ほとんどのユーザーは、スイッチといえば照明のオン/オフを思い浮かべますが、これらのシンプルなデバイスは、ほぼすべての電子機器アプリケーションで使用されています。たとえば、電気機械スイッチは、電気回路の接続を切断したり形成したりします。最も一般的なタイプのスイッチと、それを次の回路設計に適用する方法を見てみましょう。
電気スイッチの種類
回路設計で最も一般的な4種類のスイッチは次のとおりです。
- 単極単投（SPST）
- 単極双投（SPDT）
- 双極単投（DPST）
- 双極双投（DPDT）
日常生活では手動スイッチの方が一般的ですが、同じ概念をリレーにも適用できます。リレー は電気的に動作する電気機械スイッチです。すべてのタイプのスイッチには、回路を制御するスイッチ ポールとスイッチ スローという2つの主要コンポーネントがあります。
- スイッチポール: スイッチポールは、スイッチまたはリレーが制御する個別の回路の数を表します。後で説明するように、 単極単投 (SPST) スイッチは単一の回路を制御します。
- スイッチ スロー: スイッチ スローは、スイッチの各極が持つことができる出力接続の数を表します。たとえば、 単極双投 (SPDT) スイッチには、単極と2つの異なるスイッチ出力オプションがあります。
SPSTスイッチとは何ですか?
最も単純な形式のスイッチはSPSTスイッチです。SPSTスイッチは、単一の回路の基本的な「オン/オフ」制御を採用しており、電気接続ポイントとして機能する2つの端子で構成されています。スイッチを「オン」にして、2つの端末間の接続を確立します。スイッチを「OFF」にすると端子の接続が解除されます。
あなたが今いる部屋の照明スイッチには、おそらくSPSTスイッチが使用されています。「OFF」の位置では回路が切断され、ライトが消えます。スイッチを「ON」にすると、接続された2つの端子が回路を完成させ、ライトが点灯します。
SPDTスイッチとは何ですか?
SPDTスイッチは3つの端子で構成され、ソース端子と2つの出力端子の1つを接続します。SPDTスイッチでは「ON/ON」構成が可能であり、これはスイッチの入力端子が常にスイッチが制御する2つの可能な回路のうちの1つを完了していることを意味します。
- スイッチが「ON-1」の位置にある場合、入力端子と最初の出力端子間の接続が確立され、最初の回路が完成します。
- スイッチを「ON-2」に設定すると、2番目の出力端子が入力端子と接続され、2番目の回路が完成します。
どちらの回路オプションも入力端子に依存しているため、一度に存在できる完全な回路は1つだけであり、このスイッチは単極スイッチです。紛らわしいことに、一部のSPDTスイッチには3番目の構成が存在します。この3番目のスイッチは、回路1と回路2のどちらも完了していない「オフ」状態に設定できます。このSPDTスイッチ構成は、「ON/OFF/ON」として示されます。
DPSTスイッチとは何ですか?
二極単投 (DPST) スイッチには4つの異なる端子があり、2つのソース端子をそれぞれの出力端子に接続するためによく使用されます (ただし、相互に接続することはありません)。DPSTスイッチは、「ON/OFF」構成で使用できます。この場合、端子ペアは接続される (「ON」) か、接続されない (「OFF」) かのいずれかになります。
スイッチに1、2、3、4の番号が付けられた4つの端子があるとします。
- 端子1と3は最初の端子ペアであり、端子2と4からは完全に電気的に分離されています。
- ターミナル2と4は2番目のペアです。
- スイッチが「オン」の位置にある場合、端子1と3の間に接続が作成され、回路1が完成します。
- 端子2と端子4が同時に接続され、絶縁回路2が完成します。
機能的には、DPSTスイッチは、連動して作動する2つのSPSTスイッチと同じです。DPSTスイッチの主な利点は、両方の回路が互いに完全に分離されていることです。この設定は、異なる電圧を使用するアプリケーションで有利になります。DPSTスイッチの実際の例としては、ステータス ライト回路が高電圧負荷回路の接続を示す場合が挙げられます。
DPDTスイッチとは何ですか?
あ 双極双投（DPDT） スイッチは6つの端子で構成され、そのうち2つは独立した入力端子です。各極は2つの異なる回路を完成できます。つまり、各入力端子は2つの出力端子に接続され、4つの出力端子はすべて独立しています。DPDTスイッチは、ここで説明するスイッチの中で最も高度なタイプなので、DPDTスイッチを注文するときは必ずデータシートを参照してください。
下の画像は NKKスイッチズ 二重シール、防水包装 Sシリーズ S7AWBスイッチ。
データシートの下部にある「Throw & Schematics」セクションに注意してください。このセクションでは、2つの入力端子 (2と5) とそれぞれの出力端子 (1と3、4と6) を示します。S7AWBモデルは、3つのスイッチ位置 (上、中央、下) で構成されています。スイッチが「上」の位置にある場合、入力端子2は出力端子3に接続されます。入力端子5は電気的に絶縁されていますが、出力端子6に接続されています。
スイッチとリレーを設計して購入するときは、次の2つの重要な点に留意してください。
- メーカーは、よりシンプルなモデルに対してより複雑なスイッチのパッケージを使用することで、製造コストを節約することがよくあります。例えば、 S21AWB よりシンプルなDPSTスイッチですが、他のSシリーズ スイッチと同じデュアルシール防水パッケージに収められています。データシート内の残りのモデルはすべてDPDTスイッチです。特殊なシナリオでは、スイッチ端子が完全に使用されない場合もあるため、スイッチを配線するときは関連するデータシートを参照してください。
- スイッチには、特定のアプリケーションに最適な「瞬間的な戦術」が備わっていることがよくあります。車の自動窓ボタンのような瞬間的な戦術を考えてみましょう。スイッチの位置は、ユーザーが操作している間だけアクティブになります。ユーザーが操作を解除すると、スイッチは元の位置に戻ります。上記のデータシートでは、一時的な戦術機能を示すために括弧を使用しています。瞬間スイッチ構成を備えたスイッチは、「(ON) OFF ON」または「(ON) OFF (ON)」と表示される場合があります。
結論
他の多くのタイプのスイッチには、 6PDT トグル スイッチや DP3T トグルなど、さまざまな極/投構成が備わっています。ロータリースイッチ は、ほぼ無制限の数の極と投の組み合わせで構成されています。極と投射の基本的な組み合わせの種類を理解することは、単純な回路や複雑な回路を設計するときに非常に役立ちます。
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