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Interruptores electromecánicos: especificaciones y parámetros

Interruptores electromecánicos: especificaciones y parámetros

Al seleccionar un interruptor electromecánico, a menudo llamado interruptor electrónico para su uso con circuitos electrónicos o eléctricos, es útil tener una buena comprensión de las especificaciones y parámetros.

Aunque las especificaciones y los parámetros de los interruptores electromecánicos son en general relativamente sencillos, existen algunas dificultades.

La comprensión de las especificaciones del conmutador permitirá elegir el conmutador correcto con las especificaciones correctas para que pueda proporcionar una vida útil prolongada y confiable.

Especificaciones del interruptor electrónico / interruptor electromecánico

Hay una serie de parámetros que son importantes al seleccionar un interruptor en particular para aplicaciones eléctricas o electrónicas. La capacidad eléctrica junto con el rendimiento de conmutación física y la especificación mecánica son todos importantes.

Algunas de las especificaciones y parámetros clave se establecen a continuación con sus explicaciones para proporcionar una comprensión de lo que significan.

  • Voltaje: Este es el voltaje máximo que puede soportar el interruptor. Está determinada por una serie de factores, incluidos los materiales de aislamiento, la separación de los contactos, la velocidad de separación y las consideraciones generales de seguridad. El voltaje también puede afectar la acción de conmutación y los contactos.

    Bajo ninguna circunstancia se debe exceder la tensión nominal e idealmente se debe dejar un buen margen para sobretensiones inesperadas y para asegurar la mejor confiabilidad a largo plazo.

    Para los interruptores que se usan para conmutar corriente alterna, es normal citar la clasificación de voltaje en términos de voltaje RMS; este valor se usa normalmente para especificar voltajes de CA de todos modos.

  • Capacidad de carga actual: La especificación de corriente para los interruptores electrónicos es de gran importancia, ya que el interruptor y sus contactos solo podrán transportar un cierto nivel de corriente.

    La clasificación de la corriente constante máxima que puede transportar un interruptor es normalmente la que puede transportar a través de un contacto cerrado. Esto está determinado principalmente por el efecto de calentamiento (I2R) y generalmente es mayor que la clasificación de conmutación de corriente / potencia.

  • Clasificación de conmutación actual: La clasificación de conmutación de corriente para un interruptor electromecánico es normalmente menor que la clasificación de transporte de corriente. El problema es que hacer y romper un contacto provoca la formación de arcos y los contactos solo podrán resistir un cierto grado antes de que el desgaste de los contactos reduzca la vida útil en gran medida.

    En la mayoría de los casos, no es posible reducir el nivel de corriente para que tenga lugar la acción de conmutación. En consecuencia, la cifra menor debe tomarse como la clasificación del interruptor.

  • Clasificación inductiva: Cualquier inductancia en un circuito aumentará el nivel de arco en los contactos y esto reducirá la vida útil del interruptor si no se maneja correctamente. Como cualquier inductancia en el circuito resistirá el cambio que se está produciendo, esto significa que una vez que la corriente fluye, es difícil detenerse, ya que la inductancia creará grandes campos electromagnéticos cuando se detiene la corriente. Esto conduce a la formación de arcos en los contactos y, a su vez, esto puede provocar la quema de los contactos y un aumento resultante en la resistencia de los contactos.

    El resultado de esto es que la clasificación de un interruptor con una carga inductiva es mucho menor que la del interruptor con una carga resistiva. Los transformadores, motores y similares son muy inductivos, mientras que otras cargas pueden ser principalmente resistivas. Se encontrará que los valores nominales de especificación para una carga resistiva son mucho más altos que los de una carga inductiva. Verifique las condiciones de operación y la especificación antes de seleccionar cualquier interruptor dado, y erre en el lado de las precauciones para asegurar la confiabilidad y vida del interruptor en las etapas de diseño del circuito electrónico.

  • Potencia nominal: En algunos casos, la clasificación de un interruptor se puede dar en términos de una clasificación de potencia. Por lo general, esto se especifica en términos de voltios-amperios, VA o vatios, W. La potencia nominal es la potencia máxima que el interruptor puede manejar mientras está en funcionamiento. Exceder esta clasificación puede causar que se acumule un calor excesivo dentro del dispositivo, lo que resultará en la falla potencial del interruptor y en un peligro para la seguridad.

    La potencia nominal de un interruptor normalmente se da en términos de VA para cargas de CA donde puede haber un elemento inductivo.

  • Resistencia de contacto: Como los contactos de un interruptor no son un conductor continuo, pero pueden romperse y volverse a hacer, existe una resistencia de contacto que es mayor que si el conductor fuera continuo. En vista del hecho de que la potencia se disipa en cualquier resistencia, o porque incluso pequeños niveles de resistencia pueden ser importantes, a veces es necesario considerar la resistencia de contacto del interruptor.

  • Numero de operaciones: A medida que los contactos de un interruptor se mueven entre sí para garantizar que se obtenga la mejor resistencia, siempre hay una pequeña cantidad de desgaste. En consecuencia, el rendimiento de un interruptor se deteriorará después de su uso. Para cuantificar la vida útil de un interruptor, a veces se cotiza el número de operaciones. Pueden ser muchos miles de operaciones.
  • Formato de cambio: Seleccionar el tipo correcto de formato de interruptor es clave para cualquier diseño de circuito electrónico. Hay muchos formatos de interruptores diferentes: interruptores de palanca, interruptores deslizantes, interruptores giratorios, DIP, ruedecillas y muchos más. El formato es parte del proceso de selección de cualquier conmutador.

  • Tipo de Contacto: Para los interruptores electromecánicos de tipo conmutador, se utilizan dos tipos de contactos y estos se detallarán en la especificación.

    • Romper antes de hacer, BBM: Los interruptores de cambio sin cortocircuito interrumpen un circuito de cambio antes de activar el otro; esta es la forma de contacto de cambio más comúnmente utilizada en los interruptores.

    • Hacer antes del descanso, MBB: La forma de cierre antes de la interrupción del contacto del interruptor cortocircuita temporalmente ambos circuitos durante el proceso de conmutación y asegura que el contacto conectado a la pieza polar no se quede temporalmente sin un circuito al que está conectado. Aunque es menos común, esta acción puede ser muy importante en algunas circunstancias.

Es importante seleccionar el tipo de contacto correcto para el diseño del circuito electrónico en cuestión. La selección del tipo incorrecto podría causar fallas en el circuito en algunas circunstancias.

  • Especificaciones del interruptor ambiental: Es importante seleccionar un interruptor que funcione de manera confiable en el entorno que experimentará. Hay varios elementos en una especificación ambiental para conmutadores:

    • Temperatura: Aunque la temperatura normalmente no es un gran problema, deben tenerse en cuenta los rangos de temperatura de funcionamiento y almacenamiento, especialmente cuando el equipo en el que se instalará el interruptor podría experimentar temperaturas extremas. Lugares como dentro de automóviles, en países cálidos, que se dejan al sol o incluso en el otro extremo del rango donde puede estar expuesto al frío. Los plásticos a partir de los cuales se fabrican los interruptores pueden deformarse con temperaturas extremas.

  • Humedad: La mayoría de los interruptores ordinarios no son a prueba de agua, ni siquiera a prueba de humedad. Si existe un requisito para que el interruptor funcione en un ambiente donde hay humedad o agua, entonces se deben usar interruptores capaces de operar en estas condiciones. La especificación de la hoja de datos del conmutador proporcionará la información relevante.

  • Clasificaciones de IP: Las clasificaciones IP se definen según la norma internacional EN 60529 (con normas paralelas definidas en British BS EN 60529: 1992, European IEC 60509: 1989). Las clasificaciones IP definen la 'Protección de ingreso' y esto se relaciona con una variedad de posibles sustancias, desde polvo hasta agua y humedad.

    Aunque algunos interruptores pueden tener especificaciones que detallan alguna forma de protección contra la humedad, las clasificaciones IP proporcionan un estándar reconocido internacionalmente para esto. Muchos interruptores eléctricos pueden tener sus especificaciones definidas con las distintas clasificaciones IP.

    Tabla de clasificaciones de IP para conmutadores, etc.

    Protección contra objetos sólidos
    Primer númeroDefinición
    0Sin protección
    1Protegido contra elementos sólidos de más de 50 mm (por ejemplo, protege contra el contacto con las manos, etc.).
    2Protegido contra el contacto con objetos sólidos de más de 12 mm (por ejemplo, dedos).
    3Protegido contra objetos sólidos de más de 2,5 mm (por ejemplo, herramientas, cables, etc.).
    4Protegido contra objetos sólidos de más de 1 mm (por ejemplo, cables delgados y herramientas pequeñas).
    5Protegido contra el polvo - ingreso limitado únicamente.
    6Totalmente protegido contra la entrada de polvo.
    Protección contra líquidos
    Segundo numeroDefinición
    0Sin protección
    1Protegido contra gotas de agua que caen verticalmente.
    2Protegido contra aerosoles directos hasta 15 ° de la vertical.
    3Protegido contra aerosoles directos hasta 60 ° de la vertical.
    4Protegido contra aerosoles de todas las direcciones - se permite un ingreso limitado.
    5Protegido contra chorros de agua a baja presión desde todas las direcciones - se permite el ingreso limitado.
    6Protegido contra fuertes chorros de agua; se permite cierta entrada.
    7Protegido contra los efectos de la inmersión temporal a una profundidad de entre 15 cm y 1 m. La duración máxima está limitada a 30 minutos.
    8Protegido contra largos periodos de inmersión bajo presión.

    Estas clasificaciones IP se utilizan para una variedad de elementos, desde equipos eléctricos hasta envolventes y, por supuesto, son muy aplicables a los interruptores electromecánicos.

  • Vibración: En algunas circunstancias, la vibración puede ser un problema. Si el equipo en el que se utilizará el interruptor está en un vehículo u otro entorno donde estará sujeto a vibraciones, entonces el interruptor debe tener una especificación de vibración en su hoja de datos. Si no puede soportar la vibración, podría verse comprometido mecánicamente e incluso desmoronarse, etc.

  • Éstas representan algunas de las principales especificaciones de los conmutadores. Hay más, y algunos serán aplicables a varias áreas de nicho, pero comprender estas especificaciones básicas le dará una buena idea de su desempeño.

    Las especificaciones de los interruptores son importantes: al ser un elemento electromecánico, el desgaste se puede acumular y el rendimiento se degrada con el tiempo si se exceden los valores nominales del interruptor. Sin embargo, si el margen para las calificaciones es demasiado grande, entonces se puede obtener un cambio que sea más costoso de lo necesario, o puede ser físicamente más grande de lo aceptable. En consecuencia, se necesita una buena comprensión de las especificaciones.

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