La mayoría de los usuarios asocian los conmutadores con encender y apagar las luces, pero estos dispositivos simples se encuentran en casi todas las aplicaciones electrónicas. Los conmutadores electromecánicos, por ejemplo, cortan o forman conexiones en los circuitos eléctricos. Analicemos los tipos más comunes de conmutadores y cómo aplicarlos en su próximo diseño de circuitos.
Tipos de conmutadores eléctricos
Los cuatro tipos más comunes de conmutadores en un diseño de circuito son los siguientes:
- Unipolar de una sola vía (SPST)
- Unipolar de doble vía (SPDT)
- Bipolar de una sola vía (DPST)
- Bipolar de doble vía (DPDT)
Los conmutadores manuales son muy comunes en la vida cotidiana, pero se pueden aplicar los mismos conceptos a los relés. Los relés son conmutadores electromecánicos con accionamiento eléctrico. Cada tipo de conmutador posee dos componentes principales que controlan el circuito: un polo de conmutador y una vía de conmutador.
- Polo de conmutador: describe la cantidad de circuitos separados que controla el conmutador o relé. Como veremos más adelante, un conmutador unipolar de una sola vía (SPST, por sus siglas en inglés) controla un solo circuito.
- Vía de conmutador: describe el número de conexiones de salida que puede tener cada polo del conmutador. Por ejemplo, un conmutador unipolar de doble vía (SPDT, por sus siglas en inglés) tiene un solo polo y dos opciones de salida de conmutador distintas.
¿Qué es un conmutador SPST?
La forma más simple de conmutador es el conmutador SPST. Un conmutador SPST comprende un control de encendido/apagado de un solo circuito y consta de dos terminales que sirven como puntos de conexión eléctrica. Encienda el conmutador para establecer una conexión entre los dos terminales. Apague el conmutador para eliminar la conexión entre los terminales.
El interruptor de luz de la habitación en la que está ahora probablemente usa un conmutador SPST. Cuando está en la posición de apagado, el circuito se corta y la luz se apaga. Cuando se pone el conmutador en la posición de encendido, los dos terminales completan el circuito y la luz se enciende.
¿Qué es un conmutador SPDT?
Un conmutador SPDT consta de tres terminales y conecta el terminal fuente y uno de los dos terminales de salida. Un conmutador SPDT admite una configuración de encendido/encendido, lo que significa que el terminal de entrada del conmutador siempre completa uno de los dos circuitos posibles que controla el conmutador.
- Si el conmutador está en la posición de encendido 1, se establece la conexión entre el terminal de entrada y el primer terminal de salida, y, así, se completa el primer circuito.
- Si el conmutador se coloca en la posición de encendido 2, el segundo terminal de salida establece la conexión con el terminal de entrada, y, así, se completa el segundo circuito.
Dado que ambas opciones de circuito dependen del terminal de entrada, este conmutador es unipolar, porque solo puede existir un circuito completo en un momento determinado. Resulta confuso que existe una tercera configuración para algunos conmutadores SPDT. Este tercer conmutador se puede poner en estado de apagado, es decir, ni el circuito uno ni el dos está completo. Esta configuración del conmutador SPDT se conoce como “encendido/apagado/encendido”.
¿Qué es un conmutador DPST?
Un conmutador bipolar de una sola vía (DPST, por sus siglas en inglés) tiene cuatro terminales diferentes y, a menudo, se usa para conectar dos terminales fuente a sus respectivos terminales de salida (pero nunca entre sí). Un conmutador DPST se puede usar en una configuración de encendido/apagado, donde sus pares terminales están conectados (encendido) o no conectados (apagado).
Imagine que el conmutador tiene cuatro terminales que se enumeran 1, 2, 3 y 4:
- Los terminales 1 y 3 son el primer par de terminales y están aislados eléctricamente por completo de los terminales 2 y 4.
- Los terminales 2 y 4 son el segundo par.
- Si el conmutador está en la posición de encendido, crea una conexión entre el terminal 1 y 3, lo que completa el circuito 1.
- Los terminales 2 y 4 se conectan en simultáneo para completar el circuito aislado 2.
A nivel funcional, un conmutador DPST es igual a dos conmutadores SPST que se accionan en conjunto. La ventaja principal de un conmutador DPST es que ambos circuitos están aislados por completo el uno del otro. Esta configuración puede ser favorable en aplicaciones con diferentes tensiones. Un ejemplo práctico de un conmutador DPST es cuando un circuito de luz de estado indica la conexión de un circuito de carga de mayor tensión.
¿Qué es un conmutador DPDT?
Un conmutador bipolar de doble vía (DPDT, por sus siglas en inglés) consta de seis terminales, dos de los cuales son terminales de entrada independientes. Cada uno de los polos puede completar dos circuitos diferentes. En otras palabras, cada terminal de entrada se conecta con dos terminales de salida, y los cuatro terminales de salida están separados. Los conmutadores DPDT son el tipo más avanzado de conmutador que abarcaremos aquí. Asegúrese de consultar una hoja de datos cuando solicite un conmutador DPDT.
La imagen a continuación es del conmutador S7AWB con empaque impermeable y sellado doble de la serie S de NKK Switches.
Observe la sección “Vías y esquema” en la parte inferior de la hoja de datos. En esta sección, se muestran los dos terminales de entrada (2 y 5) y sus terminales de salida respectivos (1 y 3, 4 y 6). El modelo S7AWB consta de tres posiciones de conmutador (arriba, centro y abajo). Cuando el conmutador está en la posición “ARRIBA”, el terminal de entrada 2 se conecta al terminal de salida 3. El terminal de entrada 5 está eléctricamente aislado, pero conectado al terminal de salida 6.
Dado que diseña y compra conmutadores y relés, recuerde dos puntos importantes:
- Los fabricantes, con frecuencia, usarán un paquete de conmutador más complejo para un modelo más simple con el fin de ahorrar costos de fabricación. Por ejemplo, el S21AWB es un conmutador DPST más simple, pero se aloja en el mismo paquete impermeable con sellado doble que los otros conmutadores de la serie S. El resto de los modelos en la hoja de datos son todos conmutadores DPDT. En algunas situaciones únicas, es posible que los terminales del conmutador no se usen por completo, por lo que debe consultar la hoja de datos cuando conecte su conmutador.
- Los conmutadores, a menudo, cuentan con “tácticas momentáneas” ideales para aplicaciones específicas. Piense en tácticas momentáneas como el botón automático de la ventanilla de un auto, en el que la posición del conmutador solo está activa cuando el usuario lo acciona. Cuando el usuario lo suelta, el conmutador vuelve a su posición original. La hoja de datos anterior usa paréntesis para denotar la característica de táctica momentánea. Los conmutadores que poseen configuraciones de conmutador momentáneas se pueden enumerar como “(encendido) apagado encendido” o “(encendido) apagado (encendido)”.
Conclusión
Muchos otros tipos de conmutadores poseen varias configuraciones de polo o vía, como los conmutadores de palanca 6PDT o las palancas DP3T. Los conmutadores rotativos cuentan con cantidades casi ilimitadas de combinaciones de polos y vías. Comprender los tipos fundamentales de combinaciones de polos y vías será muy beneficioso a la hora de diseñar circuitos simples y complejos.
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