目次
はじめに
2. 概要と一般的なスイッチの種類
3. 最新の技術進歩
4.市場規模
5. 選択の推奨事項
6。 概要
概要
私たちはほぼ毎日、車、洗濯機、電気を使用するとき、さらには携帯電話の画面をオンにするときなど、無数のスイッチを使用します。スイッチは間違いなく、日常生活で遭遇する最も一般的な電気部品の 1 つです。自動または手動で回路を接続または切断したり、回路内の電流を遮断したり、電流の方向を変更したりして、電気機器の起動と停止を制御したり、プログラムを選択したり、送電を制御したりするために使用されるデバイスです。
この記事では、スイッチの仕組み、一般的なタイプ、関連する安全認証規格、この分野の最新の技術進歩について説明します。
概要と一般的なスイッチのタイプ
ほとんどすべての電気および電子システムは、デバイスの「オン」および「オフ」動作を制御するために少なくとも 1 つのスイッチを使用します。簡単に言えば、スイッチは、回路に接続されているすべてまたは一部の部品またはプロセスをアクティブまたは非アクティブにすることによって回路を制御します。
スイッチは主に、回路の開閉と電力伝送の制御という 2 つの機能を果たし、通常は 1 つ以上の接点を備えています。接点の「閉」状態は導電性を示し、電流が流れるのを許可します。一方、スイッチの「開」状態は非導電性を示し、開回路を形成して電流の流れを防ぎます。
この機能は単純に見えるかもしれませんが、さまざまなアプリケーション シナリオに合わせて無数のバージョンが生成されています。以下では、最も一般的なタイプのスイッチを紹介し、その原理を簡単に説明します。
トグルスイッチと押しボタンスイッチ
トグル スイッチと押しボタン スイッチは最も一般的なタイプの電気スイッチで、トグルを切り替えて回路を開閉できるレバーまたはボタン機構を特徴としています。位置を切り替えることで電気システムの機能と状態を変更します。通常、これらは 2 つの接点で構成されており、レバーまたはボタンが特定の位置に移動すると接点が閉じ、回路が閉じて電流が流れるようになります。レバーまたはボタンを別の位置に移動すると、接点が開き、回路が遮断され、電流が流れなくなります。このタイプのスイッチは、ランプやケトルなどの電化製品でよく見られます。
ロータリースイッチ
通常、ロータリー スイッチには回転可能なノブがあり、スイッチの各増分または位置によってシステムのさまざまな部分を制御できます。ノブの最終停止位置によって、スイッチの制御コマンドが決まります。ロータリー スイッチは、さまざまな位置の接点を通じて回路の開閉を選択するだけでなく、内蔵抵抗のサイズを調整することで電流の流れを制御することもできます。そのため、プログラム変更の制御や動作速度の設定に適しています。ロータリー スイッチは、洗濯機、オーブン、電子レンジなどの機器の音量制御、ファン速度制御、時間制御に広く使用されています。
リードスイッチ
A リードスイッチ 電子回路で一般的に使用される磁気スイッチです。日常的にはあまり目にすることはありませんが、自動車やドア/窓の警報器などのアプリケーションの回路制御には不可欠なコンポーネントです。
リード スイッチは、2 つの強磁性リードを含む密閉されたガラス ケースで構成されています。永久磁石や電磁コイルが発生する外部磁界によりリードの接触・離間を制御し、電流の流れを制御します。
リード スイッチは通常、シリンダーの開閉状態の検出やドアや窓のセキュリティ監視など、何かが開いているか動いているかを検出するために使用されます。リードスイッチのガラスケースにより、ほぼすべての環境で使用できます。ノーマルオープン状態では電力を消費しません。磁気制御方式により、実質的に損失のない動作が保証され、数十億回の回路開閉動作が可能になります。その結果、リード スイッチは、試験および測定機器、セキュリティ システム、家庭用電化製品などでのアプリケーションを急速に発展させてきました。将来的には、さまざまな用途で重要な市場を獲得する可能性があります。
さらに、スイッチは機能に基づいて分類することもできます。これには、前述の通常のデフォルト位置では接点に電流が流れないノーマルオープン (NO) スイッチも含まれます。スイッチがアクティブになると (ボタンを押すなど)、電流が流れます。一方、接点が通常のデフォルト位置にあり、電流が流れる常閉 (NC) スイッチがあります。スイッチが作動すると、接点への電力が切断され、電流が流れるのを防ぎます。 NC スイッチは非常停止保護回路によく使用されます。
遅延スイッチは時間を制御する電磁リレーの原理に基づいて、音制御、光制御、タッチ制御などにさらに分類できます。これらは、金属の力に依存する入出力タッチスイッチによく使用されます。回路の接続と切断を実現するスプリング。スイッチボタンを軽く押すとスイッチがオンになり、ボタンを離すとスイッチがオフになります。現在、スマートフォンでマウスのクリックを使用する場合でも、タッチスクリーンを使用する場合でも、タッチ スイッチを使用しています。
最新の技術の進歩
電気スイッチ技術の最新の技術進歩は、小型化、信頼性、安全性、エネルギー効率、持続可能性において継続的に発展しながら、インテリジェンスレベルの向上に主に焦点を当てています。
スイッチは、人に直接関わる制御端末として、IoT（モノのインターネット）技術や人工知能の発展に伴い、知能化が急速に進んでいます。タッチスクリーンとプログラム機能がより一般的になり、手動制御の対話プロセスがよりスムーズになりました。遠隔監視技術とAIを組み合わせることで、ユーザーは電気スイッチの状態をリアルタイムで監視および制御でき、プログラミングを通じてスマート家電のパーソナライズされた制御を実現できます。 スマートホームシステム ユーザーの生活習慣を学習し、コントロールできる スマートスイッチ 空調や照明などの機能を自動化します。
新しいタイプのスイッチは、複雑な電力ネットワークや産業システムに適応でき、高電圧直流 (HVDC) などのテクノロジーを統合することで、より効率的なエネルギー利用が可能になります。デジタル保護スイッチは、電気製品の安全性を高めることができます。実用的な先進素材により、低消費電力、環境に優しく持続可能な設計が可能になります。スマートホームの普及に伴い、スマートスイッチの市場は徐々に拡大していくと予想されます。
市場規模
エレクトロニクス分野で不可欠な制御コンポーネントとして、スイッチは大きな市場規模を持っています。先行調査によると、世界の電気スイッチ市場は14.1年に2022億米ドルに達し、23.8年までに約2032億米ドルに達すると予想されており、5.37年から2023年の予測期間中のCAGRは2032%となっています。
Dataintelo によると、特定のセグメントでは、世界のスマート スイッチ市場は 1.02 年の 2017 億 2.48 万米ドルから 2030 年までに 10.5 億 2017 万米ドルに成長し、2030 年から XNUMX 年までの CAGR は XNUMX% になると予測されています。市場の成長は、スマートホームデバイスの需要、省エネに対する意識の高まり、住宅および商業用途におけるモノのインターネット（IoT）の採用の増加などです。
ただし、設置コストが高く、技術的専門知識の欠如により、予測期間中の市場の成長が抑制される可能性があります。世界のリードスイッチ市場は、1427.05年の2028億888.7万米ドルから2021年までに7億2021億2028万米ドルに達すると予想されており、予測期間（XNUMX年からXNUMX年）中のCAGRはXNUMX％と予想されています。この成長の原動力となっているのは、エアバッグセンサーやクルーズコントロールシステムなどのさまざまな自動車用途におけるリードスイッチの需要の高まり、安全性とセキュリティに対するニーズの高まり、極度の寒さや暑さなどの過酷な環境におけるこれらの製品の高い信頼性と耐久性です。
選択に関する推奨事項
電気スイッチの基本知識を理解した後でも、電気スイッチを選択する際には、特定のアプリケーションとの互換性を確保するために特定のパラメータに注意を払うことが重要です。電気スイッチの主なパラメータは次のとおりです。
- 定格電圧： 通常動作時にスイッチに許容される安全な電圧を指します。
- 定格電流： スイッチがオンになったときにスイッチを通過できる最大安全電流を示します。この値を超えると、2 つの接点間でアーク放電が発生する可能性があります。
- 絶縁抵抗： スイッチの導体部と絶縁部間の抵抗値を指します。絶縁抵抗値は100MΩ以上である必要があります。
- 接触抵抗： スイッチが開状態のときの各接点間の抵抗値を指します。一般的には0.1～0.5Ω以下であることが必要であり、値が小さいほど好ましい。
- 耐電圧: スイッチが導体とアース間で耐えられる最大電圧を示します。
- 一生： 通常の動作条件下でスイッチが動作できる回数を指します。一般的には5,000〜35,000回程度必要となります。
- 互換性： スイッチと既存の回路環境との互換性を確保します。
- 安全認証： スイッチを製造および購入する場合は、国際電気標準会議 (IEC) 規格 IEC 60669-1:2017、低電圧開閉装置および制御装置の国際規格 IEC 60947-3 など、関連する安全認証を受けた製品を選択することが重要です。 :2018、電気機器の電気および熱調整に関する国際規格 IEC 61140:2016、Underwriters Laboratories (UL) が発行した電気スイッチの一般規格 UL 61058-1、欧州規格 EN 60669-1、中国の国家規格GB 16915.1-2017、日本工業規格 JIS C 4520-1:2014 など。お住まいの地域の政策要件も考慮してください。
まとめ
電気スイッチは、電力システムの動作を制御するための重要なコンポーネントです。この記事では、スイッチの基礎知識、一般的なタイプ、最新の調査、市場規模、選択の推奨事項について概要を説明しました。スイッチが電気回路を開くのと同じように、この記事がこの重要なコンポーネントについての理解を深めてくれることを願っています。
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