У вас много электронных компонентов, проводов и батареек, но вы не знаете, как включать и выключать электричество? Для этого используются переключатели и реле.
Включение и выключение с помощью переключателей
Когда вы выключаете фонарик, вы отсоединяете провода, идущие от аккумулятора к лампочке. Все переключатели работают по одному и тому же принципу: они соединяют провода, чтобы обеспечить протекание электрического тока, или отсоединяют провода, чтобы остановить протекание тока.
При выключении фонаря переключатель находится в открытом положении. В открытом положении провода отключены, поэтому ток не протекает. При включении фонаря переключатель находится в закрытом положении. В закрытом положении провода соединяются, позволяя току течь.
Начнем с простых переключателей
Ваш фонарик обычно имеет ползунковый переключатель. С помощью ползункового переключателя вы перемещаете переключатель вперед и назад, чтобы включить или выключить свет. Однако тумблер, кулисный или ползунковый переключатель могут выполнять ту же работу, поэтому используйте тот, который вам удобен. Например, ползунковый переключатель отлично подходит для круглого ручного фонарика из-за удобного положения большого пальца, но тумблер лучше всего подойдет для устройства, которое стоит на столе.
Кнопочные выключатели выпускаются в трех вариантах:
- Нормально закрытый (НЗ): Этот переключатель отключает кабель только при нажатии кнопки.
- Нормально открытый (НЕТ): Этот переключатель подключает провод только при нажатии кнопки.
- Нажать/оттолкнуть: этот переключатель подключает кабель одним щелчком и отключает другим.
Кнопочные переключатели обычно используются в электронике для запуска или остановки цепи. Например, вы нажимаете нормально разомкнутый кнопочный переключатель, чтобы позвонить в дверной звонок.
Что внутри переключателя?
Базовые переключатели, которые мы обсуждали, относятся к типу однополюсных и однопереходных (SPST). Эти переключатели имеют один провод, входящий в переключатель, и один провод, выходящий из переключателя.
Иногда вы можете встретить другой тип выключателя, называемый двухполюсным. Если однополюсные переключатели имеют один входной провод, то двухполюсные переключатели имеют два входных провода. Однопозиционные переключатели позволяют подключать или отключать каждый входной провод к одному выходному проводу, а двухпозиционные переключатели позволяют выбирать, к какому из двух выходных проводов подключить каждый входной провод.
Существует несколько вариантов однополюсных и двухполюсных:
- Однополюсный двойной ход (SPDT): Один провод входит в выключатель, а два провода выходят из него. Используйте однополюсный переключатель, если хотите выбрать, какое устройство включается цепью (например, зеленый свет, позволяющий людям войти в комнату, или красный свет, чтобы они оставались за дверью).
- Двухполюсный однонаправленный (DPST): К этому переключателю входят два провода и два провода выходят из него. Используйте переключатель DPST для одновременного управления двумя отдельными цепями.
- Двухполюсный двойной бросок (DPDT): К этому переключателю входят два провода и выходят четыре провода. Переключатель DPDT имеет три положения: в первом положении подключена первая пара выходных проводов, во втором положении отключены все четыре провода (некоторые переключатели DPDT не имеют такого положения), а в третьем положении — второй переключатель. пара выходных проводов подключена. Этот переключатель может изменить напряжение постоянного тока, заставив двигатель вращаться в другом направлении.
Использование реле для переключения переключателя
Реле – это переключатель с электрическим управлением. Когда ваше устройство подает на реле 5 В, электромагнит активируется и замыкает переключатель внутри реле. Если вы подключите этот переключатель к 117 вольтам, вы сможете активировать достаточно света и сирен, чтобы Герман побежал.
Как работают реле
Электромагнит реле может представлять собой простую проволоку, намотанную на железный стержень или даже гвоздь. Когда по проводу течет ток, гвоздь становится магнитом. При отключении тока гвоздь теряет свои магнитные свойства.
Магниты притягивают или отталкивают друг друга в зависимости от их полюсов. Внутри реле находится рычаг, прикрепленный к магниту. Когда напряжение течет через катушку с проводом, электромагнит притягивает рычаг и переключатель замыкается, подавая 115 вольт на фары и сирены. При отключении тока электромагнит обесточивается и пружина тянет рычаг назад, размыкая выключатель.
