انواع کلیدها و سوئیچ‌های پرکاربرد: تفاوت‌ها و نکات کلیدی

کلیدها و سوئیچ ها از اجزای ضروری و کاربردی در دستگاه های الکترونیکی مختلف و سیستم های کنترلی هستند و به کاربران این اجازه را می‌دهند که دستگاه ها را روشن یا خاموش، یا تنظیمات را کنترل و یا اقدامات خاصی را آغاز کنند. امروزه سوییچ ها و کلیدها به دو مدل داخلی و فضای باز توسعه یافته اند.در حالی که سوئیچ های داخلی برای دهه ها در خانه ها، ادارات و محیط های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گرفته اند، ظهور اینترنت اشیاء(IOT) منجر به توسعه سوئیچ های فضای باز برای پاسخگویی به نیازهای زیرساخت های شهر هوشمند، خانه های هوشمند و اتوماسیون فضای باز شده است.

در این مقاله به معرفی انواع سوئیچ های پرکاربرد فضای باز و داخلی، تفاوت بین این دو مدل و توجه به نکات مهم هنگام انتخاب بین این دو را بررسی خواهیم کرد.

آشنایی با انواع سوئیچ ها:

برای اینکه تفاوت ها را بررسی کنیم ابتدا باید شناخت بیشتری از سوئیچ های پرکاربرد در دو زمینه را داشته باشیم، پس ابتدا به معرفی انواع سوئیچ ها میپردازیم:

DIP Swiches (سوئیچ های دیپ):

یکی از انواع مختلف سوئیچ ها که استفاده زیادی در دنیای الکترونیک دارند، دیپ سوئیچ ها می باشند. این قطعات بیشتر برای تعریف کردن عملکردهای مختلف و برنامه ریزی و تنظیمات بردهای الکترونیکی به صورت دستی مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمده‌ ترین کاربرد این سوئیچ‌ ها برای شبیه سازی یا سیمولیشن می‌ باشد، مثلا در مدارات میکروکنترلری جهت صفر و یک کردن پایه ها، و آدرس دهی به پایه های دیجیتال به صورت دستی استفاده می‌شود، در مواردی هم از آنها برای تست ورودی و خروجی یک برد الکترونیکی استفاده می‌‌کنند. نکته بسیار مهمی که در خصوص کار با این سوئیچ‌ ها باید مد نظر قرار دهید این است که اگر قصد تغییر وضعیت آنها را دارید، باید وضعیت کنونی آنها را قبل از اعمال تغییرات یادداشت کنید تا بعد از انجام پروسه مورد نظرتان بتوانید آن را به حالت اصلی خود باز گردانید.

Rocker Switches (سوئیچ های راکر):

سوئیچ راکر نوعی سوئیچ است که با حرکت الاکلنگی یک یا چند نوار فلزی که در دو سر آن پلاتین قرار گرفته مدار الکتریکی را قطع و وصل  میکند. سوئیچ های راکر بسیار محبوب و رایج هستند و در انواع مختلفی از دستگاه ها، از کنسول های بازی های ویدئویی گرفته تا ابزارهای پزشکی، صنعتی و لوازم خانگی یافت می شوند؛ در کلید راکر دو جز اصلی وجود دارد، جزء اول یک محرک است که بر روی یک محور نصب شده است که به آن اجازه می دهد تا با حرکت الاکلنگی مدار را  قطع و یا وصل نماید. دومین جزء سوئیچ راکر کنتاکت‌ها یا همان پلاتین ها هستند. این وضعیت پلاتین هاست که تعیین می‌کند که سوئیچ روشن است یا خاموش.این کلید ها بیشتر برای قطع و وصل کردن ولتاژ های بالا، همانند تغذیه 220 دستگاه ها کاربرد دارد.

Slide Switches (سوئیچ های کشویی):

این سوئیچ از یک  شاخص مکانیکی و کنتاکت های فنری ساخته می شود، مکانیزم آن مشخص می کند که سوئیچ در چه وضعیتی است ، این سوئیچ از دو پایه تا چندین پایه می تواند برخوردار باشد. کاربرد این سوئیچ ها بیشتر در سیستم های صوتی تصویری و دستگاه هایی است که قطع و وصل کردن تغذیه آن ها با ولتاژ و جریان کم صورت بگیرد، مانند دستگاه های کنترل از راه دور، و ابزارهای الکترونیکی کوچک و قابل حمل. موقع انتخاب این نوع سوئیچ در نظر داشته باشید که از این سوئیچ به جز انواعی که برای تعیین  برق 220 یا 110 ولت در پشت دستگاه ها استفاده می گردد، به علت عدم تحمل جریان بالا و مکانیزم ساخت، بهتر است در مدارات ولتاژ بالای 50 ولت استفاده نگردد؛ و در صورت استفاده به مقدار آمپر و ولتاژی که قرار است از این سوئیچ عبور کند توجه ویژه گردد.

Snap Action, Limit Switches (اسنپ سوییچ، کلیدهای حد)

سوئیچ‌های اسنپ اکشن که معمولاً به عنوان سوئیچ‌های محدود نیز شناخته می‌شوند، از آمپر و ولتاژهای گوناگون برخوردارند و در انتخاب آنها گذشته از شکل آن که تناسب به کار و دستگاه داشته باشد، باید به تحمل جریان برقی که از کنتاکت های آن خواهد گذشت نیز توجه خاص گردد. مکانیزم سوئیچ بسیار دقیق و حساس است طوری که  با کمترین فشار سریعترین قطع و وصل را دارا می باشند و هنگام فعال شدن، پاسخ‌های سریع و قابل اعتمادی را ارائه می‌دهند. این سوئیچ ها برای کاربردهای حیاتی ایمنی در جایی که نیاز به اقدام دقیق و فوری است طراحی شده اند. این نوع کلید‌ در انواع و اشکال مختلف ساخته می‌شوند که از آن جمله می‌توان به انواع فشاری، غلطکی و سوزنی اشاره کرد. آنها اغلب در در اتوماسیون صنعتی، CNC و تجهیزات مکانیکی، درب های اتوماتیک و آسانسورها که نیاز است به صورت فیزیکی و اتوماتیک مشخص شود محل قرار گیری در کجا می باشد، کاربرد دارند.

Tactile Switch (تک سوئیچ)

تک سوئیچ یکی از انواع کلیدهای رایج و پرکاربرد است که معمولاً هنگام فشرده‌شدن توسط کاربر، یک مدار الکتریکی را کامل می‌کند و در پاسخ، یک صدای کلیک تولید می‌کند که بیانگر جاری شدن جریان الکتریکی است. با رها شدن تک سویچ نیز، جریان الکتریکی قطع خواهدشد. به بیان دیگر، تک سوئیچ یک کلید لحظه‌ای است که با لمس و فشرده شدن کار می‌کند. البته مدل‌هایی از این سوئیچ‌ های لمسی نیز موجود هستند که هنگام فشردن کلید، جریان قطع می‌شود و هنگام رها کردن کلید، جریان مجدداً جاری می‌شود. به این نوع تک سوئیچ‌ ها در حالت عادی بسته(Normally Closed) گفته می‌شود. این نوع سوئیچ ها تقریبا در تمامی تجهیزات دیجیتالی و آنالوگ که نیاز است با صفر و یک کردن یک پایه دستوری به مدار کنترلی ارسال شود،استفاده می‌شود.

تفاوتهای کلیدی بین سوئیچ و کلیدهای فضای باز و فضای داخلی

حفاظت از محیط زیست
مهمترین تفاوت بین سوئیچ های فضای باز و داخلی در توانایی آنها در تحمل شرایط محیطی است. سوئیچ‌های فضای باز به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ضد آب و هوا، مقاوم در برابر گرد و غبار و قادر به مقاومت در برابر دمای شدید، رطوبت و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش باشند.

آنها اغلب دارای رتبه حفاظت از نفوذ (IP) هستند که نشان دهنده مقاومت آنها در برابر عناصری مانند آب و گرد و غبار است. سوئیچ های داخلی به همان سطح مقاومت نیاز ندارند، بنابراین برای استفاده در فضای باز مناسب نیستند.

مواد و محفظه
سوئیچ های فضای باز معمولا از مواد مستحکم تری مانند فلزات مقاوم در برابر خوردگی، پلاستیک های بادوام یا پوشش های تخصصی برای محافظت در برابر شرایط آب و هوایی سخت استفاده می کنند.

برعکس، سوئیچ‌های داخلی ممکن است از مواد مقرون‌به‌صرفه‌تری استفاده کنند، زیرا با چالش‌های زیست‌محیطی مشابهی مواجه نیستند.

ایمنی برق
در محیط های بیرونی، ایمنی الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار است. سوئیچ های فضای باز برای مطابقت با استانداردهای ایمنی خاص مانند UL 50E طراحی شده اند که توانایی محفظه را برای محافظت در برابر عوامل محیطی خارجی تضمین می کند. سوئیچ های داخلی، در حالی که استانداردهای ایمنی را نیز رعایت می کنند، ممکن است به همان سطح حفاظت نیاز نداشته باشند.

سیم کشی و اتصال
سوئیچ های فضای باز ممکن است ویژگی های اضافی برای مدیریت سیم کشی و اطمینان از اتصالات ایمن در شرایط سخت بیرونی داشته باشند. کلیدهای داخلی اغلب از نظر سیم کشی و الزامات اتصال ساده تر هستند.
آنها اغلب در درب های اتوماتیک، آسانسورها و ماشین آلات صنعتی استفاده می شوند، جایی که نقش حیاتی در تضمین ایمنی کاربران و تجهیزات دارند.

کاربردهای کلیدهای داخلی

کاربری مسکونی

• کنترل روشنایی: کلیدهای داخلی به طور گسترده در خانه ها برای کنترل وسایل روشنایی از جمله چراغ های سقفی، لامپ ها و دیمرها استفاده می شود. آنها دسترسی راحت به روشن یا خاموش کردن چراغ ها و تنظیم سطح روشنایی را فراهم می کنند.
• پنکه های سقفی: سوئیچ ها برای کنترل سرعت و جهت پنکه های سقفی استفاده می شوند و گزینه های راحتی و صرفه جویی در مصرف انرژی را ارائه می دهند.
• لوازم آشپزخانه: سوئیچ های داخلی در وسایل آشپزخانه مانند اجاق گاز، مایکروویو و یخچال ادغام می شوند و به کاربران امکان می دهند تا به طور موثر از این دستگاه ها استفاده کنند.

استفاده تجاری

• فضاهای اداری: سوئیچ های داخلی نقش مهمی در مدیریت سیستم های روشنایی، HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) و پرده ها یا پرده های خودکار در دفاتر و ساختمان های تجاری دارند.
• کنترل دسترسی: سوئیچ‌ها در سیستم‌های کنترل دسترسی استفاده می‌شوند که اجازه ورود یا ممنوعیت ورود به مناطق امن را می‌دهند.

• اتوماسیون اتاق جلسه: سوئیچ های داخلی اتوماسیون اتاق های جلسه، کنترل نور، تجهیزات صوتی و تصویری و تنظیمات آب و هوا را برای افزایش بهره وری و راحتی تسهیل می کنند.

کاربری صنعتی

• کنترل پنل ها: سوئیچ های داخلی اجزای ضروری پانل های کنترل در محیط های صنعتی هستند، جایی که اپراتورها را قادر می سازند تا ماشین آلات و فرآیندهای مختلف را مدیریت کنند.
• اتوماسیون ماشین: در کارخانه ها، سوئیچ های داخلی برای کنترل عملیات و خاموش شدن اضطراری در ماشین آلات ادغام می شوند.
• سیستم‌های نوار نقاله: سوئیچ‌ها در سیستم‌های نوار نقاله برای جابجایی و حمل و نقل مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند و کنترل و ایمنی مناسب را تضمین می‌کنند.

کاربردهای سوئیچ های فضای باز

زیرساخت شهر هوشمند

• روشنایی هوشمند خیابان: سوئیچ‌های فضای باز در راه‌حل‌های روشنایی هوشمند شهر به کار می‌روند که امکان نظارت و کنترل از راه دور چراغ‌های خیابان را برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی و بهبود ایمنی عمومی فراهم می‌کند.
• سیگنال های ترافیکی: سوئیچ ها نقش حیاتی در کنترل علائم ترافیکی، بهینه سازی جریان ترافیک و کاهش ازدحام در مناطق شهری دارند.
• سنسورهای محیطی: سوئیچ‌های فضای باز در سیستم‌های نظارت محیطی، ردیابی کیفیت هوا، شرایط آب‌وهوایی و سطوح آلودگی در زمان واقعی ادغام می‌شوند.

محوطه سازی و اتوماسیون باغ

• سیستم های آبپاش: سوئیچ های فضای باز برای کنترل سیستم های آبپاش خودکار، مدیریت موثر برنامه های آبیاری باغ ها و مناظر استفاده می شوند.
• نورپردازی در فضای باز: سوئیچ ها به کاربران اجازه می دهند تا نور فضای باز را کنترل کنند، محیطی ایجاد کنند و امنیت خانه ها و مناطق بیرونی را افزایش دهند.
• تجهیزات استخر و آبگرم: سوئیچ های فضای باز در تجهیزات استخر و آبگرم برای کنترل پمپ ها، بخاری ها و روشنایی، بهینه سازی مصرف انرژی و حفظ کیفیت آب یکپارچه شده اند.

کاربردهای صنعتی

• معدن و کشاورزی: سوئیچ های فضای باز در تجهیزات معدن و ماشین آلات کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند و به اپراتورها اجازه می دهند ماشین آلات سنگین را در شرایط چالش برانگیز در فضای باز مدیریت کنند.
• سیستم های ایمنی: سوئیچ ها در سیستم های ایمنی مانند کنترل های توقف اضطراری و سوئیچ های محدود برای جلوگیری از حوادث و محافظت از کارگران استفاده می شوند.

نظارت از راه دور و ادغام اینترنت اشیا

• اتوماسیون مبتنی بر اینترنت اشیا: هر دو سوئیچ فضای باز و داخلی را می توان در اکوسیستم های اینترنت اشیا ادغام کرد و امکان نظارت و کنترل از راه دور را از طریق تلفن های هوشمند یا سایر دستگاه های متصل فراهم می کند.
• بهره وری انرژی: با ادغام سوئیچ ها در خانه های هوشمند یا پلتفرم های شهر هوشمند، کاربران می توانند مصرف انرژی را بهینه کنند که منجر به کاهش قبوض آب و برق و محیطی پایدارتر شود.

سوئیچ فضای باز یا سوئیچ داخلی؟

برای انتخاب کلید مناسب نسبت به محیط و فضایی که می‌خواهید از این کلیدها استفاده کنید باید به این موارد توجه کنید:
شرایط محیطی: مکان مورد نظر سوئیچ و قرار گرفتن در معرض عناصری مانند آب، گرد و غبار، دمای شدید و اشعه ماوراء بنفش را ارزیابی کنید.
رتبه بندی IP: سوئیچ های فضای باز را با رتبه IP مناسب برای شرایط محیطی خاصی که با آنها مواجه خواهند شد انتخاب کنید.
استانداردهای ایمنی: اطمینان حاصل کنید که کلیدهای فضای باز استانداردهای ایمنی مربوطه را برای حفاظت از برق و محیط زیست رعایت می کنند.
دوام: برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت در محیط های بیرونی، سوئیچ هایی با مواد و محفظه های مقاوم انتخاب کنید.
یکپارچه سازی اینترنت اشیا: در نظر بگیرید که چگونه سوئیچ ها می توانند در یک اکوسیستم اینترنت اشیا ادغام شوند تا قابلیت های اتوماسیون و کنترل از راه دور را افزایش دهند.

به طور کلی، هنگام انتخاب سوئیچ مناسب، عواملی مانند شرایط محیطی، رتبه IP، استانداردهای ایمنی و دوام باید به دقت در نظر گرفته شوند. با انجام این کار، کاربران می توانند از عملکرد و قابلیت اطمینان بالای برنامه های خاص خود، در داخل یا خارج، اطمینان حاصل کنند.

شما می‌توانید با مراجعه به سایت فروشگاه تخصصی برق و الکترونیک ECA مدلهای مختلفی از کلیدها و سوئیچ های کاربردی را مشاهده کرده و نسبت به نیاز خود خریداری نمایید.