هر آنچه که باید درباره کلیدهای برق بدانید

فهرست مندرجات
1. معرفی
2. معرفی و انواع سوئیچ های رایج
3. آخرین پیشرفت های تکنولوژیکی
4. اندازه بازار
5. توصیه های انتخاب
6. خلاصه

معرفی

ما تقریباً هر روز از تعداد بی‌شماری سوئیچ استفاده می‌کنیم، از جمله زمانی که می‌خواهید از ماشین، ماشین لباسشویی، چراغ برق استفاده کنید یا حتی صفحه تلفن همراه خود را روشن کنید. سوئیچ ها بدون شک یکی از رایج ترین قطعات الکتریکی هستند که در زندگی روزمره با آن مواجه می شویم. آنها وسایلی هستند که به طور خودکار یا دستی مدارها را متصل یا قطع می کنند، جریان جریان را قطع می کنند یا جهت جریان را در مدار تغییر می دهند، در نتیجه شروع و توقف تجهیزات الکتریکی را کنترل می کنند، برنامه ها را انتخاب می کنند یا انتقال نیرو را کنترل می کنند.

این مقاله نحوه عملکرد سوئیچ ها، انواع رایج، استانداردهای گواهی ایمنی مربوطه و آخرین پیشرفت های تکنولوژیکی در این زمینه را بررسی می کند.

معرفی و انواع سوئیچ رایج

تقریباً تمام سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی از حداقل یک سوئیچ برای کنترل عملیات «روشن» و «خاموش» دستگاه استفاده می‌کنند. به زبان ساده، یک سوئیچ یک مدار را با فعال یا غیرفعال کردن تمام یا برخی از قطعات یا فرآیندهای متصل به آن کنترل می کند.

سوئیچ ها در درجه اول دو کار را انجام می دهند: باز کردن یا بستن مدارها و کنترل انتقال برق و عموماً یک یا چند کنتاکت دارند. حالت "بسته" یک کنتاکت نشان دهنده رسانایی است که به جریان اجازه می دهد، در حالی که حالت "باز" ​​یک سوئیچ نشان دهنده عدم رسانایی، تشکیل یک مدار باز و جلوگیری از جریان جریان است.

اگرچه این عملکرد ممکن است ساده به نظر برسد، اما نسخه های بیشماری را برای سناریوهای برنامه های مختلف ایجاد کرده است. در زیر رایج ترین انواع سوئیچ ها را معرفی می کنیم و اصول آنها را به اختصار توضیح می دهیم.

سوئیچ ها و سوئیچ های دکمه ای را تغییر دهید

کلیدهای ضامن و کلیدهای دکمه ای رایج ترین انواع کلیدهای الکتریکی هستند که با مکانیزم اهرمی یا دکمه ای مشخص می شوند که می توان آن را برای باز کردن یا بستن مدار تغییر داد. آنها عملکرد و وضعیت یک سیستم الکتریکی را با تغییر موقعیت ها تغییر می دهند. آنها معمولاً از دو کنتاکت تشکیل شده‌اند که وقتی اهرم یا دکمه به یک موقعیت خاص منتقل می‌شود بسته می‌شوند و اجازه می‌دهند مدار بسته شود و جریان جریان پیدا کند. هنگامی که اهرم یا دکمه به موقعیت دیگری منتقل می شود، کنتاکت ها باز می شوند، مدار قطع می شود و از جریان جریان جلوگیری می کند. این نوع کلیدها معمولاً در وسایلی مانند لامپ و کتری یافت می شوند.

سوئیچ های دوار

کلیدهای چرخشی معمولاً دارای یک دستگیره هستند که می توان آن را چرخاند و هر افزایش یا موقعیت سوئیچ می تواند قسمت های مختلف یک سیستم را کنترل کند. موقعیت توقف نهایی دستگیره، فرمان کنترل سوئیچ را تعیین می کند. سوئیچ های چرخشی علاوه بر انتخاب باز یا بسته شدن مدار از طریق کنتاکت ها در موقعیت های مختلف، می توانند جریان جریان را با تنظیم اندازه مقاومت های داخلی نیز کنترل کنند. این باعث می شود آنها برای کنترل تغییرات برنامه یا تنظیم سرعت عملکرد مناسب باشند. کلیدهای چرخشی به طور گسترده ای برای کنترل صدا، کنترل سرعت فن و کنترل زمان در وسایلی مانند ماشین لباسشویی، اجاق گاز و مایکروویو استفاده می شوند.

سوئیچ های نی

A سوئیچ نی یک کلید مغناطیسی است که معمولاً در مدارهای الکترونیکی استفاده می شود. اگرچه به طور معمول روزانه دیده نمی شود، اما یک جزء ضروری در کنترل مدار برای برنامه هایی مانند اتومبیل و آلارم درب/پنجره است.

سوئیچ های نی از یک محفظه شیشه ای مهر و موم شده تشکیل شده اند که حاوی دو نی فرومغناطیسی است. تماس یا جدا شدن نی ها توسط یک میدان مغناطیسی خارجی ایجاد شده توسط یک آهنربای دائمی یا یک سیم پیچ الکترومغناطیسی کنترل می شود و در نتیجه جریان جریان را کنترل می کند.

سوئیچ های رید معمولاً برای تشخیص باز بودن یا در حرکت بودن چیزی مانند تشخیص وضعیت باز/بسته سیلندر یا نظارت بر امنیت در درها و پنجره ها استفاده می شوند. پوشش شیشه ای سوئیچ نی امکان استفاده از آن را تقریبا در هر محیطی فراهم می کند. در حالت عادی باز، برق مصرف نمی کند. روش کنترل مغناطیسی عملکرد عملاً بدون تلفات را تضمین می کند و امکان میلیاردها عملیات باز و بسته شدن مدار را فراهم می کند. در نتیجه، سوئیچ‌های نی به سرعت در تجهیزات تست و اندازه‌گیری، سیستم‌های امنیتی و لوازم خانگی توسعه یافته‌اند. در آینده ممکن است بازار قابل توجهی در کاربردهای مختلف داشته باشند.

علاوه بر این، سوئیچ‌ها را نیز می‌توان بر اساس عملکردشان طبقه‌بندی کرد، از جمله کلید معمولی باز (NO) که قبلاً ذکر شد، که اجازه نمی‌دهد جریان از کنتاکت‌هایش در موقعیت پیش‌فرض عادی خود عبور کند. هنگامی که سوئیچ فعال می شود (به عنوان مثال، با فشار دادن یک دکمه)، اجازه می دهد تا جریان جریان یابد. از سوی دیگر، سوئیچ معمولی بسته (NC) وجود دارد که در آن کنتاکت ها در موقعیت پیش فرض عادی خود قرار دارند و به جریان اجازه می دهند. هنگام فعال شدن، سوئیچ برق کنتاکت ها را قطع می کند و از عبور جریان از آن جلوگیری می کند. کلیدهای NC معمولاً در مدارهای حفاظتی توقف اضطراری استفاده می شوند.

بر اساس اصل کنترل زمان رله‌های الکترومغناطیسی، سوئیچ‌های تاخیر را می‌توان بیشتر به دسته‌های کنترل‌شده با صدا، کنترل‌شده با نور، کنترل‌شده با لمس و غیره طبقه‌بندی کرد. این سوئیچ‌ها اغلب در کلیدهای لمسی ورودی-خروجی استفاده می‌شوند که برای رسیدن به اتصال و قطع شدن مدار بر نیروی فنر فلزی تکیه می‌کنند. هنگامی که دکمه سوئیچ به آرامی فشار داده می شود، سوئیچ روشن می شود و با رها شدن دکمه، کلید خاموش می شود. در حال حاضر، چه از یک کلیک ماوس یا صفحه لمسی در گوشی هوشمند استفاده می کنید، از یک سوئیچ لمسی استفاده می کنید.

آخرین پیشرفت های تکنولوژیکی

آخرین پیشرفت‌های فناوری در فناوری سوئیچ‌های الکتریکی عمدتاً بر بهبود سطح هوشمندی تمرکز دارد و در عین حال به طور مداوم در کوچک‌سازی، قابلیت اطمینان، ایمنی، بهره‌وری انرژی و پایداری توسعه می‌یابد.

سوئیچ ها به عنوان یک پایانه کنترلی که مستقیماً با مردم در تعامل است، با توسعه فناوری اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی، از نظر هوشی به سرعت پیشرفت کرده اند. صفحه نمایش های لمسی و قابلیت برنامه ریزی رایج تر شده اند و روند تعامل کنترل دستی را روان تر می کنند. همراه با فناوری نظارت از راه دور و هوش مصنوعی، کاربران می‌توانند وضعیت سوئیچ‌های الکتریکی را در زمان واقعی نظارت و کنترل کنند و از طریق برنامه‌نویسی به کنترل شخصی لوازم خانگی هوشمند دست یابند. سیستم های خانه هوشمند می تواند عادات زندگی کاربران را یاد بگیرد و کنترل کند سوئیچ های هوشمند برای خودکار کردن عملکردهایی مانند تهویه مطبوع یا روشنایی.

انواع جدید سوئیچ ها می توانند با شبکه های قدرت پیچیده و سیستم های صنعتی سازگار شوند و با یکپارچه سازی فناوری هایی مانند جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) امکان استفاده کارآمدتر از انرژی را فراهم کنند. سوئیچ های محافظ دیجیتال می توانند ایمنی وسایل برقی را افزایش دهند. مواد پیشرفته عملی مصرف انرژی کم، طراحی سازگار با محیط زیست و پایدار را امکان پذیر می کند. پیش بینی می شود با رواج خانه های هوشمند، بازار سوئیچ های هوشمند به تدریج گسترش یابد.

اندازه بازار

سوئیچ ها به عنوان یک جزء کنترلی ضروری در زمینه الکترونیک، اندازه بازار قابل توجهی دارند. طبق تحقیقات مقدماتی، بازار جهانی کلیدهای برق در سال 14.1 به 2022 میلیارد دلار رسید و انتظار می رود تا سال 23.8 به حدود 2032 میلیارد دلار برسد، با CAGR 5.37٪ در دوره پیش بینی از 2023 تا 2032.

طبق گفته Dataintelo، در بخش‌های خاص، بازار جهانی سوئیچ‌های هوشمند پیش‌بینی می‌شود که از 1.02 میلیارد دلار در سال 2017 به 2.48 میلیارد دلار تا سال 2030 با نرخ CAGR 10.5 درصدی از سال 2017 تا 2030 رشد کند. (IoT) در کاربردهای مسکونی و تجاری.

با این حال، هزینه های نصب بالا و فقدان تخصص فنی ممکن است رشد بازار را در طول دوره پیش بینی مهار کند. انتظار می رود بازار جهانی سوئیچ نی تا سال 1427.05 از 2028 میلیون دلار در سال 888.7 به 2021 میلیون دلار برسد، با CAGR 7٪ در دوره پیش بینی (2021-2028). این رشد به دلیل افزایش تقاضا برای سوئیچ‌های نی در کاربردهای مختلف خودرو مانند سنسورهای کیسه هوا و سیستم‌های کروز کنترل، نیاز روزافزون به ایمنی و امنیت، و قابلیت اطمینان و دوام بالای این محصولات در محیط‌های سخت مانند سرمای شدید یا گرما ایجاد می‌شود.

توصیه های انتخاب

پس از درک دانش اولیه سوئیچ‌های الکتریکی، توجه به پارامترهای خاص هنگام انتخاب کلیدهای برق برای اطمینان از سازگاری با کاربرد خاص شما بسیار مهم است. پارامترهای اصلی کلیدهای برق عبارتند از:

• ولتاژ: به ولتاژ ایمن مجاز برای سوئیچ در طول عملکرد عادی اشاره دارد.
• دارای رتبه فعلی: حداکثر جریان ایمن مجاز برای عبور از سوئیچ هنگام روشن شدن را نشان می دهد. بیش از این مقدار ممکن است باعث ایجاد قوس بین دو کنتاکت شود.
• مقاومت عایق: به مقدار مقاومت بین قسمت های هادی و عایق سوئیچ اشاره دارد. مقدار مقاومت عایق باید بالاتر از 100MΩ باشد.
• مقاومت تماس: به مقدار مقاومت بین هر جفت کنتاکت زمانی که سوئیچ در حالت باز است اشاره دارد. به طور کلی، باید کمتر از 0.1-0.5Ω باشد و مقدار کوچکتر ترجیح داده می شود.
• ولتاژ تحمل می کند: حداکثر ولتاژی را که سوئیچ می تواند بین هادی و زمین تحمل کند را نشان می دهد
• طول عمر: به تعداد دفعاتی که سوئیچ می تواند در شرایط کاری عادی کار کند اشاره دارد. معمولاً باید حدود 5,000-35,000 بار باشد.
• سازگاری: از سازگاری بین سوئیچ و محیط مدار موجود اطمینان حاصل کنید.
• گواهینامه ایمنی: هنگام تولید و خرید سوئیچ ها، مهم است که محصولاتی را انتخاب کنید که گواهینامه های ایمنی مربوطه را دریافت کرده باشند، از جمله استاندارد کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) IEC 60669-1:2017، استاندارد بین المللی کلید ولتاژ پایین و چرخ دنده کنترل IEC 60947-3:2018 برای تجهیزات الکتریکی هماهنگی بین المللی و تجهیزات الکتریکی بین المللی 61140:2016، استاندارد کلی برای کلیدهای الکتریکی منتشر شده توسط Underwriters Laboratories (UL) UL 61058-1، استاندارد اروپایی EN 60669-1، استاندارد ملی چین GB 16915.1-2017، و استاندارد صنعتی ژاپن JIS C 4520-1:2014، لطفاً خط مشی منطقه خود را نیز در نظر بگیرید.

خلاصه

کلیدهای الکتریکی اجزای حیاتی برای کنترل عملکرد سیستم های قدرت هستند. این مقاله مروری بر دانش پایه، انواع رایج، آخرین تحقیقات، اندازه بازار و توصیه‌های انتخاب سوئیچ ارائه کرده است. امیدواریم این مقاله بتواند درک شما را از این جزء مهم باز کند، درست مانند نحوه باز کردن یک سوئیچ یک مدار الکتریکی.

مهم نیست که سوئیچ برقی شما نیاز داشته باشد، هر چیزی را که به دنبال آن هستید پیدا خواهید کرد Chovm.com.