Table des matières
1. Introduction
2. Introduction et types de commutateurs courants
3. Dernières avancées technologiques
4. Taille du marché
5. Recommandations de sélection
6. Résumé
Introduction
Nous utilisons une myriade d'interrupteurs presque tous les jours, notamment lorsque vous souhaitez utiliser une voiture, une machine à laver, une lumière électrique ou même allumer l'écran de votre téléphone portable. Les interrupteurs sont sans aucun doute l’un des composants électriques les plus courants que nous rencontrons dans notre vie quotidienne. Ce sont des dispositifs utilisés pour connecter ou déconnecter automatiquement ou manuellement des circuits, interrompre le flux de courant ou changer la direction du courant dans un circuit, contrôlant ainsi le démarrage et l'arrêt des équipements électriques, sélectionnant des programmes ou contrôlant la transmission de puissance.
Cet article explorera le fonctionnement des interrupteurs, les types courants, les normes de certification de sécurité pertinentes et les dernières avancées technologiques dans le domaine.
Introduction et types de commutateurs courants
Presque tous les systèmes électriques et électroniques utilisent au moins un interrupteur pour contrôler les opérations « marche » et « arrêt » de l'appareil. En termes simples, un interrupteur contrôle un circuit en activant ou en désactivant tout ou partie des pièces ou processus qui y sont connectés.
Les interrupteurs remplissent principalement deux fonctions : ouvrir ou fermer des circuits et contrôler la transmission de puissance, et comportent généralement un ou plusieurs contacts. L'état « fermé » d'un contact indique une conductivité, permettant au courant de circuler, tandis que l'état « ouvert » d'un interrupteur indique une non-conductivité, formant un circuit ouvert et empêchant la circulation du courant.
Bien que cette fonctionnalité puisse paraître simple, elle a donné naissance à d'innombrables versions pour différents scénarios d'application. Ci-dessous, nous présenterons les types de commutateurs les plus courants et expliquerons brièvement leurs principes.
Interrupteurs à bascule et interrupteurs à bouton-poussoir
Les interrupteurs à bascule et les interrupteurs à bouton-poussoir sont les types d'interrupteurs électriques les plus courants, caractérisés par un mécanisme à levier ou à bouton qui peut être basculé pour ouvrir ou fermer un circuit. Ils modifient la fonction et l'état d'un système électrique en changeant de position. Ils sont généralement constitués de deux contacts qui se ferment lorsque le levier ou le bouton est déplacé vers une certaine position, permettant ainsi au circuit d'être fermé et au courant de circuler. Lorsque le levier ou le bouton est déplacé vers une autre position, les contacts s'ouvrent, coupant le circuit et empêchant la circulation du courant. Ces types d'interrupteurs se trouvent couramment dans les appareils tels que les lampes et les bouilloires.
Commutateurs rotatifs
Les commutateurs rotatifs ont généralement un bouton qui peut être tourné, et chaque incrément ou position du commutateur peut contrôler différentes parties d'un système. La position d'arrêt finale du bouton détermine la commande de contrôle de l'interrupteur. En plus de sélectionner l'ouverture ou la fermeture du circuit via des contacts dans différentes positions, les commutateurs rotatifs peuvent également contrôler le flux de courant en ajustant la taille des résistances intégrées. Cela les rend adaptés au contrôle des changements de programme ou au réglage des vitesses de fonctionnement. Les commutateurs rotatifs sont largement utilisés pour le contrôle du volume, le contrôle de la vitesse du ventilateur et le contrôle du temps dans les appareils tels que les machines à laver, les fours et les micro-ondes.
Interrupteurs à lames
A interrupteur à lames est un interrupteur magnétique couramment utilisé dans les circuits électroniques. Bien que cela ne soit pas courant au quotidien, il s’agit d’un composant essentiel du contrôle des circuits pour des applications telles que les automobiles et les alarmes de portes/fenêtres.
Les interrupteurs à lames sont constitués d'un boîtier en verre scellé contenant deux lames ferromagnétiques. Le contact ou la séparation des anches est contrôlé par un champ magnétique externe généré par un aimant permanent ou une bobine électromagnétique, contrôlant ainsi le flux de courant.
Les commutateurs Reed sont généralement utilisés pour détecter si quelque chose est ouvert ou en mouvement, par exemple pour détecter l'état ouvert/fermé d'un cylindre ou pour la surveillance de sécurité des portes et des fenêtres. Le boîtier en verre du commutateur Reed lui permet d'être utilisé dans presque tous les environnements. À l'état normalement ouvert, il ne consomme aucune énergie. La méthode de contrôle magnétique garantit un fonctionnement pratiquement sans perte, permettant des milliards d'opérations d'ouverture et de fermeture de circuits. En conséquence, les commutateurs Reed ont rapidement développé des applications dans les équipements de test et de mesure, les systèmes de sécurité et les appareils électroménagers. À l’avenir, ils pourraient disposer d’un marché important dans diverses applications.
De plus, les interrupteurs peuvent également être classés en fonction de leurs fonctions, y compris l'interrupteur normalement ouvert (NO) mentionné précédemment, qui ne permet pas au courant de passer à travers ses contacts dans sa position normale par défaut. Lorsque l'interrupteur est activé (par exemple en appuyant sur un bouton), il permet au courant de circuler. D'autre part, il y a l'interrupteur normalement fermé (NC), où les contacts sont dans leur position normale par défaut, permettant au courant de circuler. Lorsqu'il est activé, l'interrupteur coupe l'alimentation des contacts, empêchant tout courant de passer. Les interrupteurs NC sont couramment utilisés dans les circuits de protection d'arrêt d'urgence.
Basés sur le principe des relais électromagnétiques contrôlant le temps, les commutateurs à retard peuvent être classés en contrôles sonores, contrôlés par la lumière, contrôlés par le toucher, etc. Ils sont souvent utilisés dans les commutateurs tactiles d'entrée-sortie, qui reposent sur la force d'un métal. Ressort pour réaliser la connexion et la déconnexion du circuit. Lorsque le bouton de l'interrupteur est légèrement enfoncé, l'interrupteur est allumé et lorsque le bouton est relâché, l'interrupteur est éteint. Actuellement, que vous utilisiez un clic de souris ou un écran tactile sur un smartphone, vous utilisez un interrupteur tactile.
Dernières avancées technologiques
Les dernières avancées technologiques dans le domaine des interrupteurs électriques se concentrent principalement sur l’amélioration du niveau d’intelligence tout en développant continuellement la miniaturisation, la fiabilité, la sécurité, l’efficacité énergétique et la durabilité.
En tant que terminal de contrôle interagissant directement avec les personnes, les commutateurs ont rapidement progressé en termes d'intelligence avec le développement de la technologie de l'Internet des objets (IoT) et de l'intelligence artificielle. Les écrans tactiles et la programmabilité sont devenus plus courants, rendant le processus d'interaction de commande manuelle plus fluide. Combiné à la technologie de surveillance à distance et à l'IA, les utilisateurs peuvent surveiller et contrôler l'état des interrupteurs électriques en temps réel et obtenir un contrôle personnalisé des appareils électroménagers intelligents grâce à la programmation. Systèmes de maison intelligente peut apprendre les habitudes de vie et le contrôle des utilisateurs interrupteurs intelligents pour automatiser des fonctions telles que la climatisation ou l'éclairage.
De nouveaux types de commutateurs peuvent s'adapter aux réseaux électriques et aux systèmes industriels complexes, permettant une utilisation plus efficace de l'énergie en intégrant des technologies telles que le courant continu haute tension (HVDC). Les interrupteurs de protection numériques peuvent améliorer la sécurité des appareils électriques. Des matériaux avancés et pratiques permettent une faible consommation d'énergie, des conceptions respectueuses de l'environnement et durables. On s'attend à ce qu'avec la popularisation des maisons intelligentes, le marché des commutateurs intelligents se développe progressivement.
La taille du marché
En tant que composant de contrôle essentiel dans le domaine de l’électronique, les interrupteurs représentent un marché de taille importante. Selon des recherches antérieures, le marché mondial des interrupteurs électriques a atteint 14.1 milliards de dollars en 2022 et devrait atteindre environ 23.8 milliards de dollars d’ici 2032, avec un TCAC de 5.37 % au cours de la période de prévision de 2023 à 2032.
Dans des segments spécifiques, selon Dataintelo, le marché mondial des commutateurs intelligents devrait passer de 1.02 milliard USD en 2017 à 2.48 milliards USD d'ici 2030, avec un TCAC de 10.5 % de 2017 à 2030. La croissance du marché peut être attribuée à l'augmentation la demande d'appareils domestiques intelligents, la sensibilisation croissante aux économies d'énergie et l'adoption croissante de l'Internet des objets (IoT) dans les applications résidentielles et commerciales.
Cependant, les coûts d’installation élevés et le manque d’expertise technique pourraient freiner la croissance du marché au cours de la période de prévision. Le marché mondial des commutateurs Reed devrait atteindre 1427.05 2028 millions USD d’ici 888.7, contre 2021 millions USD en 7, avec un TCAC de 2021 % au cours de la période de prévision (2028-XNUMX). Cette croissance est motivée par la demande croissante de commutateurs Reed dans diverses applications automobiles telles que les capteurs d'airbags et les systèmes de régulateur de vitesse, le besoin croissant de sûreté et de sécurité, ainsi que la fiabilité et la durabilité élevées de ces produits dans des environnements difficiles comme le froid ou la chaleur extrême.
Recommandations de sélection
Après avoir compris les connaissances de base des interrupteurs électriques, il est toujours important de prêter attention à des paramètres spécifiques lors du choix des interrupteurs électriques afin de garantir la compatibilité avec votre application spécifique. Les principaux paramètres des interrupteurs électriques comprennent :
- Tension nominale: Fait référence à la tension de sécurité autorisée pour le commutateur pendant le fonctionnement normal.
- Courant évalué: Indique le courant de sécurité maximum autorisé à traverser le commutateur lorsqu'il est allumé. Le dépassement de cette valeur peut provoquer un arc électrique entre les deux contacts.
- La resistance d'isolement: Fait référence à la valeur de résistance entre le conducteur et les parties isolantes de l'interrupteur. La valeur de la résistance d'isolement doit être supérieure à 100 MΩ.
- Résistance de contact: Fait référence à la valeur de résistance entre chaque paire de contacts lorsque l'interrupteur est à l'état ouvert. Généralement, elle doit être inférieure à 0.1-0.5Ω et une valeur plus petite est préférable.
- La tension résiste : Indique la tension maximale que l'interrupteur peut supporter entre le conducteur et la terre
- Vie: Fait référence au nombre de fois où le commutateur peut fonctionner dans des conditions normales de travail. Généralement, il faut environ 5,000 35,000 à XNUMX XNUMX fois.
- Compatibilité: Assurer la compatibilité entre le commutateur et l’environnement du circuit existant.
- Certification de sécurité: Lors de la production et de l'achat d'interrupteurs, il est important de choisir des produits qui ont fait l'objet des certifications de sécurité pertinentes, notamment la norme CEI 60669-1:2017 de la Commission électrotechnique internationale (CEI), la norme internationale pour les appareils de commutation et de contrôle basse tension CEI 60947-3. :2018, la norme internationale pour la coordination électrique et thermique des équipements électriques IEC 61140:2016, la norme générale pour les interrupteurs électriques publiée par les Underwriters Laboratories (UL) UL 61058-1, la norme européenne EN 60669-1, la norme nationale chinoise GB 16915.1-2017 et la norme industrielle japonaise JIS C 4520-1:2014, etc. Veuillez également tenir compte des exigences politiques de votre région.
Résumé
Les interrupteurs électriques sont des composants essentiels pour contrôler le fonctionnement des systèmes électriques. Cet article a fourni un aperçu des connaissances de base, des types courants, des dernières recherches, de la taille du marché et des recommandations de sélection pour les commutateurs. Nous espérons que cet article pourra vous aider à comprendre ce composant important, tout comme la façon dont un interrupteur ouvre un circuit électrique.
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