대부분의 사용자는 스위치하면 전등을 켜고 끄는 것을 연상하지만 이러한 단순한 장치는 거의 모든 전자 소자 용도에서 작동합니다. 예를 들어, 전기기계식 스위치는 전기 회로에서 연결부를 분리하거나 형성합니다. 가장 흔한 종류의 스위치와 회로를 설계할 때 이를 적용할 방법을 살펴보겠습니다.
전기 스위치 유형
회로 설계 시 다음 네 가지 유형의 스위치가 가장 많이 사용됩니다.
- 단극단투(SPST)
- 단극쌍투(SPDT)
- 쌍극단투(DPST)
- 쌍극쌍투(DPDT)
수동 스위치는 일상 생활에서 흔히 볼 수 있지만 릴레이에도 동일한 개념을 적용할 수 있습니다. 릴레이 는 전기로 작동하는 전기기계식 스위치입니다. 각 스위치 유형마다 회로를 제어하는 주요 구성품 2개가 있는데 바로 스위치 극과 스위치 스로우입니다.
- 스위치 극: 스위치 극은 스위치나 릴레이가 제어하는 개별 회로의 수를 말하는 것입니다. 나중에 살펴보겠지만 단극단투(SPST) 스위치는 단일 회로를 제어합니다.
- 스위치 스로우: 스위치 스로우는 스위치 각 극에 있는 출력 연결부의 수를 말하는 것입니다. 예를 들어, 단극쌍투(SPDT) 스위치는 극이 1개이고 스위치 출력 옵션이 2개입니다.
SPST 스위치란 무엇일까요?
가장 단순한 형태의 스위치가 단극단투(SPST) 스위치입니다. 단극단투(SPST) 스위치는 기본적인 "ON/OFF" 방식으로 단일 회로를 제어하며, 전기 연결 지점 역할을 하는 터미널 2개로 구성됩니다. 스위치를 "켜면" 두 터미널이 연결됩니다. 스위치를 "끄면" 두 터미널이 끊깁니다.
방에 있는 조명 스위치에는 단극단투(SPST) 스위치가 사용될 것입니다. "OFF" 위치에서는 회로가 끊겨 조명이 꺼집니다. 스위치를 "ON"으로 설정하면 연결된 두 개의 터미널이 회로를 완성하여 조명이 켜집니다.
단극쌍투(SPDT) 스위치란 무엇일까요?
단극쌍투(SPDT) 스위치는 터미널 3개로 구성되며, 소스 터미널과 출력 터미널 둘 중 하나를 이어줍니다. 단극쌍투(SPDT) 스위치는 "ON/ON" 구성이 가능해 스위치의 입력 터미널이 스위치가 제어할 수 있는 회로 둘 중 하나를 항상 완성합니다.
- 스위치가 "ON-1" 위치이면 입력 터미널이 첫 번째 출력 터미널과 연결되어 첫 번째 회로를 완성합니다.
- 스위치가 "ON-2"로 설정되면 두 번째 출력 터미널이 입력 터미널과 연결되어 두 번째 회로를 완성합니다.
두 회로 옵션 모두 입력 터미널에 의존하기 때문에 주어진 시점에 완성된 회로 하나만 존재할 수 있다는 점에서 이 스위치는 단극 스위치입니다. 헷갈릴 수 있지만 일부 단극쌍투(SPDT) 스위치는 세 번째 구성이 존재합니다. 이 세 번째 스위치는 첫 번째 회로와 두 번째 회로 모두 완성되지 않는 "OFF" 상태로 설정할 수 있습니다. 이 단극쌍투(SPDT) 회로 전환을 "ON/OFF/ON"으로 표현합니다.
쌍극단투(DPST) 스위치란 무엇일까요?
쌍극단투(DPST) 스위치는 네 가지 터미널이 있고, 소스 터미널 2개를 해당하는 출력 터미널에 연결할 때 주로 사용됩니다(절대 서로를 연결하지 않음). 쌍극단투(DPST) 스위치는 터미널 쌍이 연결되거나("ON") 분리되는("OFF") "ON/OFF" 구성으로 사용할 수 있습니다.
스위치에 네 개의 터미널(1번, 2번, 3번, 4번)이 있다고 생각해보겠습니다.
- 1번과 3번 터미널은 첫 번째 터미널 쌍이며, 2번과 4번 터미널과 전기적으로 완전히 분리됩니다.
- 2번과 4번 터미널은 두 번째 쌍입니다.
- 스위치가 "ON" 위치에 있으면 1번과 3번 터미널이 연결되어 회로 1이 완성됩니다.
- 2번과 4번 터미널은 동시에 연결되어 분리된 회로 2를 완성합니다.
기능의 측면에서 쌍극단투(DPST) 스위치는 단극단투(SPST) 스위치 2개가 동시에 작동하는 것과 같습니다. 쌍극단투(DPST) 스위치의 주요 이점은 두 회로가 서로 완전히 분리된다는 것입니다. 이 설정은 전압이 서로 다른 용도에서 유리할 수 있습니다. 쌍극단투(DPST) 스위치의 실제 예는 상태 표시등 회로에 고전압 부하 회로의 연결이 표시되는 경우입니다.
쌍극쌍투(DPDT) 스위치란 무엇일까요?
쌍극쌍투(DPDT) 스위치는 6개의 터미널로 구성되며, 이중 2개는 독립된 입력 터미널입니다. 각 극마다 두 가지 회로를 완성할 수 있습니다. 다시 말해 각 입력 터미널이 두 개의 출력 터미널과 연결되고 4개 출력 터미널이 모두 분리되어 있습니다. 쌍극쌍투(DPDT) 스위치는 여기서 다룰 스위치 중에서 가장 앞선 유형이므로 쌍극쌍투(DPDT) 스위치를 주문할 때는 데이터시트를 확인해야 합니다.
아래 그림은 NKK Switches'의 이중 씰, 방수 패키지형 S 시리즈 S7AWB 스위치입니다.
데이터시트 하단의 "스로우 및 계통도" 부분을 잘 살펴보십시오. 이 부분에는 입력 터미널 2개(2번, 5번)와 해당하는 출력 터미널(1번과 3번, 4번과 6번)이 표시되어 있습니다. S7AWB 모델은 스위치 위치가 3개로 구성됩니다(상, 중, 하). 스위치가 "UP" 위치일 때는 입력 터미널 2번이 출력 터미널 3번에 연결됩니다. 입력 터미널 5번은 전기적으로 분리되지만 출력 터미널 6번과는 연결됩니다.
스위치와 릴레이를 설계하고 구입할 때는 다음 두 가지 사항을 기억해야 합니다.
- 제조업체들은 단순한 모델에는 제조비를 절감하기 위해 복잡한 스위치 패키지를 사용합니다. 예를 들어, S21AWB 는 단순한 쌍극단투(DPST) 스위치이지만 다른 S 시리즈 스위치와 동일한 이중 씰 방수 패키지에 담겨 있습니다. 데이터시트에 있는 나머지 모델은 모두 쌍극쌍투(DPDT) 스위치입니다. 일부 특수한 시나리오에서는 스위치 터미널이 전혀 사용되지 않을 수 있으므로 스위치를 배선할 때 관련 데이터시트를 참조해야 합니다.
- 스위치에는 특정 용도에 적합한 "순간 전략"이 있습니다. 자동차의 자동 윈도우 버튼 같은 순간 전략을 생각해보세요. 사용자가 작동할 때 스위치 위치만 작동합니다. 사용자가 버튼을 놓으면 스위치가 원위치로 돌아갑니다. 위의 데이터시트에서는 괄호 안에 순간 전략 기능을 표시했습니다. 순간 회로 전환이 있는 스위치는 "(ON) OFF ON" 또는 "(ON) OFF (ON)"로 표시되어 있을 것입니다.
결론
그 외의 다양한 스위치에는 6PDT 토글 스위치 또는 DP3T 토글 같은 다양한 극/스로우 구성이 있습니다. 회전 스위치 는 거의 제한이 없는 극과 스로우 조합으로 구성됩니다. 극과 스로우의 기본 유형을 알면 단순한 회로와 복잡한 회로를 설계할 때 크게 도움이 될 것입니다.
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