Interruptores - Tipos y funcionamiento

Un interruptor es un componente eléctrico que puede crear o interrumpir un circuito eléctrico de forma automática o manual. El disyuntor funciona principalmente con el mecanismo ON (abierto) y OFF (cerrado). Muchos circuitos contienen interruptores que controlan el funcionamiento del circuito o activan diversas funciones del mismo. La clasificación de los interruptores depende de la conexión que realicen. Dos componentes básicos que confirman el tipo de conexión que realiza un interruptor son el polo y el recorrido.

Se clasifican según las conexiones que realizan. Si tienes la impresión de que los interruptores se limitan a encender y apagar los circuitos, piénsalo bien.

Los términos "polo" y "tiro" también se utilizan para describir las variaciones de contacto de los interruptores. El número de "polos" es el número de circuitos separados controlados por un interruptor. El número de "lanzamientos" es el número de posiciones distintas que puede adoptar el interruptor. Un interruptor unidireccional tiene un par de contactos que pueden estar cerrados o abiertos. Un interruptor de dos vías tiene un contacto que puede conectarse a uno de los otros dos contactos; un interruptor de tres vías tiene un contacto que puede conectarse a uno de los otros tres contactos, etc.

Poste El número de circuitos controlados por el interruptor se indica mediante los polos. El interruptor unipolar (SP) sólo controla un circuito. El interruptor bipolar (DP) controla dos circuitos independientes.

Lanzamiento: El número de lanzamientos indica el número de conexiones de salida que cada polo del interruptor puede conectar a su entrada. Un interruptor de una sola acción (ST) es un simple interruptor de encendido/apagado. Cuando el interruptor está encendido, los dos terminales del interruptor están conectados y la corriente fluye entre ellos. Cuando el interruptor está apagado, los terminales no están conectados y la corriente no fluye.

4 tipos de interruptores

Los tipos básicos de interruptor son SPST, SPDT, DPST y DPDT. A continuación se ilustran brevemente.

Funcionamiento de los interruptores SPST

El interruptor SPST (Single Pole Single Through) es un interruptor básico de encendido/apagado que simplemente conecta o interrumpe la conexión entre dos terminales. La alimentación de un circuito se conmuta mediante el interruptor SPST. En la figura siguiente se muestra un simple interruptor SPST.

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Este tipo de interruptores también se llaman interruptores de palanca. Este interruptor tiene dos contactos, uno de entrada y otro de salida. Según el esquema típico de los interruptores de luz, controla un cable (polo) y realiza una conexión (tiro). Es un interruptor de encendido/apagado: cuando el interruptor se cierra o se enciende, la corriente fluye por los terminales y la bombilla del circuito se enciende. Cuando el interruptor está abierto o apagado, no circula corriente por el circuito.

Circuito SPST
Circuito SPST

Funcionamiento del interruptor SPDT

El interruptor unipolar de doble tiro (SPDT) es un interruptor de tres terminales, uno para las entradas y los otros dos para las salidas. Conecta un terminal común a uno u otro de los dos terminales.

Para utilizar el conmutador SPDT como un conmutador SPST, simplemente utiliza el terminal COM en lugar de los otros terminales. Por ejemplo, podemos utilizar COM y A o COM y B.

SPDT
SPDT

El circuito muestra claramente lo que ocurre cuando el interruptor SPDT se mueve hacia adelante y hacia atrás. Estos interruptores se utilizan en un circuito de tres vías para encender y apagar una luz desde dos puntos, como desde la parte superior e inferior de una escalera. Cuando el interruptor A está cerrado, la corriente pasa por el terminal y sólo se enciende la luz A, mientras que la luz B se apaga. Cuando el interruptor B está cerrado, la corriente pasa por el terminal y sólo se enciende la luz B y se apaga la luz A. En este caso estamos controlando los dos circuitos o vías a través de una única vía o fuente.

Circuito SPDT
Circuito SPDT

Funcionamiento del interruptor DPST

DPST es la abreviatura de doble polo, un solo tiro. Doble polo significa que la unidad contiene dos interruptores idénticos, uno al lado del otro y accionados por una sola palanca. Esto significa que dos circuitos separados se controlan con un solo botón.

DPST
DPST

Un interruptor DPST enciende o apaga dos circuitos. Un interruptor DPST tiene cuatro terminales: dos de entrada y dos de salida. El uso más habitual de un interruptor DPST es para controlar un aparato de 240 voltios, en el que deben conmutarse ambas líneas de alimentación, mientras que el cable neutro puede estar conectado permanentemente. En este caso, cuando se conmuta el interruptor, la corriente empieza a circular por dos circuitos y se detiene cuando se desconecta.

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Funcionamiento del interruptor DPDT

El DPDT es un interruptor bipolar de dos vías; equivale a dos interruptores SPDT. Acciona dos circuitos separados, conectando cada una de las dos entradas a una de las dos salidas. La posición del conmutador determina el número de formas en que se puede dirigir cada uno de los dos contactos.

DPDT
DPDT

Tanto en el modo ON-ON como en el ON-OFF-ON, funcionan como dos interruptores SPDT independientes accionados por el mismo actuador. Sólo pueden estar activas dos cargas a la vez. Un interruptor DPDT puede utilizarse en cualquier aplicación que requiera un sistema de cableado abierto y cerrado, por ejemplo, en las maquetas de trenes, con trenes y vías férreas a pequeña escala, puentes y vagones. Cerrado permite que el sistema esté activo en todo momento, mientras que abierto permite que otra parte se conecte o encienda a través del relé.

En el siguiente circuito, las conexiones A, B y C forman un polo del interruptor y las conexiones D, E y F forman el otro. Las conexiones B y E son comunes a todos los polos.

Si la energía positiva (Vs) entra en la conexión B y el interruptor se coloca en la posición más alta, la conexión A se vuelve positiva y el motor gira en una dirección. Si el interruptor se coloca en la posición más baja, la alimentación se invierte y la conexión D pasa a ser positiva y el motor girará en sentido contrario. En la posición intermedia, la alimentación no está conectada al motor y éste no gira. Este tipo de interruptor se utiliza principalmente en varios controladores de motor en los que hay que invertir la velocidad del motor.

Circuito DPDT
Circuito DPDT

Además de estos interruptores, este artículo también habla de los interruptores de láminas

Interruptor de láminas

Un interruptor de lengüeta debe su nombre al uso de dos o tres miserables piezas de metal llamadas lengüetas, con contactos chapados en sus extremos y separados un poco. Los interruptores de láminas se suelen representar en un tubo de cristal fijo cargado con gas inerte. El campo de un imán o electroimán desvía los interruptores de láminas, creando o rompiendo el contacto del interruptor.

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Interruptor de láminas
Interruptor de láminas

Los contactos de un interruptor de láminas se cierran acercando un pequeño imán al interruptor. Los dispositivos de dos rejas tienen contactos normalmente abiertos que se cierran cuando se activan. Las versiones de tres cañas tienen un par de contactos abiertos y cerrados. El accionamiento del interruptor los cambia al estado opuesto. Los típicos interruptores de láminas comerciales manejan corrientes en el rango de miliamperios hasta aproximadamente 1 amperio de corriente continua o alterna. Sin embargo, los diseños especiales pueden llegar hasta unos 10 amperios o más. Los interruptores de láminas suelen incorporarse a los sensores y relés. Una cualidad importante del interruptor es su sensibilidad, es decir, la cantidad de energía magnética necesaria para accionarlo.

Los interruptores de láminas se utilizan en los sistemas de seguridad, por ejemplo para comprobar si las puertas están cerradas o no. También tienen muchas aplicaciones: electrónica de consumo, instrumentos de medición automáticos, interruptores de llave y relés reed. Los interruptores de láminas estándar son SPST (simple ON-OFF), pero también hay versiones SPDT (de conmutación).

Características de los interruptores de láminas

  • Fijados herméticamente dentro de un tubo de vidrio con gas inerte, los contactos reed no se ven afectados por el entorno exterior
  • Formados por piezas operativas y eléctricas dispuestas coaxialmente, los interruptores reed son adecuados para aplicaciones de alta frecuencia
  • Compacto y ligero
  • Resistencia de contacto baja y estable
  • Los interruptores de láminas se convierten en interruptores de proximidad de forma fácil y económica.

Aplicación del interruptor de láminas:

El punto en el que un interruptor de láminas debe conectarse a una carga inductiva o a una carga en la que fluya una corriente de avance o una corriente elevada (por ejemplo, una carga capacitiva, una lámpara, un cable largo, etc.).

Circuito del interruptor de láminas
Circuito del interruptor de láminas

Si un relé electromagnético con una inductancia se introduce como carga en un circuito, la energía almacenada en la inductancia provoca una tensión inversa cuando se rompen los contactos reed. Esta tensión, aunque depende del valor de la inductancia, a veces alcanza varios cientos de voltios y se convierte en un factor importante en el deterioro de los contactos.

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