Что такое проводка двухстороннего переключателя: принципиальная схема и ее работа
Выключатель — это электрическое устройство, которое управляет потоком тока в цепи. Каждое электронное и электрическое приложение использует как минимум один переключатель для включения и выключения устройства. Переключатели подразделяются на два типа: электрические переключатели и механические переключатели. Односторонний (однополюсный), двухсторонний (двухполюсный) – это два типа электрического выключателя. Двусторонний переключатель используется для включения/выключения света и вентилятора из двух разных мест. В этой статье обсуждается функция проводки двустороннего переключателя, работа и принципиальная схема.
Что такое двусторонний переключатель?
Двухпозиционный (двухполюсный) переключатель используется для включения и выключения света из двух разных мест, и переключатель в основном используется на лестницах в помещениях с двумя входами. Этот тип переключателя обычно используется в некоторых домашних системах электропроводки и в промышленных приложениях.
Подключение двухстороннего переключателя
КОМ, л1, и я2 три клеммы двустороннего переключателя. Клеммы L1 обоих выключателей подключены к фазе, а клеммы L2 обоих выключателей подключены к одному концу клеммы лампы, а другой конец клеммы лампы подключен к нейтрали источника переменного тока. Схема подключения трехпроводного двустороннего переключателя показана на рисунке ниже.
Проводка трехпроводного двухстороннего переключателя
Конфигурация проводки трехпроводного двустороннего переключателя аналогична схеме EX-OR с точки зрения цифровой электроники.
Свет не горит, когда клеммы COM обоих переключателей соединены с L1 или терминалы L2. Свет горит, когда первая клемма COM переключателя подключена к L1 клемма, а вторая клемма COM переключателя подключена к L2 Терминал. Точно так же свет горит, когда клемма COM первого переключателя подключена к клемме L.2 клемма, а вторая клемма COM переключателя подключена к L1 Терминал. Это функция проводки двухстороннего переключателя.
Двухпозиционный переключатель спереди и сзади показан на рисунке ниже.
Двухпозиционный переключатель, вид спереди и сзади
Альтернативный метод подключения двустороннего переключателя
Двунаправленный переключатель с двухпроводным управлением в основном можно найти в некоторых промышленных условиях и старых домах. Клемма COM первого переключателя подключена к фазе, а клемма COM второго переключателя подключена к одному концу лампы, а другой конец лампы подключен к нейтральному источнику переменного тока. Л1 и я2 клеммы обоих выключателей соединены вместе. Двухпроводной двухпозиционный переключатель показан на рисунке ниже.
Двухпроводной двухпозиционный переключатель
Эта конфигурация аналогична вентилю EX-NOR в цифровой электронике.
Свет горит, когда клемма COM обоих переключателей подключена к L1 или терминалы L2. Свет не горит, когда клемма COM первого переключателя подключена к клемме L.1 клемма, а вторая клемма COM переключателя подключена к L2 Терминал. Точно так же свет не горит, когда клемма COM первого переключателя подключена к клемме L.2 клемма, а вторая клемма COM переключателя подключена к L1 Терминал.
На приведенной выше схематической диаграмме состояние света выключено, но свет включается при переключении переключателя.
Проводка двухпозиционного переключателя с одной бандой
Двухпозиционный переключатель с одной группой используется, когда два переключателя управляют одной лампочкой. Схемы двухклавишных переключателей показаны ниже.
Двухпозиционный переключатель с одной бандой
Рис. (a) представляет собой механизм двухпозиционного переключателя света, рис. (b) представляет собой лицевую панель одноклавишного переключателя, а рис. (c) представляет собой одноклавишный двунаправленный переключатель света. Переключатель включен, когда клемма COM и L1 клеммы подключены и переключатель выключен, когда COM и L2 терминалы подключены.
Многостороннее переключение
Существует три типа цепей: разомкнутая цепь, замкнутая цепь и короткое замыкание. Когда переключатель находится в выключенном положении, говорят, что цепь разомкнута. Терминология, связанная с коммутаторами, различается между США и Великобританией. В Великобритании они относятся к двустороннему переключателю и перекрестному переключателю. В США они относятся к трехпозиционному переключателю и четырехпозиционному переключателю. Терминология США, используемая в этом объяснении. Давайте начнем с основной идеи выключателя света в электрической цепи. Основные схемы включения и выключения света показаны на рисунке ниже.
Основные схемы включения и выключения света
Допустим, у вас есть два разных входа в комнату. Теперь вам нужны различные типы переключателей, называемые трехпозиционными, вероятно, потому, что они имеют три контакта. Между двумя переключателями две линии называются путешественниками. Итак, теперь вы можете включать и выключать свет с помощью первого выключателя и то же самое для второго выключателя, или вы можете включать свет с помощью первого выключателя и выключать с помощью второго выключателя.
Четырехпозиционный переключатель обычно используется для управления светом из более чем двух разных мест, и это просто перекрестный переключатель или перекрестный переключатель, который имеет два состояния. Этот переключатель устанавливается между двумя другими переключателями и переключает активный путешественник. Это означает, что любой переключатель включает или выключает свет, с этой концепцией вы можете добавить в цепь бесконечный четырехпозиционный переключатель. Многоходовое переключение показано на рисунке ниже.
Как работает проводка двухпозиционного переключателя?
В этом уроке мы узнаем о простой, но интересной концепции, называемой двухпозиционным переключателем. Он также называется лестничным выключателем, так как вы можете управлять одной нагрузкой, например лампочкой, из двух разных мест, например, с любого конца лестницы.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Это всего лишь теория, объясняющая, как работает типичная проводка двухпозиционного переключателя. Это не руководство пользователя по установке или подключению 2-позиционного переключателя. Если вы планируете реализовать подобную установку у себя дома, то обязательно проконсультируйтесь со специалистом, так как процесс предполагает работу с источником питания 2 В переменного тока (или 230 В переменного тока, в зависимости от того, где вы живете).
Введение
Мы постоянно используем выключатели в наших домах, офисах, автомобилях, на производстве и во многих других местах. Гаджеты, которые мы используем ежедневно (мобильный телефон и ноутбук), состоят из нескольких переключателей. Выключатель — это электрическое устройство, которое используется для размыкания или замыкания электрической цепи.
Существуют различные типы переключателей: тумблер, мгновенный переключатель, кулисный переключатель, цифровой переключатель и т. д. Все выключатели выполняют простую задачу либо прерывания потока электрического тока, либо отклонения потока тока. По сути, они «замыкают» или «разрывают» цепь.
Все переключатели, которые мы регулярно используем для включения или выключения света, вентиляторов и т. д., представляют собой два терминальных устройства. Но есть специальный переключатель под названием «Двусторонний переключатель», который является важным компонентом в реализации лестничного освещения.
Итак, прежде чем приступить к изучению проводки 2-позиционного выключателя, мы узнаем о двухпозиционном выключателе света, который является основным элементом 2-позиционного переключателя, независимо от типа используемой проводки. Это стандартный однополюсный двухпозиционный переключатель с тремя клеммами.
Три терминала обычно называются COM, L1 и L2, но иногда также используются термины COM, 1 Way и 2 Way. В одном положении соединены клеммы COM и L1, а во второй позиции соединены клеммы COM и L2.
Этот тип соединения обычно называют схемой «Разрыв перед соединением», поскольку первое соединение должно быть разорвано перед созданием второго соединения. Это отличается от обычного двухконтактного переключателя, который представляет собой просто устройство включения или выключения.
На следующем изображении показан вид спереди и сзади типичного бытового двустороннего переключателя.
Как подключить двухпозиционный переключатель?
Как я уже упоминал во вступительном абзаце, двухпозиционный переключатель очень удобен в лестничном освещении, поскольку вы можете включить свет непосредственно перед тем, как начнете подниматься по лестнице, а как только вы подниметесь наверх, вы можете выключить свет, просто переключив выключатель, расположенный наверху лестницы.
Есть несколько способов, которыми вы можете сделать двустороннее соединение коммутатора. Один из них — более старый метод, который в настоящее время редко используется, а другой — более современная и безопасная версия, которая применяется как в промышленных, так и в жилых помещениях. Давайте посмотрим на обе эти проводки.
Проводка стандартного двухпозиционного переключателя
В первом способе подключения используется пара двусторонних выключателей света с трехпроводным управлением (3 Wire Control). Ниже приведена простая схема подключения трехпроводного двухпозиционного переключателя.
Вы можете заметить на схеме, что оба терминала COM соединены вместе. Клеммы L1 обоих переключателей подключены к линии (или фазе, или под напряжением) источника переменного тока.
Клеммы L2 обоих выключателей подключены к одной клемме лампочки, а другая клемма лампочки подключена к нейтрали источника переменного тока.
Из схемы вы можете легко представить, как работает проводка. В состоянии по умолчанию, показанном на изображении выше, свет выключен. Если какой-либо из переключателей переключен, свет включается. Чтобы выключить свет, вы можете переключить любой переключатель.
Например, в приведенном выше состоянии клеммы COM обоих коммутаторов подключены к соответствующим клеммам L1. Теперь, если мы переключим переключатель 1, т. е. COM переключателя 1 теперь подключен к его терминалу L2, тогда есть путь для замыкания цепи, и свет включится.
Чтобы выключить свет, мы можем переключить либо Переключатель 1, либо Переключатель 2, так как любое действие переключения нарушит подачу тока к свету. Итак, учитывая все возможности, свет горит в двух случаях:
- COM коммутатора 1 подключен к L1, а COM коммутатора подключен к L2.
- COM коммутатора 1 подключен к L2, а COM коммутатора подключен к L1.
Если мы сравним эту установку с цифровой электроникой, то это похоже на Ex-OR Gate, где состояние света (ON или OFF) зависит от состояния клемм COM обоих переключателей, подключенных к соответствующим клеммам L1 и L2. .
В следующей таблице показана таблица истинности для стандартной проводки, т. е. 3-проводного управления двухпозиционным переключателем, где выход (состояние индикатора) зависит от того, какая клемма (L1 или L2) подключена к клемме COM.
| Переключатель 1 COM (подключен к) | Переключатель 2 COM (подключен к) | Статус света |
|---|---|---|
| L1 | L1 | OFF |
| L1 | L2 | ON |
| L2 | L1 | ON |
| L2 | L2 | OFF |
Этот метод рекомендуется, так как и линейный, и нейтральный провода идут от одной и той же цепи освещения (или выключателя), даже если при этом используется больше проводов.
Альтернативный метод подключения двустороннего переключателя
Следующая конструкция проводки — это старая система, которую вы можете найти в некоторых старых домах и промышленных предприятиях. Его также называют двухпроводной проводкой управления (2 Wire Control).
Эта система проводки не рекомендуется для современных реализаций, и если вы планируете установить новую установку или заменить старую, необходимо использовать предыдущую проводку.
Я включил альтернативный метод проводки только в качестве справки, а также объясню его недостатки.
Что касается фактической проводки, на следующей схеме показана реализация двухпроводного переключателя с двухсторонним управлением.
Клеммы L1 обоих переключателей соединены вместе, а клеммы L2 обоих переключателей также соединены вместе. Что касается клемм COM, то клемма COM первого переключателя подключена к фазе (или к линии, или под напряжением).
Клемма COM второго переключателя подключена к одному концу лампочки, а другой конец лампочки подключен к нейтрали источника переменного тока.
В состоянии по умолчанию (как показано на схеме) свет выключен. Но когда любой из переключателей переключается, свет включается. С точки зрения цифровой электроники эта конфигурация аналогична Ex-NOR Gate.
В следующей таблице показана таблица истинности для альтернативного метода подключения, т. е. 2-проводного управления двухпозиционным переключателем.
| Переключатель 1 COM (подключен к) | Переключатель 2 COM (подключен к) | Статус света |
|---|---|---|
| L1 | L1 | ON |
| L1 | L2 | OFF |
| L2 | L1 | OFF |
| L2 | L2 | ON |
Несмотря на то, что этот метод экономит кабель, он больше не является предпочтительным, поскольку фаза и нейтраль могут исходить от разных цепей освещения (или выключателей).
Еще один серьезный недостаток касается электромагнитных помех. Мы знаем, что любой проводник с током излучает электромагнитное излучение. Если активный и нейтральный провода расположены в непосредственной близости, они компенсируют электромагнитное излучение друг друга.
Но в этой проводке есть вероятность, что нейтральный и активный провода проложены отдельно в разных частях дома, что делает провода гигантской индукционной петлей. Это определенно вызовет проблемы с помехами для других электромагнитных и радиочастотных сигналов.
Пример
У меня нет двусторонних световых переключателей, чтобы продемонстрировать работу, но я подумал, что сделаю аналогичную установку, используя пару однополюсных двухпозиционных (SPDT) тумблеров и светодиод (по сути, двухпозиционный переключатель — это переключатель SPDT). ).
Тумблер SPDT можно рассматривать как двусторонний переключатель света, поскольку он имеет три клеммы и работает очень похоже на двусторонний переключатель света.
На следующем изображении показан типичный переключатель SPDT с его клеммами.
Для подключения я выбрал стандартный способ подключения (первый метод, т.е. 3-проводное управление) с литий-ионным аккумулятором 3.7 В в качестве источника питания. Он работал безупречно.
Заключение
Полное руководство для начинающих по двустороннему выключателю, работе с двунаправленным переключателем, различным типам проводки для двухпозиционного переключателя или лестничной проводки, а также схемам проводки.
