Содержание
1. Введение
2. Введение и распространенные типы переключателей
3. Последние технологические достижения
4. Размер рынка
5. Рекомендации по выбору
6. Резюме
Введение
Мы используем множество переключателей почти каждый день, в том числе всякий раз, когда вы хотите воспользоваться автомобилем, стиральной машиной, включить электрический свет или даже включить экран мобильного телефона. Выключатели, несомненно, являются одним из наиболее распространенных электрических компонентов, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Это устройства, используемые для автоматического или ручного подключения или отключения цепей, прерывания тока или изменения направления тока в цепи, тем самым управляя запуском и остановкой электрооборудования, выбором программ или управлением передачей энергии.
В этой статье мы рассмотрим, как работают переключатели, распространенные типы, соответствующие стандарты сертификации безопасности и последние технологические достижения в этой области.
Введение и распространенные типы переключателей
Почти все электрические и электронные системы используют по крайней мере один переключатель для управления операциями включения и выключения устройства. Проще говоря, переключатель управляет цепью, активируя или деактивируя все или некоторые части или процессы, связанные с ней.
Переключатели в основном выполняют две функции: размыкание или замыкание цепей и управление передачей энергии и обычно имеют один или несколько контактов. «Закрытое» состояние контакта указывает на проводимость, позволяя току течь, а «открытое» состояние переключателя указывает на непроводимость, образуя разомкнутую цепь и предотвращая протекание тока.
Хотя эта функциональность может показаться простой, она породила бесчисленное множество версий для различных сценариев применения. Ниже мы представим наиболее распространенные типы переключателей и кратко объясним их принципы.
Тумблеры и кнопочные переключатели
Тумблеры и кнопочные переключатели — это наиболее распространенные типы электрических переключателей, характеризующиеся рычажным или кнопочным механизмом, который можно переключать для размыкания или замыкания цепи. Они изменяют функцию и состояние электрической системы путем переключения положений. Обычно они состоят из двух контактов, которые замыкаются, когда рычаг или кнопка перемещаются в определенное положение, позволяя замкнуть цепь и пропустить ток. Когда рычаг или кнопка перемещается в другое положение, контакты размыкаются, разрывая цепь и препятствуя прохождению тока. Выключатели такого типа обычно встречаются в таких приборах, как лампы и чайники.
Поворотные переключатели
Поворотные переключатели обычно имеют ручку, которую можно вращать, и каждое приращение или положение переключателя может управлять различными частями системы. Положение конечной остановки ручки определяет команду управления переключателем. Помимо выбора размыкания или замыкания цепи через контакты в разных положениях, поворотные переключатели также могут управлять потоком тока, регулируя размер встроенных резисторов. Это делает их пригодными для управления изменениями программы или установки рабочих скоростей. Поворотные переключатели широко используются для регулировки громкости, регулирования скорости вентилятора и контроля времени в таких приборах, как стиральные машины, духовки и микроволновые печи.
Герконовые переключатели
A Геркон представляет собой магнитный переключатель, обычно используемый в электронных схемах. Хотя это не часто встречается в повседневной жизни, он является важным компонентом управления цепями таких устройств, как автомобили и сигнализация дверей и окон.
Герконовые переключатели состоят из герметичного стеклянного корпуса, в котором находятся два ферромагнитных геркона. Контакт или разделение язычков контролируется внешним магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом или электромагнитной катушкой, тем самым контролируя поток тока.
Герконовые переключатели обычно используются для определения того, открыто ли что-либо или находится в движении, например, для определения открытого/закрытого состояния цилиндра или для мониторинга безопасности в дверях и окнах. Стеклянный корпус геркона позволяет использовать его практически в любых условиях. В нормально открытом состоянии он не потребляет энергии. Магнитный метод управления обеспечивает работу практически без потерь, позволяя выполнять миллиарды операций размыкания и замыкания цепи. В результате герконы быстро нашли применение в испытательном и измерительном оборудовании, системах безопасности и бытовой технике. В будущем у них может появиться значительный рынок для различных приложений.
Кроме того, переключатели также можно классифицировать по их функциям, включая упомянутый ранее нормально разомкнутый (НО) переключатель, который не позволяет току проходить через его контакты в его нормальном положении по умолчанию. Когда переключатель активирован (например, нажатием кнопки), он пропускает ток. С другой стороны, существует нормально закрытый (НЗ) переключатель, контакты которого находятся в нормальном положении по умолчанию, позволяя току течь. При активации переключатель отключает питание контактов, предотвращая прохождение тока. NC-переключатели обычно используются в схемах защиты от аварийной остановки.
Основываясь на принципе управления временем электромагнитными реле, переключатели с задержкой можно дополнительно классифицировать на управляемые звуком, светом, сенсорным управлением и т. д. Они часто используются в сенсорных переключателях ввода-вывода, которые полагаются на силу металла. пружина для обеспечения подключения и отключения цепи. При легком нажатии кнопки переключателя переключатель включается, а при отпускании кнопки переключатель выключается. В настоящее время независимо от того, используете ли вы щелчок мыши или сенсорный экран смартфона, вы используете сенсорный переключатель.
Последние технологические достижения
Последние технологические достижения в области электрических переключателей в основном направлены на повышение уровня интеллекта при постоянном развитии миниатюризации, надежности, безопасности, энергоэффективности и устойчивости.
В качестве терминала управления, который напрямую взаимодействует с людьми, коммутаторы быстро развиваются с точки зрения интеллекта с развитием технологии Интернета вещей (IoT) и искусственного интеллекта. Сенсорные экраны и возможность программирования стали более распространенными, что делает процесс взаимодействия с ручным управлением более плавным. В сочетании с технологией удаленного мониторинга и искусственным интеллектом пользователи могут отслеживать и контролировать состояние электрических выключателей в режиме реального времени, а также достигать персонализированного управления умной бытовой техникой посредством программирования. Системы умного дома может изучать жизненные привычки пользователей и контролировать их умные переключатели для автоматизации таких функций, как кондиционирование воздуха или освещение.
Новые типы переключателей могут адаптироваться к сложным электрическим сетям и промышленным системам, обеспечивая более эффективное использование энергии за счет интеграции таких технологий, как постоянный ток высокого напряжения (HVDC). Цифровые защитные выключатели могут повысить безопасность электроприборов. Практичные современные материалы обеспечивают низкое энергопотребление, экологически чистые и устойчивые конструкции. Ожидается, что с популяризацией умных домов рынок умных выключателей будет постепенно расширяться.
Размер рынка
Являясь важным компонентом управления в области электроники, переключатели занимают значительную долю рынка. Согласно предварительным исследованиям, мировой рынок электрических переключателей достиг 14.1 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, достигнет около 23.8 млрд долларов США к 2032 году, при этом среднегодовой темп роста составит 5.37% в течение прогнозируемого периода с 2023 по 2032 год.
По данным Dataintelo, в отдельных сегментах мировой рынок интеллектуальных коммутаторов вырастет с 1.02 млрд долларов США в 2017 году до 2.48 млрд долларов США к 2030 году, при этом среднегодовой темп роста составит 10.5% в период с 2017 по 2030 год. Рост рынка можно объяснить ростом спрос на устройства «умного дома», растущее понимание вопросов энергосбережения и растущее внедрение Интернета вещей (IoT) в жилых и коммерческих приложениях.
Однако высокие затраты на установку и отсутствие технических знаний могут сдерживать рост рынка в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что к 1427.05 году мировой рынок герконовых переключателей достигнет 2028 млн долларов США по сравнению с 888.7 млн долларов США в 2021 году, при этом среднегодовой темп роста составит 7% в течение прогнозируемого периода (2021-2028 гг.). Этот рост обусловлен растущим спросом на герконы в различных автомобильных приложениях, таких как датчики подушек безопасности и системы круиз-контроля, растущей потребностью в безопасности и защищенности, а также высокой надежностью и долговечностью этих продуктов в суровых условиях, таких как экстремальный холод или жара.
Рекомендации по выбору
После понимания базовых знаний об электрических выключателях по-прежнему важно обращать внимание на конкретные параметры при выборе электрических выключателей, чтобы обеспечить совместимость с вашим конкретным применением. К основным параметрам электрических выключателей относятся:
- Номинальное напряжение: Относится к безопасному напряжению, допустимому для переключателя во время нормальной работы.
- Номинальный ток: Указывает максимальный безопасный ток, разрешенный через переключатель при включении. Превышение этого значения может вызвать искрение между двумя контактами.
- Изоляционное сопротивление: Относится к значению сопротивления между проводником и изоляционными частями выключателя. Значение сопротивления изоляции должно быть выше 100 МОм.
- Связаться с сопротивлением: Относится к значению сопротивления между каждой парой контактов, когда переключатель находится в разомкнутом состоянии. Обычно оно должно быть ниже 0.1–0.5 Ом, предпочтительно меньшее значение.
- Выдерживает напряжение: Указывает максимальное напряжение, которое переключатель может выдержать между проводником и землей.
- Продолжительность Жизни: Относится к числу раз, когда переключатель может сработать в нормальных рабочих условиях. Как правило, это должно быть около 5,000-35,000 раз.
- Совместимость: Обеспечьте совместимость коммутатора с существующей схемной средой.
- Сертификация безопасности: При производстве и покупке выключателей важно выбирать продукцию, прошедшую соответствующие сертификаты безопасности, в том числе стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) IEC 60669-1:2017, международный стандарт для низковольтных распределительных устройств и устройств управления IEC 60947-3. :2018, международный стандарт электрической и тепловой координации электрооборудования IEC 61140:2016, общий стандарт для электрических выключателей, опубликованный Лабораториями по технике безопасности (UL) UL 61058-1, европейский стандарт EN 60669-1, китайский национальный стандарт. GB 16915.1-2017, японский промышленный стандарт JIS C 4520-1:2014 и т. д. Также учитывайте требования политики вашего региона.
Обзор
Электрические выключатели являются важнейшими компонентами управления работой энергосистем. В этой статье представлен обзор основных знаний, распространенных типов, последних исследований, размера рынка и рекомендаций по выбору переключателей. Мы надеемся, что эта статья поможет вам лучше понять этот важный компонент, подобно тому, как переключатель размыкает электрическую цепь.
Независимо от ваших потребностей в электрическом выключателе, вы найдете все, что ищете, на Alibaba.com.
