Расключение проходного выключателя схема одноклавишного: Страница не найдена – Сайт для электриков и домашних мастеров

Схема подключения проходного выключателя

Правильно подключенный проходной выключатель позволяет управлять освещением с двух и более мест, что очень удобно. Например, в доме имеется длинный коридор, включив свет в начале, вы сможете выключить свет в конце коридора вторым выключателем. Довольно часто такие схемы используют для управления освещением лестниц.

Рассмотрим типовую схему управления освещением из двух мест.

При нажатии клавиши любого выключателя можно включить или выключить лампу независимо от второго переключателя. 

Реализовать схему управления освещением с двух мест несложно, несмотря на ее кажущуюся запутанность. Главное необходимо найти на переключателе общую клемму, то есть ту, которая не переключается. Как правило, эта клемма помечена красным цветом, буквой L или цифрой 1.

Определив эти клеммы, подключаем к ним на одном переключателе фазный провод, а на втором провод, идущий от лампочки. Оставшиеся две клеммы на переключателях соединяются между собой в любой последовательности. Нулевой провод приходит на лампочку по схеме напрямую из распредкоробки.

Схема подключения проходного выключателя Легранд.

Схема управления освещением из трех мест мало чем отличается от предыдущей, в ней добавлен еще один перекрестный переключатель (его еще иногда называют промежуточным), имеющий четыре клеммы подключения проводов. Как следует из названия, при нажатии клавиши происходит одновременное крестообразное переключение двух независимых электрических линий.

Представленная схема будет работоспособна при увеличении количества промежуточных переключателей. Таким образом, используя представленную схему можно управлять освещением из трех и более мест.

Схема проходного выключателя с управлением из трех мест.

Двухклавишный проходной выключатель позволяет отдельно управлять двумя независимыми линиями светильников или одной люстрой с отдельными включениями ламп.

Конструктивно двухклавишный проходной выключатель состоит из двух одноклавишных проходных, совмещенных в одном корпусе. При подключении будьте внимательны, не путайте контакты, иначе схема работать не будет.

Схема подключения проходного двухклавишного выключателя Легранд.

Материалы, близкие по теме:

Схема подключения проходного выключателя с 3х мест

Схема подключения и принцип работы проходного выключателя

Давайте рассмотрим схему подключения и принцип работы проходного выключателя, или как его еще называют переключатель, так как многие зачастую думают, что он сложен по своей конструкции.

Управление лампой из двух мест

Представим, что у нас имеется длинная комната или коридор, на одном конце которого установлен проходной выключатель 1 (В-1), а на другом конце проходной выключатель 2 (В-2).

В нормальном состоянии у нас люстра не горит (переключающий элемент В-1 находится в положении 1.1–1.3, а В-2 в положении 2.1–2.2) нет замкнутого контура, по которому проходил бы электрический ток.

Рис 1. Схема управления источником света из двух мест.

Если переключить В-1 (не зависимо от того в каком он был положении вкл/выкл) то у нас образуется замкнутый контур по участку 1.1–1.2 – 2.2–2.1, в результате этого люстра будет гореть. При переключении В-2 (переключающий элемент проходного В-2 будет находится в положении 2.1-2.3) – люстра погаснет.

Управление лампой из трех мест

Управлять источником света (лампой, люстрой) можно не только из двух но и из трех различных мест (комнат). Для этого нужно немного модернизировать рассмотренную выше схему управления.

При необходимости управлять источником света (лампой, люстрой) из трех мест необходимо в схему добавить один перекрестный переключатель.

Работает схема следующим образом. В комнате 1 установлен проходной выключатель 1 (В-1), в комнате 2 устанавливается проходной выключатель 2 (В-2), в комнате 3 установлен перекрестный переключатель 3.

Рис 2 Схема управления источником света из трех мест.

На рисунке контакты выключателей расположены таким образом что лампа не горит. Представим ситуацию когда в комнате 1 кто-то переключает В-1. Образуется замкнутая цепи по пути 1.1-1.2-3(1)-3(2)-2.2-2.1 и лампа горит.

Если переключить В-2 в комнате 2 с положения 2.1-2.2 на положение 2.1-2.3 то цепь разомкнется и лампа гореть не будет. При необходимости включить свет в комнате 3 достаточно переключить перекрестный переключатель и лампа начнет гореть по цепи 1.1-1.2-3(1)-3(3)- 2.3-2.1.

Похожие материалы на сайте:

• Подключения выключателя с подсветкой
• Как установить проходной выключатель

Общая информация

Когда может быть неудобна классическая схема:

На лестничных площадках. когда освещение включается только внизу на весь подъезд, или на каждой площадке отдельно для данного этажа.

В длинных коридорах с двумя выходами. Если включить свет при входе, пройти насквозь коридор и выйти, свет останется гореть впустую. За сутки расход электроэнергии станет непомерно высоким.

Для внешних фонарей у входа в здание. Часто бывает, что освещением крыльца можно управлять непосредственно от входа в здание. То есть, для того, чтобы включить фонарь в темное время суток, приходится идти до выключателя в темноте. Если же человек вошел в дом и зажег свет, ему придется или оставлять его на всю ночь, или выключать за собой и подниматься в квартиру впотьмах.

В проходных помещениях. Если даже квартира невелика, встречаются ситуации, когда человек входит в одну комнату, включает электроосвещение. Проходит в следующую, включает лампу там и идет обратно, в первое помещение, чтобы выключить электросветильники, ставшие уже не нужными. Гораздо удобнее будет провести дублирующую клавишу управления в дальнюю комнату.

У изголовья кровати. чтобы выключать верхнюю люстру. Бывают случаи, когда в спальне включено малое освещение – ночник или бра, и приходится вставать с кровати и идти выключать верхний свет. Чтобы этого избежать, можно установить дополнительный электровыключатель на люстру поблизости от кровати.

Итак, случаев, когда человек нуждается в дублирующих перекидных переключателях, довольно много. В каждом из них придет на помощь устройство, позволяющее включать и выключать светильники из разных помещений. разными клавишами и независимо друг от друга.

Такой способ очень практичен и помимо общего удобства помогает экономить электроэнергию. При помощи проходного электровыключателя не нужно оставлять свет, например, на крыльце, на всю ночь. Можно просто включить его с верхнего этажа по мере необходимости и выключить возле входной двери.

Проходной выключатель (переключатель) отличается от стандартного коммутирующего устройства одной конструктивной особенностью. Он имеет три, а не два контакта и может переключать фазу с одного контакта на другие два по очереди.

Осветительные лампы, подсоединенные по такому принципу, могут быть как люминесцентными. так и лампами накаливания. Кроме того, таким образом можно подключать любые приборы. помимо осветительных, нуждающиеся в подобной схеме включения/выключения.

Какие бывают выключатели?

Существует много признаков, на основании которых можно классифицировать выключатели:

• функциональность;
• дизайн;
• метод монтажа и пр.

Обязательным требованием, которому должно удовлетворять это приспособление, является использование для его создания ударопрочного материала высокого качества, который должен отличаться наличием гладкой поверхности. Для установки выключателей рекомендуется выбирать такие места, в которых к ним будет легко добраться. Подобные приспособления предназначены для эксплуатации в цепях скрытой и открытой электропроводки.

Сегодня немало представлено в продаже переключателей, которые имеют различное оформление и схему подключения. Наибольшее представительство имеют устройства, выполненные в классическом варианте. В то же время можно найти модели, благодаря которым можно придать интерьеру помещения необычный облик.

Благодаря широкому разнообразию в плане цветового решения выключателей, любой потребитель может подобрать для себя такое устройство, которое будет прекрасно гармонировать с мебелью, обоями и иными предметами интерьера. Особую группу образуют выключатели, оснащенные декоративными сменными панелями. Оценить все преимущества потребитель сможет уже сразу после установки выключателя. Именно по завершении монтажных работ, выполненных согласно схеме, выключатель может быть оборудован различными накладками.

Принято выделять следующие типы переключателей:

• обычные;
• проходные;
• одиночные;
• двойные;
• тройные.

Мы же уделим внимание проходным переключателям, которые рассчитаны на подключение одной световой группы из двух и более мест

Способ №2. Одноклавишный переключатель

Если вы беретесь переделывать двухклавишный
выключатель в одноклавишный переключатель с конструктивным изменением положения
клемм, желательно использовать два коммутатора одного типа или хотя бы схожие
по конструкции и размеру

Обязательно обратите внимание, позволяет ли
конструкция развернуть подвижную контактную группу выключателя таким образом,
чтобы в первом положении они замыкали один контакт, а во втором
противоположный

Порядок изготовления проходного выключателя с одной клавишей заключается в следующем:

1. Перед выполнением монтажных работ обязательно отключите электропитание на соответствующем участке цепи. Если вы отключаете только один автомат, обязательно проверьте отсутствие напряжение индикатором.
2. Если вы собираетесь снять действующий выключатель из коробки, сначала снимите фальшпанель и удалите фиксаторы. Затем ослабьте узлы крепления в коробке, достаньте сердцевину. Открутите провода подключения и удалите коммутатор из цепи освещения.
3. Если вы используете новый выключатель, можете пропустить предыдущий пункт. Тогда сразу переходите к демонтажу электрических контактов с полимерного или керамического основания.
4. При помощи отвертки разберите устройство, отделите металлические пластины – перекидные контакты.

Рис. 3. Разберите выключатель

В зависимости от конструкции выключателя
вам понадобится открутить болты, вытянуть пружины из станины или расцепить
замок.

На
керамическом или полимерном основании расположены неподвижные контакты. Одни из
них потребуется развернуть на 180°, чтобы при переключении клавиши замыкался
второй контакт.

Рис. 4: разверните один из контактов

Но такая манипуляция возможна не на всех
коммутаторах, в некоторых вариациях придется доработать контакты – припаять
дополнительную шину, чтобы удлинить ламели. Поэтому  в каждой модели нужно детально разобраться.

На
вводе фазного провода установите перемычку, чтобы приравнять потенциал на обеих
клеммах.

Рис. 5: установите перемычку

• Ту
  же процедуру повторите со вторым выключателем, чтобы получились два проходных.
  Соберите все элементы в обратной последовательности, но вместо двух клавиш
  установите одну, которая по габаритам сможет свободно двигаться на имеющемся
  креплении.
• Установите
  оба переключателя в коробки под них. От выходных клемм одного подключите
  провода к аналогичным контактам другого. Пары контактов должны соединяться
  отдельными проводами.

Перед вводом в работу, желательно проверить качество замыкания при переключении. Для этого прозвоните цепь на обе пары контактов —  у вас должно получиться практически нулевое сопротивление в обоих вариантах.

В противном случае клавиша одного из проходных выключателей неплотно прилегает в определенном положении, соответственно, выключатель нужно будет перебрать и устранить неполадку. Если вы планируете прокладывать проводку, актуально использовать трехжильный провод  таким будет гораздо удобнее работать.

Монтаж распределительной коробки

Все провода при монтаже ДПВ необходимо концентрировать в распределительной коробке. Это уменьшит количество штроб и упростит обслуживание электропроводки в случае изменения количества светильников или схемы их переключения.

Желательно размещать распредкоробку между двумя концевыми выключателями на уровне расположенного по центру комнаты осветительного прибора. Однако окончательный выбор места монтажа проводится исходя из конкретной конфигурации помещения и особенностей размещения элементов электрической схемы.

Самозажимные клеммы обеспечивают плотное соединение, сила которого не изменяется со временем. Они безопасны и просты в эксплуатации

Худший вариант соединения проводов в распредоробке – обычная скрутка с изолентой. Такой способ может привести к нагреванию изоляции и последующему возгоранию. Лучше всего соединять жилы с помощью специальных клемм, потому что они обеспечивают легкость монтажа и последующего обслуживания.

Как подключить проходной выключатель — схема управления светильником из 3 мест

В определенных случаях возникает необходимость обеспечить не два, а более пунктов управления светильниками. Например, свет на лестнице многоэтажного дома должен включаться и выключаться на каждом этаже. Та же ситуация с длинным коридором, в который выходят двери нескольких комнат.

Реализовать такую схему можно, но понадобятся кроме простых проходных выключателей еще и перекрестные выключатели. В таких выключателях уже не три, а четыре контакта – два входных и два выходных, представляющих собой две пары одновременно переключаемых контактов. Соответственно и подводить к таким выключателям нужно четырехжильный провод.

Проходной выключатель схема подключения — управление светильником из 3 мест

В такой схеме управления используются обычные проходные выключатели на первом и последнем пункте управления светильниками и перекрестные – на всех остальных.

Количество пунктов управления не ограничено, возрастает только сложность коммутации в распределительной коробке из-за большого количества подводимых к ней проводов. И здесь не обойтись без грамотной маркировки проводов при их прокладке, иначе вы в них просто запутаетесь.

Принцип подключения таков – выходная пара контактов первого проходного выключателя соединяется с проводами, идущими к входной паре следующего перекрестного выключателя и так далее, вплоть до последнего проходного выключателя, общий контакт которого соединяется с проводом, идущим к светильнику. Фазный провод подключается к входному контакту первого выключателя, а второй провод от светильника – к нулю распаечной коробки.

К каждому проходному выключателю протягиваем трехжильный провод, а к каждому перекрестному – четырехжильный.

На представленной схеме показано подключение трех пунктов управления светильниками, состоящих из одного перекрестного и двух проходных выключателей.

Небольшое разъяснение к схемам подключения

Давайте рассмотрим, как же работает схема подключения проходного выключателя. В представленных схемах использованы следующие элементы: соединительная коробка, лампа, проходные выключатели и соединяющие провода, в качестве которых, в процессе установки, применяют различные по конструкции кабели.

Первая из предложенных схем представляет собой подключение проходного выключателя, при котором управление осуществляется из двух различных местоположений, данный тип схемы считается достаточно простым в исполнении.

При таком виде подключения один провод, являющийся нулевым, направлен от источника электричества к лампе через соединительную коробку. Второй же, являющийся фазным, также через соединительную коробку направлен к контакту выключателя.

Таким образом, две пары контактов выключателей соединены между собой. Для загорания лампы, фаза подается к светильнику с общего контакта второго проходного выключателя.На второй схеме представлено подключение проходных выключателей вместе с перекидным или перекрестным. При такая схема дает возможность управлять освещением из трех различных мест.

Со схемой подключения разобрались, теперь подробнее об ее монтаже. Он заключается в установке проходных выключателей и дальнейшей прокладке от них трехжильных кабелей. Также устанавливают, соединенные параллельно, лампы, от которых отходит двухжильный кабель.

Вместе с тем, монтируем также и соединительную коробку, куда прокладываем кабели от: переключателей, лампы, и источника электропитания, для соединения их между собой, в соответствии с вышеобозначенной схемой

При этом следует обратить внимание на выбор подходящего места монтажа соединительной коробки, беря в расчет длину используемых кабелей

Похожие материалы на сайте:

Подключение двухклавишного выключателя с розеткой

Одним из путей экономии при прокладке проводки является применение совмещенных устройств. Одним из самых распространенных является блок, содержащий выключатель и розетку в одном корпусе. Выпускают блоки с вертикальным или горизонтальным расположением устройств.

Самым важным преимуществом такого устройства считается экономия материалов и времени на монтаж. При раздельной установке, необходимо дважды штробить стену, сверлить два отверстия под монтажные коробки и закупить больше кабеля и электроустановочных изделий.

Помимо преимуществ, монтаж блока выключателя с розеткой имеет и недостатки:

• при установке монтажной коробки в бетонной/кирпичной стене необходимо приложить гораздо больше усилий, так как она имеет форму овала, а не круга;
• при поломке одного из составляющих нужно менять весь блок.

Как подключить?

Существует две схемы подключения двухклавишного выключателя к розетке внутри единого корпуса:

1. из распределительной коробки на розетку приходит двужильный кабель. От фазного провода розетки идет перемычка на ввод двухклавишного выключателя. С выходов выключателя провода идут на светильники;
2. питающий кабель из распределительной коробки приходит фазным проводом на ввод выключателя, а «нулем» – на розетку. С одного выхода выключателя фаза поступает на розетку, которая функционирует только после замыкания контакта выключателя. Второй выход подает напряжение на светильник.

Подводя промежуточный итог, можно рекомендовать использование совмещенного блока розетка-выключатель в подсобных помещениях (сарай, подвал, гараж, бытовка). В этом случае выключатель подает напряжение на осветительный прибор, а второй клавишей питает розетку, в которую можно включить электроинструмент, вентилятор или радиоприемник. В жилых комнатах оптимально применять раздельные устройства, так как вид сетевого шнура, спускающегося с высоты выключателя, не украсит ни одну комнату.

Инструмент и расходные материалы

Для полноценной работы потребуются:

• Отвертка крестовая.
• Отвертка-индикатор.
• Перфоратор с коронкой.
• Устройство для снятия изоляции или нож.
• Бокорезы.
• Уровень.
• Провод.
• Подрозетники.
• Алебастр.

В тех местах, где будут стоять выключатели, при помощи перфоратора сделайте коронкой отверстия для подрозетников. Если строение новое, то нужно будет установить и распредкоробки. Дальше в ход идет штроборез. Можно, конечно, и по-другому сделать штробу, но если нет желания получить море пыли, то используйте только этот инструмент.

Для двойного выключателя, устанавливаемого при входе, потребуется пятижильный кабель (можно 5 одножильных, или двух и трехжильный). А ко второму нужно подвести шестижильный провод (протяните 2 трехжильных), затянуть его в гофру и закрепить в стене. Удалите бокорезами лишний провод, оставив концы длиной в 10-15 см для подключения устройства. Снимите с него немного изоляции (сколько нужно для подсоединения).

Посередине отверстия, проверив уровнем, прочертите горизонтальную линию и, сделав небольшой замес алебастра, установите с ним подрозетники так, чтобы боковые дырочки под шурупы совпадали с прочерченной линией – это поможет ровно установить выключатели.

Обесточьте электропроводку! Сделайте подключение по схеме, предварительно определив отверткой-индикатором, какой провод подключен к фазе. Закрепите выключатели и пользуйтесь.

Управление из трех точек

Даже подсоединение проходных устройств, имеющих три точки, своими руками организовать вполне возможно без помощи профессионалов. Когда такой способ применяется?

Например, при включении и выключении света возле входной двери с разных этажей или из нескольких комнат. Мест для монтажа нескольких выключателей по дому можно найти массу.

Третье проходное устройство зачастую имеет отличие по конструкции с простыми маршевыми выключателями.

Оно снабжено «перекрестным прибором», что допускает простой доступ для 3х схем.

Прибор вполне может выполнять функции транзитного прибора. Он не сказывается на работе остальных выключателей и при этом цепь сама замыкается.

То есть, на первом и последнем пункте управления мы можем брать обычные выключатели, а между ними – перекрестные. Здесь возможно подобрать даже больше трех мест.

Увеличивается лишь запутанность коммутации в коробке, поэтому проводящие материалы лучше маркировать, в противном случае схема окончательно станет непонятной.

Элементы и составные части схемы подключения

В состав данной схемы входит соединительная коробка, осветительные приборы, переключатели и провода. В качестве источников освещения используются не только обычные лампы накаливания, но и различные виды светодиодных и энергосберегающих светильников. Выключатели, используемые в схеме, разделяются на проходные и перекрестные. В свою очередь, проходные переключатели могут быть перекидными, дублирующими или лестничными. Их монтаж занимает гораздо больше времени, по сравнению с обычными выключателями.

Классическая схема подключения проходного выключателя с трех мест требует использования двух проходных переключателей и одного перекрестного. Внешний вид дублирующих устройств почти такой же, как и у одноклавишного прибора. В любом положении клавиш такого переключателя соединение электрической цепи не прерывается, происходит лишь переключение контактов. Переключающий механизм в проходных выключателях расположен по центру контактов.

Приборы могут быть одно- или двухклавишными. Во втором случае два устройства объединяются в одно при наличии шести контактов. В схемах нередко используются одноклавишные переключатели света, не различающиеся между собой. Каждый из них оборудован тремя контактами. У первого прибора к одному контакту подключается фазный провод, а к двум другим – промежуточные провода. У третьего выключателя, наоборот, к одному контакту присоединяется промежуточный провод, а к двум остальным – выходные фазные линии.

Переключатель устанавливаемый посередине, выполняет функцию перекрестного выключателя. У него имеется четыре контакта, от которых идет по два провода к каждому перекидному выключателю № 1 и № 3. В случае замыкания промежуточного электропровода на любом из перекидных устройств, произойдет включение света. При изменении состояния клавиши цепь разрывается и свет гаснет. Если возникла необходимость увеличить количество точек управления светом, достаточно добавить перекрестные выключатели в необходимом количестве в имеющуюся цепь.

Для правильного выполнения монтажа системы управления, необходимо соблюдать определенные рекомендации. Если в помещении уже имеется электрическая сеть, то к дублирующим переключателям нужно подвести отдельные сети открытого или закрытого типа. Во втором случае в стенах нужно делать штробы. Может понадобиться специальный инструмент и строительный гипс для крепления гофрированной трубы. Прокладка новых линий выполняется трех- или четырехжильным кабелем.

Конструкция особого коммутационного аппарата

От перекрёстных выключателей отходит четыре, а не три контакта, как у большей части обычных блоков по контролю подачи света. За счёт этого коммутационный аппарат способен в один и тот же час проводить ток или пресекать его поступление по двум контактам. Таким образом, происходит синхронное замыкание или размыкание нескольких линий, питающих осветительные приборы.

Типы перекрёстного выключателя

Коммутационные аппараты для проведения тока в осветительные приборы классифицируют по принципу работы. Таким образом, перекрёстные выключатели бывают:

Классификация по методу установки

Если брать во внимание способ монтажа, то перекрёстные выключатели можно разделить на следующие типы:

• накладные или наружные, устанавливаемые на поверхности стены и не требующие сооружения специальных лунок и вставки дополнительных блоков;
• встроенные, монтируемые в толще стены, где проделываются необходимые отверстия, и используемые для разводки электрических проводов.

Обычно пользуются накладными перекрёстными переключателями, так как они никогда не становятся препонами для проведения в доме дизайнерского ремонта или отделочных работ. Зато хозяева домов, установившие встроенные коммутационные аппараты, остаются довольны невосприимчивостью выключателей к механическим воздействиям.

Сравнение со стандартным и проходным выключателем

У обычного выключателя две позиции, и обе ответственны за подачу или блокировку электрического света в лампу или другой прибор. Конструкция этих коммутационных аппаратов специфична: для включения и выключения света выделено по одному контакту.

Система состоит только из распределительной коробки, светильника и выключателя

Проходные выключатели отличаются тремя контактами, отчего могут контролировать освещение одного объекта из нескольких мест. Получается, используя эти коммутационные аппараты, можно зажечь лампу, находясь на одном участке комнаты, и погасить, стоя в другом месте. Поэтому проходные выключатели привыкли монтировать на стенах в разных концах коридора с большой протяжённостью, в проходных комнатах и в спальне по обе стороны кровати для двух человек.

Использование двух проходных выключателей подразумевает прокладку большого количества проводов

К использованию перекрёстных выключателей прибегают, когда хочется управлять осветительными приборами из большого количества зон. Если посмотреть на конструкцию, то можно заметить сходство с проходными коммутационными аппаратами. Но, в отличие от них, перекрёстные выключатели укомплектованы дополнительными контактами. При необходимости контролировать подачу света из трёх точек между двумя проходными коммутационными аппаратами устанавливают один перекрёстный выключатель с двумя клавишами, регулирующими функционирование всех остальных звеньев электрической цепи.

Перекрёстный выключатель усложняет систему, но зато упрощает управление освещением

Пример практического применения схемы с двумя одноклавишными выключателями в быту, особенности и последовательность монтажа

В частных домовладениях технологию управления светом с двух разных мест уже давно используют. На маршрутах от калитки до дома, возможны участки с лестницей или другими препятствиями, где в темное время суток требуется подсветка. Удобно открыть калитку включить освещение дорожки, пройти к дому, подняться по лестнице и не возвращаясь выключить освещение во дворе. Как это делается на практике, монтаж начинается с разметки:

• маршрутов прокладки кабелей;
• мест установки проходных выключателей;
• места установки распределительной коробки.

Один из рациональных вариантов, установить распределительную коробку и первый переходной выключатель в прихожей, рядом с распределительным щитом. Удобно будет проложить кабель питания и пользоваться, управлять освещением во дворе, не выходя из дома. Второй проходной выключатель логично будет, поставить на заборе с внутренней стороны двора возле калитки. При входе вы сразу сможете включить свет, войдя в прихожую дома выключить.

В качестве осветительных приборов можно использовать декоративные фонарные столбы, которые всегда есть в продаже в крупных магазинах электротоваров. В большинстве случаев 3-5 в зависимости от расстояния маршрута в частных домах бывает достаточно. Проводку желательно прокладывать по земле в траншее через пластиковые трубы диаметров 5-6 мм, на глубине 30-50 см независимо от климатических условий региона. Копать ниже глубины промерзания не имеет смысла, это не водопровод замерзать нечему. Главная цель спрятать электрическую проводку, защитить ее от механических повреждений и создать приятный глазу интерьер во дворе. Подключение ламп фонарных столбов делайте по параллельной схеме, в этом случае при неисправности одного светильника остальные будут работать.

В новом строящемся доме две штробы, коммуникационные отверстия можно предусмотреть и проложить заранее. В старых домах при ремонте в прихожей можно сделать скрытую проводку для проходных выключателей. Если нет необходимости делать ремонт в прихожей, проложите наружную проводку, используя кабель каналы, они аккуратно прокладываются, выглядят очень эстетично, расцветка пластика бывает любая.

Подобрать можно к любому интерьеру, даже под темные и светлые породы дерева. Кабель нужно использовать с медными проводами сечением от 0,75 до 1.5 мм. Провода в коробку заводите на 10 — 15 см, для расключения изоляцию снимайте на 3см, для скрутки и обеспечения надежного контакта достаточно.

Можно на две точки в конце и начале маршрута установить сенсорные датчики на движение к проходным выключателям это снимает проблему поиска в темноте выключателей. Такое подключение требует отдельной темы для рассмотрения. Подключайте по вышеописанной схеме, двор будет красивый и пользоваться удобно.

Принцип работы проходного выключателя

На клавише проходного выключателя расположены две стрелочки (не большие), направленные вверх и вниз.

Такой вид имеет проходной одноклавишный выключатель. На клавише могут находиться двойные стрелочки.

Схема подключения ненамного сложнее схемы подключения классического выключателя. Разница лишь в большем количестве контактов: обычный выключатель имеет два контакта, а проходной – три контакта. Два из трех контактов считаются общими. В схеме включения освещения, задействуются два и более, подобных выключателей.

Отличия – в количестве контактов

Работает выключатель следующим образом: при переключении клавишей вход подключается к одному из выходов. Другими словами, проходной выключатель рассчитан на два рабочих состояния:

• Вход подключен к выходу 1;
• Вход подключен к выходу 2.

Промежуточных положений у него нет, поэтому, схема работает так, как необходимо. Поскольку происходит простое подключение контактов, то по мнению многих специалистов их нужно было назвать «переключателями». Поэтому, переходной переключатель можно смело отнести к таким устройствам.

Чтобы не ошибиться, что за выключатель, следует ознакомиться со схемой включения, которая присутствует на корпусе выключателя. В основном, схема имеется на фирменных изделиях, а вот на не дорогих, примитивных моделях ее не увидишь. Как правило, схему можно обнаружить на выключателях фирмы «Lezard», «Legrand», «Viko» и т.д. Что касается дешевых китайских выключателей, то в основном, подобной схемы нет, поэтому приходится концы вызванивать прибором.

Такой вид имеет переключатель с тыльной стороны.

Как уже было сказано выше, при отсутствии схемы контакты лучше вызвонить при разных положениях клавиши. Это еще необходимо и для того, чтобы не перепутать концы, так как безответственные производители часто путают клеммы в процессе производства, а это означает, что он правильно работать не будет.

Чтобы прозвонить контакты, необходимо иметь или цифровой, или стрелочный прибор. Цифровой прибор следует перевести переключателем в режим прозвонки. В таком режиме определяются короткозамкнутые участки электропроводки или других радиодеталей. При замыкании концов щупов, прибор издает звуковой сигнал, что весьма удобно, так как нет необходимости смотреть на дисплей прибора. Если имеется стрелочный прибор, то при замыкании концов щупов у него отклоняется стрелка вправо до упора.

В данном случае важно найти общий провод. Для тех, у кого имеются навыки работы с прибором, особых проблем не будет, а вот для тех, кто взял в руки прибор первый раз, задача может оказаться не разрешимой, несмотря на то, что нужно разобраться всего лишь в трех контактах

В таком случае, лучше сначала посмотреть видео, где доходчиво рассказывается, а главное показывается, как это сделать.

Вариант управления освещения с трех точек

Если имеется необходимость в дальнем управлении светильником из трех мест, то придется приобрести еще и перекрестный выключатель. Он переключает одновременно не по одному, а по два контакта, поэтому он имеет по два входа и два выхода.

Как все три выключателя соединить видно на рисунке. Это несколько сложнее предыдущего случая, но понять принцип работы можно.

Схема электрическая включения лампы из трех мест.

Чтобы подключить источник электрического света, согласно данной схемы, необходимо проделать следующие операции:

1. Нулевой провод подключается к одному из проводов лампы.
2. Фазный провод подключается к входному контакту одного из проходных выключателей.
3. Свободный провод лампы подключается к входному контакту второго выключателя (проходного).
4. Два выходных контакта проходного выключателя подключается к двум входным контактам перекрестного выключателя.
5. Два выходных контакта второго проходного переключателя подсоединяют к двум выходным контактам перекрестного переключателя.

Схема та же, но показано более доходчиво, куда именно подключать провода.

К каким клеммам подключаются провода.

Примерно так следует развести провода по помещению.

На основе схемы на три точки управления, можно собрать схемы на 4 или на 5 точек. В таких случаях необходимо увеличивать количество перекрестных выключателей. Их следует всегда устанавливать в промежутке между двумя проходными переключателями.

Схема организации вкл/выкл лампы на 5 точек.

Если из этой схемы убрать один из перекрестных переключателей, то получится вариант на 4 точки, а если к ней добавить один перекрестный переключатель, то уже выйдет вариант на 6 точек.

Технические характеристики

Купить перекрестный выключатель можно в любом электрическом магазине, цена зависит от модели и фирмы-производителя. Рассмотрим характеристики нескольких известных переключателей.

ABB Basic 55 белый:

Номинальное напряжение сети, В	220-250
Максимально допустимый ток, А	10
Частота, Гц	50
Контакты	Посеребренные, устойчивы к воздействию влаги и пара
Корпус	Из термопласта
Цена	От 10 у. е.

Перекрестный Schneider Electric SDN:

Напряжение, В	250
Ток, А	10
Номинальная мощность, Вт	2300
Защита	IP20
Стоимость, у. е.	От 3

Legrand Valena (его аналог Anam):

Тип	Одноклавишный
Максимальное напряжение в сети переменного тока, в	230
Ток, А	10
Материал	Поликарбонат
Частота, Гц	50–60
Стоимость, у. е.	От 4

Viko Carmen (по характеристикам и цене у Вико есть китайский аналог – Макел):

Допустимое напряжение, В	220–250
Ток, А	10
Материал	Пластик
Конструкция	Встроенный двухклавишный
Цена	От 1 у. е.

Lezard Nata:

Напряжение сети, В	220
Ток, А	10
Тип	Накладной одноклавишный
Частота, Гц	50
Материал	Пластик
Цена, у. е.	От 3

Список источников

• stroy-okey.ru
• www.asutpp.ru
• sovet-ingenera.com
• stroyday.com
• elektro.guru
• electricvdome.ru
• kachestvolife.club
• www.stroitelstvosovety.ru
• www.stoydiz.ru
• electricremont.ru
• electric-220.ru

Поделитесь с друзьями!

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя

Проходные выключатели – это устройства для управления источником освещения с двух и более мест. Внешне они ничем не отличаются от обычного отключателя и функции выполняет те же – замыкает и размыкает цепь. Разница в контактном механизме – у обычного выключателя в момент отключения подвижный контакт при разрыве цепи остается незадействованным, а в проходном, наоборот. То есть при нажатии кнопки «Вкл», подвижный контакт перебрасывается из одного контакта на второй, тем самым создавая условия для образования новой цепи. По этой причине проходные часто называют перекидными.

Сфера применения перекидных отключателей:

1.Многоэтажные помещения. Для регулирования освещением выключатели устанавливаются на каждом этаже. Например, человек включил свет на первом этаже, дошел до пятого и там уже отключил освещение. Это не только удобно, но еще и экономно.

• 2.Большие коридоры. Отключатели устанавливаются на разных концах коридора, а в некоторых случаях, еще и посередине.3.Спальни. Многим, наверное, знакома ситуация, когда, чтобы отключить свет, нужно вставать с кровати. Установите перекидные отключатели возле кровати и входа, — проблема решена.

Существует несколько типов проходных выключателей, с помощью которых можно управлять двумя и более источникам света, — это одноклавишные, двухклавишные и трехклавишные выключатели.

Схема монтажа одноклавишных проходных отключателей значительно проще, чем остальных типов. Давайте сначала рассмотрим схему подключения одноклавишного перекидного выключателя, а затем – двухклавишного.

Подключение одноклавишных проходных выключателей

Подключение двухклавишных проходных выключателей

Проанализировав оба варианта, можно заметить, что они имеют много общего, точнее схема подключения двухклавишного выключатели – это удвоенная схема одноклавишного.

Говоря обычным языком, каждая отдельная клавиша проходного двухклавишного отключателя – это в своем роде независимый проходной одноклавишный выключатель. По сути, мы можем использовать в этой схеме два одноклавишных выключателя вместо двухклавишного.

На данном этапе никаких сложностей нет. Они появляются тогда, когда необходимо установить 3-клавишный перекидной отключатель или несколько 2-хклавишных.

Разберемся, в чем же состоит сложность этой ситуации: анализ приведенных выше схем поможет нам сделать несколько выводов:

1.Средний отключатель имеет несколько другую конструкцию и число проводов, проходящих через него, чем крайние.

2.Количество проводов растет пропорционально увеличению количеству клавиш. Посмотрите сами, одноклавишные крайние отключатели использует три жилы, а центральный – четыре. У двухклавишного отключателя крайние используют уже 6 жил, а промежуточные – восемь, то есть в два раза большем, чем одноклавишные. Логика в целом ясна.

Такая тенденция при увеличении количества подключенных проводов при монтаже проходного трехклавишного выключателя с управлением из трех мест, приведет к проблеме с большим количеством проводов. Несомненное, это минус подобной системы. Приходится дополнительно оплачивать работу мастера, да и сами материлы не из дешевых. В связи с этим такие схемы с тремя и более двух и трехклавишными отключателями встречаются довольно редко.

Все же, прежде чем перейти к более простому решению проблемы, предлагаем все же ознакомиться со схемой подключения трех и более проходных отключателей.

Схема подключение трех проходных двухклавишных выключателей

Как уже упоминалось выше, схемы с управлением освещением из трех мест встречаются довольно редко.

Обычно данная проблема решается следующим образом – установкой два одноклавишных проходных промежуточных отключателя в одну рамку. То есть по сути все, что нужно понимать в данном случае, это подключение в схему с проходными двухклавишными выключателями проходного одноклавишного отключателя параллельным образом. Разобравшись с этим, никаких проблем с пониманием принципа работы 2-хклавишного проходного выключателя у вас не будет.

И в конце пару слов о решении проблем по организации проходных отключателей многоклавишного типа с управлением из трех и более мест. Чтобы избежать вышеперечисленные недостатки таких систем, можно использовать импульсное реле.

Видео о подключении двухклавишных проходных выключателей из двух мест.

Схема подключения проходного выключателя в распределительной коробке

Для электромонтажа в квартире или частном доме своими руками необходимо знать схему подключения проходного выключателя. Также, надо уметь правильно соединять провода в распределительной коробке. Для этого понадобятся принципиальная и монтажная схемы. При профессиональном монтаже: обязательна сварка всех скруток!
Для включения и выключения освещения с двух мест используются два одноклавишных проходных выключателя. Они включают и выключают один светильник или одну группу светильников. Такая схема управления освещением удобна в проходных помещениях или местах в частном доме или квартире — это коридоры, лестницы, помещения в которых есть две двери, пространство между забором с воротами и домом.
Принципиальная схема состоит из двух проходных (маршевых, лестничных) выключателей, которые по принципу своей работы являются переключателями, светильника, магистрали и ответвлений фазного, нулевого и нулевого защитного проводников:

Скачать принципиальную схему подключения проходных выключателей.
Монтажная схема соединений в распределительной коробке:

Скачать схему соединений в распределительной коробке для проходных выключателей и светильника.
Порядок действий при сборке распределительной коробки с четырьмя проводами — проводом питания, двумя проводами на проходные выключатели и проводом на светильник. Все провода трехжильные.

1. Зачистить, скрутить и заизолировать белую жилу провода питания с белой жилой провода на выключатель №1.
2. Зачистить, скрутить и заизолировать синюю жилу провода на выключатель №1 с синей жилой провода на выключатель №2.
3. Зачистить, скрутить и заизолировать желтую жилу провода на выключатель №1 с желтой жилой провода на выключатель №2.
4. Зачистить, скрутить и заизолировать белую жилу провода на выключатель №2 с белой жилой провода на светильник.
5. Зачистить, скрутить и заизолировать синюю жилу провода питания с синей жилой провода на светильник.
6. Зачистить, скрутить и заизолировать желтую жилу провода питания с желтой жилой провода на светильник.
7. Уложить в коробку скрутки и закрыть крышкой.

Похожие статьи

1. Схема подключения двухклавишного проходного выключателя в распределительной коробке.
2. Схема подключения проходного выключателя с 3х мест: проходной перекрестный выключатель.
3. Схема подключения одноклавишного выключателя в распределительной коробке.

разбор схем + пошаговая инструкция по подключению

Проходной выключатель – само наименование этого вида электрических устройств уже показывает истинное их предназначение. Приборы относятся к семейству стандартных бытовых выключателей, привычных для всех владельцев жилой недвижимости.

Собственно и конструкция устройств внешне напоминает традиционное исполнение. Разница лишь в том, как подключить проходной выключатель, схема контактной группы которого несколько иная.

Давайте вместе разберемся каких правил следует придерживаться подключая проходной выключатель, а от каких действий стоит отказаться.

Содержание статьи:

• Выключатели проходного действия
  • Принцип работы одноклавишной модели
  • Как выполнить реальный монтаж?
  • Конструкции перекрёстного исполнения
• Схемные решения для практической эксплуатации
• Сенсорные модели выключателей
• Выводы и полезное видео по теме

Выключатели проходного действия

Удобство и практичность этого вида приборов очевидны. Электрические сети, оснащенные подобными коммуникаторами, эксплуатируются более эффективно, так как в конечном итоге реально отмечается экономия энергии.

К примеру, для перехода через длинный коридор на входе освещение включается, а на выходе отключается. Эта функция реализуется всего лишь двумя приборами, смонтированными в разных концах коридора.

Вот такой он – проходной выключатель, который активно наращивает степень конкуренции по отношению к своему родственнику – обычному прибору. Эта, казалось бы, незначительно модифицированная модель даёт пользователю больше преимуществ

Если сравнивать конструкцию с обычным прибором включения/отключения, разница отмечается в количестве рабочих контактов приборов. Конструкция простого выключателя обеспечивает только замыкание/размыкание двух контактов.

Разводка подключения проходного выключателя предполагает создание трёх рабочих линий, из которых одна является общей, а две других – перекидными. Так появляется возможность управления участком электрической цепи из различных точек.

Все тонкости выбора и виды проходных выключателей описаны здесь.

Принцип работы одноклавишной модели

Собственно, принцип функции выглядит простым и понятным. Существующие в составе конструкции перекидные контакты в первом положении замыкают один сегмент цепи и размыкают другой, а во втором положении перекидных контактов схема инвертируется.

Принцип действия устройства схематичным видом: L – линия фазы электрической бытовой сети; N – линия электрического нуля бытовой сети; C – общий коммуникационный контакт; P – перекидные коммуникационные контакты; 1 – один прибор; 2 – второй прибор

На корпусе каждого фирменного выключателя всегда имеется принципиальная схема его подключения. К примеру, в распоряжении пользователя есть одноклавишный прибор. Необходимо включить его в простую схему управления одним светильником.

Подробная инструкция по монтажу одноклавишного выключателя представлена в этом материале.

Если обратиться к схеме установки одноклавишного проходного выключателя, что содержится на его корпусе, действия пользователя сводятся к следующему:

На первый (C) контакт подключается общая линия.

На второй (P) и третий (P) контакты подводят перекидные сегменты.

Устанавливают два прибора в ранее намеченных точках.

Одинаковые по нумерации перекидные контакты (P) двух выключателей соединяются один с другим проводниками. Первые (общие – Common) контакты двух приборов соединяются – один с фазным проводом, второй с «нулевым» через лампу светильника.

Работа схемы тестируется следующим образом:

Смонтированный участок цепи обеспечивают напряжением.

Переводят клавишу первого выключателя в режим «Вкл».

Осветительная лампа загорается.

Следуют к точке размещения второго прибора.

Меняют текущее положение клавиши второго устройства.

Осветительная лампа отключается.

Теперь, если проделать все операции в обратном порядке, эффект действия системы освещения получится аналогичный. Так констатируется нормальная работа схемы.

Как выполнить реальный монтаж?

Прежде чем начинать установку квартирного (или иного) проходного выключателя, рекомендуется вычертить монтажную схему, примерно такую:

Пример создания схема под монтаж системы выключателей проходного действия: N – нулевой провод сети; L – фазный провод сети; РК – распределительная коробка; ПВ1 – прибор первый; ПВ2 – прибор второй; 1,2,3 – контактные группы

Подвод тока на участок схемы с проходными выключателями, как правило, осуществляется через стандартную распределительную коробку. Таким образом, первый шаг инсталляции – подбор оптимального места под распределительную коробку, установка ее и подвод электрической проводки. Кабель в коробку выводят трёхжильный (фаза-ноль-земля).

Помимо установки распределительной коробки естественной остаётся необходимость подготовки ниш под монтаж шасси проходных выключателей. Для них также выбирают наиболее удобные места. Обычно монтируют приборы рядом с коробками проходных дверей.

Один из возможных вариантов монтажа коммуникации с двумя устройствами – по одному у каждой из проходных дверей. Этот вариант вполне применим для классических проектов жилых и служебных зданий

Завершив подготовительные инсталляционные процедуры, переходят к подключению разведённых линий проводников. Первой подсоединяется к любому из выключателей, к его 1 выводу (фазный проводник).

Далее проводят соединение проводников между перекидными контактами. Последней соединяется линия нуля на оставшийся свободным первый контакт второго выключателя. Останется подвести напряжение к собранной цепи (включить защитный автомат) и протестировать сборку на корректную работу.

Конструкции перекрёстного исполнения

Существует модификация приборов – перекрёстные выключатели. Конструктивно представляют собой приборы с коммутацией на четыре контакта. Их главное предназначение – помощь в устройстве схем коммутации светильников и других приборов из трёх и более точек управления.

Схемотехника с моделью перекрёстного действия: 1 – обычный коммутатор; 2 – коммутатор перекрёстного действия; 3 – обычный коммутатор; 4 – распределительная коробка; 5 – лампа светильника; N – проводник сетевого нуля; L – проводник фазы

Между тем, для реализации подобных схем с участием в структуре перекрёстных моделей требуется использовать обычные проходные выключатели. Схемная реализация предполагает включение перекрёстных модификаций последовательно между парой обычных проходных коммутаторов. У перекрёстной модели имеется пара входных и пара выходных клемм.

О тонкостях монтажа перекрестных выключателей читайте далее.

Выпускаются изделия для внешнего (накладного) монтажа и устройства для использования в сетях скрытой проводки. Существует обширный выбор по нагрузочным способностям, а разнообразие по цветовой гамме и дизайну также не ограничивает пользовательских потребностей.

Схемные решения для практической эксплуатации

Наиболее часто применяемые схемы с подключением устройств проходного действия – это, как правило, схемы для одно-, двух-, трёхклавишных приборов. Одноклавишный вариант рассматривался выше.

Схематичный вариант устройства системы на пять точек управления. Здесь используются три двухклавишных переключателя и два одноклавишных: N – сетевой нуль; L – сетевая фаза; 1, 2 – коммутаторы; п – перемычки

Поэтому посмотрим, как выглядит пошаговый инструктаж на подключение двухклавишного прибора.

Необходимо схематично обрисовать монтаж системы.

Выполнить работы по инсталляции РК и подрозетниц.

Выполнить инсталляцию нужного числа световых групп.

Проложить сеть с учётом подводки фазных, нулевых, заземляющих проводников.

Подключить разведённые проводники согласно составленной схеме.

Следует уделить внимание не только чисто электромонтажным работам, но также работам технического плана. К примеру, рекомендуется с высоким вниманием отнестись к монтажу подрозетниц.

Эти элементы необходимо надёжно крепить в стене, чтобы в последующем они обеспечивали не менее надёжное крепление приборов.

Существует трехточечная система коммуникации, которая основана на создании системы, позволяющей управлять световой группой из трех разведённых на расстояния точек. Элементная база – три прибора, из которых два являются проходными двухклавишными и один – перекрёстным.

Широко распространённый вариант схемы-трёхточки: N – электрический нуль; L – электрическая фаза; ПВ1 – первый двухклавишный переключатель; ПВ2 – второй двухклавишный переключатель; ПВ3 – перекрёстный коммутатор

Своеобразная инструкция подключения в этом случае выглядит примерно так:

Создаётся схема разводки и расключений.

Производятся работы по монтажу коробки распределительной и подрозетниц.

Укладываются кабели электрические трёхжильные в количестве 4 шт.

Производится электромонтаж – подключение по схеме.

Этот вариант создания коммуникационной электросети выглядит несколько усложнённым. Как понятно даже по укладке кабелей, придётся иметь дело, в общей сложности, с 12 проводниками. На обычные проходные выключатели следует подключить 6 проводов, тогда как к перекрёстному коммутатору нужно подключать 8 проводников.

На общую клемму любого из двухклавишных коммутаторов присоединяется фазная линия. На общую линию второго двухклавишного коммутатора присоединяется линия световой группы. Оставшиеся проводники соединяются по номерам контактов согласно схемной обрисовке.

Сенсорные модели выключателей

Помимо клавишных и рычажных модификаций на рынке встречаются модели сенсорного исполнения. По сути, функции приборов однообразные, но принцип действия, а также конструкция несколько отличаются.

Современная модификация – сенсорная модель, которая отличается более удобным принципом действия. К тому же этот вид бытовых коммуникаторов имеет увеличенный срок службы, благодаря отсутствию механики в составе конструкции

Есть два вида переключателей сенсорного исполнения:

Сенсорные прямого действия.

Сенсорные с диммерами.

Первые работают на прямой чёткий контакт через кратковременное прикосновение подушечкой пальца к стеклянной панели прибора. То есть в этом варианте действует только функция включения/отключения. Второй конструктивный вариант (диммерный) обеспечивает включение и отключение с плавной регуляцией яркости ламп.

Для работы с этими приборами требуется такое же прикосновение пальцем с последующим удержанием подушечки пальца на стекле до момента достижения требуемой яркости свечения лампы.

Вид сенсорного прибора сзади, где расположены клеммы для подключения: COM – синхронизирующий коннектор для работы в паре с другими приборами; L – контакт под сетевую фазу; L1 – первый выходной канал; L2 – второй выходной канал

Схематика сенсорных устройств отличается от приборов иного исполнения тем, что содержит одну общую (фазную) клемму (L), две перекидных (L1, L2) и одну клемму «COM».

Контакт «COM» используется для связи между выключателями при построении сложных схем. Например, с управлением из трёх и более точек несколькими зонами освещения. При этом на одну световую зону допускается нагрузочная мощность не более 1 кВт.

Классический вариант схемной разводки с одним сенсорным устройством: N – электрический нуль; L – электрическая фаза; Л1 – нагрузка первого канала; Л2 – нагрузка второго канала

Простая организация системы управления с одним сенсорным прибором выполняется так:

Фазная линия соединяется с клеммой «L».

Линия «L1» образует одну зону освещения.

Линия «L2» образует вторую зону освещения.

Если же применяется группа устройств, фазные контакты приборов (L) соединяются в параллель, плюс между собой соединяются клеммы «COM». Все остальные клеммы расключаются стандартно в зависимости от числа коммутируемых зон света.

Чтобы сенсорные устройства корректно функционировали, необходимо их запрограммировать. По сути, речь идёт о синхронизации всех выключателей группы. Программирование выполняется последовательностью:

Касание сенсора в течение 5 сек. до звукового сигнала (или мигания светодиода).

После звукового сигнала снять касание и перейти к следующему прибору.

Касание сенсора второго прибора.

Если светодиод на фронтальной панели отозвался короткими вспышками, успешно.

Отмена синхронизации – касание сенсора в течение 10 сек.

Для сенсорных конструкций есть некоторые ограничения по монтажу.

К примеру, максимально допустимое расстояние от выключателя до выключателя должно составлять не меньше 30 м.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о сенсорных выключателях света, их разновидностях и маркировке.

Выводы и полезное видео по теме

Теоретическая информация о том, как происходит установка в помещении проходного выключателя:

Вот такими серьёзно модифицированными электрическими компонентами выглядят привычные всем электрические выключатели. Теперь это уже не просто коммутаторы электроламп, вкрученных в патроны люстр.

Эти приборы могут успешно применяться для управления другими объектами. Например, выполнением работы на подъём и опускание штор на окнах квартиры.

Если вам приходилось самостоятельно устанавливать проходной выключатель в собственном доме, поделитесь, пожалуйста, опытом с нашими читателями. Расскажите как вы реализовали эту задачу на практике. Оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке. Там же можно задать вопросы по теме статьи, а мы постараемся на них оперативно ответить.

Источник sovet-ingenera.com

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест на 2 лампы (видео, фото)

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест и ее конструкции значительно расширяют возможности управления осветительными системами. В спортивных, концертных залах, на стадионах, длинных коридорах и туннелях можно одним из двух мест управлять освещением. Расположенные на разных сторонах объекта выключатели избавляют от необходимости переходов к единственной точке управления.

С одним выключателем может сложиться ситуация, когда придется проходить к выходу в темноте по длительному маршруту, с многочисленными препятствиями рискуя свернуть себе шею. При подключении проходных выключателей, достаточно подойти к ближайшему выключателю от выхода и погасить свет во всем помещении.

Конструкции и принцип работы проходных выключателей

Внешний вид переходного выключателя не имеет особых признаков отличия от обычных корпусов. Принципиальные изменения изделия скрыты внутри, разница в контактной схеме. Задача простого выключателя замкнуть или разомкнуть цепь в одной точке, проходной выключатель при изменении положения клавиши размыкает одну цепь и сразу подключает другую. Происходит перекидывание контактов на другое направление цепи, поэтому правильнее было бы назвать не выключатель, а переключатель. Но так уже сложилась терминология, что перемена термина внесет лишние непонимания, между специалистами и тем более с непрофессионалами.

Контакты, перекидываясь на другую группу, подключают к цепи клеммы второго проходного выключателя, работающего в паре. По одному в схеме проходные выключатели не работают. Конечно, их можно подключить как одноклавишный выключатель, но тогда теряется смысл его общей контактной схемы.

Схемотехника основных видов проходных выключателей

Наиболее часто используемые проходные выключатели, это одноклавишный, двух клавишный и трехклавишный. Все они построены на одном принципе перекидывания контактов. На одноклавишном варианте три контакта, один общий  перекидывается на один из двух, в зависимости от положения клавиши. Остальные модели включают в свой корпус схемы одноклавишного варианта.  Двухклавишный проходной выключатель в своем корпусе имеет две таких схемы, трехклавишный имеет три схемы, все просто. Изменяются только габариты корпуса, количество клавиш и контактов:

• одноклавишный, три контакта, входной и два выходных,
• двух клавишный переключатель, шесть контактов, два входных и 4-выхода,
• трехклавишный корпус имеет 3 – входа и 6 – выходов.

Управления освещением с 2х мест, схема с применением одноклавишных выключателей

Одной группой электроосветительных ламп можно управлять с разных мест, используя схему с одноклавишными, выключателями. Это часто применяемая схема, на примере которой легко понимается принцип работы.

С линии питания 220В фаза напрямую приходит на вход (подвижный) контакт одного из двух переключателей. Выходные контакты двух переключателей соединяют между собой. Входной контакт второго подключается на клемму осветительного прибора. Рабочий 0 подключите на  другой контакт светильника.

Рассмотрим особенности расключения в распределительной коробке, при монтаже этой схемы. Используется кабель с тремя изолированными проводами:

• красная изоляция – фазный провод,
• синяя изоляция – нейтральный провод,
• желто-зеленая изоляция – заземляющий провод.

В распределительную коробку заводится четыре кабеля:

• один от распределительного щита, кабель питания с одной фазой 220 В,
• два кабеля от каждого проходного переключателя,
• один от группы осветительных приборов.

Требования по цвету выполнимы только для кабелей питания осветительных приборов. При подключении проводов, идущих от проходных переключателей в коробку выполнимо только одно условие. На входной контакт проходных выключателей выводят красный провод фазы.

Схема управления двухклавишными выключателями двумя группами осветительных приборов

Используя двойной проходной выключатель в двух местах можно управлять разными группами света.

Пример практического применения схемы с двумя одноклавишными выключателями в быту, особенности и последовательность монтажа

В частных домовладениях технологию управления светом с двух разных мест уже давно используют. На маршрутах от калитки до дома, возможны участки с лестницей или другими препятствиями, где в темное время суток требуется подсветка. Удобно открыть калитку включить освещение дорожки, пройти к дому, подняться по лестнице и не возвращаясь выключить освещение во дворе. Как это делается на практике, монтаж начинается с разметки:

• маршрутов прокладки кабелей,
• мест установки проходных выключателей,
• места установки распределительной коробки.

Один из рациональных вариантов, установить распределительную коробку и первый переходной выключатель в прихожей, рядом с распределительным щитом. Удобно будет проложить кабель питания и пользоваться, управлять освещением во дворе, не выходя из дома. Второй проходной выключатель логично будет, поставить на заборе с внутренней стороны двора возле калитки. При входе вы сразу сможете включить свет, войдя в прихожую дома выключить.

В качестве осветительных приборов можно использовать декоративные фонарные столбы, которые всегда есть в продаже в крупных магазинах электротоваров. В большинстве случаев 3-5 в зависимости от расстояния маршрута в частных домах бывает достаточно. Проводку желательно прокладывать по земле в траншее через пластиковые трубы диаметров 5-6 мм, на глубине 30-50 см независимо от климатических условий региона. Копать ниже глубины промерзания не имеет смысла, это не водопровод замерзать нечему. Главная цель спрятать электрическую проводку, защитить ее от механических повреждений и создать приятный глазу интерьер во дворе. Подключение ламп фонарных столбов делайте по параллельной схеме, в этом случае при неисправности одного светильника остальные будут работать.

В новом строящемся доме две штробы, коммуникационные отверстия можно предусмотреть и проложить заранее. В старых домах при ремонте в прихожей можно сделать скрытую проводку для проходных выключателей. Если нет необходимости делать ремонт в прихожей, проложите наружную проводку, используя кабель каналы, они аккуратно прокладываются, выглядят очень эстетично, расцветка пластика бывает любая.

Подобрать можно к любому интерьеру, даже под темные и светлые породы дерева. Кабель нужно использовать с медными проводами сечением от 0,75 до 1.5 мм. Провода в коробку заводите на 10 15 см, для расключения изоляцию снимайте на 3см, для скрутки и обеспечения надежного контакта достаточно.

Можно на две точки в конце и начале маршрута установить сенсорные датчики на движение к проходным выключателям это снимает проблему поиска в темноте выключателей. Такое подключение требует отдельной темы для рассмотрения. Подключайте по вышеописанной схеме, двор будет красивый и пользоваться удобно.

Проходной выключатель

Для удобства управления освещением и электроприборами в квартирах большой площади часто используется проходной выключатель. Подобные устройства призваны обеспечить максимально комфортную эксплуатацию потребителей электроэнергии. В частных квартирах их установка применяется для управления осветительными приборами на лестницах, в коридорах, спальнях и прочих местах, где для удобства включения света в помещении может быть недостаточно установки одного устройства. Это часто бывает связано, например, с необходимостью возвращаться в противоположный конец коридора или вставать с кровати для того чтобы включить или выключить свет в комнате.

Альтернативой таким выключателям могут служить устройства, управляемые дистанционно с помощью пульта. Однако их применение связано с рядом существенных недостатков, таких как необходимость в периодической замене элемента питания пульта ДУ, а также его возможной потерей.

Чтобы разобраться, как подключить проходной выключатель, необходимо в первую очередь уяснить его внутреннее устройство и принцип действия.

Конструкция устройства

Классификация проходных выключателей света напрямую зависит от их конструкции и функционального назначения. По количеству независимых коммутируемых электрических цепей такие устройства разделяют на одноклавишные, двухклавишные и трехклавишные.

Простейший проходной выключатель представляет собой изделие, имеющее три клеммы для подключения проводов, одна из которых является входом, а две  – выходами. Рабочий контакт этого коммутационного устройства имеет всего два положения, в одном из них замкнутой является одна линия, а в другом – вторая. При нажатии на клавишу выключателя его контактная группа меняет свое положение, размыкая при этом одну из цепей и одновременно замыкая вторую. Это и позволяет управлять освещением одновременно из двух мест.

Некоторые модели таких устройств имеют также промежуточное положение контактов, при котором оба они находятся в разомкнутом положении. Трехпозиционный выключатель относится к отдельной группе изделий со своими специфическими задачами и крайне редко применяется в цепях освещения.

Еще одним типом устройств, которые предназначены для управления электроприборами из трех и более мест, являются перекрестные выключатели.

Их конструкция отличается тем, что в ней присутствует пара связанных между собой контактов, переключение которых происходит одновременно при нажатии на клавишу. Такие изделия могут быть выполнены в трех- и двухклавишном варианте. Они предназначены, соответственно, для управления работой трех или двух групп потребителей.

Схемы подключения

Управление освещением из двух, трех и более мест может быть реализовано по схеме, использующей проходной выключатель, подключение которого является достаточно несложной задачей.

Для того чтобы обеспечить управление освещением из двух мест, необходимо использовать схему коммутации, в состав которой входят два таких изделия. Изменение положения контактов любого из них приводит к включению или отключению напряжения на осветительном приборе. Реализовать эту схему можно, используя следующее соединение элементов электрической цепи.

Как видно из рисунка, схема подключения проходных выключателей имеет некоторые отличия от аналогичной схемы для обычных коммутационных устройств. Больше всего она напоминает подключение обычного двойного выключателя, однако имеется принципиальное отличие, состоящее в том, что в любом положении замыкающих контактов одна из двух коммутируемых цепей является замкнутой. Таким образом, два выключателя составляют единую систему управления освещением.

Такое техническое решение позволяет подать напряжение на вход потребителя электрической энергии при помощи изменения положения контактов любого двух коммутационных устройств.

Проходной выключатель, схема которого представлена на рисунке, позволяет управлять освещением из двух мест. На практике часто возникают ситуации, требующие применения более сложных устройств, обеспечивающих возможность управления работой электрической сети из трех и более мест.

Для реализации различных схем управления потребителями электроэнергии могут быть использованы двойные или тройные, а также перекрестные выключатели.

Порядок подключения

Установка проходного выключателя не является слишком сложной задачей. Сделать это почти так же просто, как и установить обычные устройства коммутации.

Последовательность подготовительных действий, которые необходимо сделать при его монтаже, такая же, как и при установке любых элементов электрической проводки:

• Как правило, прокладка проводов для монтажа любых элементов проводки осуществляется в ходе масштабных ремонтных работ, включающих в себя укладку кабелей в штробах, а также подготовку и установку монтажных коробок для выключателей. Чтобы обеспечить надежное подключение контактов устройства к проводам они должны выступать за край коробки как минимум на 60 мм.
• Если работы по прокладке проводов и монтажу установочных коробок уже были проведены, то следует подготовить их к установке выключателей. Для этого нужно освободить концы всех проводов (их количество зависит от конструкции выключателя) от изоляции на 50-150 см.
• Первое, что следует сделать – это отключить напряжение на элементах электрической проводки при помощи автоматического выключателя, установленного на входе в квартиру. Перед тем, как приступать к выполнению любых действий с элементами электрической проводки, необходимо убедиться в отсутствии напряжения с помощью индикаторной отвертки или тестера.
• Провода подсоединяются к клеммам с использованием маркировки, нанесенной на корпус изделия. При этом входящий провод обозначается буквой L (L1 и L2 если выключатель двухклавишный), а выходящие – стрелками. Иногда на заднюю часть корпуса наносится схема подключения. Порядок присоединения проводов не имеет особого значения, это можно сделать в любом порядке.

• Рабочая часть выключателя вставляется в коробку и фиксируется при помощи раздвижных лавок или зажимов.
• Выполняется монтаж пластиковой рамки на лицевую часть устройства.
• Устанавливается клавиша (или клавиши).
• На последнем этапе необходимо сделать контрольное включение каждого устройства чтобы убедиться в работоспособности схемы.

Особенности подключения

Главными особенностями подключения проходных выключателей являются:

1. Количество проводов, необходимое для их работы. Следует обратить внимание, что от распределительной коробки к такому устройству подходит трехжильный провод, по одной из трех его жил на выключатель подается фазное напряжения, а две других являются выходящими проводами.
2. Особое внимание нужно обратить на порядок соединения двух представленных на схеме выключателей между собой. Для этого должна быть использована распределительная коробка. Однако на практике зачастую более целесообразной оказывается прокладка двухжильного провода непосредственно от одного устройства к другому, что позволяет значительно сэкономить. В таком случае от распределительной коробки к выключателю может приходить всего один провод вместо трех.

Для того чтобы управлять освещением из трех и более мест с возможностью управления различными группами осветительных приборов, следует использовать схемы, включающие в свой состав двухклавишные проходные и перекрестные выключатели.

На рисунке изображена схема подключения одной группы осветительных приборов, управление которой может осуществляться из пяти различных точек. Первым и последним элементом представленного последовательного соединения является проходной выключатель. Количество перекрестных выключателей, которые могут быть задействованы в подобной цепи, ограничивается только соображениями практической целесообразности и удобства применения.

Устройство перекрестного выключателя является достаточно несложным. Он имеет две пары контактов, к которым присоединяется входящий и выходящий двухжильный провод. При нажатии на клавишу происходит одновременное размыкание ранее замкнутых контактов и перекрестное замыкание их друг с другом. Это позволяет изменить состояние каждого из двух проводов, проложенных между проходными выключателями, без нажатия на клавишу любого из них.

Перемычки между контактами такого устройства, которые указаны на рисунке, нужны для более наглядной демонстрации его работы. На практике такое изделие в большинстве случаев имеет только 4 контакта, что существенно облегчает процесс его подключения.

Чтобы получить возможность управления одновременно двумя группами потребителей, необходимо использовать двухклавишные выключатели. Принцип их работы не отличается от уже рассмотренного, однако схема подключения закономерно является более сложной.

Двухклавишный проходной выключатель допустимо рассматривать, как два одинарных устройства, помещенных в один корпус.

При необходимости управления группами потребителей из трех и более мест необходимо использовать двух- или трехклавишные перекрестные выключатели.

Как видно из рисунка, каждое двухклавишное устройство имеет шесть клемм для подключения проводов. Расположены они таким образом, чтобы исключить двоякое толкование расположения контактов каждой отдельной электрической цепи. И все же, следует обращать внимание на цветовую маркировку проводов. Согласно общепринятым правилам изоляция заземляющего проводника окрашивается в желто-зеленый цвет, а нулевого рабочего – в синий. Фазный проводник  может быть окрашен в любой цвет, но чаще всего используется черная или коричневая изоляция.

Что касается способа монтажа проходного выключателя, то, как и прочие устройства электрической проводки, он может иметь внутренний или наружный способ установки. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками, однако в большинстве случаев используется внутренняя установка, как более надежный, эстетичный и безопасный вариант.

Таким образом, процесс монтажа проходного выключателя представляется задачей, которая вполне по силам любому человеку. Главное при этом четко представлять схему подключения осветительных приборов, а также место в ней монтируемого устройства.

1. Базовая работа коммутатора — коммутаторы Ethernet [Книга]

Коммутаторы

Ethernet связывают устройства Ethernet вместе путем ретрансляции кадров Ethernet между устройствами, подключенными к коммутаторам. Перемещая кадры Ethernet между портами коммутатора , коммутатор связывает трафик, переносимый отдельными сетевыми соединениями, в более крупную сеть Ethernet.

Коммутаторы

Ethernet выполняют свою функцию связывания путем соединения моста кадров Ethernet между сегментами Ethernet .Для этого они копируют кадры Ethernet с одного порта коммутатора на другой на основе адресов Media Access Control (MAC) в кадрах Ethernet. Мостовое соединение Ethernet было первоначально определено в стандарте 802.1D IEEE для локальных и городских сетей: мосты управления доступом к среде (MAC). ^[]

Стандартизация мостовых операций в коммутаторах позволяет покупать коммутаторы у разных поставщиков, которые будут работать вместе при объединении в сеть.Это результат большой работы инженеров по стандартизации, направленных на определение набора стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли связывать вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet. В то время Ethernet поддерживал подключение только к коаксиальным кабелям. Позже, когда была разработана витая пара Ethernet и стали широко доступны коммутаторы с множеством портов, они часто использовались в качестве центральной точки подключения или концентратора кабельных систем Ethernet, что привело к названию «коммутирующий концентратор».«Сегодня на рынке эти устройства называют просто переключателями.

С тех пор, как мосты Ethernet были впервые разработаны в начале 1980-х годов, многое изменилось. С годами компьютеры стали повсеместными, и многие люди используют на работе несколько устройств, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты. Каждый телефон VoIP и каждый принтер — это компьютер, и даже системы управления зданием и средства контроля доступа (дверные замки) объединены в сеть. В современных зданиях есть несколько точек беспроводного доступа (AP) для обеспечения 802.11 сервисов Wi-Fi для смартфонов и планшетов, и каждая точка доступа также подключена к кабельной системе Ethernet. В результате современные сети Ethernet могут состоять из сотен коммутационных соединений в здании и тысяч коммутационных соединений в сети университетского городка.

Вы должны знать, что существует еще одно сетевое устройство, используемое для соединения сетей, которое называется маршрутизатором . Существуют большие различия в способах работы мостов и маршрутизаторов, и у них обоих есть преимущества и недостатки, как описано в разделе «Маршрутизаторы или мосты?».Вкратце, мосты перемещают кадры между сегментами Ethernet на основе адресов Ethernet с минимальной настройкой моста или без нее. Маршрутизаторы перемещают пакетов между сетями на основе адресов протокола высокого уровня, и каждая связываемая сеть должна быть настроена в маршрутизаторе. Однако и мосты, и маршрутизаторы используются для построения более крупных сетей, и оба устройства на рынке называются коммутаторами.

Tip

Мы будем использовать слова «мост» и «коммутатор» как синонимы для описания мостов Ethernet.Однако обратите внимание, что «коммутатор» — это общий термин для сетевых устройств, которые могут функционировать как мосты, или маршрутизаторы, или даже и то, и другое, в зависимости от их наборов функций и конфигурации. Дело в том, что с точки зрения сетевых экспертов, мост и маршрутизация — это разные виды коммутации пакетов с разными возможностями. В наших целях мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

В то время как стандарт 802.1D предоставляет спецификации для моста между фреймами локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие проблемы, как производительность моста или коммутатора или то, как коммутаторы должен быть построен. Вместо этого поставщики конкурируют друг с другом, предлагая коммутаторы по разным ценам и с разными уровнями производительности и возможностей.

Результатом стал большой и конкурентный рынок коммутаторов Ethernet, увеличивающий количество вариантов, которые у вас есть как у клиента.Широкий выбор моделей и возможностей коммутаторов может сбивать с толку. В главе 4 мы обсуждаем переключатели специального назначения и их использование.

Существуют сети для передачи данных между компьютерами. Для выполнения этой задачи сетевое программное обеспечение организует перемещаемые данные в кадры Ethernet. Кадры передаются по сетям Ethernet, а поле данных кадра используется для передачи данных между компьютерами. Кадры — это не что иное, как произвольные последовательности информации, формат которой определен в стандарте.

Формат кадра Ethernet включает в себя адрес назначения в начале, содержащий адрес устройства, на которое отправляется кадр. ^[] Затем идет адрес источника, содержащий адрес устройства, отправляющего фрейм. За адресами следуют различные другие поля, включая поле данных, которое переносит данные, передаваемые между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

Кадры определены на уровне 2 или уровне канала передачи данных семислойной сетевой модели Open Systems Interconnection (OSI) .Семислойная модель была разработана для организации видов информации, передаваемой между компьютерами. Он используется для определения того, как эта информация будет отправляться, и для структурирования разработки стандартов передачи информации. Поскольку коммутаторы Ethernet работают с фреймами локальной сети на уровне канала передачи данных, вы иногда можете услышать их, называемые устройствами канального уровня, а также устройствами уровня 2 или коммутаторами уровня 2. ^[]

Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему такой подход к соединению сетей также называется прозрачным мостом .«Прозрачный» означает, что когда вы подключаете коммутатор к системе Ethernet, никакие изменения в кадрах Ethernet, соединенных мостом, не вносятся. Коммутатор автоматически начнет работать, не требуя какой-либо настройки коммутатора или каких-либо изменений со стороны компьютеров, подключенных к сети Ethernet, что делает работу коммутатора прозрачной для них.

Далее мы рассмотрим основные функции, используемые в мосте, чтобы сделать возможным пересылку кадров Ethernet с одного порта на другой.

Коммутатор Ethernet управляет передачей кадров между портами коммутатора, подключенными к кабелям Ethernet, с использованием правил пересылки трафика , описанных в стандарте моста IEEE 802.1D. Перенаправление трафика основано на изучении адресов. Коммутаторы принимают решения о пересылке трафика на основе 48-битных адресов управления доступом к среде (MAC), используемых в стандартах LAN, включая Ethernet.

Для этого коммутатор изучает, какие устройства, называемые в стандарте станциями , в каких сегментах сети, просматривая адреса источников во всех получаемых им кадрах.Когда устройство Ethernet отправляет фрейм, оно помещает в него два адреса. Эти два адреса — это адрес назначения устройства, на которое он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

Способ «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждый порт на коммутаторе имеет уникальный заводской MAC-адрес . Однако, в отличие от обычного устройства Ethernet, которое принимает только адресованные ему кадры, интерфейс Ethernet, расположенный в каждом порту коммутатора, работает в беспорядочном режиме .В этом режиме интерфейс запрограммирован на прием всех кадров, которые он видит на этом порту, а не только кадров, отправляемых на MAC-адрес интерфейса Ethernet на этом порту коммутатора.

При получении каждого кадра на каждом порту программное обеспечение коммутации смотрит на адрес источника кадра и добавляет этот адрес источника в таблицу адресов, которую поддерживает коммутатор. Таким образом коммутатор автоматически определяет, какие станции доступны на каких портах.

На Рис. 1-2 показан коммутатор, соединяющий шесть устройств Ethernet.Для удобства мы используем короткие номера для адресов станций вместо фактических 6-байтовых MAC-адресов. Когда станции отправляют трафик, коммутатор принимает каждый отправленный кадр и строит таблицу, более формально называемую базой данных пересылки , которая показывает, какие станции и на каких портах доступны. После того, как каждая станция передала хотя бы один кадр, коммутатор получит базу данных пересылки, такую ​​как показано в Таблице 1-1.

Рисунок 1-2. Изучение адреса в коммутаторе

Таблица 1-1.База данных переадресации, поддерживаемая коммутатором

9107

6 0007

9107

6 7

Порт	Станция
1	10
2	9009 3	30
4	Нет станции
5	Нет станции
25
8	35

Эта база данных используется коммутатором для принятия решения о пересылке пакетов в процессе, называемом адаптивная фильтрация .Без базы данных адресов коммутатор должен был бы отправлять трафик, полученный на любом заданном порту, через все другие порты, чтобы гарантировать, что он достиг своего пункта назначения. В базе данных адресов трафик фильтруется в соответствии с его адресатом. Коммутатор является «адаптивным» за счет автоматического изучения новых адресов. Эта способность к обучению позволяет вам добавлять новые станции в вашу сеть без необходимости вручную настраивать коммутатор, чтобы знать о новых станциях, или станциям, чтобы знать о коммутаторе. ^[]

Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для адреса станции, который он еще не видел, коммутатор отправляет кадр на все порты, кроме порта, на который он прибыл. ^[] Этот процесс называется лавинной рассылкой и более подробно поясняется позже в разделе «Массовая рассылка кадров».

После того, как коммутатор создал базу данных адресов, он получает всю информацию, необходимую для выборочной фильтрации и пересылки трафика. Пока коммутатор изучает адреса, он также проверяет каждый кадр, чтобы принять решение о пересылке пакета на основе адреса назначения в кадре.Давайте посмотрим, как решение о переадресации работает в коммутаторе с восемью портами, как показано на рисунке 1-2.

Предположим, что кадр отправляется со станции 15 на станцию ​​20. Поскольку кадр отправляется станцией 15, коммутатор считывает кадр через порт 6 и использует свою базу данных адресов, чтобы определить, какой из его портов связан с адресом назначения. в этом кадре. Здесь адрес назначения соответствует станции 20, а база данных адресов показывает, что для достижения станции 20 кадр должен быть отправлен через порт 2.

Каждый порт коммутатора может сохранять кадры в памяти перед их передачей по кабелю Ethernet, подключенному к порту. Например, если порт уже занят передачей, когда фрейм прибывает для передачи, то фрейм может удерживаться на короткое время, необходимое порту для завершения передачи предыдущего фрейма. Для передачи кадра коммутатор помещает кадр в очередь коммутации пакетов для передачи на порт 2.

Во время этого процесса коммутатор, передающий кадр Ethernet с одного порта на другой, не вносит изменений в данные, адреса или другие поля. базового кадра Ethernet.В нашем примере кадр передается в неизменном виде на порт 2 точно так же, как он был получен на порту 6. Таким образом, работа коммутатора прозрачна для всех станций в сети.

Обратите внимание, что коммутатор не будет пересылать кадр, предназначенный для станции, которая находится в базе данных пересылки, на порт, если этот порт не подключен к целевому назначению. Другими словами, трафик, предназначенный для устройства на данном порту, будет отправляться только на этот порт; никакие другие порты не увидят трафик, предназначенный для этого устройства.Эта логика коммутации сохраняет трафик изолированным только от тех кабелей или сегментов Ethernet, которые необходимы для получения кадра от отправителя и передачи этого кадра на устройство назначения.

Это предотвращает поток ненужного трафика в другие сегменты сетевой системы, что является основным преимуществом коммутатора. Это контрастирует с ранней системой Ethernet, где трафик с любой станции был замечен всеми другими станциями, независимо от того, хотели они данных или нет. Фильтрация трафика коммутатора снижает нагрузку на трафик, переносимую набором кабелей Ethernet, подключенных к коммутатору, тем самым более эффективно используя пропускную способность сети.

Коммутаторы автоматически удаляют записи в базе данных пересылки по истечении определенного периода времени — обычно пяти минут — если они не видят никаких кадров со станции. Следовательно, если станция не отправляет трафик в течение определенного периода времени, коммутатор удаляет запись о переадресации для этой станции. Это предохраняет базу данных пересылки от заполнения устаревшими записями, которые могут не соответствовать действительности.

Конечно, когда время ввода адреса истекло, коммутатор не будет иметь никакой информации в базе данных для этой станции в следующий раз, когда коммутатор получит предназначенный для него кадр.Это также происходит, когда станция вновь подключается к коммутатору или когда станция была выключена и снова включается более чем через пять минут. Так как же коммутатор обрабатывает пересылку пакетов для неизвестной станции?

Решение простое: коммутатор пересылает кадр, предназначенный для неизвестной станции, на все порты коммутатора, кроме того, на котором он был получен, таким образом лавинно передает кадр всем остальным станциям. Флудинг фрейма гарантирует, что фрейм с неизвестным адресом назначения достигнет всех сетевых подключений и будет услышан правильным устройством назначения, предполагая, что он активен и находится в сети.Когда неизвестное устройство отвечает обратным трафиком, коммутатор автоматически узнает, к какому порту подключено устройство, и больше не будет лавинно перенаправлять трафик на это устройство.

Широковещательный и многоадресный трафик

Помимо передачи кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый групповым адресом , который может быть получен группой станций. Они также могут отправлять кадры, направленные на все станции, используя широковещательный адрес .Групповые адреса всегда начинаются с определенной битовой комбинации, определенной в стандарте Ethernet, что позволяет коммутатору определять, какие кадры предназначены для определенного устройства, а не для группы устройств.

Кадр, отправленный на адрес назначения многоадресной рассылки, может быть получен всеми станциями, настроенными на прослушивание этого адреса многоадресной рассылки. Программное обеспечение Ethernet, также называемое программным обеспечением «драйвера интерфейса», программирует интерфейс на прием кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой данный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован на прием кадров, отправленных на один или несколько групповых адресов многоадресной рассылки, а также кадров, отправленных на одноадресный MAC-адрес, принадлежащий этому интерфейсу.

Широковещательная и многоадресная пересылка

Широковещательный адрес — это специальная многоадресная группа: группа всех станций в сети.Пакет, отправленный на широковещательный адрес (адрес всех единиц), получает каждая станция в локальной сети. Поскольку широковещательные пакеты должны приниматься всеми станциями в сети, коммутатор достигнет этой цели путем лавинной рассылки широковещательных пакетов на все порты, кроме порта, на который он был получен, поскольку нет необходимости отправлять пакет обратно на исходное устройство. Таким образом, широковещательный пакет, отправленный любой станцией, достигнет всех других станций в локальной сети.

Многоадресный трафик может быть более трудным, чем широковещательные кадры.Более сложные (и обычно более дорогие) коммутаторы включают поддержку протоколов обнаружения групп многоадресной рассылки, которые позволяют каждой станции сообщать коммутатору об адресах групп многоадресной рассылки, которые она хочет услышать, поэтому коммутатор будет отправлять многоадресные пакеты только на порты. подключены к станциям, которые заявили о своей заинтересованности в приеме многоадресного трафика. Однако более дешевые коммутаторы, не имеющие возможности обнаруживать, какие порты подключены к станциям, прослушивающим данный адрес многоадресной рассылки, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на котором был получен многоадресный трафик, точно так же, как широковещательные пакеты.

Использование широковещательной и многоадресной передачи

Станции отправляют широковещательные и многоадресные пакеты по ряду причин. Сетевые протоколы высокого уровня, такие как TCP / IP, используют широковещательные или многоадресные кадры как часть процесса обнаружения адресов. Широковещательные и многоадресные рассылки также используются для динамического назначения адресов, которое происходит, когда станция впервые включается и ей необходимо найти сетевой адрес высокого уровня. Многоадресная рассылка также используется некоторыми мультимедийными приложениями, которые отправляют аудио- и видеоданные в кадрах многоадресной рассылки для приема группами станций, а также многопользовательскими играми как способ отправки данных группе игроков.

Следовательно, типичная сеть будет иметь некоторый уровень широковещательного и многоадресного трафика. Пока количество таких кадров остается на разумном уровне, проблем не будет. Однако, когда многие станции объединены коммутаторами в одну большую сеть, широковещательная и многоадресная лавинная рассылка коммутаторов может привести к значительному объему трафика. Большой объем широковещательного или многоадресного трафика может вызвать перегрузку сети, поскольку каждое устройство в сети должно принимать и обрабатывать широковещательные рассылки и определенные типы многоадресных рассылок; при достаточно высоких скоростях передачи пакетов могут возникнуть проблемы с производительностью станций.

Потоковые приложения (видео), отправляющие многоадресную рассылку с высокой скоростью, могут генерировать интенсивный трафик. Системы резервного копирования и дублирования дисков, основанные на многоадресной рассылке, также могут генерировать большой трафик. Если этот трафик в конечном итоге будет перенаправлен на все порты, сеть может перегружаться. Один из способов избежать этой перегрузки — ограничить общее количество станций, подключенных к одной сети, чтобы скорость широковещательной и многоадресной передачи не становилась настолько высокой, чтобы создавать проблемы.

Другой способ ограничить скорость многоадресных и широковещательных пакетов — разделить сеть на несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) .Еще один способ — использовать маршрутизатор, также называемый коммутатором уровня 3. Поскольку маршрутизатор не пересылает автоматически широковещательные и многоадресные рассылки, это создает отдельные сетевые системы. ^[] Эти методы управления распространением многоадресных и широковещательных рассылок обсуждаются в Главе 2 и Главе 3 соответственно.

До сих пор мы видели, как один коммутатор может пересылать трафик на основе динамически создаваемой базы данных переадресации. Основная трудность этой простой модели работы коммутатора заключается в том, что множественные соединения между коммутаторами могут создавать петли, приводящие к перегрузке и перегрузке сети.

Конструкция и работа Ethernet требует, чтобы между любыми двумя станциями мог существовать только один путь передачи пакетов. Ethernet растет за счет расширения ветвей в топологии сети , называемой древовидной структурой, которая состоит из нескольких коммутаторов, ответвляющихся от центрального коммутатора. Опасность заключается в том, что в достаточно сложной сети коммутаторы с несколькими соединениями между коммутаторами могут создавать в сети кольцевые пути.

В сети с коммутаторами, соединенными вместе, чтобы сформировать петлю пересылки пакетов, пакеты будут бесконечно циркулировать по петле, создавая очень высокий уровень трафика и вызывая перегрузку.

Зацикленные пакеты будут циркулировать с максимальной скоростью сетевых каналов, пока скорость трафика не станет настолько высокой, что сеть станет насыщенной. Широковещательные и многоадресные кадры, а также одноадресные кадры неизвестным адресатам обычно лавинно рассылаются на все порты базового коммутатора, и весь этот трафик будет циркулировать в таком цикле. После образования петли этот режим отказа может произойти очень быстро, в результате чего сеть будет полностью занята отправкой широковещательных, многоадресных и неизвестных кадров, и станциям будет очень трудно отправлять фактический трафик.

К сожалению, таких петель, как пунктирная линия, показанная стрелками на рис. 1-3, слишком легко реализовать, несмотря на все ваши попытки их избежать. По мере того, как сети разрастаются и включают в себя все больше коммутаторов и коммутационных шкафов, становится трудно точно знать, как все соединено вместе, и не дать людям по ошибке создать петлю.

Рисунок 1-3. Петля пересылки между коммутаторами

Хотя петля на чертеже должна быть очевидной, в достаточно сложной сетевой системе любому, кто работает в сети, может быть сложно узнать, подключены ли коммутаторы таким образом, чтобы петлевые пути.Стандарт моста IEEE 802.1D предоставляет протокол связующего дерева, чтобы избежать этой проблемы, автоматически подавляя петли пересылки.

Назначение протокола связующего дерева (STP) — позволить коммутаторам автоматически создавать набор путей без петель, даже в сложной сети с несколькими путями, соединяющими несколько коммутаторов. Он предоставляет возможность динамически создавать древовидную топологию в сети, блокируя пересылку любых пакетов на определенных портах, и гарантирует, что набор коммутаторов Ethernet может автоматически настраиваться для создания путей без петель.Стандарт IEEE 802.1D описывает работу связующего дерева, и каждый коммутатор, заявляющий о соответствии стандарту 802.1D, должен включать возможность связующего дерева. ^[]

Работа алгоритма связующего дерева основана на сообщениях конфигурации, отправляемых каждым коммутатором в пакетах, называемых блоками данных протокола моста или BPDU. Каждый пакет BPDU отправляется на многоадресный адрес назначения, назначенный для операции связующего дерева. Все коммутаторы IEEE 802.1D присоединяются к группе многоадресной рассылки BPDU и прослушивают кадры, отправленные на этот адрес, так что каждый коммутатор может отправлять и получать сообщения конфигурации связующего дерева. ^[]

Процесс создания связующего дерева начинается с использования информации в сообщениях конфигурации BPDU для автоматического выбора корневого моста . Выбор основан на идентификаторе моста (BID), который, в свою очередь, основан на комбинации настраиваемого значения приоритета моста (32768 по умолчанию) и уникального MAC-адреса Ethernet, назначенного каждому мосту для использования процессом связующего дерева. называется системный MAC. Мосты отправляют друг другу пакеты BPDU, и мост с наименьшим BID автоматически выбирается в качестве корневого моста.

Если для приоритета моста было оставлено значение по умолчанию 32 768, тогда мост с наименьшим числовым значением Ethernet-адреса будет выбран в качестве корневого моста. ^[] В примере, показанном на рисунке 1-4, коммутатор 1 имеет самый низкий BID, и конечным результатом процесса выбора связующего дерева является то, что коммутатор 1 стал корневым мостом. Выбор корневого моста создает основу для остальных операций, выполняемых протоколом связующего дерева.

Выбор пути с наименьшей стоимостью

После выбора корневого моста каждый некорневой мост использует эту информацию, чтобы определить, какой из его портов имеет наименее затратный путь к корневому мосту, а затем назначает этот порт корневым. порт (RP).Все остальные мосты определяют, какой из их портов, подключенных к другим каналам, имеет наименее затратный путь к корневому мосту. Мосту с наименее затратным путем назначается роль назначенного моста (DB), а порты в DB назначаются как назначенные порты (DP).

Рисунок 1-4. Операция связующего дерева

Стоимость пути зависит от скорости работы портов, при этом более высокие скорости приводят к снижению затрат. Когда пакеты BPDU проходят через систему, они накапливают информацию о количестве портов, через которые они проходят, и о скорости каждого порта.Пути с более медленными портами будут иметь более высокие затраты. Общая стоимость данного пути через несколько коммутаторов — это сумма затрат всех портов на этом пути.

Подсказка

Если существует несколько путей к корню с одинаковой стоимостью, то будет использоваться путь, подключенный к мосту с наименьшим идентификатором моста.

В конце этого процесса мосты выбрали набор корневых портов и назначенных портов, что позволяет мостам удалять все кольцевые пути и поддерживать дерево пересылки пакетов, которое охватывает весь набор устройств, подключенных к сети. , отсюда и название «протокол связующего дерева».”

После того, как процесс связующего дерева определил состояние порта, комбинация корневых портов и назначенных портов предоставляет алгоритму связующего дерева информацию, необходимую для определения наилучших путей и блокировки всех остальных путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключена , блокируя пересылку пакетов на этот порт.

Пока заблокированные порты не пересылают пакеты, они продолжают получать BPDU. Заблокированный порт показан на рис. 1-4 буквой «B», указывающей, что порт 10 на коммутаторе 3 находится в режиме блокировки и что канал не пересылает пакеты. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) отправляет пакеты BPDU каждые две секунды для отслеживания состояния сети, и заблокированный порт может стать разблокированным при обнаружении изменения пути.

Состояния портов связующего дерева

Когда активное устройство подключено к порту коммутатора, порт проходит через несколько состояний при обработке любых BPDU, которые он может получить, и процесс связующего дерева определяет, в каком состоянии должен находиться порт. в любой момент времени. Два состояния называются прослушивание и обучение , во время которых процесс связующего дерева прослушивает BPDU, а также изучает адреса источника из любых полученных кадров.

На рисунке 1-5 показаны состояния порта связующего дерева, которые включают следующее:

Отключено

Порт в этом состоянии был намеренно отключен администратором или автоматически отключен из-за разрыва соединения. Это также может быть порт, который вышел из строя и больше не работает. В отключенное состояние можно войти или выйти из любого другого состояния.

Блокировка

Порт, который включен, но не является корневым портом или назначенным портом, может вызвать петлю коммутации, если он был активен.Чтобы этого избежать, порт переводится в состояние блокировки. Данные станции не отправляются и не принимаются через блокирующий порт. После инициализации порта (соединение устанавливается, включается питание) порт обычно переходит в состояние блокировки. После обнаружения через BPDU или тайм-ауты того, что порту может потребоваться стать активным, порт перейдет в состояние прослушивания на пути к состоянию пересылки. Блокирующий порт также может перейти в состояние пересылки, если другие ссылки не работают. Данные BPDU все еще принимаются, пока порт находится в состоянии блокировки.

Прослушивание

В этом состоянии порт отбрасывает трафик, но продолжает обрабатывать пакеты BPDU, полученные через порт, и воздействует на любую новую информацию, которая может привести к возврату порта в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, могут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, привести к тому, что порт станет частью связующего дерева или вернется в состояние блокировки.

Обучение

В этом состоянии порт еще не пересылает кадры, но он изучает адреса источника из всех полученных кадров и добавляет их в базу данных фильтрации. Коммутатор заполнит таблицу MAC-адресов пакетами, полученными через порт (до истечения таймера), прежде чем перейти в состояние пересылки.

Пересылка

Это рабочее состояние, в котором порт отправляет и принимает данные станции. Входящие BPDU также отслеживаются, чтобы мост мог определить, нужно ли ему перевести порт в состояние блокировки, чтобы предотвратить образование петли.

Рисунок 1-5. Состояния портов связующего дерева

В исходном протоколе связующего дерева состояния прослушивания и обучения длились 30 секунд, в течение которых пакеты не пересылались. В новом протоколе Rapid Spanning Tree Protocol можно назначить тип порта «edge» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, VoIP-телефон, принтер и т. Д.) И не к другому переключателю. Это позволяет конечному автомату RSTP обходить процессы обучения и прослушивания на этом порту и немедленно переходить в состояние пересылки.Разрешение станции немедленно начать отправку и получение пакетов помогает избежать таких проблем, как тайм-ауты приложений на пользовательских компьютерах при их перезагрузке. ^[] Хотя это не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP с их типом порта, чтобы избежать проблем на компьютерах пользователей. Установка типа порта на граничный также означает, что RSTP не нужно отправлять пакет BPDU при изменении состояния соединения (соединение вверх или вниз) на этом порту, что помогает уменьшить объем трафика связующего дерева в сети.

Подсказка

Изобретатель протокола остовного дерева, Радия Перлман, написала стихотворение, описывающее, как это работает. ^[] При чтении стихотворения полезно знать, что с точки зрения математики сеть может быть представлена ​​как тип графа, называемого сеткой, и что цель протокола связующего дерева — превратить любую заданную сетевую сетку в дерево. структура без петель, охватывающая весь набор сегментов сети.

Думаю, я никогда не увижу
График красивее дерева.
Дерево, ключевое свойство которого
— это соединение без петель.
Дерево, которое должно обязательно охватывать
Так что пакеты могут достигать любой LAN.
Сначала необходимо выбрать корень.
По ID избран.
Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
В дереве размещены эти пути.
Сетка создается такими людьми, как я,
Затем мосты находят остовное дерево.

— Радиа Перлман Алгорим

Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, есть больше деталей и сложностей, которые не описаны. Полная информация о том, как работает конечный автомат связующего дерева, описана в стандартах IEEE 802.1, с которыми можно ознакомиться для более полного понимания протокола и того, как он функционирует. Подробные сведения об улучшениях связующего дерева для конкретных поставщиков можно найти в документации поставщика. См. Приложение A для ссылок на дополнительную информацию.

Исходный протокол связующего дерева, стандартизованный в IEEE 802.1D определил единый процесс связующего дерева, работающий на коммутаторе, управляющий всеми портами и виртуальными локальными сетями с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать собственные усовершенствования в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Такой подход был использован Cisco Systems для версии, которую они называют связующим деревом для каждой VLAN (PVST).

Стандартный протокол связующего дерева IEEE развивался на протяжении многих лет.Обновленная версия, получившая название Rapid Spanning Tree Protocol, была определена в 2004 году. Как следует из названия, Rapid Spanning Tree увеличила скорость работы протокола. RSTP был разработан для обеспечения обратной совместимости с исходной версией связующего дерева. Стандарт 802.1Q включает как RSTP, так и новую версию связующего дерева под названием Multiple Spanning Tree (MST), которое также разработано для обеспечения обратной совместимости с предыдущими версиями. ^[] MST дополнительно обсуждается в разделе «Виртуальные локальные сети».

При построении сети с несколькими коммутаторами вам необходимо обратить особое внимание на то, как поставщик ваших коммутаторов развернул связующее дерево, а также на версию связующего дерева, которую используют ваши коммутаторы. Наиболее часто используемые версии, классический STP и более новый RSTP, совместимы и не требуют настройки, что приводит к операции «подключи и работай».

Перед вводом нового коммутатора в работу в сети внимательно прочтите документацию поставщика и убедитесь, что вы понимаете, как все работает.Некоторые поставщики могут не включать связующее дерево по умолчанию для всех портов. Другие поставщики могут реализовывать специальные функции или версии связующего дерева для конкретных поставщиков. Как правило, продавец будет работать, чтобы убедиться, что их реализация связующего дерева «просто работает» со всеми другими коммутаторами, но есть достаточно вариаций, охватывающая особенность дерева и конфигурацию, которые могут возникнуть проблемы. Чтение документации и тестирование новых коммутаторов перед их развертыванием в сети может помочь избежать любых проблем.

Одиночное полнодуплексное соединение Ethernet предназначено для перемещения кадров Ethernet между интерфейсами Ethernet на каждом конце соединения. Он работает с известной скоростью передачи данных и известной максимальной частотой кадров. ^[] Все соединения Ethernet с заданной скоростью будут иметь одинаковые характеристики скорости передачи данных и частоты кадров. Однако добавление коммутаторов в сеть создает более сложную систему. Теперь ограничения производительности вашей сети становятся комбинацией производительности соединений Ethernet и производительности коммутаторов, а также любых перегрузок, которые могут возникнуть в системе, в зависимости от топологии.Вы должны убедиться, что приобретаемые вами коммутаторы обладают достаточной производительностью для выполнения своей работы.

Производительность внутренней коммутирующей электроники может не поддерживать полную частоту кадров, поступающую со всех портов. Другими словами, если все порты одновременно представляют коммутатору высокие нагрузки трафика, которые также являются непрерывными, а не только короткими пакетами, коммутатор может не справиться с объединенной скоростью трафика и может начать отбрасывать кадры. Это известно как , блокировка , состояние в системе коммутации, в которой недостаточно ресурсов для обеспечения потока данных через коммутатор.Неблокирующий коммутатор — это коммутатор, который обеспечивает достаточную внутреннюю коммутационную способность для обработки полной нагрузки, даже когда все порты одновременно активны в течение длительных периодов времени. Однако даже неблокирующий коммутатор будет отбрасывать кадры, когда порт становится перегруженным, в зависимости от шаблонов трафика.

Производительность пересылки пакетов

Типичное оборудование коммутатора имеет выделенные вспомогательные схемы, которые предназначены для повышения скорости, с которой коммутатор может пересылать кадры и выполнять такие важные функции, как поиск адресов кадров в базе данных фильтрации адресов.Поскольку вспомогательные схемы и высокоскоростная буферная память являются более дорогими компонентами, общая производительность коммутатора представляет собой компромисс между стоимостью этих высокопроизводительных компонентов и ценой, которую готовы платить большинство клиентов. Таким образом, вы обнаружите, что не все переключатели работают одинаково.

Некоторые менее дорогие устройства могут иметь более низкую производительность пересылки пакетов, меньшие таблицы фильтрации адресов и меньшие размеры буферной памяти. Коммутаторы большего размера с большим количеством портов обычно имеют компоненты с более высокой производительностью и более высокую цену.Коммутаторы, способные обрабатывать максимальную частоту кадров на всех своих портах, также называемые неблокирующими коммутаторами, могут работать на скорости канала . В наши дни широко распространены полностью неблокирующие коммутаторы, которые могут обрабатывать максимальную скорость передачи данных одновременно на всех портах, но всегда полезно проверить спецификации на коммутатор, который вы рассматриваете.

Требуемая производительность и стоимость приобретаемых коммутаторов могут варьироваться в зависимости от их расположения в сети.Коммутаторы, которые вы используете в ядре сети, должны иметь достаточно ресурсов для обработки высоких нагрузок трафика. Это связано с тем, что в ядре сети сходится трафик от всех станций сети. Базовые коммутаторы должны иметь ресурсы для обработки нескольких разговоров, высокой нагрузки трафика и длительного трафика. С другой стороны, коммутаторы, используемые на границах сети, могут иметь более низкую производительность, поскольку они требуются только для обработки нагрузки трафика непосредственно подключенных станций.

Все коммутаторы содержат некоторую высокоскоростную буферную память, в которой фрейм сохраняется, хотя и ненадолго, перед переадресацией на другой порт или порты коммутатора. Этот механизм известен как коммутация с промежуточным хранением . Все коммутаторы, совместимые с IEEE 802.1D, работают в режиме промежуточного хранения, в котором пакет полностью принимается портом и помещается в буферную память высокоскоростного порта (сохраняется) перед пересылкой. Больший объем буферной памяти позволяет мосту обрабатывать более длинные потоки последовательных кадров, повышая производительность коммутатора при наличии всплесков трафика в локальной сети.Обычная конструкция коммутатора включает пул высокоскоростной буферной памяти, которую можно динамически распределять по отдельным портам коммутатора по мере необходимости.

Учитывая, что коммутатор является специализированным компьютером, центральный ЦП и оперативная память коммутатора важны для таких функций, как операции связующего дерева, предоставление управляющей информации , управление потоками многоадресных пакетов, а также управление портом коммутатора и конфигурацией функций.

Как обычно в компьютерной индустрии, чем выше производительность процессора и оперативной памяти, тем лучше, но вы также заплатите больше.Продавцы часто не упрощают клиентам поиск спецификаций ЦП и ОЗУ коммутатора. Как правило, более дорогие коммутаторы предоставляют эту информацию, но вы не сможете заказать более быстрый процессор или больше оперативной памяти для данного коммутатора. Вместо этого это информация, полезная для сравнения моделей от поставщика или среди поставщиков, чтобы увидеть, какие коммутаторы имеют лучшие характеристики.

Характеристики коммутатора включают ряд показателей, включая максимальную полосу пропускания или коммутационную способность электронных компонентов коммутатора пакетов внутри коммутатора.Вы также должны увидеть максимальное количество MAC-адресов, которое может содержать база данных адресов, а также максимальную скорость в пакетах в секунду, которую коммутатор может пересылать на объединенный набор портов.

Здесь показан набор спецификаций коммутатора, скопированный из типовой таблицы данных поставщика. Спецификации поставщика выделены жирным шрифтом. Для простоты в нашем примере мы показываем спецификации небольшого недорогого коммутатора с пятью портами. Это предназначено, чтобы показать вам некоторые типичные значения переключателей, а также помочь вам понять, что означают значения и что происходит, когда маркетинг и спецификации встречаются на одной странице.

Экспедирование

С промежуточным хранением

Относится к стандартному мосту 802.1D, при котором пакет полностью принимается через порт и в буфер порта («хранилище») перед пересылкой.

Буферизация пакетов 128 КБ на кристалле

Общий объем буферизации пакетов, доступный для всех портов. Буферизация распределяется между портами по запросу. Это типичный уровень буферизации для небольшого, легкого, пятипортового коммутатора, предназначенного для поддержки клиентских подключений в домашнем офисе.

Tip

Некоторые коммутаторы, предназначенные для использования в центрах обработки данных и других специализированных сетях, поддерживают режим работы, называемый сквозной коммутацией , в котором процесс пересылки пакетов начинается до того, как весь пакет будет считан в буферную память. Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для пересылки пакета через коммутатор. Этот метод также пересылает пакеты с ошибками, поскольку он начинает пересылку пакета до того, как будет получено поле проверки ошибок.

Производительность

Пропускная способность: 10 Гбит / с (без блокировки)

Поскольку этот коммутатор может обрабатывать полную нагрузку трафика на всех портах, работающих с максимальной скоростью трафика на каждом порту, это неблокирующий коммутатор. Пять портов могут работать со скоростью до 1 Гбит / с каждый. В полнодуплексном режиме максимальная скорость через коммутатор со всеми активными портами составляет 5 Гбит / с в исходящем направлении (также называемом «исходящим») и 5 ​​Гбит / с во входящем направлении (также называемом «входящим». »).Производители любят указывать в своих спецификациях совокупную пропускную способность 10 Гбит / с, хотя входящие данные 5 Гбит / с на пяти портах отправляются как 5 Гбит / с исходящих данных. Если бы вы считали максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы технически правы, но не преуспели бы в маркетинге. ^[]

Стоимость пересылки

Порт 10 Мбит / с: 14800 пакетов / с
Порт 100 Мбит / с: 148 800 пакетов / с
Порт 1000 Мбит / с: 1 480 000 пакетов / с

Эти спецификации показывают, что порты могут обрабатывать полную скорость коммутации пакетов, состоящую из кадров Ethernet минимального размера (64 байта), что соответствует максимальной скорости передачи пакетов при минимальном размере кадра.Фреймы большего размера будут иметь более низкую скорость передачи пакетов в секунду, поэтому это максимальная производительность коммутатора Ethernet. Это показывает, что коммутатор может поддерживать максимальную скорость передачи пакетов на всех портах на всех поддерживаемых скоростях.

Задержка (с использованием пакетов размером 1500 байт)

10 Мбит / с: 30 микросекунд (макс.)
100 Мбит / с: 6 микросекунд (макс.)
1000 Мбит / с: 4 микросекунды (макс.)

Это количество времени, необходимое для перемещения кадра Ethernet из принимающего порта в передающий порт, при условии, что передающий порт доступен и не занят передачей какого-либо другого кадра.Это мера внутренней задержки переключения, создаваемой электроникой переключателя. Это измерение также отображается как 30 мкс с использованием греческого символа «мю» для обозначения «микро». Микросекунда составляет одну миллионную секунды, а задержка в 30 миллионных секунды на портах 10 Мбит / с является разумным значением для недорогого коммутатора. При сравнении переключателей меньшее значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.

База данных MAC-адресов: 4,000

Этот коммутатор может поддерживать до 4000 уникальных адресов станций в своей базе данных адресов.Этого более чем достаточно для пятипортового коммутатора, предназначенного для домашнего и небольшого офисов.

Средняя наработка на отказ

(Среднее время безотказной работы):> 1 миллион часов (~ 114 лет) Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор мал, не имеет вентилятора, который может изнашиваться, и имеет небольшое количество компонентов; не так много элементов, которые могут потерпеть неудачу. Это не означает, что коммутатор не может выйти из строя, но в этой электронике мало отказов, что приводит к большой средней наработке на отказ для данной конструкции переключателя.

Соответствие стандартам

IEEE 802.3i 10BASE-T Ethernet
IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet
IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet
Отмечает теги приоритета IEEE 802.1p и DSCP
Jumbo-фрейм: до 9720 байт

Под заголовком «Соответствие стандартам» поставщик предоставил подробный список стандартов, соответствие которым этот коммутатор может претендовать.Первые три пункта означают, что порты коммутатора поддерживают стандарты Ethernet для витой пары для скоростей 10/100/1000 Мбит / с. Эти скорости выбираются автоматически при взаимодействии с клиентским соединением с использованием протокола автосогласования Ethernet. Затем поставщик заявляет, что этот коммутатор будет учитывать теги приоритета Class of Service в кадре Ethernet, сначала отбрасывая трафик с тегами с более низким приоритетом в случае перегрузки порта. Последний пункт в этом подробном списке отмечает, что коммутатор может обрабатывать нестандартные размеры кадров Ethernet, часто называемые «jumbo-кадрами», которые иногда настраиваются на интерфейсах Ethernet для определенной группы клиентов и их серверов в попытке для повышения производительности. ^[]

Этот набор спецификаций поставщика показывает, какие скорости портов поддерживает коммутатор, и дает представление о том, насколько хорошо коммутатор будет работать в вашей системе. При покупке более крупных и высокопроизводительных коммутаторов, предназначенных для использования в ядре сети, вам следует учитывать другие характеристики коммутатора. К ним относятся поддержка дополнительных функций, таких как протоколы управления многоадресной рассылкой, доступ к командной строке, позволяющий настраивать коммутатор, и простой протокол сетевого управления, позволяющий контролировать работу и производительность коммутатора.

При использовании коммутаторов необходимо учитывать требования к сетевому трафику. Например, если ваша сеть включает высокопроизводительных клиентов, которые предъявляют требования к одному серверу или набору серверов, то любой используемый вами коммутатор должен иметь достаточную внутреннюю коммутационную производительность, достаточно высокую скорость портов и скорость восходящего канала, а также достаточное количество буферов портов для обработки задача. В общем, более дорогие коммутаторы с высокопроизводительными коммутационными матрицами также имеют хорошие уровни буферизации, но вам необходимо внимательно прочитать спецификации и сравнить различных поставщиков, чтобы убедиться, что вы получаете лучший коммутатор для работы.

% PDF-1.4 % 114 0 объект > эндобдж xref 114 377 0000000016 00000 н. 0000009082 00000 н. 0000009184 00000 п. 0000009617 00000 н. 0000010149 00000 п. 0000010261 00000 п. 0000010375 00000 п. 0000010459 00000 п. 0000010935 00000 п. 0000011513 00000 п. 0000014239 00000 п. 0000018087 00000 п. 0000018116 00000 п. 0000018151 00000 п. 0000018229 00000 п. 0000037444 00000 п. 0000037773 00000 п. 0000037839 00000 п. 0000037955 00000 п. 0000096302 00000 п. 0000096380 00000 п. 0000096493 00000 п. 0000096761 00000 п. 0000097017 00000 п. 0000097100 00000 н. 0000097155 00000 п. 0000097232 00000 п. 0000097476 00000 п. 0000097559 00000 п. 0000097614 00000 п. 0000097684 00000 п. 0000097719 00000 п. 0000097797 00000 п. 0000101934 00000 п. 0000102262 00000 н. 0000102328 00000 н. 0000102444 00000 н. 0000102467 00000 н. 0000102545 00000 н. 0000102659 00000 п. 0000102736 00000 н. 0000103054 00000 н. 0000103416 00000 н. 0000103482 00000 п. 0000103609 00000 н. 0000103632 00000 н. 0000103710 00000 п. 0000103787 00000 п. 0000103810 00000 п. 0000103888 00000 н. 0000103965 00000 н. 0000104292 00000 н. 0000104653 00000 п. 0000104795 00000 н. 0000104872 00000 н. 0000104989 00000 н. 0000105067 00000 н. 0000109304 00000 п. 0000110320 00000 н. 0000110656 00000 н. 0000110798 00000 н. 0000110875 00000 н. 0000110992 00000 н. 0000111116 00000 н. 0000111139 00000 н. 0000111217 00000 н. 0000111579 00000 п. 0000111721 00000 н. 0000111798 00000 н. 0000111925 00000 н. 0000111948 00000 н. 0000112026 00000 н. 0000112103 00000 н. 0000112126 00000 н. 0000112204 00000 н. 0000112281 00000 н. 0000112588 00000 н. 0000112945 00000 н. 0000113087 00000 н. 0000113164 00000 н. 0000113281 00000 н. 0000113359 00000 н. 0000117870 00000 н. 0000118151 00000 н. 0000118487 00000 н. 0000118629 00000 н. 0000118706 00000 н. 0000118833 00000 н. 0000118856 00000 н. 0000118934 00000 н. 0000119291 00000 н. 0000119357 00000 н. 0000119474 00000 н. 0000119497 00000 н. 0000119575 00000 н. 0000119652 00000 н. 0000119730 00000 н. 0000124293 00000 н. 0000124612 00000 н. 0000124946 00000 н. 0000125088 00000 н. 0000125165 00000 н. 0000125282 00000 н. 0000125406 00000 н. 0000125429 00000 н. 0000125507 00000 н. 0000125584 00000 н. 0000125895 00000 н. 0000126177 00000 н. 0000126319 00000 н. 0000126396 00000 н. 0000126523 00000 н. 0000126546 00000 н. 0000126624 00000 н. 0000126701 00000 н. 0000127018 00000 н. 0000127378 00000 н. 0000127444 00000 н. 0000127561 00000 н. 0000127584 00000 н. 0000127662 00000 н. 0000127739 00000 н. 0000127762 00000 н. 0000127840 00000 н. 0000128122 00000 н. 0000128188 00000 н. 0000128305 00000 н. 0000128383 00000 н. 0000132897 00000 н. 0000133218 00000 н. 0000133555 00000 н. 0000133697 00000 н. 0000133774 00000 н. 0000133891 00000 н. 0000133914 00000 н. 0000133992 00000 н. 0000134274 00000 н. 0000134340 00000 н. 0000134467 00000 н. 0000134583 00000 н. 0000134606 00000 н. 0000134684 00000 н. 0000134761 00000 н. 0000135075 00000 н. 0000135411 00000 н. 0000135477 00000 н. 0000135604 00000 н. 0000135627 00000 н. 0000135705 00000 н. 0000135782 00000 н. 0000135805 00000 н. 0000135883 00000 н. 0000135960 00000 н. 0000136274 00000 н. 0000136610 00000 н. 0000136752 00000 н. 0000136829 00000 н. 0000136946 00000 н. 0000137023 00000 н. 0000139620 00000 н. 0000139902 00000 н. 0000140184 00000 н. 0000140250 00000 н. 0000140367 00000 н. 0000140390 00000 н. 0000140468 00000 н. 0000140804 00000 н. 0000140946 00000 н. 0000141023 00000 н. 0000141150 00000 н. 0000141173 00000 н. 0000141251 00000 н. 0000141328 00000 н. 0000141351 00000 н. 0000141429 00000 н. 0000141789 00000 н. 0000141931 00000 н. 0000142008 00000 н. 0000142125 00000 н. 0000142203 00000 н. 0000145118 00000 п. 0000145400 00000 н. 0000145736 00000 н. 0000145878 00000 н. 0000145955 00000 н. 0000146072 00000 н. 0000146196 00000 н. 0000146219 00000 н. 0000146297 00000 н. 0000146374 00000 н. 0000146397 00000 н. 0000146475 00000 н. 0000146552 00000 н. 0000146876 00000 н. 0000147211 00000 н. 0000147353 00000 п. 0000147430 00000 н. 0000147547 00000 н. 0000147625 00000 н. 0000149597 00000 н. 0000149879 00000 п. 0000150214 00000 н. 0000150356 00000 н. 0000150433 00000 н. 0000150550 00000 н. 0000150573 00000 н. 0000150651 00000 п. 0000150986 00000 н. 0000151128 00000 н. 0000151205 00000 н. 0000151332 00000 н. 0000151456 00000 н. 0000151580 00000 н. 0000185208 00000 н. 0000195035 00000 н. 0000195138 00000 н. 0000195245 00000 н. 0000195348 00000 н. 0000195451 00000 п. 0000195624 00000 н. 0000195812 00000 н. 0000203952 00000 н. 0000211153 00000 п. 0000220824 00000 н. 0000230814 00000 н. 0000237076 00000 н. 0000237154 00000 н. 0000237279 00000 н. 0000237544 00000 н. 0000237622 00000 н. 0000237700 00000 н. 0000237807 00000 н. 0000237904 00000 н. 0000238096 00000 н. 0000241583 00000 н. 0000241904 00000 н. 0000241982 00000 н. 0000242236 00000 н. 0000242319 00000 п. 0000242374 00000 н. 0000242452 00000 н. 0000242563 00000 н. 0000242673 00000 н. 0000242796 00000 н. 0000242975 00000 н. 0000250528 00000 н. 0000250606 00000 н. 0000250729 00000 н. 0000250836 00000 н. 0000250931 00000 н. 0000251079 00000 п. 0000251272 00000 н. 0000252401 00000 н. 0000252479 00000 н. 0000252606 00000 н. 0000252726 00000 н. 0000252847 00000 н. 0000253039 00000 н. 0000258163 00000 н. 0000258241 00000 н. 0000258384 00000 н. 0000258513 00000 н. 0000258630 00000 н. 0000258776 00000 н. 0000258965 00000 н. 0000259690 00000 н. 0000259768 00000 н. 0000259846 00000 н. 0000259972 00000 н. 0000260069 00000 н. 0000260261 00000 н. 0000265741 00000 н. 0000266060 00000 н. 0000266138 00000 н. 0000266259 00000 н. 0000266389 00000 н. 0000266524 00000 н. 0000266672 00000 н. 0000266859 00000 н. 0000267557 00000 н. 0000267635 00000 н. 0000267766 00000 н. 0000267900 00000 н. 0000268023 00000 н. 0000268202 00000 н. 0000268658 00000 н. 0000268736 00000 н. 0000268860 00000 н. 0000268986 00000 н. 0000269107 00000 н. 0000269286 00000 н. 0000274594 00000 н. 0000274672 00000 н. 0000274791 00000 н. 0000274888 00000 н. 0000275074 00000 н. 0000275679 00000 н. 0000275757 00000 н. 0000276013 00000 н. 0000276096 00000 н. 0000276151 00000 н. 0000276227 00000 н. 0000276343 00000 н. 0000276458 00000 н. 0000276579 00000 н. 0000276763 00000 н. 0000277263 00000 н. 0000277341 00000 н. 0000277465 00000 н. 0000277586 00000 н. 0000277765 00000 н. 0000283073 00000 н. 0000283151 00000 п. 0000283276 00000 н. 0000283398 00000 н. 0000283513 00000 н. 0000283661 00000 н. 0000283840 00000 н. 0000284262 00000 н. 0000284339 00000 н. 0000284582 00000 н. 0000284665 00000 н. 0000284720 00000 н. 0000284789 00000 н. 0000284896 00000 н. 0000284993 00000 н. 0000285181 00000 п. 0000288386 00000 п. 0000288464 00000 н. 0000288717 00000 н. 0000288800 00000 н. 0000288855 00000 н. 0000288930 00000 н. 0000289031 00000 н. 0000289141 00000 п. 0000289252 00000 н. 0000289399 00000 н. 0000289587 00000 н. 00002 00000 н. 00002 00000 н. 00002 00000 н. 0000293532 00000 н. 0000293610 00000 н. 0000293688 00000 н. 0000293785 00000 н. 0000293882 00000 н. 0000294074 00000 н. 0000297561 00000 н. 0000297882 00000 н. G8Toji6܁ xR1 = BX & (.! 9N_SheM96ɭ «˶ \ = ϋW} ~> w /

Общий вопрос Ответ о кнопочном переключателе

1. Как работает кнопочный переключатель？

Кнопочный переключатель — это небольшое переключающее устройство, используемое для включения или отключения цепей управления для выдачи инструкций или программного управления. Он состоит из привода, основного корпуса и контактной точки.

Контакты делятся на постоянно открытые контакты и постоянно закрытые контакты. Когда вы нажимаете на исполнительный механизм, пружина перемещается, контакт открывается или закрывается , и он завершает токовую петлю или разрыв цепи.

Основной корпус переключателя изготовлен из непроводящего пластика, исполнительный элемент — из металла или пластика, а контакты — из меди. Чтобы сохранить хорошую электропроводность при более низком напряжении и небольшом токе, на поверхность медных контактов будет нанесен слой золота или серебра. Расширенное обучение: (Какова внутренняя структурная схема кнопочного переключателя?)

2. Какие типы переключателей?

Кнопки подразделяются на поддерживаемые кнопки и кнопки мгновенного действия в соответствии с режимом сброса рабочего механизма.Он также подразделяется на пластиковую кнопку и металлическую кнопку в зависимости от материала основного корпуса.

3. Что такое кнопочный переключатель мгновенного действия?

Тип переключателя, обычно в виде кнопки, которая не может заблокировать рабочий механизм в установленном положении. Мгновенные переключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми. Нормально разомкнутый переключатель не замыкает контакты до тех пор, пока он не будет нажат. Нормально замкнутый переключатель всегда замыкает контакты, пока не будет нажата кнопка.

4. Что обслуживается кнопочным переключателем?

Тип переключателя, обычно в виде кнопки, которая может фиксировать рабочий механизм в установленном положении, когда вы нажимаете на рабочий механизм. Обслуживаемые выключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми. Нормально разомкнутый переключатель не замыкает контакты до тех пор, пока он не будет нажат.

5. Какие бывают 4 типа переключателей?

В электрической цепи управления обычно используются четыре типа переключателей: SPST, SPDT, DPST и DPDT. Расширенное обучение: ( Какие электрические компоненты обычно используются в распределительном шкафу? )

6. Что такое выключатель SPST?

SPST означает, что однополюсный однопозиционный переключатель — это переключатель, который имеет только один вход и может подключаться только к одному выходу. Это также означает, что он имеет только одну входную клемму и только одну выходную клемму. Однополюсный однопозиционный переключатель служит в цепях как двухпозиционные переключатели. Когда переключатель замкнут, цепь включена.Две клеммы либо соединены вместе, либо отсоединены друг от друга. Например, выключатель света.

Другой распространенный тип переключателя — SPDT. SPDT имеет один общий контакт и два контакта, которые соперничают за подключение к общему. SPDT отлично подходят для выбора между двумя источниками питания, переключения входов или чего-то еще, что вы делаете с двумя цепями, пытающимися соединиться в одном месте. Самые простые ползунковые переключатели относятся к типу SPDT. Фактически, SPDT можно превратить в SPST, просто оставив один из выводов переключателя неподключенным

7.В чем разница между переключателем SPST и DPDT?

Переключатель DPDT — это в основном два переключателя SPDT, которые могут управлять двумя отдельными цепями, но всегда переключаются вместе одним исполнительным механизмом.

8. В чем разница между переключателями SPST, SPDT, DPST и DPDT?

SPST — это базовый выключатель, который может включать или выключать отдельную электрическую цепь. Переключатель SPST имеет одну входную клемму и одну выходную клемму.

SPDT переключает одну входную цепь на одну из двух выходных цепей.Этот тип переключателя иногда называют переключателем A / B, потому что он позволяет вам выбирать между двумя выходными цепями, называемыми A и B. Переключатель SPDT имеет одну входную клемму и две выходные клеммы, которые являются выходами A и B.

Переключатель DPST включает или выключает две цепи. Переключатель DPST имеет две входные клеммы и две выходные клеммы. Состояние включения / выключения двух цепей контролируется синхронно.

Переключатель DPDT может управлять двумя отдельными электрическими цепями, соединяя каждый из двух входов с одним из двух выходов.Таким образом, переключатель DPDT имеет шесть клемм, включая два входа, два выхода A и два выхода B.

9. Для чего нужен двухполюсный переключатель?

Двухполюсный переключатель механически приводится в действие тем же рычагом или приводом, но он может управлять двумя электрическими цепями. Двухполюсный переключатель обычно используется в промышленных приложениях, но его можно найти и в некоторых домашних. Подобно однополюсному переключателю, двухполюсный переключатель имеет маркировку включения / выключения и управляет устройством или оборудованием из одного места.Основное отличие состоит в том, что двухполюсный переключатель имеет четыре латунных вывода вместо двух. Двухполюсные переключатели обычно рассчитаны на 30 ампер по сравнению со стандартными переключателями на 15 или 20 ампер. Это позволяет переключателям управлять электропитанием устройств с повышенным потреблением энергии, например двигателей машин.

10. В чем разница между однополюсными и двухполюсными переключателями?

Полюс переключателя означает количество отдельных цепей, которыми управляет переключатель. Однополюсный переключатель управляет только одной цепью.Двухполюсный переключатель управляет двумя отдельными цепями. Двухполюсный переключатель похож на два отдельных однополюсных переключателя, которые механически управляются одним и тем же рычагом или приводом. Таким образом, один полюс может управлять одной электрической цепью, а два полюса могут управлять двумя электрическими цепями.

Рекомендуемый артикул:

Как работает кнопка аварийной остановки?

На что обращать внимание при использовании кнопки аварийной остановки?

Какие кнопочные переключатели обычно используют электрики?

Учебное пособие по физике: два типа соединений

Когда в цепи с источником энергии присутствуют два или более электрических устройства, существует несколько основных способов их соединения.Их можно соединить последовательно или соединить параллельно . Предположим, что в одну цепь включены три лампочки. При последовательном соединении они соединяются таким образом, чтобы отдельный заряд проходил через каждую из лампочек последовательно. При последовательном соединении заряд проходит через каждую лампочку. При параллельном подключении один заряд, проходящий через внешнюю цепь, будет проходить только через одну из лампочек.Лампочки помещаются в отдельную ветвь, и заряд, проходящий через внешнюю цепь, проходит только через одну из ветвей на обратном пути к клемме с низким потенциалом. Способы подключения резисторов будут иметь большое влияние на общее сопротивление цепи, общий ток в цепи и ток в каждом резисторе. В Уроке 4 мы исследуем влияние типа подключения на общий ток и сопротивление цепи.

Обычная физическая лаборатория включает построение обоих типов цепей с лампочками, соединенными последовательно, и лампочками, соединенными параллельно. Эти две схемы сравниваются и противопоставляются.

Основные вопросы, вызывающие беспокойство при такой лабораторной деятельности, как правило, следующие:

• Что происходит с общим током в цепи при увеличении количества резисторов (лампочек)?
• Что происходит с общим сопротивлением в цепи при увеличении количества резисторов (лампочек)?
• Если один из резисторов выключен (т.е.е., лампочка гаснет ), что происходит с другими резисторами (лампочками) в цепи? Они остаются включенными (т.е. горят)?

Исследование последовательных соединений

При проведении лабораторных работ для двух типов цепей производятся совершенно разные наблюдения. Последовательная цепь может быть построена путем соединения лампочек таким образом, чтобы оставался единственный путь для потока заряда; луковицы добавляются к той же линии без точки ветвления.По мере того, как добавляется все больше и больше лампочек, яркость каждой лампочки постепенно уменьшается. Это наблюдение является индикатором того, что ток в цепи уменьшается.

Итак, для последовательных цепей по мере добавления резисторов общий ток в цепи уменьшается. Это уменьшение тока согласуется с выводом о том, что общее сопротивление увеличивается.

Последнее наблюдение, которое является уникальным для последовательных цепей, — это эффект вынимания лампы из розетки.Если одна из трех лампочек в последовательной цепи вывинчивается из своего патрона, то наблюдается, что остальные лампочки сразу же гаснут. Чтобы устройства в последовательной цепи работали, каждое устройство должно работать. Если один погаснет, погаснут все. Предположим, что вся бытовая техника на домашней кухне подключена последовательно. Чтобы холодильник работал на этой кухне, должны быть включены тостер, посудомоечная машина, мусоропровод и верхний свет. Чтобы одно устройство, включенное последовательно, работало, все они должны работать.Если ток равен , отрежьте от любого из них, он отсечется от всех из них. Совершенно очевидно, что приборы на кухне не подключены последовательно.

Исследование параллельных подключений

Используя тот же набор проводов, D-элементов и лампочек, можно таким же образом исследовать параллельные цепи. Можно исследовать влияние количества резисторов на общий ток и общее сопротивление.На схемах ниже изображены обычные способы построения схемы с параллельным подключением лампочек. Следует отметить, что исследование общего тока для параллельных соединений требует добавления индикаторной лампы . Лампа индикатора размещена вне ответвлений и позволяет наблюдать влияние дополнительных резисторов на общий ток. Лампочки, размещенные в параллельных ветвях, служат только индикатором тока, протекающего через эту конкретную ветвь.Поэтому, исследуя влияние количества резисторов на общий ток и сопротивление, нужно внимательно следить за лампочкой индикатора, а не за лампочками, помещенными в ответвления. На диаграмме ниже показаны типичные наблюдения.

Из показаний лампочек индикаторов на приведенных выше схемах видно, что добавление большего количества резисторов приводит к тому, что лампочка индикатора становится ярче. Для параллельных цепей с увеличением количества резисторов общий ток также увеличивается.Это увеличение тока согласуется с уменьшением общего сопротивления. Добавление резисторов в отдельную ветвь приводит к неожиданному результату уменьшения общего сопротивления!

Если отдельная лампочка в параллельной ветви вывинчивается из патрона, то ток в общей цепи и в других ветвях все равно остается. Удаление третьей лампочки из патрона приводит к преобразованию схемы из параллельной цепи с тремя лампами в параллельную цепь с двумя лампами.Если бы приборы на домашней кухне были подключены параллельно, то холодильник мог бы работать без включения посудомоечной машины, тостера, мусоропровода и верхнего освещения. Одно устройство может работать без включения других. Поскольку каждое устройство находится в своей отдельной ветви, выключение этого устройства просто прекращает подачу заряда в эту ветвь. По другим ответвлениям к другим приборам по-прежнему будет поступать заряд. Совершенно очевидно, что бытовая техника в доме подключена параллельно.

Аналогия с телефонной будкой

Эффект добавления резисторов совершенно иной, если они добавляются параллельно, по сравнению с их последовательным соединением. Последовательное добавление большего количества резисторов означает увеличение общего сопротивления; однако добавление большего количества резисторов параллельно означает уменьшение общего сопротивления. Тот факт, что можно добавить больше резисторов параллельно и добиться меньшего сопротивления, многих очень беспокоит. Аналогия может помочь прояснить причину этой изначально надоедливой правды.

Поток заряда по проводам цепи можно сравнить с потоком автомобилей по платной дороге в очень густонаселенном мегаполисе. Основными источниками сопротивления на платных дорогах являются посты. Остановка автомобилей и принуждение их к уплате дорожных сборов не только замедляет движение автомобилей, но и в районе с интенсивным движением, также приведет к возникновению узких мест с резервной копией на многие мили. Скорость, с которой автомобили проезжают через точку на этой платной системе, значительно снижается из-за наличия платы за проезд.Понятно, что пункты пропуска дороги — это главный фактор, препятствующий потоку автомобилей.

Теперь предположим, что в попытке увеличить скорость потока Управление взимания платы за проезд решает добавить еще две точки взимания платы за проезд на определенной станции взимания платы, где узкое место создает проблемы для путешественников. Они рассматривают два возможных способа подключения своих платных пунктов оплаты — последовательно или параллельно. При последовательном добавлении платных постов (т. Е. Резисторов) они добавляли бы их таким образом, чтобы каждый автомобиль, движущийся по шоссе, должен был бы последовательно останавливаться на каждой плате за проезд.При наличии только одного пути через пункты взимания платы за проезд каждая машина должна будет останавливаться и платить за проезд в каждой будке. Вместо того, чтобы платить 60 центов один раз в одной будке, теперь им придется платить по 20 центов трижды в каждой из трех платных. Совершенно очевидно, что добавление платных постов последовательно имело бы общий эффект увеличения общего сопротивления и уменьшения общей скорости потока автомобиля (т. Е. Тока).

Другим способом добавления двух дополнительных пунктов взимания платы на этой конкретной станции сбора платы за проезд может быть параллельное добавление пунктов взимания платы.Каждую будку можно разместить в отдельном филиале. Машины, проезжающие по платной дороге, останавливались только у одной из трех будок. У автомобилей будет три возможных пути, по которым они будут проезжать через станцию ​​сбора платы за проезд, и каждая машина выберет только один из маршрутов. Совершенно очевидно, что параллельное добавление платных постов приведет к уменьшению общего сопротивления и увеличению общей скорости потока автомобилей (т. Е. Тока) вдоль платной дороги. Так же, как и в случае добавления дополнительных электрических резисторов параллельно, добавление дополнительных плат в параллельных ветвях создает меньшее общее сопротивление.Обеспечивая большее количество путей (то есть ответвлений), по которым заряд и автомобили могут проходить через узкие места, скорость потока может быть увеличена.

Мы хотели бы предложить … Зачем просто читать об этом и когда можно с этим взаимодействовать? Взаимодействовать — это именно то, что вы делаете, когда используете одно из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного средства построения цепей постоянного тока.Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Построитель цепей постоянного тока предоставляет учащемуся набор для построения виртуальных цепей. Вы можете легко перетащить источники напряжения, резисторы и провода на рабочее место, расположить и подключить их так, как вам нужно. Вольтметры и амперметры позволяют измерять ток и падение напряжения. Нажатие на резистор или источник напряжения позволяет изменять сопротивление или входное напряжение. Это просто. Это весело. И это безопасно (если вы не используете его в ванне).

Проверьте свое понимание

1. Обратите внимание на электрическую проводку, указанную ниже. Укажите, являются ли соединения последовательными или параллельными. Объясните каждый выбор.

2. Ниже показаны две электрические цепи. Для каждой цепи укажите, какие два устройства подключены последовательно, а какие — параллельно.

Последовательно? ___________________ Параллельно? _________________	Последовательно? ___________________ Параллельно? _________________

12 лучших батарейных выключателей, рассмотренные и оцененные в 2021 году

Для тех, у кого есть транспортные средства для отдыха, которые используются только изредка, наиболее распространенной проблемой, с которой мы сталкиваемся, является разряженная батарея после хранения, в основном вызванная потерей остаточной мощности.Лучший способ предотвратить это — изолировать аккумулятор от остальной системы.

Это делается путем удаления отрицательного порта на нашем автомобиле каждый раз, когда мы его паркуем. Однако это утомительная задача — представить себе, как вы открываете капюшон, а затем все время снимаете его с помощью гаечного ключа. Отличным решением этой проблемы является установка лучшего выключателя аккумуляторной батареи для вашего автомобиля.

Сегодня я собираюсь поделиться своим опытом работы с 12 разъединителями и своим подходом к ним. Я также добавлю краткое руководство для покупателя и отвечу на ваши наиболее часто задаваемые вопросы.Давайте приступим к делу!

Обзоры лучшего выключателя отключения батареи

1. Выключатель питания Ampper Am-CBS01

Выключатель Ampper Am-CBS01 — это простой в установке поворотный переключатель, рассчитанный на ток до 275 А при 12 В постоянного тока. Он может потреблять до 48 вольт постоянного тока, но при меньшем номинальном токе. Кроме того, вы можете использовать это устройство как автономный выключатель-разъединитель или как главный выключатель, заблокированный вместе с другими контроллерами мощности.

С этим продуктом, установленным в моем автомобиле, мне больше не нужно подходить к аккумуляторному блоку, чтобы физически отключить его при размещении на длительное хранение.Это очень удобно, зная, что когда я снова захочу использовать свою лодку, я знаю, что ее батарея сохранилась, и что она запустится, просто повернув этот переключатель на панели управления.

У меня отличное первое впечатление от этого переключателя. Когда я впервые получил этот главный выключатель аккумуляторной батареи, я сразу заметил его прочный и высококачественный корпус из АБС-пластика. В этом нет ничего ненадежного, и я знаю, что он не сломается даже через много лет. Мне также нравится, что в комплект входят изоляторы задней крышки, которые предотвращают проникновение влаги внутрь и предотвращают короткое замыкание и другие электрические неисправности.

Я также рад, что они включили все необходимое для установки этого переключателя — конечно, у меня все еще был гаечный ключ, отвертка и другие необходимые инструменты, но это все. При дальнейшем осмотре я понял, что могу также установить это в моем доме на колесах и других автомобилях. Удивительный!

Однако если есть что-то, что мне не нравится, так это отсутствие слухового щелчка, подтверждающего, что батарея подключена. Иногда это заставляет меня задуматься, включен ли он уже или мне нужно еще немного его включить.

Плюсы

• Номинальный ток до 275 А для 12-вольтной системы постоянного тока
• Может использоваться как автономный или как главный выключатель
• Простота установки и использования
• Изготовлен из высококачественного АБС-пластика
• Поставляется с комплектными деталями для установки

Минусы

• Нет звукового щелчка для подтверждения подключения батареи

Этот переключатель — отличный выбор, если в вашем автомобиле используется электрическая система постоянного тока 12-48 Вольт.Он размыкает цепь и изолирует аккумулятор от вашей электрической системы, тем самым продлевая срок его службы, когда автомобиль не используется.

2. Fastronix 303-001 Выключатель аккумуляторной батареи

Сильноточный главный выключатель аккумуляторной батареи Fastronix Solutions представляет собой простой и понятный выключатель аккумуляторного типа поворотного типа. Одним поворотом он физически отключит аккумулятор, разомкнет электрическую цепь и отключит питание.

Когда я купил свой первый дом на колесах, мой хороший друг посоветовал установить выключатель аккумуляторной батареи для автофургона, чтобы сохранить электроэнергию и поддерживать здоровье моих батарей при хранении.Он рекомендовал эту марку, потому что это то, что он также использовал для своего дома на колесах.

Что мне больше всего нравится в этом продукте, так это то, что, несмотря на то, что он рассчитан на 180 ампер для непрерывной работы, его мощность значительно увеличивается до 1000 ампер для прерывистой мощности. Это гарантирует, что элемент не выйдет из строя даже при скачке напряжения в системе.

Ручка переключателя подпружинена, чтобы предотвратить случайное движение, независимо от того, включено оно или выключено. Это дает мне уверенность в том, что я не потеряю мощность неожиданно, пока езжу по автостраде.Он также обеспечивает стабильный щелчок при включении, чтобы знать, что я успешно включил систему.

Лицевая панель панели четко обозначена на и на позициях, так что даже мой пятилетний сын может с ней работать. Они также включали латунные шпильки 3/8 дюйма с гайками и стопорными шайбами, чтобы гарантировать, что переключатель плотно прикреплен к вашей силовой панели, а проводка внутри не отсоединится во время путешествия.

Я очень ценю Fastronix за то, что их коммутатор можно устанавливать на панели от четверти до пяти восьмых дюйма.Это позволяет мне устанавливать его в разных местах — например, на приборной панели или рядом с крышкой двигателя.

Но пару раз у меня были проблемы. Некоторые переключатели, которые я заказал, не работали, когда я их получил. Я вернул его производителю и заменил, но установка задержалась на пару дней.

Плюсы

• Простое использование с четкой маркировкой на лицевой панели
• Может выдерживать ток до 1000 ампер
• Подпружиненная ручка предотвращает случайное переключение
• В комплекте латунные шпильки, гайки и стопорные шайбы для надежного крепления
• Может устанавливаться на панели толщиной от 1/4 «до 5/8»

Минусы

• Некоторые переключатели не работали сразу после установки, и их пришлось заменить

Этот продукт настолько прост и удобен в использовании, что управлять им может даже ребенок.Его высокая вместимость также гарантирует, что он прослужит весь срок службы вашего автомобиля. Если вам нужен сверхмощный переключатель, этот для вас.

3. Выключатель BS200 GAMA Electronics

Выключатель верхнего столба GAMA Electronics представляет собой выключатель в виде ручки, непосредственно прикрепленный к клемме аккумулятора. Он прост и удобен в установке и использовании. Просто повернув ручку, он полностью изолирует аккумулятор от вашей системы.

Он может выдерживать до 200 ампер при постоянной нагрузке, поэтому я знаю, что он будет работать с большинством автомобильных и автомобильных электрических систем.Это позволяет мне установить его на лодке, автофургоне, внедорожнике и даже на машине повседневного водителя.

Мне очень нравится компактный дизайн этого продукта. Его небольшая форма позволяет мне устанавливать его даже в самые крошечные машины, например, на микро-мотоцикл моего друга. Я уверен, что мне не нужно будет ничего модифицировать или импровизировать, чтобы установить это в транспортном средстве.

Кроме того, я могу снять ручку переключателя, спрятать его или взять с собой в целях защиты от кражи. Эта функция очень помогает мне в защите моего автомобиля, где бы я его ни оставил.Я также использую это, когда работаю над своей машиной, что дает мне уверенность в том, что я не получу заземления, когда возюсь с ней.

Единственным недостатком такого переключателя является то, что он подключается непосредственно к батарее. Это немного неудобно, потому что вам каждый раз приходится открывать вытяжку, чтобы включить или выключить этот переключатель.

Плюсы

• Поворот ручки полностью изолирует аккумулятор от системы
• Может выдерживать до 200 ампер непрерывной нагрузки
• Совместим с большинством транспортных средств, включая лодки, дома на колесах, внедорожники и др.
• Очень простая установка
• Ручка переключателя может быть снята и скрыта для дополнительной безопасности

Минусы

• Может быть довольно неудобно доступ

Если вы ищете недорогой выключатель, этот выключатель аккумулятора на верхней стойке для вас.Он прост в использовании, прост в установке и может использоваться для обеспечения безопасности. Это один из самых экономичных вариантов на рынке.

4. Выключатель-выключатель Spurtar KC-150122

Изолятор отключения аккумулятора Spurtar на 12 В — это простой инструмент, который поможет сохранить и продлить срок службы аккумулятора, когда он не используется. При физическом размыкании цепи питание системы отключается, что позволяет избежать паразитного разряда батареи.

Его импульсный ток 500 ампер и постоянный ток 125 ампер позволяют мне использовать его в различных системах — от 6 до 24 вольт постоянного тока.Это делает переключатель очень адаптируемым — я могу использовать его на своем автомобиле, грузовике, лодке, велосипеде и даже в моем домашнем генераторе.

Мне также нравится простота его механизма — пару раз поверните по часовой стрелке, чтобы включить питание, и против часовой стрелки, чтобы отключить. Легкий!

И, несмотря на очень разумную цену, он изготовлен из сплава цинка, что придает ему коррозионную стойкость и повышенную долговечность. Этот продукт действительно дает мне максимальную отдачу от вложенных средств.

Единственным недостатком такого переключателя является то, что он устанавливается непосредственно на аккумулятор.Это не проблема, если аккумулятор находится внутри салона автомобиля, но если он находится в моторном отсеке или в багажнике, доступ к нему может быть неудобным.

Плюсы

• Физически изолирует аккумулятор от электрической системы
• 500 А импульсный и 125 А непрерывный
• Работает для систем от 6 вольт до 24 вольт постоянного тока
• Изготовлен из цинкового сплава для предотвращения коррозии и повышения прочности
• Бюджетный с высоким качеством

Минусы

• Подключается непосредственно к аккумулятору, доступ к нему может быть затруднен

Этим устройством легко пользоваться, он легко помещается в кармане, и его легко установить.Если вам нужно что-то недорогое и вы можете легко подключить себя, то это то, что вам нужно.

5. Big-Autoparts 6276 Выключатель

Этот сверхмощный выключатель аккумуляторных батарей от Big-Autoparts представляет собой безопасный и эффективный инструмент для физического отключения аккумуляторных батарей от электрической системы вашего оборудования. Он предотвращает утечку энергии из-за паразитного потребления и помогает предотвратить инциденты, когда вы с ним работаете.

Он рассчитан на 20 А при постоянном напряжении 12 В постоянного тока или 40 А при 6 В постоянного тока.Его максимальная мгновенная мощность составляет 125 ампер при 12 вольт или 250 ампер при 6 вольт. Благодаря этой гибкости он позволяет легко использовать переключатель на различных типах транспортных средств.

Одна из лучших вещей, которые мне нравятся в этом продукте, — это двухлетняя гарантия, которую предлагает Big-Autoparts. Я всегда уважаю компанию, которая поддерживает их работу. Кроме того, это дает мне уверенность в выборе этой модели среди других вариантов просто из-за этой гарантии.

Когда я осмотрел коммутатор, я понял, как компания может предложить такую ​​щедрую гарантию.Прочный материал из цинкового сплава, используемый для корпуса, и эффективный медный металл для контактов, действительно продлили бы срок службы этого переключателя по сравнению с другими конкурентами.

Моя единственная проблема в том, что у него нет лицевой панели. Основание переключателя должно быть установлено под панелью, на которой вы хотите его разместить, что может быть проблемой для некоторых небольших транспортных средств.

Кроме того, на нем нет индикатора включения / выключения. Вам нужно будет отметить это на своей панели — что может быть проблемой, если вы не хотите размещать на ней ненужные надписи.

Плюсы

• Физически отключает аккумулятор от электросети
• Предотвращает паразитное потребление энергии
• Максимальный мгновенный ток 250 А при 6 В
• Поставляется с двухлетней гарантией производителя
• Изготовлен из сплава цинка и меди для повышения прочности и эффективности

Минусы

• Лицевая панель / опорная пластина в комплект не входят

Этот выключатель автомобильного аккумулятора работает с различными напряжениями, что дает возможность его установки на различные типы транспортных средств.Кроме того, гарантия, предлагаемая производителем, делает этот продукт отличным по цене.

6. Выключатель Ampper Am-CBS31

Выключатель аккумуляторной батареи на боковой стойке Ampper — еще один отличный пример простых изолирующих выключателей батареи. Он быстро устанавливается и работает, просто отключая аккумулятор от бортовой сети автомобиля. Это сохранит аккумулятор в течение длительного периода хранения и гарантирует, что он будет готов к работе в случае необходимости.

Что мне больше всего нравится в этом продукте, так это то, что мне нужен только гаечный ключ для его установки — никаких других инструментов не требуется.Он идеально подходит для автомобилей, грузовиков и других машин, у которых клеммы аккумулятора установлены сбоку.

Использовать это тоже довольно просто — просто поверните ноут, пока он немного не затянется, чтобы замкнуть цепь и выполнить соединение. Чтобы отключить питание, достаточно ослабить его на пару оборотов, и аккумулятор физически отключится от системы. Для дополнительной безопасности вы можете взять ручку с собой. Только не потеряй!

Я очень впечатлен качеством сборки — он сделан из прочной и прочной латуни.На самом деле его сложно согнуть, и я чувствую, что он прослужит всю жизнь моей машины. Более того, компания смогла создать это по очень разумной цене.

Одно но — я столкнулся с некоторыми проблемами, когда поставляемые болты были либо слишком короткими, либо слишком длинными. Для такого мастера, как я, это не было проблемой, но если у вас нет доступа к шлифовальному станку по металлу, чтобы отрезать болты до нужного размера, это может стать проблемой.

Плюсы

• Сохраняет уровень заряда батареи во время хранения
• Простота установки — требуется только гаечный ключ
• Простое вращение для включения и отключения питания
• Прочный, из прочной и устойчивой к коррозии латуни
• Поставляется по очень разумной цене

Минусы

• Поставляемые болты могут потребовать индивидуальной настройки для некоторых автомобилей

Если вам нужен разъединитель аккумуляторной батареи с боковой стойкой, это простое в установке оборудование является правильным выбором.Его отличное качество и разумная цена идеально подходят для коммутаторов.

7. Выключатель Audew 12V-48V

Водонепроницаемый разъединительный выключатель Audew — это устанавливаемый на панель поворотный выключатель, используемый для защиты и отключения электрической системы автомобиля. Он спроектирован так, чтобы выдерживать до 275 ампер непрерывной мощности, 455 ампер периодически, и максимум 1250 ампер кратковременного тока при 12 вольт постоянного тока.

Что мне больше всего нравится в переключателе, так это его толстый корпус из АБС-пластика.Эта прочная крышка дает мне уверенность в том, что при включении я не заземлюсь. Кроме того, прилагаемые крепежные винты с четырьмя наборами обеспечивают более безопасную установку.

Я ценю, что компания добавила заднюю крышку для этого выключателя. Он защищает его от непогоды, особенно когда я еду через экстремальные погодные условия. Это предотвращает попадание влаги в систему и предотвращает короткое замыкание.

Мне также нравится чистый и простой дизайн переключателя.Его легко использовать, и он хорошо впишется в приборную панель моего автодома. А поскольку он водонепроницаем, я также планирую приобрести его для своей лодки.

Одна вещь, которую я заметил, это то, что болты немного длиннее, чем требуется. Несмотря на то, что небольшая обрезка ничего не решила бы, для некоторых пользователей она все же может быть проблемой.

Плюсы

• Выдерживает до 1250 ампер кратковременного тока при 12 вольт постоянного тока.
• Защищен прочным корпусом из АБС-пластика
• Поставляется с задней крышкой для предотвращения короткого замыкания
• Чистый и простой дизайн упрощает использование
• Водонепроницаемая конструкция — также может использоваться на лодках и других плавсредствах

Минусы

• Для болтов большей длины, чем требуется, может потребоваться обрезка

Независимо от того, есть ли у вас лодка, автофургон или грузовик, этот многоцелевой переключатель поможет вам изолировать аккумулятор и сохранить его мощность.Это отличное вложение, дающее вам уверенность в том, что ваши автомобили заведутся даже после длительного хранения.

8. Выключатель QuickCar Racing 55-010

Главный выключатель QuickCar Racing Products — это поворотное устройство для монтажа на панели, рассчитанное на 125 А, 12 В постоянного тока. Он предназначен для отключения электроэнергии от остальной части вашей системы и помогает сохранить уровень заряда батареи, когда ваш автомобиль не используется. Его также можно использовать для выключения вашего автомобиля в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Когда необходимо провести жизненно важные работы по техническому обслуживанию, простое нажатие переключателя автоматически отключает подачу электроэнергии, позволяя моей команде работать безопасно и быстро. Им не нужно отключать аккумулятор во время работы, экономя драгоценные секунды после остановки.

Мне также нравится его дизайн лицевой панели — его чистый черный фон с белыми отметинами и красной маркировкой хорошо вписывается в общую тематику моей машины. С переключателем также легко обращаться, даже когда я ношу толстые огнестойкие перчатки.Я действительно ценю то, что мне не нужно возиться с ним, когда выключаю его.

И хотя он не считается водонепроницаемым, я часто обрызгал мой внедорожный гонщик по грязи наизнанку, и у меня не возникло никаких проблем с этим. Я знаю, что могу положиться на этот переключатель в плане безопасности и удобства.

Однако следует иметь в виду, что этот переключатель не поставляется с инструкциями. У вас должен быть опыт работы с автомобильными электрическими системами, чтобы установить это, или, что еще лучше, довести его до профессионала.

Плюсы

• Отключает питание системы
• Может использоваться для выключения автомобиля в случае аварии
• Нет необходимости снимать аккумулятор при проведении работ по техобслуживанию рельсов
• Чистая лицевая панель с удобной ручкой
• Выдерживает брызги воды

Минусы

• Коммутатор не поставляется с инструкциями

Это идеальный переключатель для спортивных автомобилей; он надежный, прочный и простой в использовании.Его также можно использовать в экстренных случаях и позволяет вашей команде гораздо быстрее провести ремонт вашего автомобиля на обочине дороги.

9. Выключатель-разъединитель KTNNKG ZA-P1GM-DYPF

Дистанционный выключатель аккумуляторной батареи KTNNKG — это уникальный выключатель аккумуляторной батареи, который позволяет удаленно отключать / повторно подключать аккумуляторную батарею автомобиля. Это очень удобная функция, потому что мне больше не нужно идти к силовой панели или моторному отсеку, чтобы получить доступ к переключателю. Он идеально подходит, особенно для автомобилей, интерьер которых вы не хотите изменять.

Особенность, которая привлекла мой интерес к этому продукту, — это входящий в комплект пульт. По правде говоря, я впервые сталкиваюсь с подобным нововведением, и мне стало интересно, для чего оно мне нужно. После дальнейшего самоанализа я думаю, что это идеально подходит для моей жены, которая любит держать свой автомобильный парк. Она ненавидит модификации и считает, что того, что сделал производитель, уже достаточно.

Когда я установил это в ее машину, она была очень счастлива, потому что теперь она может отсоединить аккумулятор от автомобиля, не зная, где находится переключатель.Повторное подключение аккумулятора к электрической системе осуществляется так же дискретно, с помощью пульта дистанционного управления, который выглядит как обычный пульт для автомобильной сигнализации.

Вы также можете использовать его для дистанционного выключения вашего автомобиля с расстояния 160 футов или 50 метров — а если вы выберете дополнительный, более мощный пульт дистанционного управления, вы можете пройти до 320 футов или 100 метров! Так что, если вы поймаете потенциальных воров, уезжающих на вашей машине, вы можете остановить их, нажав кнопку.

Это действительно один из самых инновационных выключателей автомобильного аккумулятора, который я когда-либо видел — он не только защищает аккумулятор, но и служит дискретным противоугонным устройством.

Однако следует принять во внимание, что сам переключатель может довольно сильно нагреваться. Я настоятельно рекомендую установить его в месте, где есть поток воздуха, чтобы помочь ему остыть. Кроме того, не помещайте контроллер рядом с ним, так как это может отрицательно повлиять на дальность приема сигнала.

Плюсы

• Удаленное подключение и отключение аккумулятора
• Физический коммутатор больше не нужно размещать на доступном порту
• Отличный выбор для тех, кто не любит визуальные модификации своих автомобилей
• Дистанционный диапазон от 160 футов до 320 футов для дополнительного передатчика большого радиуса действия
• Дискретный в использовании, идеально подходит в качестве противоугонного устройства

Минусы

• Коммутатор может довольно сильно нагреваться

Этот автоматический выключатель аккумуляторной батареи — отличный выбор, если вы беспокоитесь о безопасности своего автомобиля.Он незаметен и прост в использовании, и он даже предотвратит попытку ловли плоти, если вы поймаете их до того, как они уйдут далеко.

10. Выключатель Ampper Am-CBSKB01

Выключатель-разъединитель ножа на верхней стойке Ampper представляет собой простой и легкий в установке выключатель-выключатель аккумуляторной батареи. Он рассчитан на напряжение от 12 до 24 В постоянного тока, с максимальным постоянным током 200 А и кратковременным током 600 А, что делает его совместимым с большинством автомобилей.

Что мне больше всего нравится в этом устройстве, так это его простое решение для изоляции аккумулятора — просто поднимите ножевой переключатель, и готово! Многие из моих друзей и я согласны с тем, что самые простые решения часто оказываются лучшими.

Однако, даже если это простой механизм, его можно использовать независимо или как главный выключатель в тандеме с другими электрическими устройствами. Это дает мне возможность установить его непосредственно на батарею или как часть основной панели питания.

Я также ценю качество материала, использованного в переключателе — он сделан из сверхпрочной латуни и меди. Он не только хорошо сопротивляется коррозии и является эффективным проводником, но также долговечен и прослужит столько времени, сколько мне понадобится.

Это самая простая установка выключателя-разъединителя батареи, которую я когда-либо делал. Все, что мне нужно было сделать, это снять отрицательный провод со стойки, повернуть этот переключатель на место, а затем затянуть отрицательный порт на этом переключателе. Сделанный!

Несмотря на то, что для соединения батареи используются медь и латунь, лезвие ножа удерживается только алюминиевой заклепкой. Хотя это может не быть проблемой, когда переключатель находится в фиксированном состоянии (включен или выключен), вы должны быть осторожны при его использовании, потому что вы можете сломать заклепку.

Плюсы

• Максимальный номинальный ток 600 А при 12 В постоянного тока
• Совместимость с большинством автомобилей
• Может использоваться независимо или как часть силовой панели
• Изготовлен из высококачественной латуни и меди
• Просто и просто установить и использовать

Минусы

• Алюминиевая заклепка, удерживающая лезвие ножа, не такая прочная, как остальная часть блока

Если вам нужен простой, без излишеств, выключатель аккумуляторной батареи на 12 В, то этот продукт для вас.Его легко установить, просто использовать и просто работает. О чем вы еще хотите попросить?

11. Изолятор и реле батареи Stinger SGP38

Изолятор и реле батареи Stinger — надежное устройство, предназначенное для работы с двумя батареями. Это отлично подходит для морских или жилых автофургонов, в которых одна батарея используется для работы двигателя, а другая — для подачи электричества в помещении.

И хотя это не водонепроницаемый выключатель аккумулятора, его водостойкий черный фенольный пластиковый корпус делает его идеальным для лодок и других крупных морских транспортных средств.Более того, это устройство гарантированно совместимо с несколькими типами генераторов переменного тока, что позволяет устанавливать его практически в любом месте.

Подключив реле при вращении генератора двигателя, вы можете заряжать аккумулятор во время его использования. После выключения зажигания система вторичных аккумуляторов останется отделенной от первичной электрической цепи, тем самым защищая ее от ненужного расхода энергии.

Я не совсем уверен, доступен ли это в Autozone, так как я купил свой онлайн.Тем не менее, всякий раз, когда я покупаю или рекомендую изолятор батареи своим друзьям, я всегда выбираю этот бренд из-за надежности, которую он мне предлагает.

Если есть что-то, что мне не нравится, так это руководство. Прилагаемые инструкции почти не помогли мне, и мне пришлось прибегнуть к помощи других профессионалов, чтобы узнать их второе мнение. Если вы собираетесь установить этот самодельный, обязательно сначала проверьте другие источники, чтобы ничего не испортить.

Плюсы

• Разработан для систем с двумя аккумуляторами
• Водонепроницаемый корпус делает его отличным выбором для морской техники
• Совместимость с несколькими типами генераторов
• Отделяет вторичную батарею от первичной цепи
• Устройство надежное и эффективно работает с момента установки

Минусы

• Плохой набор инструкций включен

Это отличный выключатель для морских аккумуляторов, особенно для лодок и других транспортных средств, работающих от двух аккумуляторов.Он позволяет генератору заряжать обе ваши батареи, но изолирует его от первичной цепи, когда зажигание выключено, тем самым продлевая срок его службы.

12. Zoostliss PF-016Z аварийный выключатель батареи

Изолятор аварийного выключателя аккумулятора Zoostliss в первую очередь разработан как устройство защиты от кражи. Его небольшая форма затрудняет поиск, если вы не знаете, где он находится. Для работы также требуется уникальный ключ. Этот механизм ключа и переключателя делает его лучшим выключателем для аварийного отключения батареи для установки на панели.

Входящий в комплект запасной ключ позволяет мне и моей жене получить доступ к автомобилю. Поскольку у моей машины два ключа, я просто добавляю ключ Zoostliss в каждую связку ключей. Так что независимо от того, водим ли мы машину с женой, мы оба можем заблокировать ее аккумулятор, когда припарковываем ее.

Что мне действительно нравится в коммутаторе, так это его водонепроницаемый корпус и крышка. Я также установил это в своей лодке, поэтому даже если на панель попадет немного брызг в бурное море или под дождем, когда она припаркована у пирса, я знаю, что это не повредит этот изолятор.

Кроме того, установка этого устройства была легкой — мне не нужно было использовать какие-либо специальные инструменты, и мне потребовалось всего около часа, чтобы настроить.

Меня беспокоило только то, что у меня пару раз не было питания даже при включенном переключателе. Возможно, это было из-за слабого внутреннего соединения, потому что через несколько оборотов оно снова заработало. Это то, что вам следует время от времени проверять, чтобы убедиться, что у вас нет проблем в поездке.

Плюсы

• Ключ и выключатель противоугонного устройства
• Малый форм-фактор затрудняет поиск
• Включены два ключа для нескольких пользователей
• Поставляется в водонепроницаемом корпусе с дополнительной крышкой
• Быстрая и простая установка

Минусы

• Слабое внутреннее соединение может вызвать некоторые проблемы

Если вы ищете выключатели для автомобильных и морских аккумуляторов, я настоятельно рекомендую вам этот продукт.Его небольшая форма делает его идеальным для всех типов автомобилей, а его водонепроницаемый корпус и крышка делают его идеальным для лодок и других морских транспортных средств.

На что обращать внимание при покупке выключателя аккумуляторной батареи

На рынке доступно несколько типов разъединителей. Давайте разберем его по целям, типу и применению, чтобы помочь вам выбрать лучший вариант. Обдумав их, вы сможете сделать осознанный выбор, подходящий вашему автомобилю и образу жизни.

Назначение

Эти переключатели служат для двух основных целей — первая — для экономии заряда аккумулятора. Большинство современных транспортных средств, несмотря на то, что они выключены, по-прежнему потребляют небольшое количество энергии. Это не проблема для наиболее часто используемых автомобилей — потому что каждый раз, когда вы включаете его, аккумулятор полностью заряжается.

Но если автомобиль хранится или стоит на стоянке в течение длительного времени, например, трех недель или более, это минутное потребление может фактически разрядить вашу батарею.Лучший способ избежать этого — физически отсоединить аккумулятор от системы, но поскольку при парковке довольно неудобно залезать под капот с гаечным ключом, выключатель аккумулятора — гораздо лучшая альтернатива.

Еще одно предназначение выключателя аккумуляторной батареи — защита вашего автомобиля от угона. При отключении питания от двигателя запуск двигателя становится невозможным. Хотя карнаперы знают об этой технологии, у них меньше шансов добиться успеха, когда машина, которую они пытаются украсть, не заводится.

Тип

Вы можете выбрать один из нескольких типов переключателей. Самый простой из доступных — ножевой переключатель, который состоит из двух медных штырей, соединенных латунным рычагом. При простом подъеме или опускании этого рычага цепь либо замыкается, либо размыкается. Этот тип самый простой в установке, хотя обычно он устанавливается непосредственно на батарею.

Самым распространенным из них является поворотный переключатель, который позволяет включать или выключать его, поворачивая ручку — либо на панели управления, либо непосредственно на батарее.Разновидностью этого является рычажный переключатель, в котором вместо ручки используется рычаг. Хотя этот переключатель в принципе почти такой же, его намного проще использовать, поскольку он обеспечивает лучший захват и рычаг. Это предпочтительный переключатель для большинства гонщиков.

Развитие рычажного переключателя привело к созданию механизма ключа и переключателя . Подобно зажиганию вашего автомобиля, этой системе требуется уникальный ключ для поворота переключателя, без которого у вас не может быть питания. Этот тип разъединителя в основном используется для защиты от кражи.

Более продвинутый вариант отключения аккумулятора — это дистанционный переключатель. Он действует по тому же принципу, что и другие переключатели, которые я обсуждал ранее, но вместо использования физической кнопки или рычага используется радиоуправляемый электромагнитный триггер. Это действует как вторичная система снятия с охраны вашего автомобиля, а также обычно используется как противоугонное устройство.

И, наконец, разъединитель реле. Это устройство разработано для транспортных средств, в которых используется несколько аккумуляторных систем, обычно для жилых автофургонов.Когда зажигание выключено, он физически изолирует аккумуляторную батарею, но автоматически подключает ее к системе при включении питания. Это означает, что он заряжается, когда двигатель работает, но сохраняется, когда автомобиль припаркован.

Заявка

Выключатель аккумуляторной батареи обычно устанавливается в двух местах — непосредственно на клемме аккумуляторной батареи или на приборной панели или приборной панели.

Если вы редко используете или храните свой автомобиль и не хотите тратить слишком много, я рекомендую вам использовать тот, который установлен на батарейном посту.Его легко установить, просто использовать и практически не требуется обслуживание. Единственным недостатком является то, что доступ к нему может быть довольно неудобным.

Если вам нужен выключатель аккумуляторной батареи внутри автомобиля, я бы порекомендовал вам установить его на приборной панели. К нему легко получить доступ, и вы можете разместить его в отдельном месте, чтобы сделать ваш автомобиль немного более безопасным.

Однако, если вашей основной целью является защита от кражи, вы можете приобрести дистанционный разъединитель или механизм ключа и переключателя.Если вы выберете первое, его можно спрятать в машине, и вам не потребуется физический доступ к нему, чтобы просто включить или выключить его. Что касается последнего, вы можете разместить его на более заметном месте, поскольку для его работы требуется собственный ключ.

Другие важные факторы, которые следует учитывать

Помимо вариантов или типов переключателей, доступных на рынке, вот еще некоторая информация о том, как эти переключатели работают и почему они вам нужны.

Что такое выключатель аккумулятора?

Эти переключатели физически отключают аккумулятор, обычно отрицательный порт, от остальной системы.Это предотвратит потребление остаточной энергии вашим автомобилем, особенно когда он хранится в течение длительного периода. Это продлевает срок службы аккумулятора и предотвращает возвращение в машину с разряженным аккумулятором.

Еще одна причина использовать это устройство — это если вы беспокоитесь, что ваш автомобиль может быть украден. Отключив питание системы, потенциальному вору будет труднее украсть вашу машину. Кроме того, неработающее транспортное средство могло бы служить сдерживающим фактором, потому что ни один плотник не захочет забрать «сломанный» автомобиль.

Для кого это?

Обычно используется людьми, у которых есть транспортные средства для отдыха, которыми они пользуются только изредка. Если у вас есть дом на колесах или лодка, которые вы используете только один или два раза в квартал, я бы порекомендовал установить это. Вы можете быть уверены, что ваш автомобиль заведется немедленно, потому что аккумулятор не разряжен.

Как это работает?

Выключатели батареи работают, физически прерывая соединение батареи и остальной электрической системы.Это можно сделать несколькими способами, самым простым из которых является ручной рычаг. В некоторых переключателях для размыкания цепи используется винтовая ручка, в других — внутренний механизм переключения.

Наиболее продвинутые варианты — это те, в которых используются электромагниты с дистанционным управлением или даже автоматические реле. Несмотря на все эти опции и нововведения, основная концепция осталась прежней — отключение питания размыканием цепи.

Какие бывают типы выключателей-разъединителей батарей

Самым распространенным типом является поворотный переключатель, за ним следует рычаг и рубильник, а затем, наконец, дистанционный и релейный переключатель.Существуют также переключатели, монтируемые на панели и на батарейных постах.

Есть также две разные основные цели: первая — сохранение батарейки, а вторая — средство сдерживания карнапа.

Зачем нужен выключатель батареи — преимущества выключателя батареи

С переключателем, установленным в вашем автомобиле, вы не только сохраните его аккумулятор, когда он хранится или не используется, но он также действует как противоугонное устройство. Это потому, что большинство плотников всегда ищут возможных свидетелей.Чем дольше им придется тайно завести украденный автомобиль, тем выше их шансы быть обнаруженными.

Если транспортное средство трудно завести из-за того, что к нему не подключена аккумуляторная батарея, то, скорее всего, преступники просто двинутся дальше.

Часто задаваемые вопросы

Вот некоторые из общих вопросов, которые мне задают мои друзья. Я поделюсь ими с вами, поскольку это могут быть и ваши вопросы.

Какие бренды выключателей-разъединителей аккумуляторов пользуются наибольшим доверием?

Ampper предлагает больше различных типов выключателей-разъединителей батарей, поэтому я считаю их довольно надежными.В последнее время я видел больше моих друзей, использующих этот бренд, и не слышал от них никаких жалоб.

Еще одна марка, которую я заметил, — это модель QuickCar Racing Products — кажется, ее предпочитают профессиональные гонщики. Я считаю, что они предпочитают его другим, потому что он прост в использовании и очень надежен. Они не стали бы ставить свою карьеру на то, что может подвести их на трассе.

Должен ли выключатель аккумулятора быть на плюсе или минусе?

Выключатели, подобные этим, обычно устанавливаются на плюсовой клемме аккумуляторной батареи.Это связано с тем, что отрицательная клемма на большинстве батарей также служит землей. Если вы отключите систему от земли / минус, тогда в системе может остаться достаточно энергетического потенциала, так что это может шокировать того, кто невольно держит провод.

Однако некоторые переключатели предназначены для установки на отрицательной стороне батареи. Перед выполнением любой установки необходимо прочитать инструкции, входящие в комплект поставки. Если вы не уверены, лучше проконсультироваться со специалистом.

Может ли выйти из строя выключатель аккумулятора?

Как и любой другой элемент, выключатель аккумуляторной батареи может выйти из строя. Однако, за исключением ошибок или проблем производителя, это редкое явление. Самая распространенная проблема, с которой я столкнулся до сих пор, — это поломка рычага. Обычно это происходит из-за некачественных материалов от производителя, поэтому я предпочитаю бренды, указанные выше.

Другая проблема, с которой я столкнулся, — это нефункциональные переключатели (постоянно включены или выключены).Обычно это вызвано использованием переключателя, не рассчитанного на максимальный номинальный ток вашего генератора переменного тока. Имейте в виду, что, хотя большинство электрических систем имеют постоянный номинальный ток (обычно 100 ампер), при запуске может произойти скачок напряжения до 1000 ампер.

Всегда проверяйте руководство к своему автомобилю перед тем, как делать заказ, а затем еще раз проверяйте характеристики продукта, чтобы убедиться, что он выдержит нагрузку, которую доставит ваш автомобиль.

Где находится выключатель аккумулятора?

Есть несколько мест, где вы можете установить эти переключатели, чаще всего это места под аккумуляторными батареями или под приборной панелью.Некоторые также устанавливают их в картере двигателя.

Однако все зависит от автомобиля и владельца. Обычно нет фиксированного положения для размещения этих переключателей.

Как проверить выключатель аккумуляторной батареи?

Для проверки этих переключателей требуется омметр. Подключите провода тестера к обоим контактам переключателя и включите его. Если переключатель в порядке, сопротивление должно упасть почти до нуля. В выключенном состоянии сопротивление должно быть бесконечным, потому что между двумя портами не должно быть никакого соединения.

Если это не так, то переключатель определенно неисправен.

Где я могу купить выключатель аккумулятора?

Это обычные товары, которые обычно продаются в автомобильных и универмагах. Их персонал должен знать об этом, и они действительно могут помочь вам выбрать правильный вариант.

Если у вас нет времени на выход, вы можете сделать заказ онлайн. Тем не менее, убедитесь, что вы прочитали обзоры товаров перед заказом, а затем протестируйте их сразу после получения, чтобы убедиться, что они работают.

Заключение

Благодаря опциям, которыми я поделился, и руководству для покупателя, которое я обсуждал, теперь вы можете приобрести лучший выключатель аккумулятора, который будет соответствовать вашим целям. Вам не нужно покупать ничего из вышеперечисленного, но это лучшие из тех, что я нашел на данный момент. Если вы видите что-то получше, поделитесь со мной!

Только учтите, всегда покупайте то, что вам нужно. Хорошо агитируйте, и пусть разговоры о продажах вас не ослепят. В случае сомнений прочтите руководство и всегда консультируйтесь с профессиональным автомобильным электриком.

Интерфейсные переключатели и реле к Re

Аннотация: В этой заметке обсуждается влияние переключателей при их использовании для подключения нагрузок. Высокие токи, протекающие через переключатель, ухудшают его качество при использовании в качестве переключателя питания. И механические переключатели, и реле демонстрируют дребезг переключателя во время работы. MAX6816 / MAX6817 / MAX6818 обеспечивают устранение дребезга переключателя и защиту от электростатического разряда ± 15 кВ.

Разработка внешнего интерфейса для промышленного или автомобильного приложения может оказаться сложной задачей для непосвященного системного инженера.Скачок контактов переключателя и реле может привести к возникновению дуги, угрожающей надежности системы. Электростатический разряд (ESD) также может поставить под угрозу надежность и время безотказной работы. Цель этого обсуждения — облегчить задачу проектирования интерфейса между входами микроконтроллера и агрессивной промышленной или автомобильной средой.

Переключатель Bounce

Идеальной операции переключения, описанной в большинстве учебников — единственного перехода, который происходит мгновенно при срабатывании, за которым следует нулевое сопротивление при включении — никогда не существовало! Настоящие переключатели демонстрируют конечное сопротивление, называемое «контактным сопротивлением», которое со временем увеличивается с количеством срабатываний переключателя.Сопротивление контактов для нового переключателя составляет от менее 50 мОм до 100 мОм, в зависимости от материала контактов, мощности нагрузки, условий окружающей среды и использования переключателя.

Когда переключатель меняет состояние, его контакты проходят несколько циклов открытия-закрытия, называемых «дребезгом контактов», прежде чем перейти в состояние покоя в конечном состоянии. В некоторых случаях этот быстрый отскок контакта вызывает изменяющееся сопротивление, когда движущийся контакт скользит по неподвижному контакту. На рис. 1 кнопочный переключатель подает на резистор 24 В (типичное промышленное управляющее напряжение).Обратите внимание, что по крайней мере четыре основных коммутационных перехода происходят до того, как выход перейдет в состояние покоя на 24 В. Для цифровой системы управления эти переходы можно интерпретировать как четыре отдельных замыкания контактов.

Рис. 1. Переключите дребезг контактов и тестовую схему.

Дребезг контактов недопустим, потому что автомобильные и промышленные системы управления требуют точных данных в реальном времени в виде определенных изменений состояния. (Для получения дополнительной информации о отказов переключателя и связанных проблемах см. Примечание к приложению «Отказ от переключателя и другие маленькие грязные секреты».») Факторы, которые влияют на номинальную емкость переключателя, включают коэффициент мощности, напряжение переменного или постоянного тока, амплитуду напряжения, тип нагрузки (лампа или двигатель; то есть, является ли нагрузка резистивной, индуктивной или емкостной), а также величину. тока через переключатель. Как правило, номинальное напряжение переменного тока для переключателя указывается для данного уровня тока и коэффициента мощности. Его рабочее напряжение должно быть меньше, чем это номинальное напряжение переменного тока.

Тип нагрузки на коммутаторе влияет на его рейтинг резко.Резистивная нагрузка, такая как вольфрамовый нагреватель, вызывает наименьшее напряжение. Индуктивные нагрузки и нагрузки двигателя создают дополнительную нагрузку на переключатель при его размыкании и замыкании. На подпрыгивающих контактах переключателя могут возникать пусковые токи, в 3–10 раз превышающие установившиеся уровни. Отскок возникает как при открытии, так и при закрытии, и возникающая в результате дуга вызывает износ контактов, более высокое сопротивление и более низкую надежность.

Ламповая и емкостная нагрузки представляют собой наихудший случай. В момент замыкания переключателя обе эти нагрузки вызывают короткое замыкание переключателя.Холодное сопротивление лампы близко к 0 Ом, а разряженный конденсатор — короткое замыкание при подаче напряжения! Это изменение состояния может вызвать пусковые токи, в 100 раз превышающие установившееся значение. Проблема усугубляется тем, что в течение этого интервала короткого замыкания контакты переключателя дергаются. Высокие уровни тока и отскакивающие контакты вызывают сильное искрение на контактах переключателя, которое вызывает эрозию контактов. Что еще хуже, повторяющиеся циклы работы переключателя с сильной дугой могут вызвать короткое замыкание из-за сварки (плавления) контактов вместе.

Последнее, что необходимо учитывать при выборе переключателя для автомобильной или промышленной среды, — это уровень мощности и материал контактов. Серебряные контакты обычно указываются для уровней мощности выше 0,4 ВА (диапазон уровней мощности или номинальная мощность мокрого контакта). Этот уровень мощности обеспечивает достаточное количество дуги, чтобы удалить любые серебряные налеты (окисление, увеличивающее контактное сопротивление). Таким образом, минимальное искрение является полезным, но чрезмерное искрение, вызванное лампой или емкостной нагрузкой, разрушает контакты переключателя.

Для уровней мощности ниже 0.4 ВА (диапазон низкого уровня или номинальное значение для сухих контактов), следует использовать позолоченные контакты. Поскольку этим уровням мощности не хватает энергии для возникновения дуги, серебряные контакты покрываются оксидом контактов (изолирующим материалом) и, следовательно, не могут замкнуть цепь. Однако покрытие серебряных контактов золотом предотвращает потускнение и тем самым продлевает срок службы контактов до уровня механической стойкости. Также для диапазона низкого уровня (вместо куполообразных контактов) можно использовать разветвленные контакты, то есть двухконтактные параллельные переключающие контакты.Два зубца обеспечивают протирку, которая поддерживает надежность, помогая удалить потускнение контактов.

Во избежание ухудшения качества сигнала из-за износа контактов не следует направлять сигналы через контакты переключателя, которые также выполняют управление уровнем мощности (то есть контакты, которые управляют двигателями, лампами или соленоидами). Кроме того, любые контакты, передающие сигналы в микроконтроллер или промышленную систему управления, должны включать устранение сигнала с помощью аппаратного или программного обеспечения.

Поскольку циклы проектирования теперь измеряются месяцами, а не годами, стало серьезной проблемой обнаружить на полпути проекта, что ваш микроконтроллер не работает в режиме реального времени, потому что его внутренние ресурсы (таймеры, ОЗУ, прерывания и даже опрос для устранения неполадок) входы) выходят за пределы возможностей.Вам нужно решение, которое снижает общую стоимость системы, минимально зависит от микроконтроллера (программного обеспечения и ОЗУ), требует мало места на печатной плате и способствует надежности системы.

Как показано на рисунке 1, простого понижающего резистора недостаточно для того, чтобы переключатель мог произвести чистое и определенное изменение состояния. Рисунок 2 иллюстрирует типичное учебное решение проблемы подпрыгивания переключателя. Два резистора и два логических элемента ИЛИ-НЕ образуют защелку R-S (рисунок 2a).Два резистора опускают вход R или S, когда переключатель разомкнут, и они ограничивают ток на землю, если контакты переключателя должны плавиться. Таблица истинности для защелки R-S иллюстрирует ее работу ( Таблица 1 ).

Рис. 2. Схема переключателя-дебаунсера КМОП с одним переключателем R-S защелки (а) и схема переключателя-дебаунсера КМОП с одним переключателем (б).

Таблица 1. Отбойник выключателя с защелкой R-S

R	S	Q Выход
л	л	Удерживать последнее логическое состояние
H	л	л
л	H	H
H	H	Состояние неизвестно, недопустимо

На выходе Q высокий логический уровень, когда переключатель установлен в положение S.Таким образом, дребезг контактов просто вызывает низкий логический уровень на входе S. Этот вход находится в состоянии удержания, поскольку понижающий резистор на R удерживает этот вход на низком логическом уровне. Обратное верно, когда переключатель установлен в положение R: Q имеет логический 0, и он поддерживает состояние удержания при наличии дребезга контактов. Эта схема приемлема, но требует двух дополнительных ворот NOR. Таким образом, есть возможности для улучшения.

Одним из недостатков этой схемы защиты от дребезга является необходимость в однополюсном двухпозиционном переключателе (SPDT), который стоит больше, чем однополюсный однопозиционный переключатель (SPST), и физически больше.Более крупный переключатель, резисторы и вентили ИЛИ-НЕ требуют больше места на печатной плате. Кроме того, «нестабильное состояние» таблицы истинности указывает, что состояние Q не может быть гарантировано, когда оба входа одновременно имеют высокий логический уровень. Это состояние может легко возникнуть при поиске и устранении неисправностей в полевых условиях, если, например, входы низкого и высокого уровня закорочены проводом измерителя.

Переключающие контакты с замыканием до размыкания допускают возникновение нестабильных состояний, поэтому контакты для этой цепи должны быть рассчитаны на размыкание до замыкания.Поскольку схема не обеспечивает переключения уровня напряжения, к переключателю необходимо подвести три провода. Дополнительная схема и место на печатной плате увеличивают стоимость системы.

В новом методе устранения дребезга используется ИС переключателя-дребезга, чтобы уменьшить количество компонентов, потребление энергии и пространство на печатной плате (рис. 2b). U1 — это модуль защиты CMOS-переключателя, подключенный непосредственно к SPST-переключателю. Его вход имеет подтягивающий резистор 63 кОм для входов с высоким логическим уровнем, что экономит место на печатной плате. Конденсатор C1 развязывает вывод VCC.Замыкание переключателя подтягивает вывод IN к низкому уровню и обеспечивает низкий логический уровень на выводе OUT. Вывод OUT не меняет состояние до тех пор, пока вывод IN не стабилизируется в течение 40 мс, что скрывает эффект любого дребезга контакта.

Не столь очевидным преимуществом этой схемы является резистивная нагрузка переключателя внутренним резистором 63 кОм, обеспечивающая надежность и неограниченный срок службы переключателя. В этой схеме не существует запрещенных состояний, потому что на входе низкий или высокий уровень. Кроме того, схема блокировки пониженного напряжения IC обеспечивает условие, важное для автомобильных и промышленных приложений: чтобы вывод OUT находился в известном состоянии во время включения питания.Схема повышает надежность и снижает системные затраты за счет меньшего количества компонентов, менее дорогостоящего переключателя SPST и только двух проводов, подключенных к переключателю.

Реле отказов

Реле также представлены в учебниках как идеальные коммутационные устройства. Предполагается, что, как и переключающие контакты идеального переключателя, контакты реле имеют нулевое сопротивление и единственный переключающий переход, который происходит немедленно при срабатывании. Как и в случае с переключателями, фактические контакты реле, конечно, имеют контактное сопротивление, которое со временем увеличивается при повторных срабатываниях.Типичное контактное сопротивление составляет от менее 50 мОм до 200 мОм в новом состоянии.

Срабатывание реле также механическое. Однако, в отличие от переключателя, реле SPST имеет только один подвижный контакт, который электрически соединяется проводом с одной из клемм внешнего контакта. Стационарный контакт подключается к другому внешнему контакту. Контакты реле также совершают несколько циклов размыкания-замыкания контактов, прежде чем перейти в состояние покоя в конечном состоянии. Этот интервал дребезга контактов дополняет время срабатывания и срабатывания реле, которое может измеряться десятками миллисекунд.

На рис. 3 показано напряжение на резистивной нагрузке после срабатывания промышленного реле, которое подает 24 В на резистор. До того, как контакты останутся на уровне 24 В, очевидно, как минимум 12 основных коммутационных переходов. Автомобильный микроконтроллер или промышленная система управления интерпретируют эти переходы как несколько циклов контактов реле.

Рисунок 3. Отскок контактов реле и схема проверки.

Что касается переключателей, наихудшими нагрузками для реле являются ламповые и емкостные нагрузки.Эти нагрузки подвергают контакты дополнительному напряжению, создавая короткое замыкание в момент размыкания или замыкания контактов реле. Поэтому вы должны указать контакты реле для типа нагрузки, ожидаемой в приложении. В отличие от контактов переключателя, контакты реле оцениваются по их резистивной нагрузке переменного / постоянного тока и «контактной мощности».

Номинальная мощность контактов обеспечивает максимальную нагрузку двигателя, которой может подвергаться реле без преждевременного выхода из строя. Реле, используемые в промышленных и автомобильных системах управления с целью изоляции одного источника питания или заземления от другого, подвержены одинаковым «сухим» и «низкоуровневым» диапазонам рассеяния мощности.Позолоченные или раздвоенные контакты реле должны быть указаны для уровней мощности сигнала ниже 0,4 ВА. Использование реле уровня мощности с серебряными контактами означает, что разработчик может вскоре ожидать выхода из строя!

Дребезг контактов при протекании тока высокого уровня подвергает контакты реле тому типу неисправности, который наблюдается в переключателях. Опять же, сигналы не должны поступать от контактов, которые приводят в действие двигатели, соленоиды или аналогичные компоненты в автомобильной или промышленной системе управления. Для этого следует использовать отдельный набор контактов.

В качестве трансляторов сигналов реле и резистор не подходят для подачи чистого сигнала на микроконтроллер или систему управления. На рис. 4 показано устройство защиты от взлома из учебника, применяемое к контактам реле для системного микроконтроллера. [7] Датчик процесса, например дистанционное реле давления, приводит в действие реле (установленное на плате управления) с напряжением 24 В постоянного тока. Значение RC-фильтра нижних частот должно быть достаточно большим (от 20 мс до 200 мс), чтобы замаскировать любое время дребезга, вызванное контактами реле.

Рисунок 4.Схема восьмиразрядного дебаунсера для микроконтроллера.

По мере того, как конденсатор заряжается и разряжается, ИС триггера Шмитта обеспечивает изменение выходного сигнала с гистерезисом и резким, определенным переходом переключения. Для этой схемы требуется программное обеспечение для опроса, а для ее большого количества компонентов требуется больше места на печатной плате (для типичного 8-битного входного модуля он включает в себя две микросхемы триггера Шмитта 74HC14, восемь конденсаторов и 16 резисторов).

В листинге 1 показана подпрограмма опроса псевдопорта, которая отслеживает реле в указанной выше схеме на предмет изменений в состоянии контакта.Для каждого прохода через основной цикл основная программа переходит к подпрограмме Check_Port, считывает входные данные и сохраняет их в ячейке памяти Port1. Он сравнивает данные Port1 со старыми данными порта в ячейке памяти Port_P и выполняет битовый тест в строке 4. Если никакие входные биты не изменились с момента последнего чтения Port1 (Port_P содержит предыдущие данные), выполнение программы завершает эту подпрограмму и продолжается снова. в основной программе. Если биты изменились, он добавляет «1» к ячейке памяти счетчика.Счетчик сравнивается с константой «N_Pass_Value» (количество проходов через основную программу до того, как реле считается отключенным), и если значение Count меньше N_Pass_Value, выполнение снова возвращается к основной программе. Если Count равно N_Pass_Value, Count устанавливается в ноль, новые данные Port1 копируются в Port_P, и выполнение переходит из подпрограммы обратно в основную программу.

Листинг 1. Подпрограмма для псевдо-опроса кода

1. Check_Port: чтение данных порта
   
2. Сохранение Port_Data в Port1
   
3. Сравнить Port1 с Port_P (EX-OR Port1 с Port_P)
   
4. Test for Bit Changes: (Нет ) Возврат из подпрограммы Check_Port, (Да) Продолжить
   
5. Добавить 1 в счетчик
   
6. Count = N_Pass_Value: (Нет) Возврат из подпрограммы Check_Port, (Да) Продолжить
   
7. Установить счетчик = 0
   
8. Сохранить порт1 в Port_P
   
9. {Сделайте что-нибудь с новыми данными порта}
   
10. Возврат из подпрограммы Check_Port с новыми данными Port_P для основной программы

Альтернативное решение требует гораздо меньшего количества компонентов (, рис. 5, ) и меньше полагается на программное обеспечение для определения момента изменения состояния контакта реле или переключателя.Таким образом, сокращается время обработки данных в микроконтроллере или системе управления. Микросхема переключателя-дебаунсера CMOS подает на микроконтроллер все восемь входов. Вывод изменения состояния (Active-Low CH) переходит в низкий уровень, когда происходит изменение состояния. Канал Active-Low подключается к выводу запроса прерывания (Active-Low IRQ) микроконтроллера. На выводе EN Active-Low U1 устанавливается низкий уровень для чтения выходных данных, и он сбрасывает сигнал CH Active-Low на высокий уровень. Этот подход не требует процедуры опроса; с этим можно быстро справиться с помощью простой процедуры обслуживания прерывания.Результатом стало значительное улучшение обработки данных в реальном времени микроконтроллерами в автомобильных и промышленных приложениях.

Рис. 5. Восьмиразрядная схема переключателя-дебаунсера CMOS для микроконтроллера.

В листинге 2 показана подпрограмма обслуживания прерывания псевдокода для схемы на рисунке 5. Листинг 2, похоже, не имеет преимущества перед листингом 1 по длине кода, но его преимущество существенно для обработки входных данных в реальном времени, так как требуется в автомобильной и промышленной сферах.Наиболее важно то, что процедура обслуживания прерывания запускается только тогда, когда доступны новые данные (когда реле или переключатель меняют состояние). Это действие позволяет процессору выполнять другие ресурсоемкие процедуры и обрабатывать данные ближе к реальному времени.

Листинг 2. Подпрограмма для кода псевдопрерывания

1. New_Port: Установить EN \ pin bit low
   
2. Read Port Data
   
3. Store Port_Data в Port_P
   
4. Установить EN \ pin bit high (Reset CH \ = High)
   
5. Возврат из подпрограммы службы Check_Port с новыми данными Port_P, готовыми для основной программы
   
6. Main_P: Продолжить программу до прерывания
   
7. {Сделайте что-нибудь с новыми данными порта, когда это необходимо}

Подпрограмма Check_Port в листинге 1 должна выполняться во время каждого цикла основной программы, независимо от того, доступны ли новые данные.Эта подпрограмма также требует дополнительного байта ОЗУ для данных порта 1, который может быть недоступен при использовании 8-битного микроконтроллера в приложении для обработки данных в реальном времени. Как упоминалось ранее, системные ресурсы, такие как ОЗУ и обработка данных в реальном времени, демонстрируют признаки нагрузки только на поздних этапах цикла проектирования.

На рис. 6 и в листинге 3 показана процедура псевдо-опроса-устранения неполадок, которая проверяет изменения в состоянии контактов реле с минимальным использованием оборудования, резисторов или избыточного программного обеспечения.Резисторы опускают входные контакты микроконтроллера, когда контакты реле разомкнуты. R выбирается для типа контактов реле, указанного разработчиком, с учетом материала контактов и тока нагрузки. Подпрограмма DB_Check_Port (листинг 3) работает следующим образом.

Рисунок 6. Минимальный релейный интерфейс для микроконтроллера.

Выполнение программы переходит к этой подпрограмме при каждом проходе по основной программе. Он считывает входные данные и сохраняет их в ячейке памяти Port1 для сравнения со старыми данными порта в ячейке памяти Port_P (строки с 1 по 3).Код в строке 4 выполняет битовый тест. Если ни один бит не изменился с момента последнего чтения Port1, выполнение завершает подпрограмму и продолжается в основной программе (Port_P содержит предыдущие данные). Когда биты изменили состояние, цикл таймера / счетчика (строки 6 и 7) отмечает 50 мс, отсчитывая тактовые циклы ЦП. По истечении этого интервала данные Port1 передаются в область памяти Port_P для использования основной программой.

Этот подход имеет две основные проблемы: он тратит время ЦП и не обеспечивает защиты от электростатического разряда (ESD) или переходных процессов на входных линиях.Замедление времени обработки данных для цикла таймер / счетчик неприемлемо в автомобильных и промышленных приложениях, где сигналы датчиков и системного управления должны обрабатываться в режиме реального времени. Кроме того, эта конструкция не обеспечивает входной защиты выводов микроконтроллера, поскольку выводы подключаются непосредственно к клеммам реле. Целостность микроконтроллера может быть легко нарушена техником, заменяющим реле, потому что это действие может позволить электростатическому разряду непосредственно попасть на контакты микропроцессора.

Листинг 3. Подпрограмма для кода отключения псевдотаймера / счетчика

1. DB_Check_Port: чтение данных порта
   
2. Сохранение данных порта в Port1
   
3. Сравнить Port1 с Port_P (EX-OR Port1 с Port_P)
   
Test Changes : (Нет) Возврат из подпрограммы Check_Port, (Да) Продолжить

4. Сохранить 50ms_Count в Счетчике
   
5. DB_TMR: Уменьшить счетчик на 1
   
6. Test Counter = 0: (Нет) Перейти к DB_TMR, (Да) Продолжить
   
7. Сохранение Port_Data в Port_P
   
8. {Сделайте что-нибудь с новыми данными порта}
   
9. Возврат из подпрограммы Check_Port с новыми данными Port_P для основной программы

Automotive Specifics

Все без исключения автомобильные среды представляют собой проблему для инженеров-проектировщиков.Автомобильные системы должны выдерживать температуры от -40 ° C до + 70 ° C, постоянную механическую вибрацию и загрязняющие вещества, такие как смазочные материалы, охлаждающие жидкости и другие жидкости. Будут обсуждаться статические перенапряжения и обратные напряжения, всплески переключения, переходные процессы от параллельных и последовательных нагрузок, переходные процессы шума низкого напряжения и сбросы нагрузки.

Вы должны учитывать возможность статического перенапряжения или напряжения обратной полярности от аккумуляторной системы автомобиля. Шина питания транспортного средства передает напряжение до +24 В при запуске разряженной батареи от внешнего источника.Источник питания микроконтроллера должен быть способен выдерживать это напряжение, как и любой вход, который может быть замкнут накоротко из-за отказа компонента или действия специалиста по обслуживанию. Если аккумулятор транспортного средства непреднамеренно подключен задним ходом, все системы, подключенные к шине питания транспортного средства, будут подвергаться отрицательному напряжению. Снова обращаясь к рисункам 2b и 5, защита на входах противодребезги MAX6816, MAX1617 и MAX6818 может обрабатывать ± 25 В (высокий логический уровень + 25 В и низкий логический уровень -25 В).

В качестве альтернативы вы можете защитить каждый вход, установив последовательный резистор и последовательно соединенные стабилитроны (или диоды для подавления переходных напряжений, или TVS, диоды) параллельно с понижающим резистором (рис. 2а). Для дополнительной защиты источник питания микроконтроллера должен также включать диод обратной защиты, включенный последовательно с его входом. Когда параллельно подключенные индуктивные нагрузки, такие как топливные насосы, реле, звуковые сигналы, соленоиды и стартеры, отключены (выключены), они могут генерировать переходные процессы отрицательного напряжения до -100 В на шине питания.

Аналогичным образом, переходные процессы положительного напряжения до + 100 В могут возникать, когда последовательно подключенная нагрузка, такая как переключатель в задней части автомобиля, отключена от индуктивного компонента, такого как длинный жгут проводов, который подает +12 В на заднюю часть автомобиля. автомобиль. Жгут проводов в автомобиле содержит распределенную емкость и индуктивность, которые могут накладывать всплески переключения ± 100 В на шину питания +12 В. Защита от электростатических разрядов и переходных процессов на входе — необходимость в этой среде.

Когда низкое сопротивление стартера двигателя приводит к проворачиванию двигателя, возникающий сильный ток может вызвать переходные процессы с низким напряжением из-за кратковременного снижения напряжения на шине питания +12 В до уровня +5 В.Эта проблема особенно неприятна в холодную погоду, когда вязкость масла выше. Кроме того, скорость вращения стартера во время запуска не является постоянной, а изменяется из-за воздействия механических компонентов, прикрепленных к коленчатому валу. Результатом является изменение уровня переходного процесса низкого напряжения. Поэтому проектируемые системы управления (электронные модули) должны иметь достаточную «переходящую» емкость (входную емкость источника питания), чтобы обеспечить работу во время этих низковольтных переходных процессов.Одним из преимуществ интеграции схемы и меньшего количества компонентов является меньшая рассеиваемая мощность, что обеспечивает меньшую переходящую емкость.

Последняя опасность, которую следует учитывать, — это сбросы нагрузки, которые происходят, когда муфта кондиционера, мигающие фары или другая большая нагрузка внезапно отключаются от шины питания. Если двигатель ускоряется или работает на высокой скорости, цепь возбуждения генератора переменного тока (постоянная времени которой составляет от 40 нс до 400 мс) может подвергать шину питания напряжению от + 10 В до + 120 В.

Дизайнер должен учитывать все вышеперечисленное при разработке системы управления автомобильной средой. На рис. 7 показан простой вид различных нагрузок, подключенных к шине питания, с их распределенной индуктивностью, емкостью и сопротивлением. Подключение переключателя, который просто сигнализирует о событии, например дверного переключателя аварийной сигнализации или переключателя давления в точке переключения коробки передач, подвергает вход контроллера всем упомянутым выше переходным опасностям.

Рисунок 7.Модель жгута проводов автомобиля.

Защита входа для типичного устройства HCMOS, подключенного к шине питания, проиллюстрирована на Рис. 8a . Резисторы R1 и R3 выбраны для ограничения тока через переключатели, когда они замкнуты (условия сухого или мокрого контакта), и для повышения напряжения на входах до +12 В. Конденсаторы C1 и C3 (обычно небольшие, от 22 до 100 нФ, керамические конденсаторы) развязывают на землю любые радиочастотные помехи от таких источников, как система зажигания и радиостанции CB.Резисторы R2 и R4 ограничивают токи на входах HCMOS при наихудшем переходном напряжении + 150В. Наконец, конденсаторы C2 и C4 вместе с R2 и R4 образуют RC-защитный барьер для входа, обеспечивая типичную постоянную времени от 50 мс до 200 мс.

В другом альтернативном варианте используется ИС (MAX6817), которая включает два устройства защиты от электростатических разрядов в корпусе SOT-23 для поверхностного монтажа (, рис. 8b, ). На первый взгляд, защита от переходных процессов, показанная на Рисунке 8a, кажется, отсутствует, но эта защита не требуется для входов MAX6817.Резисторы R1 и R3 не нужны, потому что U1 включает резистор 63 кОм. Конденсаторы C1 и C3 не являются обязательными и обычно не требуются, поскольку защита входа является внутренней для U1. Резисторы, встроенные в микросхему MAX6817 IC (U1), ограничивают входные токи.

Рис. 8. Схема дискретно-компонентной, HCMOS-защиты входа и интерфейса от дребезга (a), а также схема однокомпонентной, HCMOS-защиты входа и интерфейса противодребезговой защиты (b).

Наконец, комбинация противодействия RC из C2 и C4 с R2 и R4 не требуется, потому что U1 устраняет дребезги сигналов в течение не менее 40 мс после того, как установился дребезг контактов.Чрезвычайно низкий ток питания U1 (6 мкА, тип.) Позволяет системе справляться с низковольтными шумовыми переходными процессами с меньшей задерживающей способностью. Схема на рис. 8b также обеспечивает блокировку при пониженном напряжении для защиты при отсоединении или повторном подключении аккумуляторной батареи автомобиля.

Механические ударные волны, которые преобразуются в электрические сигналы от реле давления и других преобразователей, часто игнорируются разработчиками электроники, но вызывают беспокойство у инженеров-автомобилестроителей. Например, реле давления контролирует гидравлическую жидкость в автоматической коробке передач во время ускорения, как для указания соответствующей точки переключения для коробки передач, так и для отправки сигнала контроллеру двигателя (микроконтроллеру).

Поскольку это давление жидкости не изменяется мгновенно (равно как и напряжение на конденсаторе или ток через катушку индуктивности), выходной сигнал давления включает выбросы и звон в точке переключения. Таким образом, сигнал реле давления требует дребезга не только для дребезга контактов в реле давления, но и для отражения механической ударной волны. Переключатели, которые контролируют давление охлаждающей жидкости, также требуют дребезга (потому что воздух в охлаждающей жидкости двигателя вызывает кавитацию), а переключатели температуры требуют дребезга для маскировки механических и электрических воздействий.Эти проблемы с механическими ударами также возникают в промышленных приложениях.

Приложение: защита от электростатического разряда

Исследования показали, что на электростатические разряды приходится от 10% до 30% всех отказов. Хотя во многих прекрасных книгах подробно обсуждается ОУР, это приложение предлагает лишь краткий обзор этого сложного мира.

Поверхность может легко получать электроны (отрицательный заряд) или терять электроны (положительный заряд), когда два разных материала входят в контакт и трются друг о друга. Трибоэлектрификация (трение) заставляет электроны собираться в лужах на непроводящих поверхностях, потому что при напряжениях ниже 2 кВ электроны не могут проходить через непроводящую поверхность.Такие бассейны образуют положительные или отрицательные электростатические поля, создавая градиенты напряжения между поверхностями с силовым полем, которое может тянуть или толкать заряды.

Поля около этих бассейнов сильные, но заряды (электроны) предпочитают рассеиваться над проводящей поверхностью и через нее. Джон М. Кольер проводит аналогию с водоемом с чрезвычайно тонкой плотиной, возведенной в центре. Если вода (электроны) добавляется к одной стороне, эта сторона прикладывает силу к нижнему бассейну перпендикулярно дамбе, в результате чего дамба в конечном итоге разрушается (разряд электростатического разряда) и пропускает воду (поток электронов) в нижний бассейн (проводящая поверхность). .Эта аналогия и концепция электронов в пулах справедливы для напряжений ниже 2 кВ. Поскольку градиент напряжения в 100 В обычно разрушает затворы полевого МОП-транзистора, наша недорогая схема с программным устранением неисправностей с минимальным количеством резисторов определенно подвергает систему риску повреждения микроконтроллера электростатическим разрядом!

Напряжения выше 3 кВ считаются электростатическими разрядами высокого напряжения, для которых концепция скопления электронов на непроводящей поверхности больше не применяется. При таких более высоких напряжениях избыточный заряд на непроводящей поверхности легко ионизирует воздух и разряжается (через искру) на любую соседнюю проводящую поверхность.Искра позволяет току течь от одной поверхности к другой через воздух. Молния — отличный пример такой формы разряда. Острые углы на проводящей поверхности при более высоких напряжениях имеют тенденцию концентрировать силовые линии электрического поля, которые легче ионизируют воздух в коронном разряде. В таких условиях при относительной влажности от 10% до 20% риск возникновения электростатического разряда очень высок.

Объекты, генерирующие статическое электричество, бывают разных форм. Двумя примерами являются трение двух поверхностей друг о друга (трибоэлектрическая зарядка) или снятие куска пластиковой ленты с печатной платы.Было показано, что консервированные криогенные устройства того типа, которые используются для поиска и устранения неисправностей, генерируют заряженные капли. Другой пример — отказ высоковольтной изоляции в высоковольтной искровой системе автомобиля может привести к возникновению напряжения, достаточно высокого, чтобы вызвать коронный разряд между поверхностями.

Для предотвращения повреждений от электростатического разряда необходимо учитывать факторы окружающей среды, такие как влажность (которая снижает электростатический разряд, но не устраняет его). Электропроводящие браслеты и коврики должны быть частью рабочего места с защитой от статического электричества. Проводящие материалы должны быть заземлены, особенно это касается отверток.(Отвертка представляет собой проводник с острыми углами, непроводящей ручкой и незаземленным наконечником, требующим электростатического разряда.)

Обратите внимание, что заземление бесполезно на непроводящих поверхностях. Поэтому в цепи, которые могут прямо или косвенно контактировать с источниками электростатического разряда, должен быть предусмотрен какой-либо тип защиты от электростатического разряда. Сами по себе токопроводящие клавиатуры не обеспечат защиты, если технический специалист может разрядить свою отвертку во вход микроконтроллера.

TVS-диоды и ИС могут защитить систему от электростатического разряда и переходных процессов.TVS-диоды обеспечивают низкое ограничивающее напряжение без собственного ухудшения. Они доступны от нескольких производителей с рабочим напряжением от + 5В до + 24В. При указании выводов TVS-диодов (то есть не для поверхностного монтажа), делайте выводы как можно короче, чтобы исключить индуктивность выводов, которая сводит на нет преимущества диода за счет увеличения времени его отклика.

Каждая из схем на рисунках 2b и 5 обеспечивает защиту от электростатического разряда для входов микроконтроллера. Входы MAX6816, MAX1617 и MAX6818 могут работать с напряжением ± 25 В и защищены от электростатического разряда до +15 кВ.Защита от электростатического разряда обеспечивается во всех состояниях нормальной работы, при включении, отключении питания и выключении. Этот тип защиты от электростатического разряда и защиты входа идеально подходит для автомобильных и промышленных приложений. Преимущества антистатической ИС с защитой от электростатического разряда включают в себя защиту от электростатического разряда и противодействие в одном и том же корпусе, что позволяет минимизировать площадь печатной платы, уменьшить количество деталей и повысить надежность и устойчивость системы.

Надежность и надежность стали центральными проблемами для автомобильного дизайнера, поскольку производители автомобилей разрабатывают автомобили, которые управляются и тормозятся «по проводам».«В скором времени автомобили могут иметь электродвигатели, обеспечивающие рулевое управление с усилителем, торможение двигателями на каждом колесе, дросселирование топлива с управляемым двигателем ускорение и многое другое. Все эти нововведения потребуют более крупного жгута проводов, но существующие жгуты уже подлежат переходные отказы.

Библиография

1. «Техническая информация», EAO Switching Products World Class, Каталог 102B, ноябрь 1998 г., стр. 104-105.
   
2. «Изменение номинального тока», Руководство по проектированию 2000 NKK Switches, Каталожный №9908, май 1999 г., стр. Z3.
   
3. Pasahow, Эдвард Дж., «Введение в интерфейс и периферийное оборудование», Microprocessor Technology and Microcomputers, McGraw-Hill, 1988, p. 234.
   
4. Кац, Рэнди Х., «Практические вопросы», Contemporary Logic Design .
   
5. Престопник, Ричард Дж., «Базовый интерфейс ввода и вывода», Digital Electronics, Saunders College Publishing, 1990, стр. 465-466.
   
6. «Реле для печатных плат общего назначения», Potter & Brumfield General Stock Каталог, Кат.13C222, август 1988 г., стр. 4-24.
   
7. Горовиц, Пол, и Хилл, Уинфилд, «Switch Bounce», The Art of Электроника, Cambridge University Press, 1994, стр. 576-577.
   
8. Фрайбург, Джордж А., Stocker & Yale, «ESD-Safe Lighting», Robotics Мир, март / апрель 2000 г., стр. 36–38.
   
9. Колер, Джон М. и Уотсон, Дональд Э., ESD От А до Я, Международный Thomson Publishing, 1996.
   
10. «Автомобильные приложения», High-Speed ​​CMOS Designer’s Guide, Signetics / Philips, 1988, стр.С 3-39 до 3-44.
    
11. «Переключатель Bounce и другие маленькие грязные секреты », — заметка от Максима. Сентябрь 2000 г.

Аналогичная версия этой статьи появилась в номере журнала EDN от 5 июня 2001 г.

Назначение выключателей-разъединителей на высоковольтной подстанции

Типы и характеристики

Выключатели могут быть нескольких типов, общей характеристикой которых является то, что ни один из них не предназначен для прерывания токов короткого замыкания, а изоляция или изоляторы, связанные с ними, должны согласовываться с остальными элементами. система и BIL (базовый уровень изоляции), способные выдерживать скачки напряжения.

Назначение выключателей-разъединителей на высоковольтной подстанции (на фото: переключатель Siemens Goab)

Как правило, они состоят из токопроводящей ножки , шарнирно закрепленной на одном конце, и стационарного контакта на другом, причем оба вывода установлены на подходящих изоляторах, соответствующих требованиям. к общим требованиям изолятора согласования BIL.

Почти каждая основная линия или оборудование на подстанции связано с ним средствами , полностью изолирующими его от других находящихся под напряжением элементов, в качестве разумного средства обеспечения безопасности путем предотвращения случайного включения питания.Эти простые выключатели, называемые выключателями-разъединителями или выключателями-разъединителями , обычно устанавливаются с обеих сторон оборудования или линии, на которой должны выполняться работы.

Они не должны работать, пока цепь, к которой они подключены , находится под напряжением , , а только после того, как цепь обесточена . В качестве дополнительной меры предосторожности их можно открыть с помощью изолированной ручки, которая помогает оператору держаться на расстоянии от переключателя.

Блокирующие устройства иногда предусмотрены для предотвращения случайного размыкания разъединителей или их размыкания во время прохождения через них сильных токов короткого замыкания.

Хотя они и не предназначены для замыкания для подачи питания на линию или оборудование, с которым они связаны, в определенных обстоятельствах они могут быть закрыты, с особой осторожностью, чтобы закрыть их прочно и быстро.

Разъединители могут представлять собой блоки с одним ножом или несколько блоков, работающих вместе.

Пневматические выключатели имеют характеристики, аналогичные разъединителям, но имеют стационарные контакты, оборудованные устройствами гашения дуги, которые позволяют их размыкать при подаче напряжения, но с учетом ограничения тока, который может быть безопасно отключен.

Выключатель линии электропередачи (фото Efrem Oshinsky @ Flickr)

Устройство может быть простым дугогасительным сигналом , который растягивает дугу, которая может образоваться, до тех пор, пока она не сможет поддерживать себя.

Другой тип имеет гибкий «хлыст», прикрепленный к неподвижному контакту, который продолжает контакт с движущимся лезвием до тех пор, пока не будет достигнута точка, в которой хлыст открывается очень быстро, гася любую дугу, которая может образоваться.

Еще в одном есть блок прерывания, установленный на свободном конце ножа переключателя, который гасит дугу внутри блока при размыкании переключателя; блок прерывания может содержать вакуумную камеру , или ряд решеток, которые заставляют дугу распадаться на более мелкие и легче гаснут.

Оба типа работают так же, как и более крупные блоки в автоматических выключателях.

Масляные выключатели имеют лезвие, открытое из-за контакта под маслом, что гасит любую дугу, которая может образоваться.

No related posts.