switchi võrdlus
| tunnusjoon | Lüliti | Klahvlüliti |
|---|---|---|
| Käivitamine | Juhitakse üles ja alla pööratava kangi või käepidemega | Juhitakse edasi-tagasi õõtsuva aeru vajutamisega |
| Suurus | Veidi mahukam, ulatub paneelist välja | Õhem profiil, istub paneeliga samal tasapinnal |
| Tagasiside | Selge puutetundlik ja kuuldav "klõps" oleku muutmisel | Pehmem ja vaiksem toime vähem väljendunud puutetundlikkusega |
| Tavakasutus | Populaarne tööstusmasinates, autode armatuurlaudades, lennunduse juhtseadmetes | Kasutatakse laialdaselt koduelektroonikas, seadmetes ja tarbeseadmetes |
| Vastupidavus | Üldiselt suurem vastupidavus (50 000–100 000+ tsüklit; tööstuslik >200 000) | Mõõdukas vastupidavus, sobib kergeteks ja keskmise koormusega rakendusteks |
| Paigaldamine | Turvaliseks paigaldamiseks on vaja lukustusmutreid või seibe | Tavaliselt klõpsab hõlpsaks paigaldamiseks ristkülikukujulistesse paneelide väljalõigetesse |
| Nähtavus | Kang on selgelt nähtav ja hõlpsasti kasutatav isegi kinnastega | Madalam profiil, väiksem tõenäosus kogemata käivituda |
| Kaitse | Saab varustada turvakatete, tihendite või saabastega karmide keskkondade jaoks | Sageli pitseerimata; Saadaval suletud tüübid, kuid vähem levinud |
Järeldus
Lülituslülitid on endiselt vooluahela juhtimise üks usaldusväärsemaid komponente. Nende vastupidavus, lai valik tüüpe ja puutetundlik töökindlus muudavad need kasulikuks lugematutes rakendustes. Mõistes spetsifikatsioone, juhtmestikku ja ohutusmeetmeid, saate enesekindlalt valida õige lülituslüliti nii igapäevaste kui ka professionaalsete projektide jaoks.
Korduma kippuvad küsimused [KKK]
Mis on hetkelistel ja hooldatavatel lülituslülititel?
Hetkeline lülituslüliti püsib asendis ainult vajutamise ajal ja naaseb vabastamisel, samas kui hooldatud kipplüliti lukustub oma kohale kuni käsitsi uuesti ümberlülitamiseni.
Kas lülituslülitid saavad hakkama vahelduv- ja alalisvooluga?
Jah. Paljud lülituslülitid on hinnatud nii vahelduv- kui ka alalisvoolu jaoks, kuid peate kontrollima andmelehte, kuna pinge ja voolu nimiväärtused on nende kahe vahel erinevad.
Kuidas ma tean, kas lülituslüliti on halb?
Märkide hulka kuuluvad ebajärjekindel töö, ülekuumenemine, nähtav värvimuutus või järjepidevuse puudumine multimeetriga testimisel. Vigane lüliti tuleb viivitamatult välja vahetada.
Kas valgustatud lülituslülitid erinevad tavalistest?
Valgustatud lülitid sisaldavad sisseehitatud LED-i või lampi, mis süttib, kui vooluahel on aktiivne, muutes nende leidmise pimedas keskkonnas lihtsamaks. Need vajavad valguse jaoks lisaühendust.
11.5. Kas lülituslülitid võivad olla veekindlad?
Jah. Veekindlatel või ilmastikukindlatel lülituslülititel on suletud korpused või kummikud, mistõttu sobivad need niiskuse ja tolmuga kokkupuutuvasse mere-, välis- või tööstuskeskkonda.