Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Composante du mois: le commutateur

Les commutateurs sont un composant électronique fondamental, ils existent dans une variété de styles et de configurations, et ils ont de nombreuses utilisations différentes. De l'allumage d'une lumière à la commande d'un bras robotique, les commutateurs sont le mécanisme de commande idéal. Au niveau physique, les commutateurs contrôlent le flux d'informations sur Internet et lancent les fusées que nous envoyons dans l'espace. Si le symbole universel d’une idée brillante est l’ampoule électrique, il est alors prudent de supposer qu’un interrupteur se trouve à l’intérieur de chacun de nous, dans l’attente d’être inversé.

Pour avoir une idée de la créativité des utilisateurs lors de l’utilisation de commutateurs dans des projets, nous examinerons au cours des prochains mois certaines des applications les plus intéressantes que nous avons rencontrées. Nous serons également à l’affût de nouveaux usages intéressants. Si vous ou quelqu'un que vous connaissez avez un projet avec une application intéressante de commutateurs, faites le nous savoir en laissant un lien dans les commentaires ci-dessous.

Nous allons commencer par une introduction aux commutateurs via un extrait de l’Encyclopédie des composants électroniques de Charles Platt, volume 1:


Ce qu'il fait

Un commutateur contient au moins deux contacts qui se ferment ou s'ouvrent lorsqu'un levier ou un bouton externe est basculé ou déplacé. Les symboles schématiques correspondant au type d'interrupteur marche-arrêt le plus élémentaire sont illustrés à la Figure 6-1.

Le type le plus fondamental de commutateur est un commutateur de couteau, illustré à la figure 6-2. Bien que cela fût courant dans les premiers jours de la découverte électrique, il est aujourd'hui limité à des fins éducatives dans les écoles et (dans un format plus robuste) aux panneaux d'alimentation en courant alternatif, où la grande surface de contact permet de conduire à des intensités élevées, et il peut être utilisé pour «basculer à chaud» une charge importante.

Comment ça marche

le pôle d’un interrupteur est généralement connecté à un contact mobile qui établit ou rompt une connexion avec un contact secondaire. S'il n'y a qu'un seul pôle, c'est un unipolaire commutateur. S'il y a un pôle supplémentaire, isolé électriquement du premier, avec son propre contact ou jeu de contacts, il s'agit d'un bipolaire commutateur, également connu sous le nom d'un bipolaire commutateur. Les interrupteurs de plus de 4 pôles sont rares.

Figure 6-1. Les deux symboles schématiques les plus courants d'un commutateur SPST, également appelé commutateur tout ou rien. Les symboles sont fonctionnellement identiques.

S'il n'y a qu'un seul contact secondaire par pôle, il s'agit d'un jet unique ou ST commutateur, qui peut également être décrit comme un Allumé éteint ou éteint allumé commutateur. S'il y a un contact secondaire supplémentaire par pôle, et que le pôle de l'interrupteur se connecte au second contact tout en déconnectant le premier, il s'agit d'un double lancer ou DT commutateur, également connu sous le nom d'un à double sens commutateur.

Figure 6-2. Un interrupteur à couteau DPST destiné à l'environnement éducatif.

Un commutateur à double course peut avoir une position centrale supplémentaire. Cette position peut ne pas avoir de connexion (c'est une position “off”) ou, dans certains cas, être connectée à un troisième contact.

Lorsqu'un commutateur est doté d'un ressort pour revenir à l'une de ses positions lorsque la pression manuelle est relâchée, il fonctionne comme un bouton-poussoir même si son apparence physique peut être identique à celle d'un commutateur.

Des variantes

Interrupteur à flotteur, interrupteur au mercure, interrupteur à lames, interrupteur à pression, et Commutateur à effet Hall sont considérés comme des dispositifs de détection et se trouvent dans le volume 3.

Terminologie

De nombreux types de commutateurs contiennent des éléments qui remplissent les mêmes fonctions communes. le actionneur est le levier, le bouton ou la bascule que l'utilisateur tourne ou pousse. UNE bague entoure l’actionneur sur un commutateur à bascule. le contact commun à l'intérieur d'un commutateur est connecté avec le pôle de l'interrupteur. Généralement un contact mobile y est attaché intérieurement, pour toucher le contact secondaire, également appelé contact fixe lorsque le contact mobile est inversé.

Poteaux et Lancer

Les abréviations identifient le nombre de pôles et de contacts à l'intérieur d'un commutateur. Quelques exemples le préciseront:

SPST également connu sous le nom de 1P1T

Un pôle, simple lancer

DPST également connu sous le nom 2P1T

Double pole, simple lancer

SPDT également connu sous le nom de 1P2T

Double jet double

3PST également connu sous le nom de 3P1T

Trois pôles, simple lancer

D'autres combinaisons sont possibles.

La figure 6-3 montre les symboles schématiques pour les commutateurs à double course à 1, 2 et 3 pôles. Les lignes en pointillés indiquent une connexion mécanique, de sorte que toutes les sections du commutateur se déplacent ensemble lorsque le commutateur est tourné. Aucune connexion électrique n'existe entre les pôles.

Figure 6-3. Les symboles schématiques représentent trois types d'interrupteur à double course. En haut à gauche: unipolaire. En bas à gauche: bipolaire. Droite: Triple pôle, plus communément appelé tripolaire.

Comportement On-Off

Les mots ON et OFF sont utilisés pour indiquer les états possibles d'un commutateur. Le mot supplémentaire NONE est utilisé par certains fabricants pour indiquer qu'un commutateur n'a pas de position centrale. Certains fabricants ne s’embêtent pas avec le mot NONE, en supposant que si le mot est omis, il n’existe pas de position centrale.

ON-OFF ou ON-NONE-OFF

Un interrupteur SPST on-off de base sans position centrale.

ON-ON ou ON-NONE-ON

Un interrupteur SPDT de base sans position centrale.

ON-OFF-ON

Un interrupteur à double course avec une position centrale désactivée (aucune connexion lorsque l’interrupteur est centré).

ON-ON-ON

Un commutateur à trois positions dont la position centrale est connectée à son propre ensemble de terminaux.

Les parenthèses sont utilisées dans les descriptions des commutateurs à ressort pour indiquer un état momentané qui ne dure que tant que la pression est exercée sur l'actionneur.

(ON) -OFF ou OFF- (ON)

Un interrupteur à ressort qui est normalement éteint et revient dans cette position lorsque la pression est relâchée. Aussi connu sous le nom NON (normalement ouvert), et parfois décrit comme FORMULAIRE A. Ses performances s'apparentent à celles d'un bouton-poussoir et sont parfois décrites comme un faire-faire lien.

ON- (OFF) ou (OFF) -ON

Un interrupteur à ressort qui est normalement allumé et qui revient à cette position lorsque la pression est relâchée. Ceci est parfois décrit comme un faire-break lien. Aussi connu sous le nom Caroline du Nord (normalement fermé), et parfois décrit comme FORMULAIRE B.

(ON) -OFF- (ON)

Un commutateur à double course à ressort avec une position centrale sans connexion vers laquelle il retourne lorsque la pression sur son actionneur est relâchée.

D'autres combinaisons de ces termes sont possibles.

La plupart des interrupteurs à double course interrompent la connexion avec un contact (ou un ensemble de contacts) avant d'établir la connexion avec le deuxième contact (ou un ensemble de contacts). Ceci est connu comme un pause avant de faire commutateur. Beaucoup moins commun est un faire avant la pause commutateur, également connu sous le nom d'un commutateur de court-circuit, ce qui établit une seconde connexion un moment avant la rupture de la première connexion. L'utilisation d'un commutateur de court-circuit peut entraîner des conséquences imprévues sur les composants électroniques qui y sont connectés, car les deux côtés du commutateur seront brièvement connectés lors de la rotation du commutateur.


Voici un diaporama de certaines des variantes de commutateurs intéressantes de l’Encyclopédie des composants électroniques de Charles Platt, volume 1:

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Pour en savoir plus sur les microcommutateurs, les bascules, les curseurs, les commutateurs, les DIP, les SIP, les commutateurs à palettes, etc., consultez l’Encyclopédie des composants électroniques, volume 1, de Charles Platt. Il s’agit d’une ressource informative, concise et bien organisée, idéale pour les enseignants, les amateurs, les ingénieurs et les étudiants qui souhaitent une référence rapide en électronique.

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