Схема включения проходных выключателей: Страница не найдена – Совет Инженера

Автор: | 18.12.2020

Содержание

Схема подключения проходного выключателя на 3 точки: схема коммутации

На чтение 8 мин. Просмотров 12 Опубликовано Обновлено

В длинных прихожих или коридорах часто устанавливают проходной выключатель – схема подключения на 3 точки обеспечивает равнозначность участков электроцепи. Пользователь может нажать любую клавишу, от которой освещение загорится или погаснет.

Конструкция и особенности проходных выключателей

Проходной двухклавишный выключатель

Внешней проходной прибор не отличается от стандартного. Разницу можно заметить только при осмотре изделия снизу – производители наносят на корпус треугольники, направленные по горизонтали вниз.

Второй вариант различия – 3 клеммы с медными контактами. Одна располагается сверху, а две – снизу. Также проходное устройство коммутируется через трехжильный кабель ВВГ-нг или NYM с сечением 1,5 мм2.

В зависимости от количества кнопок существуют двухклавишные, одноклавишные и трехклавишные модификации.

Разница между проходным и обычным выключателем

В сравнении с классическими двухполюсными моделями подключить проходник нужно по следующему принципу:

  • последовательное подсоединение коммутаторов;
  • фаза не размыкается, а переключается на вторую линию;
  • контактов выхода больше, чем контактов входа.

Парные полюса коммутаторов располагаются друг против друга.

Нюансы выбора

Таблица степеней защиты

Перед покупкой проходного выключателя требуется учитывать:

  • Способ крепления – зависит от типа проводки. Накладные устанавливаются на поверхность при помощи дюбель-саморезов. Встроенные – в подрозетниках на ножках-распорках.
  • Степень защиты – для спальни или коридора подойдут модели с IP03, для ванной – с IP04- IP05, для улицы – с IP55.
  • Тип контактных зажимов. Винтовые с прижимными пластинами отличаются надежностью.
    Безвинтовые пружинные проще в плане монтажа.
  • Маркировка клемм – используются обозначения N (ноль), L (фаза) и земля (заземление). Буквами I и O маркируется положение кнопок при включении и выключении.

По типу управления проходники бывают клавишными, сенсорными, с ПДУ.

Применение схемы

В длинных коридорах часто применяют проходные выключатели

Проходные модели предназначаются для удобства подачи или удаления напряжения осветительных приборов из разных концов помещения. Чаще всего такую схему применяют:

  • В длинном коридоре с выходами из разных комнат. На выходе ставят один переключатель, посередине – второй, в конце – третий.
  • Во дворах загородных и частных домов, дач. Коммутационные устройства монтируются на выходе из дома и хозяйственных постройках.
  • В многоквартирных трехэтажках. На первом этаже ставится прибор, чтобы выполнить включение. Отключить освещение можно на втором и третьем этажах.
  • В детской комнате с несколькими кроватями. Решение предусматривает один прибор на входе и два рядом со спальными местами.
  • Лестничные пролеты и площадки коттеджей за городом. Один девайс монтируется на начале лестницы, выключение осуществляется со второго этажа или около чердака.

При помощи проходного выключателя обеспечивается экономия электроэнергии.

Подключение проходного выключателя из 3-х мест

Для подключения цепи с тремя устройствами для каждой точки понадобится собственный коммутатор, реализующий управление освещением. Схема проходного выключателя с трех мест предусматривает установку проходного коммутатора на 4 контакта по центру. Крайние узлы будут работать по двум точкам, зависимым от положения проходника. Свет не будет загораться при разных положениях двух крайних выключателей.

Проходной прибор будет перенаправлять фазу от контакта вверху выключателя входа на нижний контакт выходного:

  1. Кнопки направлены вниз – освещение не активно. Нажимаем коммутатор № 1 – фаза направляется по цепи по одной линии, лампочка загорается.
  2. Гашение света от выключателя № 2. Кнопка нажимается вверх. Происходит размыкание линии, на входе отсутствует фаза.
  3. Кнопка выключателя № 3 находится вверху. Замыкается цепь, загорается освещение. Для его отключения понадобится поменять положение коммутатора.

Особенность данной схемы – все действия выполняются только с концом фазы, что предотвращает замыкание. Монтаж системы выполняется из распредкороба или прямым соединением коммутирующих кабелей.

Прямое подключение поможет сэкономить провод.

Что нужно для реализации задачи

Клеммы для соединения проводов

При собственноручном выполнении работ по электромонтажу, стоит закупить:

  • распределительный короб;
  • источник света;
  • 2 проходных выключателя;
  • 1 перекрестный переключатель;
  • 3 подрозетника;
  • кабель с 2-мя, 3-мя и 4-мя жилами;
  • самозажимные клеммники;
  • маркер;
  • цветная изолента либо термоусадка.

Для реализации задачи будут необходимы бокорезы, отвертки, ножик для зачистки изоляции с жил, мультиметр, приспособление для штробления.

Принцип перекрестного отсоединителя

Схема трех проходных выключателей

Для схемы подключения освещения с 3 мест часто используется перекрестный выключатель. Он похож на одноклавишный прибор внешне, но внутри находятся 4 клеммы. Перекрестным прибор называется по причине переключения им двух электролиний.

Отсоединитель обеспечивает единовременное разъединения выключателей № 1 и № 2. Соединение узлов также осуществляется синхронно. Лампочка загорается и отключается по перемещению контактов.

При организации большего числа точек осложняется процесс подключения деталей внутри распределительного короба.

Монтажные работы

Монтаж проходных выключателей

Монтаж системы освещения производятся по такому алгоритму:

  1. Поиск на проходнике точки общей клеммы.
  2. Подсоединение на первый выключатель рядом с распредкоробом фазы.
  3. Крепление фазы на общую клеммы оранжевым или красным кабелем.
  4. Соединение на выходных внутренних клеммах проходного прибора 2-х оставшихся проводников.
  5. Подкидывание на второй выключатель провода и крепеж согласно цветовому маркеру.
  6. Подключение внутри короба оранжевого/красного проводника от выключателя № 2 на фазу лампочки.
  7. Подключение внутри распредкороба согласно цветовому обозначению 2-х свободных проводов на жилу выключателя № 1.

В конце нейтраль и заземление подсоединяются внутри короба к аналогичным проводам, заведенным на осветительное устройство.

Двухклавишный

Контакты двухклавишного проходника

Для управления работой источников света с двух точек применяется двухклавишный проходник с 6-ю контактами. Установка проходного выключателя происходит так:

  1. Обнаружение общих контактов.
  2. Подача провода фазы на вход выключателей № 1 и № 2.
  3. Подключение остальных входов выключателем к концам ламп № 1 и№ 2.
  4. Подсоединение свободных концов ламп на кабель нейтрали.
  5. Подкидывание 2-х выходов выключателя № 1 на выходы выключателя № 2.
  6. Аналогичное крепление оставшихся выходов.

При использовании двух двухклавишников увеличивается длина проводов.

Трехклавишный

Трехклавишный прибор по типу подключения схож с двухклавишным. Разница в том, что понадобится добавить четвертый провод. По одному кабелю фаза подается на выключатель, по трем – идет на нагрузку. Монтаж производится следующим образом:

  1. Находят клеммы подключения фазных жил на боковых частях блока контактов.
  2. Подключают фазный кабель № 1 со стороны одной клеммы.
  3. Подсоединяют остальные три фазных провода на три клеммы.
  4. Заводят фазу № 1 в распредкороб и соединяют с проводом кабеля, ведущего к выключателю.
  5. На входе фазу заводят на нижний входной контакт.
  6. С трех выходных контактов выключателя вверху отводят три фазных кабеля в распредкороб и соединяют их с проводами, ведущими к потолку.
  7. На потолке провода фазы подкидываются на выводы светильников.

Нейтраль нужно завести в распредкороб и соединить с проводом, направленным к потолку. Там ноль необходимо подсоединить на синюю точку выводов светильников для формирования общего вывода.

Ошибки подключения

Параллельное подключение является ошибкой

При самостоятельной коммутации начинающие электрики и домашние мастера часто допускают ряд ошибок:

  1. Неправильное соединение фазы с нулем. Проходной выключатель разрывает только фазу. Неправильную схему без затрагивания проводки проходного выключателя, управляемого с 3 мест, исправляют путем перекоммутации проводов в распредкоробе.
  2. Нарушение последовательности фазы и нуля. О проблеме сигнализируют нерабочие в одном положении выключатели.
  3. Двухклавишник установлен правильно, но не работает. По ошибке был приобретен стандартный переключатель, который при наличии чека заменят в магазине.
  4. Подключение линии на провод с неправильным сечением. Четвертая жила кабеля имеет диаметр, на 1/3 меньше, чем у остальных. Она не подсоединяется к фазе, а только на контур заземления.
  5. Параллельное подключение. При организации промежуточного управления применяют только последовательную схему с пропусканием одной и той же фазы.

При нарушении правил подключения существуют риски ударов тока при замене лампочки, может возникнуть короткое замыкание выключателя. Также выгорает проводка и ломается проходник.

Недостатки проходных выключателей

Одним из минусов проходных выключателей является необходимость штробления стен под них

Организация электролинии с проходным выключателем имеет несколько минусов:

  • затраты времени и сил на штробление стены при скрытой проводке;
  • необходимость подключения пульта ДУ через обычную клавишу для моделей с датчиками движения;
  • нерентабельность для квартиры из-за штроб под кабель и установки дин-рейки;
  • сложности с определением клемм;
  • отсутствие четкости положений «ВКЛ» и «ВЫКЛ».

Эксперты отмечают, что устройства больше подходят для загородных коттеджей, дач, частного сектора, чем для квартиры.

Проходной выключатель удобно использовать в помещениях с несколькими группами осветительных приборов. Устройство обеспечивает комфорт управления светом, безопасность перемещения людей. В настоящее время схема проходного переключателя света, управляемая с трех мест, не привязывается к планировке жилого объекта.

Проходные выключатели — схемы, подключение

Все хотят много света и чтобы было удобно включать. Как это сделать? Ответ прост — проходные выключатели. Переключатели, импульсные реле, дистанционные выключатели, с распайками и без — все это в одном месте.



Итак, что такое проходной выключатель?


Проходные выключатели — это способ включения света из нескольких мест. Точнее это когда свет можно в одном месте включить, а в другом выключить. Например, в начале и в конце коридора, на лестничных пролетах или в спальне, когда выключатель света устанавливается при входе и возле кровати.

Если ваши выключатели позволяют включать свет из мескольких мест, то они проходные по определению и не важно по какой схеме они сделаны, на переключателях, импульсных реле или дистанционных выключателях. Далее будут рассмотрены основные схемы включения и их достоинства и недостатки.



Проходная схема включения на переключателях

Начнем с классики. Самый часто используемый, но не самый простой, способ это схема на переключателях. В отличии от выключателя, который разрывает и замыкает цепь переключатель перекидывает контакт с одной клеммы на другую. 

Используя в пару таких переключателей легко сделать включение света из двух мест. Однако если придется добавить еще один или два, то схема приобретает очень хитроумный вид. В ам придется тянуть шлейфы от каждого выключателя.

Схема подключения одноклавишного проходного из 2-х мест




Схема подключения одноклавишного проходного из 3-х мест



Схема подключения двухклавишного проходного из 2-х мест

   

Проходная схема включения на импульсных реле

Перейдем к схеме на импульсных реле. Здесь разделяется шина питания и шина управления. Шиной питания, к которой подключены лампочки занимается реле, которому приходят сигналы по шине управления, к которой подключены кнопки.

Большой плюс по сравнению с переключателями — здесь не приходится заниматься сложной комбинаторикой и путаться в проводах. Схема очень логичная и понятная.

Также эта схема позволяет одинаково эффективно включать разные типы освещения (светодиодное, газоразрядное и тп) и включать большую нагрузку правильно подобрав номинал импульсного реле. А в ситуациях, когда пусковой ток сильно превышает номинальный, реле по определению выигрывают у выключателей и переключателей.

Отдельные производители утверждают, что экономия может доходить 40% сравнению со схемой на переключателях.

Схема управления освещением из 4-х мест на импульсном реле

   

Проходная схема включения на дистанционных выключателях

Глядя на схему управления освещением на дистанционных выключателей, их еще называют радиовыключателями или беспроводными, говорить даже особо не о чем — светильник подключается через блок управления, который управляется по сигналу с выключателя.

На вход блока управления подается напряжение 220В. К выходу подключается светильник или группа светильников, которые будут включаться вместе по сигналу с радиовыключателя.

После этого в память блока управления прописываются коды выключателей нажатием на кнопку блока и клавишу выключателя. Таких выключателей можно поставить сколько угодно и где угодно, единственное ограничение — это память блока управления, куда записываются коды выключателей. Тут, как говорится, читайте инструкцию.

Схема управления освещением из 2-х и более мест на дистанционных выключателях

Преимущества схемы включения на дистанционных выключателях

Применение дистанционного управления позволяет сократить время и расходы на монтаж систем освещения более чем в 2 раза.

  1. Минимум проводки. Электропроводка останется только там, где это реально необходимо
  2. Минимум соединений. Сокращения числа распаечных коробок и соединений проводов
  3. Минимум работы по установке и подключению. Сокращение работ по прокладке электропроводки и времени на монтаж
  4. Гибкость и адаптивность. Добавить, убрать, переставить, поменять схему включения можно в любой момент


Схема управления 2-я линиями освещения из 2-х и более мест на дистанционных выключателях

   

Остались вопросы?

Вы можете задать все вопросы по материалам данной статьи и получить бесплатную консультацию:

Тел. : +7 (495) 151-00-74 доб. 101

E-mail: [email protected]

разбор схем + пошаговая инструкция по подключению

Проходной выключатель – само наименование этого вида электрических устройств уже показывает истинное их предназначение. Приборы относятся к семейству стандартных бытовых выключателей, привычных для всех владельцев жилой недвижимости.

Собственно и конструкция устройств внешне напоминает традиционное исполнение. Разница лишь в том, как подключить проходной выключатель, схема контактной группы которого несколько иная.

Давайте вместе разберемся каких правил следует придерживаться подключая проходной выключатель, а от каких действий стоит отказаться.

Содержание статьи:

  • Выключатели проходного действия
    • Принцип работы одноклавишной модели
    • Как выполнить реальный монтаж?
    • Конструкции перекрёстного исполнения
  • Схемные решения для практической эксплуатации
  • Сенсорные модели выключателей
  • Выводы и полезное видео по теме

Выключатели проходного действия

Удобство и практичность этого вида приборов очевидны. Электрические сети, оснащенные подобными коммуникаторами, эксплуатируются более эффективно, так как в конечном итоге реально отмечается экономия энергии.

К примеру, для перехода через длинный коридор на входе освещение включается, а на выходе отключается. Эта функция реализуется всего лишь двумя приборами, смонтированными в разных концах коридора.

Вот такой он – проходной выключатель, который активно наращивает степень конкуренции по отношению к своему родственнику – обычному прибору. Эта, казалось бы, незначительно модифицированная модель даёт пользователю больше преимуществ

Если сравнивать конструкцию с обычным прибором включения/отключения, разница отмечается в количестве рабочих контактов приборов. Конструкция простого выключателя обеспечивает только замыкание/размыкание двух контактов.

Разводка подключения проходного выключателя предполагает создание трёх рабочих линий, из которых одна является общей, а две других – перекидными. Так появляется возможность управления участком электрической цепи из различных точек.

Все тонкости выбора и виды проходных выключателей описаны здесь.

Принцип работы одноклавишной модели

Собственно, принцип функции выглядит простым и понятным. Существующие в составе конструкции перекидные контакты в первом положении замыкают один сегмент цепи и размыкают другой, а во втором положении перекидных контактов схема инвертируется.

Принцип действия устройства схематичным видом: L – линия фазы электрической бытовой сети; N – линия электрического нуля бытовой сети; C – общий коммуникационный контакт; P – перекидные коммуникационные контакты; 1 – один прибор; 2 – второй прибор

На корпусе каждого фирменного выключателя всегда имеется принципиальная схема его подключения. К примеру, в распоряжении пользователя есть одноклавишный прибор. Необходимо включить его в простую схему управления одним светильником.

Подробная инструкция по монтажу одноклавишного выключателя представлена в этом материале.

Если обратиться к схеме установки одноклавишного проходного выключателя, что содержится на его корпусе, действия пользователя сводятся к следующему:

  • На первый (C) контакт подключается общая линия.
  • На второй (P) и третий (P) контакты подводят перекидные сегменты.
  • Устанавливают два прибора в ранее намеченных точках.
  • Одинаковые по нумерации перекидные контакты (P) двух выключателей соединяются один с другим проводниками. Первые (общие – Common) контакты двух приборов соединяются – один с фазным проводом, второй с «нулевым» через лампу светильника.

    Работа схемы тестируется следующим образом:

  • Смонтированный участок цепи обеспечивают напряжением.
  • Переводят клавишу первого выключателя в режим «Вкл».
  • Осветительная лампа загорается.
  • Следуют к точке размещения второго прибора.
  • Меняют текущее положение клавиши второго устройства.
  • Осветительная лампа отключается.
  • Теперь, если проделать все операции в обратном порядке, эффект действия системы освещения получится аналогичный. Так констатируется нормальная работа схемы.

    Как выполнить реальный монтаж?

    Прежде чем начинать установку квартирного (или иного) проходного выключателя, рекомендуется вычертить монтажную схему, примерно такую:

    Пример создания схема под монтаж системы выключателей проходного действия: N – нулевой провод сети; L – фазный провод сети; РК – распределительная коробка; ПВ1 – прибор первый; ПВ2 – прибор второй; 1,2,3 – контактные группы

    Подвод тока на участок схемы с проходными выключателями, как правило, осуществляется через стандартную распределительную коробку. Таким образом, первый шаг инсталляции – подбор оптимального места под распределительную коробку, установка ее и подвод электрической проводки. Кабель в коробку выводят трёхжильный (фаза-ноль-земля).

    Помимо установки распределительной коробки естественной остаётся необходимость подготовки ниш под монтаж шасси проходных выключателей. Для них также выбирают наиболее удобные места. Обычно монтируют приборы рядом с коробками проходных дверей.

    Один из возможных вариантов монтажа коммуникации с двумя устройствами – по одному у каждой из проходных дверей. Этот вариант вполне применим для классических проектов жилых и служебных зданий

    Завершив подготовительные инсталляционные процедуры, переходят к подключению разведённых линий проводников. Первой подсоединяется к любому из выключателей, к его 1 выводу (фазный проводник).

    Далее проводят соединение проводников между перекидными контактами. Последней соединяется линия нуля на оставшийся свободным первый контакт второго выключателя. Останется подвести напряжение к собранной цепи (включить защитный автомат) и протестировать сборку на корректную работу.

    Конструкции перекрёстного исполнения

    Существует модификация приборов – перекрёстные выключатели. Конструктивно представляют собой приборы с коммутацией на четыре контакта. Их главное предназначение – помощь в устройстве схем коммутации светильников и других приборов из трёх и более точек управления.

    Схемотехника с моделью перекрёстного действия: 1 – обычный коммутатор; 2 – коммутатор перекрёстного действия; 3 – обычный коммутатор; 4 – распределительная коробка; 5 – лампа светильника; N – проводник сетевого нуля; L – проводник фазы

    Между тем, для реализации подобных схем с участием в структуре перекрёстных моделей требуется использовать обычные проходные выключатели. Схемная реализация предполагает включение перекрёстных модификаций последовательно между парой обычных проходных коммутаторов. У перекрёстной модели имеется пара входных и пара выходных клемм.

    О тонкостях монтажа перекрестных выключателей читайте далее.

    Выпускаются изделия для внешнего (накладного) монтажа и устройства для использования в сетях скрытой проводки. Существует обширный выбор по нагрузочным способностям, а разнообразие по цветовой гамме и дизайну также не ограничивает пользовательских потребностей.

    Схемные решения для практической эксплуатации

    Наиболее часто применяемые схемы с подключением устройств проходного действия – это, как правило, схемы для одно-, двух-, трёхклавишных приборов. Одноклавишный вариант рассматривался выше.

    Схематичный вариант устройства системы на пять точек управления. Здесь используются три двухклавишных переключателя и два одноклавишных: N – сетевой нуль; L – сетевая фаза; 1, 2 – коммутаторы; п – перемычки

    Поэтому посмотрим, как выглядит пошаговый инструктаж на подключение двухклавишного прибора.

  • Необходимо схематично обрисовать монтаж системы.
  • Выполнить работы по инсталляции РК и подрозетниц.
  • Выполнить инсталляцию нужного числа световых групп.
  • Проложить сеть с учётом подводки фазных, нулевых, заземляющих проводников.
  • Подключить разведённые проводники согласно составленной схеме.
  • Следует уделить внимание не только чисто электромонтажным работам, но также работам технического плана. К примеру, рекомендуется с высоким вниманием отнестись к монтажу подрозетниц.

    Эти элементы необходимо надёжно крепить в стене, чтобы в последующем они обеспечивали не менее надёжное крепление приборов.

    Существует трехточечная система коммуникации, которая основана на создании системы, позволяющей управлять световой группой из трех разведённых на расстояния точек. Элементная база – три прибора, из которых два являются проходными двухклавишными и один – перекрёстным.

    Широко распространённый вариант схемы-трёхточки: N – электрический нуль; L – электрическая фаза; ПВ1 – первый двухклавишный переключатель; ПВ2 – второй двухклавишный переключатель; ПВ3 – перекрёстный коммутатор

    Своеобразная инструкция подключения в этом случае выглядит примерно так:

  • Создаётся схема разводки и расключений.
  • Производятся работы по монтажу коробки распределительной и подрозетниц.
  • Укладываются кабели электрические трёхжильные в количестве 4 шт.
  • Производится электромонтаж – подключение по схеме.
  • Этот вариант создания коммуникационной электросети выглядит несколько усложнённым. Как понятно даже по укладке кабелей, придётся иметь дело, в общей сложности, с 12 проводниками. На обычные проходные выключатели следует подключить 6 проводов, тогда как к перекрёстному коммутатору нужно подключать 8 проводников.

    На общую клемму любого из двухклавишных коммутаторов присоединяется фазная линия. На общую линию второго двухклавишного коммутатора присоединяется линия световой группы. Оставшиеся проводники соединяются по номерам контактов согласно схемной обрисовке.

    Сенсорные модели выключателей

    Помимо клавишных и рычажных модификаций на рынке встречаются модели сенсорного исполнения. По сути, функции приборов однообразные, но принцип действия, а также конструкция несколько отличаются.

    Современная модификация – сенсорная модель, которая отличается более удобным принципом действия. К тому же этот вид бытовых коммуникаторов имеет увеличенный срок службы, благодаря отсутствию механики в составе конструкции

    Есть два вида переключателей сенсорного исполнения:

  • Сенсорные прямого действия.
  • Сенсорные с диммерами.
  • Первые работают на прямой чёткий контакт через кратковременное прикосновение подушечкой пальца к стеклянной панели прибора. То есть в этом варианте действует только функция включения/отключения. Второй конструктивный вариант (диммерный) обеспечивает включение и отключение с плавной регуляцией яркости ламп.

    Для работы с этими приборами требуется такое же прикосновение пальцем с последующим удержанием подушечки пальца на стекле до момента достижения требуемой яркости свечения лампы.

    Вид сенсорного прибора сзади, где расположены клеммы для подключения: COM – синхронизирующий коннектор для работы в паре с другими приборами; L – контакт под сетевую фазу; L1 – первый выходной канал; L2 – второй выходной канал

    Схематика сенсорных устройств отличается от приборов иного исполнения тем, что содержит одну общую (фазную) клемму (L), две перекидных (L1, L2) и одну клемму «COM».

    Контакт «COM» используется для связи между выключателями при построении сложных схем. Например, с управлением из трёх и более точек несколькими зонами освещения. При этом на одну световую зону допускается нагрузочная мощность не более 1 кВт.

    Классический вариант схемной разводки с одним сенсорным устройством: N – электрический нуль; L – электрическая фаза; Л1 – нагрузка первого канала; Л2 – нагрузка второго канала

    Простая организация системы управления с одним сенсорным прибором выполняется так:

  • Фазная линия соединяется с клеммой «L».
  • Линия «L1» образует одну зону освещения.
  • Линия «L2» образует вторую зону освещения.
  • Если же применяется группа устройств, фазные контакты приборов (L) соединяются в параллель, плюс между собой соединяются клеммы «COM». Все остальные клеммы расключаются стандартно в зависимости от числа коммутируемых зон света.

    Чтобы сенсорные устройства корректно функционировали, необходимо их запрограммировать. По сути, речь идёт о синхронизации всех выключателей группы. Программирование выполняется последовательностью:

  • Касание сенсора в течение 5 сек. до звукового сигнала (или мигания светодиода).
  • После звукового сигнала снять касание и перейти к следующему прибору.
  • Касание сенсора второго прибора.
  • Если светодиод на фронтальной панели отозвался короткими вспышками, успешно.
  • Отмена синхронизации – касание сенсора в течение 10 сек.
  • Для сенсорных конструкций есть некоторые ограничения по монтажу.

    К примеру, максимально допустимое расстояние от выключателя до выключателя должно составлять не меньше 30 м.

    Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о сенсорных выключателях света, их разновидностях и маркировке.

    Выводы и полезное видео по теме

    Теоретическая информация о том, как происходит установка в помещении проходного выключателя:

    Вот такими серьёзно модифицированными электрическими компонентами выглядят привычные всем электрические выключатели. Теперь это уже не просто коммутаторы электроламп, вкрученных в патроны люстр.

    Эти приборы могут успешно применяться для управления другими объектами. Например, выполнением работы на подъём и опускание штор на окнах квартиры.

    Если вам приходилось самостоятельно устанавливать проходной выключатель в собственном доме, поделитесь, пожалуйста, опытом с нашими читателями. Расскажите как вы реализовали эту задачу на практике. Оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке. Там же можно задать вопросы по теме статьи, а мы постараемся на них оперативно ответить.

    Источник sovet-ingenera.com

    Схема подключения проходного выключателя | Заметки электрика

    Здравствуйте, дорогие гости сайта «Заметки электрика».

    Сегодня Вашему вниманию я представляю статью про схемы подключения проходных выключателей (переключателей).

    Проходные выключатели предназначены для комфорта и удобства управления освещением с разных мест Вашей квартиры, коттеджа или дачи.

    Предположим, Вы вечером вернулись домой, при входе в коридор включили свет, спокойно, не торопясь разделись и прошли в свою уютную спальню. И что же? Необходимо возвращаться в коридор и отключать свет.

    Так вот я Вам скажу, что нет. Для этого и существует проходные переключатели, чтобы Вам было комфортно и удобно управлять освещением, т.е. освещение, которое Вы включили в коридоре, можно с легкостью отключить из спальни.

    Мест для использование проходных выключателей может быть множество. Я привел Вам лишь один пример. В статье про установку розеток и выключателей читайте в каких местах и на какой высоте нужно устанавливать розетки и выключатели.

    Кстати, альтернативой переходным выключателям могут быть импульсные бистабильные реле или датчики движения для управлением света.

    А теперь рассмотрим, как правильно подключить проходной выключатель.

    Для этого нам потребуется приобрести в магазине проходные выключатели и провода для электромонтажа. Также нам не обойтись без инструмента электрика.

    О том, как выбрать сечение проводов и их цвета Вы можете узнать из следующих статей:

    А также не забываем читать про то,  как правильно соединять провода в распределительных коробках.

    Схема подключения № 1

    Данная схема предназначена для управления освещением из двух мест. В ней используются 2 проходных выключателя одинарного типа. Вот так он выглядит:

    Каждый одинарный проходной выключатель имеет 3 контакта (1 вход и 2 выхода).

    Нулевой провод от источника питания проходит через распределительную коробку на светильник. Фазный провод приходит в распределительную коробку, с нее уходит на общий контакт проходного выключателя № 1. Два выходных контакта проходного выключателя № 1 соединяются через распределительную коробку с двумя выходными контактами проходного выключателя № 2. А далее с общего контакта проходного выключателя № 2 уходит опять же через распределительную коробку на светильник.

    Схема подключения № 2

    Иногда необходимо управлять освещением в помещении с двух мест, как в предыдущем примере, но только разными группами светильников или лампочек. Например, мы хотим управлять освещением в комнате с двух мест: с прихожей и из самой комнаты, но в люстре находится 5 лампочек. Т.е. нам необходимо управлять разными группами лампочек в люстре. Как это осуществить, смотрите на схеме ниже:

    На приведенной выше схеме в 1 группе подключены 3 лампочки, а во 2 группе — 2 лампочки. Количество лампочек в каждой группе можно менять как Вам удобно.

    Для этого нам потребуются два проходных выключателя, но уже не одинарных, как в предыдущей схеме, а двойных. Их еще называют двухклавишными проходными выключателями. Вот так он выглядит:

    У двойного (двухклавишного) проходного выключателя имеется 6 контактов (2 входа и 4 выхода).

    По сути это два одинарных выключателя в одном корпусе. 

     

     

    Схема подключения № 3

    Данная схема предназначена для управления освещением из трех мест. Она мало чем отличается от предыдущих схем. Разница заключается в том, что в нее включен еще один проходной выключатель двойного спаренного типа, или его еще называют перекрестным, который отличается от одинарных и двойных. Он имеет 4 контакта (2 входа и 2 выхода).

    При нажатии на двойной спаренный выключатель, сразу же переключаются 2 независимых контакта.

    P.S. Количество мест управления освещением не ограничивается двумя или тремя, а может достигать до шести и более. Это осуществляется аналогичным способом, т.е. первый и последний проходной выключатель используется одинарный (3 контакта), а между ними — двойные спаренные (4 контакта).

    Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


    Как подключить проходной выключатель.

    Схема подключения

    Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. В помещениях таких как спортзалы, коридоры, склады, а также на лестничных маршах, пролетах и т.п. часто возникает необходимость в установке выключателей, имеющих независимое друг от друга включение и отключение освещения, чтобы можно было войти через одну дверь и, допустим, включить свет, а выйти через другую и за собой свет погасить, или же наоборот.

    Для решения этого вопроса были разработаны проходные выключатели, работающие в паре и позволяющие управлять освещением из двух мест.

    Устройство проходного выключателя.

    Механизм переключения контактов проходного одноклавишного выключателя практически такой же, как и у обычного двухклавишного выключателя. Отличие состоит лишь в расположении и переключении контактов.

    У двухклавишного выключателя переключение контактов независимое и осуществляется двумя клавишами, поэтому контакты могут переключаться либо двумя клавишами одновременно, либо отдельно каждой клавишей.

    У проходного одноклавишного выключателя переключение контактов зависимое и осуществляется одной клавишей, поэтому контакты переключаются одновременно.

    Электрическая схема проходного выключателя.

    Проходной выключатель имеет два контакта, включенных последовательно и образующих общую точку. Один контакт выключателя всегда замкнут, а второй всегда разомкнут.

    При нажатии клавиши выключателя контакты переключаются и контакт, который был замкнут, размыкается, а который был разомкнут, замыкается. Такая работа контактов позволяет выключателю всегда быть готовым к включению или отключению освещения из двух мест.

    Однако такая работа контактов требует особого включения в схему освещения, поэтому проходные выключатели подключаются строго по определенной схеме.

    Схема подключения двух проходных выключателей.

    На корпусе некоторых моделей проходных выключателей обозначают выводы, чтобы в процессе монтажа не прозванивать контакты. В модели, рассматриваемой в статье, выводы обозначены стрелками:

    А теперь рассмотрим схему подключения двух выключателей SA1 и SA2.

    Фаза L подключена к клемме 2 выключателя SA1, а к клемме 2 выключателя SA2 подключен верхний вывод лампы EL1. Одноименные клеммы выключателей 1-1 и 3-3 соединены между собой перемычками красного и зеленого цвета.
    Ноль N соединен с нижним выводом лампы.

    Разберем работу схемы.
    В исходном состоянии выключателей лампа не горит. Фаза L проходит через контакт 2-3 выключателя SA1 и через перемычку зеленого цвета попадает на клемму 3 выключателя SA2 и дальше никуда не идет, так как контакт 2-3 разомкнут.

    При нажатии клавиши выключателя SA2 его контакты 1-2 и 2-3 переключаются и контакт 1-2 размыкается, а 2-3 замыкается. Тогда фаза L через замкнутый контакт 2-3 выключателя SA1 и перемычку зеленого цвета проходит замкнутый контакт 2-3 выключателя SA2 и с клеммы 2 поступает на лампу. Лампа горит.

    Теперь нажимаем клавишу выключателя SA1 и его контакты 1-2 и 2-3 переключаются и лампа гаснет. Здесь фаза L через замкнутый контакт 1-2 выключателя SA1 и перемычку красного цвета попадает на клемму 1 контакта
    1-2 выключателя SA2 и дальше не идет, так как контакт 1-2 разомкнут.

    Теперь если нажать клавишу выключателя SA2, лампа опять включится. Фаза L через замкнутый контакт 1-2 выключателя SA1, перемычку красного цвета и замкнутый контакт 1-2 выключателя SA2 попадает на лампу.

    И независимо от того, каким из выключателей будет включена или выключена лампа ее всегда можно включить или выключить любым выключателем. Вот таким образом работают проходные выключатели.

    Нам еще осталось рассмотреть монтажную схему подключения с использованием распределительной коробки.

    Фаза L заходит в распределительную коробку и в точке (1) соединяется с жилой провода, приходящей от клеммы 2 выключателя SA1. Одноименные клеммы 1-1 и 3-3 выключателей между собой соединены в точках (2 и 3). С клеммы 2 выключателя SA2 жила провода уходит в коробку и в точке (4) соединяется с жилой провода, приходящей от вывода лампы. Второй вывод лампы соединяется с нулем N в точке (5).

    И теперь самое основное, что Вы должны запомнить при монтаже проходных выключателей: если после сборки схемы освещение работает не так, как требуется, значит, неправильно подключена клемма 2 выключателя. Проверяйте правильность подключения этой клеммы.

    И в дополнение к сказанному предлагаю посмотреть ролик и окончательно разобраться в этой теме.

    Вот и все, что хотел сказать об устройстве и подключении проходных выключателей. А в следующей статье Вы узнаете, как подключить перекрестный выключатель, дающий возможность управлять освещением с трех и более мест.
    Удачи!

    Схема включения проходного выключателя — подключение — соединение

    Управление тем или иным осветительным прибором из разных точек в доме, сегодня уже не считается признаком «мажорства», а относится к разряду функций, позволяющих сделать жизнь обитателей дома или квартиры более комфортной и удобной. Так, например, такая функция бывает просто необходимой в длинных коридорах, на лестницах, в просторных гостиных и т.д.

    Для осуществления этой задачи используется так называемый проходной выключатель, и в этой статье мы рассмотрим основные вопросы, связанные с его вариациями и схемами подключения к электрической системе дома.

    Зачем нужны проходные выключатели?

    Проходной выключатель, схемы подключения которого будет рассмотрена чуть позже, в принципе, ничем не отличается от обычного стационарного, поэтому он может представлять собой одинарную, двойную и даже тройную клавишу, может быть оснащен сенсорным датчиком и оборудован пультом для дистанционного управления, хотя эта последняя функция является, скорее, излишней, поскольку наличие пульта делает нецелесообразным применение проходного выключателя. Согласитесь, обычный включатель, установленный в самом начале лестницы либо коридора и пульт для управления, находящийся на противоположном конце коридора или лестничного пролета вполне способны решить проблему освещения в данном участке дома.

    На выбор проходного выключателя влияет, в первую очередь, количество клавиш в выключателе, ведь от этого зависит число возможных комбинаций включения осветительных приборов, которые будут к нему подключаться. А вот наличие дистанционного управления или сенсорных датчиков – это лишь дополнительные эксплуатационные удобства, поэтому обращать на них внимание следует уже во вторую очередь, после того, как определены все остальные рабочие параметры.

    Совет: проходные выключатели на несколько клавиш лучше использовать в просторных помещениях, обеспеченных несколькими выходами и разными группами осветительных приборов, включающихся одновременно. Во всех остальных случаях стоит использовать одинарные проходные  выключатели схема соединения, которых намного проще и удобней.

    Как подключить проходной выключатель для управления из двух точек

    Наиболее удобной и простой является схема включения проходного выключателя, практически не отличающаяся от схемы подключения стационарного.

    Теперь поговорим о конструкции изделия, на котором отсутствует нейтральное положение клавиши «Выкл.», поэтому электрический ток направляется либо на первую, либо на вторую клемму, поэтому, когда проходные включатели находятся в разных положениях, осуществляется автоматическое отключение осветительного прибора от электрической цепи.

    Также включатели разнятся количеством проводов, которые участвуют в установке. Так, если при подключении одинарного включателя используются только два провода, представляющие собой разорванную фазу, то схема подключения выглядит следующим образом: к каждой клавише проводится по три провода, где два проводка играют роль перемычек между маршевыми включателями. Третий провод служит фазовой подачей для одного выключателя и фазового выхода, который выходит на источник освещения, для другого.

    Принципиальная схема, нарисованная на бумаге, не вызывает особых вопросов, к сожалению, практика немного отличается от теории, поскольку у многих вызывает панику наличие в данной схеме коммутационной коробки, ведь если проводить монтаж электропроводки по всем правилам, то от этого акрегата избавиться не получится.  Но есть простая методика разобраться в принципах коммуникации – разделить на две равные части нарисованную схему подключения данного включателя, собрав ее заново при помощи изоленты. Самое главное –разорвать электрическую цепь в нужном месте, ведь тогда собрать эту проводку не составит труда, неважно, где расположены все составляющие ее части.

    Схема подключения трех проходных выключателей из трех разных точек

    Управление освещением коридора или лестницы из трех различных мест чуть отличается от вариантов, которые мы обсуждали до этого, и эту разницу составляет наличие дополнительного элемента, который немного отличается по своей конструкции от обычных стационарных выключателей маршевого типа. Данный элемент называется перекрестным выключателем, и его присутствие разрешает задействовать в управлении источниками освещения уже не одну, а целых три схемы. Так, он может использоваться в качестве транзитного агрегата, не воздействуя никоим образом на работу двух оставшихся маршевых выключателей, а также на нем может быть построена схема замыкания и схема расключения проходного выключателя, поэтому он будет размыкать и соединять электрическую цепь автономно от остальных задействованных выключателей.

    Еще одно отличие данного модуля – наличие пяти, а не трех обычных клемм для подключения выключателя. Две клеммы применяются для подключения к первому проходному выключателю, еще две клеммы – подключаются ко второму маршевому устройству, а оставшаяся клемма обеспечивает оговоренную выше транзитность. Именно ее применение позволяет управлять одним и тем же источником освещения из трех различных точек, соединяясь, как правило, обыкновенным перемыкающим устройством с третьей клеммой.

    Двухклавишный выключатель и схема управления из разных мест дома двумя группами источников освещения

    Перед тем, как будет оговариваться схема подключения двухклавишного проходного выключателя, нужно точно знать его конструктивные особенности. Двухклавишный агрегат представляет собой два проходных одноклавишных выключателя, вмонтированных в единый корпус, оснащенный двумя рабочими клавишами. Осознание этого нюанса поможет не искать никаких скрытых тайн в устройстве выключателя, а без труда понять, как он подсоединяется в существующую в доме электрическую цепь. Поэтому и процедура подключения осуществляется точно таким же способом, как и установка простого проходного одноклавишного выключателя. Разница заключается в двух небольших нюансах.

    Так, на первый проходной выключатель, точнее на его стороны, электрическая энергия подается через один провод (напомним, что перемычка соединяет между собой клеммы от разных частей), во втором выключателе, который и служит точкой подключения источника освещения, каждая из фаз питает присоединенный к ней осветительный прибор.

    В одинарном проходном выключателе к каждому осветительному устройству прокладывалось по три провода, но в двухклавишном выключателе потребуется использовать пять проводов, протянутых к первому стационарному выключателю и шесть проводов для подключения ко второму. Разница в количестве проводов обусловлена тем, что на одном устройстве расположена общая входящая фаза, а на другом модуле расположены две фазы для разных источников освещения.

    Таким образом, можно отметить, что используя и проходные, и перекрестные выключатели с разным количеством клавиш (одной, двумя и тремя), можно создавать крайне сложные электрические схемы, при помощи которых можно спокойно управлять освещением помещения из разных точек в доме (и таких точек может быть достаточно много). Но тут возникает вопрос целесообразности количества таких точек, поэтому в ежедневной жизни оно ограничивается тремя «пунктами управления», лишь в некоторых домах возникает необходимость оборудовать управление светом из четырех-пяти точек. Но дело не в этом, а в том, что научившись монтировать и работать с простым проходным одноклавишным выключателем,  не трудно оперировать несколькими включателями, оборудованными, как одной, так и рядом клавиш, создавая различные осветительные схемы, удобные конкретно вам.

    Видео схема подключения проходного выключателя

    Загрузка…

    Схема подключения проходного выключателя с 2х или 3х мест

    Представим ситуацию: ночь, перед вами длинная лестница на второй этаж где темно, как в лесу. Вы нажали на выключатель света и стало светло, но когда поднялись по лестнице поняли, что свет может быть погашен только с помощью переключателя вверху…

    Чтобы иметь возможность включать и выключать свет из двух разных мест, просто купите дополнительный проходной переключатель для лестницы. Это не единственное решение, но, безусловно, самое популярное. Есть ещё импульсные переключатели, о которых сказано в другой записи. Но в рамках этой статьи будем разбирать следующие вопросы:

    • Работа лестничных выключателей
    • Способ подключения проходных переключателей
    • Практический пример и реализация схемы включения
    • Возможность создать схему управления лампой из 3х и более мест.

    Итак, благодаря лестничным переключателям можно зажечь одну и ту же лампу из двух разных мест. Не обязательно на лестнице. Это может быть любая большая комната, где разумно управлять лампой из двух мест. Вообще такие переключатели могут использоваться для включения / выключения любого устройства из двух мест, не обязательно лишь лампы.

    Как работают лестничные переключатели

    Упрощенная схема выглядит так (присмотритесь к анимации).

    1. Обеспечиваем электрический потенциал через фазовый провод ( L ).
    2. Выключатели соединены двумя коричневыми и серыми проводами (на схеме).
    3. Лампочка загорается когда электрический ток от L- провода достигает лампы.
    4. Схема может быть разорвана независимо, как с помощью лестничного переключателя S1, так и с помощью S2.
    5. С помощью лестничного выключателя не полностью разрывают цепь, а выбирают какой электрический потенциал передается второму выключателю.

    Таким образом, проходной переключатель имеет еще один контакт по сравнению с одиночным переключателем. В обычном 2, а тут 3 терминала для присоединения проводов.

    Следующая схема имеет больше общего с реальностью. Итак, посмотрим что здесь происходит:

    1. Шнур питания подключается к переключателю S1.
    2. Соединяем нейтральные ( N ) и защитные ( PE ) провода вне автоматических выключателей с помощью электрических разъемов. Защитный соединитель проводника соединен с корпусом лампы (или PE терминалом), нейтральный провод к клемме N.
    3. Силовой фазовый проводник ( L ) подключен к клемме № 1 переключателя S1. После этой операции и подачи напряжения электропотенциал будет подаваться либо на клемму № 2, либо на клемму № 3 переключателя S1.
    4. Следовательно, электрический ток 220 В на клеммах 2 или 3 достигнет переключателя S2.
    5. Если переключатели S1 и S2 находятся в одинаковых положениях, электрический потенциал появится на клемме № 1 переключателя S2 и свет загорится.

    Чтобы загорелась лампочка, крайне важно чтоб цепь не прерывалась начиная с фазного провода подачи 220 В (L) и заканчивая лампой.

    Принципиальная схема проходного выключателя

    Далее вы сможете увидеть метод подключения переключателей лестниц. Посмотрим на следующую принципиальную схему:

    На ней изменились три вещи:

    1. К коммутационной коробке S1 к переключателю S2 подключены два кабеля, которые используются для питания других переключателей освещения.
    2. Соединены все нейтральные и все защитные провода с двумя отдельными разъемами. Поскольку в терминале № 1 переключателя лестничной клетки S1 имеется только два контакта, необходимо использовать дополнительный электрический разъем, к которому они будут подключены: Фазовый провод питания L, фазовые провода приводящие к другим выключателям и источник питания S1.
    3. Между коробкой переключения S2 и лампой находится четвертый кабель (черный). Это может быть полезно в будущем, но в данной конфигурации он не используется и не связан ни с чем.

    Пошаговая установка

    Проходной выключатель S1

    Ещё раз напомним — всегда начинаем любую установку с отключением напряжения в сети 220V. Перед началом работы с помощью тестера напряжения убедитесь, что на силовых кабелях нет электрического потенциала, предпочтительно на всех выводах выходящих из короба.

    Вид проводов, что выходят из коробки. Нам нужен шнур питания и кабель, который направляется для переключения S2.

    Сразу подключим все провода, чтобы не пришлось снова откручивать переключатель позже.

    Подключим все нейтральные провода к одному разъему, а все защитные провода к другому разъему. Во время этой операции используйте плоскогубцы.

    Когда все нейтральные и защитные провода подключены, засовываем их в электрическую коробку. Осталось 5 фазных проводов:

    • Источник питания — 1 шт.
    • Для питания других выключателей — 2 шт.
    • Для лестничного выключателя S2 — 2 шт.

    Кабель питания и два шнура для других автоматических выключателей соединены вместе в электрическом разъеме. Также подключаем к этому разъему короткий кабель длиной в несколько сантиметров, который будет подключен к клемме 1 переключателя S1.

    Шнур короткого замыкания соединен с одной стороны, а провода, ведущие к переключателю S2 на второй (верхней) стороне переключателя. После подачи напряжения электрический потенциал в линии будет передаваться либо коричневому, либо черному проводу в зависимости от положения переключателя.

    Последний этап — сборка и выравнивание автоматического выключателя. Поставим назад рамку и клавишу. Вот ещё один рисунок того, как всё должно соединяться в коробе:

    Про установку более подробно говорили в статье об одиночных переключателях.

    Проходной выключатель S2

    Переходим ко второму месту (выключателю). У нас есть два кабеля, каждый из которых имеет 4 провода:

    • кабельный вывод от переключателя S1 (внизу)
    • кабель, который ведет к лампе (вверху)

    Из-за отсутствия синего проводника, серый провод обернут синей изолентой, чтобы показать что это нейтральный проводник.

    Подобно переключателю S1 соединяем защитные проводники с одним разъемом и нейтральными проводниками с помощью второго разъема.

    Осталось 4 фазных провода из которых черный, ведущий к лампе, в соответствии со схемой не будет использоваться.

    Фиксируем провода. С верхней стороны подключите провода от переключателя S1, а нижний фазовый провод направляется на лампу.

    В зависимости от положения переключателя S1, электрический потенциал будет либо на коричневом проводе (сверху), либо на черном проводе. То есть в зависимости от положения переключателя S2 направляющий провод к лампе (нижний коричневый) будет подключен к одному из верхних проводов.

    Теперь обратная сборка, снова надеть рамку и клавишу.

    Проходной выключатель на 3 места

    Возможно ли подключить большее количество переключателей для управления освещением одной лампы? При использовании только обычных ступенчатых переключателей невозможно реализовать управление лампой больше, чем из двух мест. Для ещё большего количества мест необходимо купить перекрестные переключатели, которые размещаются между лестничными, как показано на схеме.

    Подведём итог проделанных работ

    Таким образом лестничный переключатель представляет собой недорогой и простой способ управления освещением из двух разных мест. Однако для этого требуется предварительное планирование и прокладку дополнительных кабелей между ними ещё на стадии ремонта / строительства проводки. На более позднем этапе эта операция может быть затруднительной — придётся вести провод по стене или долбить канал в ней.

    1. Базовая работа коммутатора — коммутаторы Ethernet [Книга]

    Коммутаторы

    Ethernet связывают устройства Ethernet вместе путем ретрансляции кадров Ethernet между устройствами, подключенными к коммутаторам. Перемещая кадры Ethernet между портами коммутатора , коммутатор связывает трафик, переносимый отдельными сетевыми соединениями, в более крупную сеть Ethernet.

    Коммутаторы

    Ethernet выполняют свою функцию связывания путем соединения моста кадров Ethernet между сегментами Ethernet .Для этого они копируют кадры Ethernet с одного порта коммутатора на другой на основе адресов Media Access Control (MAC) в кадрах Ethernet. Мостовое соединение Ethernet было изначально определено в стандарте 802.1D IEEE для локальных и городских сетей: мосты управления доступом к среде (MAC). []

    Стандартизация операций моста в коммутаторах позволяет покупать коммутаторы у разных поставщиков, которые будут работать вместе при объединении в сеть.Это результат большой работы инженеров по стандартизации, направленных на определение набора стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

    Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли соединять вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet. В то время Ethernet поддерживал подключение только к коаксиальным кабелям. Позже, когда была разработана витая пара Ethernet и стали широко доступны коммутаторы с множеством портов, они часто использовались в качестве центральной точки подключения или концентратора кабельных систем Ethernet, что привело к названию «коммутирующий концентратор».«Сегодня на рынке эти устройства называют просто переключателями.

    С тех пор, как мосты Ethernet были впервые разработаны в начале 1980-х годов, многое изменилось. С годами компьютеры стали повсеместными, и многие люди используют несколько устройств на своей работе, включая ноутбуки, смартфоны и планшеты. Каждый телефон VoIP и каждый принтер — это компьютер, и даже системы управления зданием и средства контроля доступа (дверные замки) объединены в сеть. В современных зданиях есть несколько точек беспроводного доступа (AP) для обеспечения 802.11 сервисов Wi-Fi для смартфонов и планшетов, и каждая точка доступа также подключена к кабельной системе Ethernet. В результате современные сети Ethernet могут состоять из сотен коммутационных соединений в здании и тысяч коммутационных соединений в сети университетского городка.

    Вы должны знать, что есть еще одно сетевое устройство, используемое для соединения сетей, которое называется маршрутизатором . Существуют большие различия в способах работы мостов и маршрутизаторов, и у них обоих есть преимущества и недостатки, как описано в разделе «Маршрутизаторы или мосты?».Вкратце, мосты перемещают кадры между сегментами Ethernet на основе адресов Ethernet с минимальной настройкой моста или без нее. Маршрутизаторы перемещают пакетов между сетями на основе адресов протокола высокого уровня, и каждая связанная сеть должна быть настроена в маршрутизаторе. Однако и мосты, и маршрутизаторы используются для построения более крупных сетей, и оба устройства на рынке называются коммутаторами.

    Совет

    Мы будем использовать слова «мост» и «коммутатор» как синонимы для описания мостов Ethernet. Однако обратите внимание, что «коммутатор» — это общий термин для сетевых устройств, которые могут функционировать как мосты, или маршрутизаторы, или даже и то, и другое, в зависимости от их наборов функций и конфигурации. Дело в том, что с точки зрения сетевых экспертов, мост и маршрутизация — это разные виды коммутации пакетов с разными возможностями. В наших целях мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

    Хотя стандарт 802.1D предоставляет спецификации для соединения кадров локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие проблемы, как производительность моста или коммутатора или способ коммутатора. должен быть построен. Вместо этого поставщики конкурируют друг с другом, предлагая коммутаторы по разным ценам и с разными уровнями производительности и возможностей.

    Результатом стал большой и конкурентный рынок коммутаторов Ethernet, увеличивающий количество вариантов, которые у вас есть как у клиента.Широкий спектр моделей и возможностей коммутаторов может сбивать с толку. В главе 4 мы обсуждаем переключатели специального назначения и их использование.

    Сети существуют для перемещения данных между компьютерами. Для выполнения этой задачи сетевое программное обеспечение организует перемещаемые данные в кадры Ethernet. Кадры передаются по сетям Ethernet, а поле данных кадра используется для передачи данных между компьютерами. Кадры — это не что иное, как произвольные последовательности информации, формат которой определен в стандарте.

    Формат кадра Ethernet включает в себя адрес назначения в начале, содержащий адрес устройства, на которое отправляется кадр. [] Затем идет адрес источника, содержащий адрес устройства, отправляющего фрейм. За адресами следуют различные другие поля, включая поле данных, в котором передаются данные между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

    Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

    Кадры определены на уровне 2 или уровне канала передачи данных семислойной сетевой модели Open Systems Interconnection (OSI) .Семислойная модель была разработана для организации видов информации, передаваемой между компьютерами. Он используется для определения того, как эта информация будет отправляться, и для структурирования разработки стандартов передачи информации. Поскольку коммутаторы Ethernet работают с фреймами локальной сети на уровне канала передачи данных, вы иногда можете услышать, что они называются устройствами канального уровня, а также устройствами уровня 2 или коммутаторами уровня 2. []

    Коммутаторы Ethernet спроектированы таким образом, что их операции невидимы для устройств в сети, что объясняет, почему такой подход к соединению сетей также называется прозрачным мостом .«Прозрачный» означает, что когда вы подключаете коммутатор к системе Ethernet, никакие изменения в кадрах Ethernet, соединенных мостом, не вносятся. Коммутатор автоматически начнет работу, не требуя какой-либо настройки коммутатора или каких-либо изменений со стороны компьютеров, подключенных к сети Ethernet, что делает работу коммутатора прозрачной для них.

    Далее мы рассмотрим основные функции, используемые в мосте, чтобы сделать возможным пересылку кадров Ethernet с одного порта на другой.

    Коммутатор Ethernet управляет передачей кадров между портами коммутатора, подключенными к кабелям Ethernet, с использованием правил пересылки трафика , описанных в стандарте моста IEEE 802.1D. Перенаправление трафика основано на изучении адресов. Коммутаторы принимают решения о пересылке трафика на основе 48-битных адресов управления доступом к среде (MAC), используемых в стандартах LAN, включая Ethernet.

    Для этого коммутатор изучает, какие устройства, называемые в стандарте станциями , в каких сегментах сети, просматривая адреса источников во всех получаемых им кадрах.Когда устройство Ethernet отправляет фрейм, оно помещает в него два адреса. Эти два адреса — это адрес назначения устройства, на которое он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

    Способ «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждому порту на коммутаторе назначен уникальный заводской MAC-адрес . Однако, в отличие от обычного устройства Ethernet, которое принимает только адресованные ему кадры, интерфейс Ethernet, расположенный в каждом порту коммутатора, работает в беспорядочном режиме .В этом режиме интерфейс запрограммирован на прием всех кадров, которые он видит на этом порту, а не только кадров, отправляемых на MAC-адрес интерфейса Ethernet на этом порту коммутатора.

    При получении каждого кадра на каждом порту программное обеспечение коммутации смотрит на адрес источника кадра и добавляет этот адрес источника в таблицу адресов, которую поддерживает коммутатор. Таким образом коммутатор автоматически определяет, какие станции доступны на каких портах.

    На Рис. 1-2 показан коммутатор, соединяющий шесть устройств Ethernet.Для удобства мы используем короткие номера для адресов станций вместо фактических 6-байтовых MAC-адресов. Когда станции отправляют трафик, коммутатор принимает каждый отправленный кадр и создает таблицу, более формально называемую базой данных пересылки , которая показывает, какие станции и на каких портах доступны. После того, как каждая станция передала хотя бы один кадр, коммутатор получит базу данных пересылки, такую ​​как показано в Таблице 1-1.

    Рисунок 1-2. Изучение адреса в коммутаторе

    Таблица 1-1.База данных переадресации, поддерживаемая коммутатором

    9107

    6 0007

    9107

    6 7

    Порт Станция

    1

    10

    2

    2 9007

    3

    30

    4

    Нет станции

    5

    Нет станции

    25

    8

    35

    Эта база данных используется коммутатором для принятия решения о пересылке пакетов в процессе, называемом адаптивная фильтрация . Без базы данных адресов коммутатор должен был бы отправлять трафик, полученный на любом заданном порту, через все остальные порты, чтобы гарантировать, что он достиг пункта назначения. В базе данных адресов трафик фильтруется в соответствии с его адресатом. Коммутатор является «адаптивным» за счет автоматического изучения новых адресов. Эта способность к обучению позволяет вам добавлять новые станции в вашу сеть без необходимости вручную настраивать коммутатор, чтобы знать о новых станциях, или станциям, чтобы знать о коммутаторе. []

    Когда коммутатор получает кадр, предназначенный для адреса станции, которую он еще не видел, коммутатор отправляет кадр на все порты, кроме порта, на который он прибыл. [] Этот процесс называется лавинной рассылкой и более подробно поясняется позже в разделе «лавинная рассылка кадров».

    После того, как коммутатор создал базу данных адресов, он получает всю информацию, необходимую для выборочной фильтрации и пересылки трафика. Пока коммутатор изучает адреса, он также проверяет каждый кадр, чтобы принять решение о пересылке пакета на основе адреса назначения в кадре.Давайте посмотрим, как решение о переадресации работает в коммутаторе с восемью портами, как показано на рисунке 1-2.

    Предположим, что кадр отправляется со станции 15 на станцию ​​20. Поскольку кадр отправляется станцией 15, коммутатор считывает кадр через порт 6 и использует свою базу данных адресов, чтобы определить, какой из его портов связан с адресом назначения. в этом кадре. Здесь адрес назначения соответствует станции 20, а база данных адресов показывает, что для достижения станции 20 кадр должен быть отправлен через порт 2.

    Каждый порт коммутатора может сохранять кадры в памяти перед их передачей по кабелю Ethernet, подключенному к порту. Например, если порт уже занят передачей, когда фрейм прибывает для передачи, то фрейм может удерживаться на короткое время, необходимое порту для завершения передачи предыдущего фрейма. Для передачи кадра коммутатор помещает кадр в очередь коммутации пакетов для передачи на порт 2.

    Во время этого процесса коммутатор, передающий кадр Ethernet с одного порта на другой, не вносит изменений в данные, адреса или другие поля. базового кадра Ethernet.В нашем примере кадр передается в неизменном виде на порт 2 точно так же, как он был получен на порту 6. Таким образом, работа коммутатора прозрачна для всех станций в сети.

    Обратите внимание, что коммутатор не будет пересылать кадр, предназначенный для станции, которая находится в базе данных пересылки, на порт, если этот порт не подключен к целевому назначению. Другими словами, трафик, предназначенный для устройства на данном порту, будет отправляться только на этот порт; другие порты не увидят трафик, предназначенный для этого устройства.Эта логика коммутации сохраняет трафик изолированным только от тех кабелей или сегментов Ethernet, которые необходимы для получения кадра от отправителя и передачи этого кадра на устройство назначения.

    Это предотвращает поток ненужного трафика в другие сегменты сетевой системы, что является основным преимуществом коммутатора. Это контрастирует с ранней системой Ethernet, где трафик с любой станции был замечен всеми другими станциями, независимо от того, хотели они данных или нет. Фильтрация трафика коммутатора снижает нагрузку на трафик, переносимую набором кабелей Ethernet, подключенных к коммутатору, тем самым более эффективно используя пропускную способность сети.

    Коммутаторы автоматически удаляют записи в своей базе данных пересылки по истечении определенного периода времени — обычно пяти минут — если они не видят никаких кадров со станции. Следовательно, если станция не отправляет трафик в течение определенного периода времени, коммутатор удаляет запись о переадресации для этой станции. Это предотвращает переполнение базы данных пересылки устаревшими записями, которые могут не соответствовать действительности.

    Конечно, когда время ввода адреса истекло, коммутатор не будет иметь никакой информации в базе данных для этой станции в следующий раз, когда коммутатор получит предназначенный для него кадр. Это также происходит, когда станция вновь подключается к коммутатору или когда станция была выключена и снова включается более чем через пять минут. Так как же коммутатор обрабатывает пересылку пакетов неизвестной станции?

    Решение простое: коммутатор пересылает кадр, предназначенный для неизвестной станции, на все порты коммутатора, кроме того, на котором он был получен, таким образом лавинно передает кадр всем остальным станциям. Флудинг фрейма гарантирует, что фрейм с неизвестным адресом назначения достигнет всех сетевых подключений и будет услышан правильным устройством назначения, предполагая, что он активен и находится в сети.Когда неизвестное устройство отвечает обратным трафиком, коммутатор автоматически узнает, к какому порту подключено устройство, и больше не будет лавинно перенаправлять трафик на это устройство.

    Широковещательный и многоадресный трафик

    Помимо передачи кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый групповым адресом , который может быть принят группой станций. Они также могут отправлять кадры, адресованные всем станциям, используя широковещательный адрес .Групповые адреса всегда начинаются с определенной битовой комбинации, определенной в стандарте Ethernet, что позволяет коммутатору определять, какие кадры предназначены для определенного устройства, а не для группы устройств.

    Кадр, отправленный на адрес назначения многоадресной рассылки, может быть получен всеми станциями, настроенными на прослушивание этого адреса многоадресной рассылки. Программное обеспечение Ethernet, также называемое программным обеспечением «драйвер интерфейса», программирует интерфейс для приема кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой заданный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован для приема кадров, отправленных на один или несколько групповых адресов многоадресной рассылки, а также кадров, отправленных на одноадресный MAC-адрес, принадлежащий этому интерфейсу.

    Широковещательная и многоадресная пересылка

    Широковещательный адрес — это специальная многоадресная группа: группа всех станций в сети.Пакет, отправленный на широковещательный адрес (адрес всех единиц), получает каждая станция в локальной сети. Поскольку широковещательные пакеты должны приниматься всеми станциями в сети, коммутатор достигнет этой цели путем лавинной рассылки широковещательных пакетов на все порты, кроме порта, на который он был получен, поскольку нет необходимости отправлять пакет обратно на исходное устройство. Таким образом, широковещательный пакет, отправленный любой станцией, достигнет всех других станций в локальной сети.

    Многоадресный трафик может быть более трудным, чем широковещательные кадры.Более сложные (и обычно более дорогие) коммутаторы включают поддержку протоколов обнаружения групп многоадресной рассылки, которые позволяют каждой станции сообщать коммутатору об адресах групп многоадресной рассылки, которые она хочет услышать, поэтому коммутатор будет отправлять многоадресные пакеты только на порты. подключены к станциям, которые заявили о своей заинтересованности в приеме многоадресного трафика. Однако более дешевые коммутаторы, не имеющие возможности обнаруживать, какие порты подключены к станциям, прослушивающим данный многоадресный адрес, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на который был получен многоадресный трафик, как и широковещательные пакеты.

    Использование широковещательной и многоадресной передачи

    Станции отправляют широковещательные и многоадресные пакеты по ряду причин. Сетевые протоколы высокого уровня, такие как TCP / IP, используют широковещательные или многоадресные кадры как часть процесса обнаружения адресов. Широковещательные и многоадресные рассылки также используются для динамического назначения адресов, которое происходит при первом включении станции и требуется найти сетевой адрес высокого уровня. Многоадресная рассылка также используется некоторыми мультимедийными приложениями, которые отправляют аудио- и видеоданные в кадрах многоадресной рассылки для приема группами станций, а также многопользовательскими играми как способ отправки данных группе игроков.

    Следовательно, типичная сеть будет иметь некоторый уровень широковещательного и многоадресного трафика. Пока количество таких кадров остается на разумном уровне, проблем не будет. Однако, когда многие станции объединены коммутаторами в одну большую сеть, широковещательная и многоадресная лавинная рассылка коммутаторов может привести к значительному объему трафика. Большой объем широковещательного или многоадресного трафика может вызвать перегрузку сети, поскольку каждое устройство в сети должно принимать и обрабатывать широковещательные рассылки и определенные типы многоадресных рассылок; при достаточно высоких скоростях передачи пакетов могут возникнуть проблемы с производительностью станций.

    Потоковые приложения (видео), отправляющие многоадресную рассылку с высокой скоростью, могут генерировать интенсивный трафик. Системы резервного копирования и дублирования дисков, основанные на многоадресной рассылке, также могут генерировать большой трафик. Если этот трафик в конечном итоге будет перенаправлен на все порты, сеть может перегружаться. Один из способов избежать этой перегрузки — ограничить общее количество станций, подключенных к одной сети, чтобы скорость широковещательной и многоадресной передачи не становилась настолько высокой, чтобы создавать проблемы.

    Другой способ ограничить скорость многоадресных и широковещательных пакетов — разделить сеть на несколько виртуальных локальных сетей (VLAN) .Еще один способ — использовать маршрутизатор, также называемый коммутатором уровня 3. Поскольку маршрутизатор не пересылает автоматически широковещательные и многоадресные рассылки, это создает отдельные сетевые системы. [] Эти методы управления распространением многоадресных и широковещательных рассылок обсуждаются в Главе 2 и Главе 3 соответственно.

    До сих пор мы видели, как один коммутатор может пересылать трафик на основе динамически создаваемой базы данных переадресации. Основная трудность этой простой модели работы коммутатора заключается в том, что множественные соединения между коммутаторами могут создавать петли, приводящие к перегрузке и перегрузке сети.

    Конструкция и работа Ethernet требует, чтобы между любыми двумя станциями мог существовать только один путь передачи пакетов. Ethernet растет за счет расширения ветвей в топологии сети , называемой древовидной структурой, которая состоит из нескольких коммутаторов, ответвляющихся от центрального коммутатора. Опасность состоит в том, что в достаточно сложной сети коммутаторы с несколькими соединениями между коммутаторами могут создавать в сети кольцевые пути.

    В сети с коммутаторами, соединенными вместе для формирования петли пересылки пакетов, пакеты будут бесконечно циркулировать по петле, создавая очень высокий уровень трафика и вызывая перегрузку.

    Зацикленные пакеты будут циркулировать с максимальной скоростью сетевых каналов, пока скорость трафика не станет настолько высокой, что сеть станет насыщенной. Широковещательные и многоадресные кадры, а также одноадресные кадры неизвестным адресатам обычно лавинно рассылаются на все порты базового коммутатора, и весь этот трафик будет циркулировать в таком цикле. После формирования петли этот режим сбоя может произойти очень быстро, в результате чего сеть будет полностью занята отправкой широковещательных, многоадресных и неизвестных кадров, и станциям будет очень трудно отправлять фактический трафик.

    К сожалению, таких петель, как пунктирный путь, показанный стрелками на рис. 1-3, слишком легко реализовать, несмотря на все ваши попытки их избежать. По мере того, как сети разрастаются и включают в себя все больше коммутаторов и коммутационных шкафов, становится трудно точно знать, как все соединено вместе, и не дать людям по ошибке создать петлю.

    Рисунок 1-3. Петля пересылки между коммутаторами

    Хотя петля на чертеже должна быть очевидной, в достаточно сложной сетевой системе любому, кто работает в сети, может быть сложно узнать, подключены ли коммутаторы таким образом, чтобы петлевые пути.Стандарт моста IEEE 802.1D предоставляет протокол связующего дерева, чтобы избежать этой проблемы, автоматически подавляя петли пересылки.

    Назначение протокола связующего дерева (STP) — позволить коммутаторам автоматически создавать набор путей без петель, даже в сложной сети с несколькими путями, соединяющими несколько коммутаторов. Он предоставляет возможность динамически создавать древовидную топологию в сети, блокируя пересылку любых пакетов на определенных портах, и гарантирует, что набор коммутаторов Ethernet может автоматически настраиваться для создания путей без петель.Стандарт IEEE 802.1D описывает работу связующего дерева, и каждый коммутатор, заявляющий о соответствии стандарту 802.1D, должен включать возможность связующего дерева. []

    Работа алгоритма связующего дерева основана на сообщениях конфигурации, отправляемых каждым коммутатором в пакетах, называемых блоками данных протокола моста или BPDU. Каждый пакет BPDU отправляется на многоадресный адрес назначения, назначенный для операции связующего дерева. Все коммутаторы IEEE 802.1D присоединяются к группе многоадресной рассылки BPDU и прослушивают кадры, отправленные на этот адрес, чтобы каждый коммутатор мог отправлять и получать сообщения конфигурации связующего дерева. []

    Процесс создания связующего дерева начинается с использования информации в сообщениях конфигурации BPDU для автоматического выбора корневого моста . Выбор основан на идентификаторе моста (BID), который, в свою очередь, основан на комбинации настраиваемого значения приоритета моста (32 768 по умолчанию) и уникального MAC-адреса Ethernet, назначенного каждому мосту для использования процессом связующего дерева. называется системный MAC. Мосты отправляют друг другу пакеты BPDU, и мост с наименьшим BID автоматически выбирается в качестве корневого моста.

    Если для приоритета моста было оставлено значение по умолчанию 32 768, тогда мост с наименьшим числовым значением Ethernet-адреса будет выбран в качестве корневого моста. [] В примере, показанном на рисунке 1-4, коммутатор 1 имеет самый низкий BID, и конечным результатом процесса выбора связующего дерева является то, что коммутатор 1 стал корневым мостом. Выбор корневого моста создает основу для остальных операций, выполняемых протоколом связующего дерева.

    Выбор пути с наименьшей стоимостью

    После выбора корневого моста каждый некорневой мост использует эту информацию, чтобы определить, какой из его портов имеет наименее затратный путь к корневому мосту, а затем назначает этот порт корневым. порт (RP).Все остальные мосты определяют, какой из их портов, подключенных к другим каналам, имеет наименее затратный путь к корневому мосту. Мосту с наименее затратным путем назначается роль назначенного моста (DB), а порты в DB назначаются как назначенные порты (DP).

    Рисунок 1-4. Операция связующего дерева

    Стоимость пути основана на скорости, с которой работают порты, при этом более высокие скорости приводят к снижению затрат. Когда пакеты BPDU проходят через систему, они накапливают информацию о количестве портов, через которые они проходят, и о скорости каждого порта.Пути с более медленными портами будут иметь более высокие затраты. Общая стоимость данного пути через несколько коммутаторов — это сумма затрат всех портов на этом пути.

    Подсказка

    Если существует несколько путей к корню с одинаковой стоимостью, то будет использоваться путь, подключенный к мосту с наименьшим идентификатором моста.

    В конце этого процесса мосты выбрали набор корневых портов и назначенных портов, что позволяет мостам удалять все кольцевые пути и поддерживать дерево пересылки пакетов, которое охватывает весь набор устройств, подключенных к сети. , отсюда и название «протокол связующего дерева».”

    После того, как процесс связующего дерева определил состояние порта, комбинация корневых портов и назначенных портов предоставляет алгоритму связующего дерева информацию, необходимую для определения наилучших путей и блокировки всех других путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключена , блокируя пересылку пакетов на этом порту.

    Пока заблокированные порты не пересылают пакеты, они продолжают получать BPDU. Заблокированный порт показан на рис. 1-4 буквой «B», указывающей, что порт 10 на коммутаторе 3 находится в режиме блокировки и что канал не пересылает пакеты. Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) отправляет пакеты BPDU каждые две секунды для отслеживания состояния сети, и заблокированный порт может стать разблокированным при обнаружении изменения пути.

    Состояния портов связующего дерева

    Когда активное устройство подключено к порту коммутатора, порт проходит через несколько состояний, поскольку он обрабатывает любые BPDU, которые он может получить, и процесс связующего дерева определяет, в каком состоянии должен находиться порт. в любой момент времени. Два состояния называются прослушивание и обучение , во время которых процесс связующего дерева прослушивает BPDU, а также изучает адреса источника из любых полученных кадров.

    На рисунке 1-5 показаны состояния портов связующего дерева, которые включают следующее:

    Неполноценный
    Порт в этом состоянии был намеренно отключен администратором или автоматически отключен из-за разрыва соединения. Это также может быть порт, который вышел из строя и больше не работает. В состояние «Отключено» можно войти или выйти из любого другого состояния.
    Блокировка
    Порт, который включен, но не является корневым или назначенным портом, может вызвать петлю коммутации, если он был активен.Чтобы этого избежать, порт переводится в состояние блокировки. Данные станции не отправляются и не принимаются через блокирующий порт. После инициализации порта (соединение устанавливается, включается питание) порт обычно переходит в состояние блокировки. После обнаружения через BPDU или тайм-ауты того, что порту может потребоваться стать активным, порт перейдет в состояние прослушивания на пути к состоянию пересылки. Блокирующий порт также может перейти в состояние пересылки, если другие ссылки не работают. Данные BPDU по-прежнему принимаются, пока порт находится в состоянии блокировки.
    Прослушивание
    В этом состоянии порт отбрасывает трафик, но продолжает обрабатывать пакеты BPDU, полученные через порт, и воздействует на любую новую информацию, которая может заставить порт вернуться в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, могут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, привести к тому, что порт станет частью связующего дерева или вернется в состояние блокировки.
    Учусь
    В этом состоянии порт еще не пересылает кадры, но он изучает адреса источника из всех полученных кадров и добавляет их в базу данных фильтрации. Коммутатор заполнит таблицу MAC-адресов пакетами, полученными через порт (до истечения таймера), прежде чем перейти в состояние пересылки.
    Пересылка
    Это рабочее состояние, в котором порт отправляет и принимает данные станции. Входящие BPDU также отслеживаются, чтобы мост мог определить, нужно ли ему перевести порт в состояние блокировки, чтобы предотвратить образование петли.

    Рисунок 1-5. Состояния портов связующего дерева

    В исходном протоколе связующего дерева состояния прослушивания и обучения длились 30 секунд, в течение которых пакеты не пересылались. В новом протоколе Rapid Spanning Tree Protocol можно назначить тип порта «граница» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, телефон VoIP, принтер и т. Д.) И не к другому переключателю. Это позволяет конечному автомату RSTP обходить процессы обучения и прослушивания на этом порту и немедленно переходить в состояние пересылки.Разрешение станции немедленно начать отправку и получение пакетов помогает избежать таких проблем, как тайм-ауты приложений на компьютерах пользователей при их перезагрузке. [] Хотя это не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP с их типом порта, чтобы избежать проблем на компьютерах пользователей. Установка типа порта на граничный также означает, что RSTP не нужно отправлять пакет BPDU при изменении состояния канала (соединение вверх или вниз) на этом порту, что помогает уменьшить объем трафика связующего дерева в сети.

    Подсказка

    Изобретатель протокола остовного дерева, Радия Перлман, написала стихотворение, описывающее, как это работает. [] При чтении стихотворения полезно знать, что с точки зрения математики сеть может быть представлена ​​как тип графа, называемого сеткой, и что цель протокола связующего дерева — превратить любую заданную сетевую сетку в дерево. структура без петель, охватывающая весь набор сегментов сети.

    Думаю, я никогда не увижу
    График красивее дерева.
    Дерево, важнейшее свойство которого
    — это соединение без петель.
    Дерево, которое должно обязательно охватывать
    Так что пакеты могут достигать любой LAN.
    Сначала нужно выбрать корень.
    По ID избран.
    Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
    В дереве размещены эти пути.
    Сетка создается людьми вроде меня,
    Затем мосты находят остовное дерево.

    — Радиа Перлман Алгорим

    Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, здесь не описаны другие подробности и сложности. Полная информация о том, как работает конечный автомат связующего дерева, описана в стандартах IEEE 802.1, с которыми можно ознакомиться для более полного понимания протокола и того, как он функционирует. Подробные сведения об улучшениях связующего дерева для конкретных поставщиков можно найти в документации поставщика. См. Приложение A для ссылок на дополнительную информацию.

    Исходный протокол связующего дерева, стандартизованный в IEEE 802.1D определил единый процесс связующего дерева, работающий на коммутаторе, управляющий всеми портами и виртуальными локальными сетями с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать собственные усовершенствования в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Такой подход был использован Cisco Systems для версии, которую они называют связующим деревом для каждой VLAN (PVST).

    Стандартный протокол связующего дерева IEEE развивался на протяжении многих лет.Обновленная версия, получившая название Rapid Spanning Tree Protocol, была определена в 2004 году. Как следует из названия, Rapid Spanning Tree увеличила скорость работы протокола. RSTP был разработан для обеспечения обратной совместимости с исходной версией связующего дерева. Стандарт 802.1Q включает как RSTP, так и новую версию связующего дерева под названием Multiple Spanning Tree (MST), которое также разработано для обеспечения обратной совместимости с предыдущими версиями. [] MST дополнительно обсуждается в Виртуальных локальных сетях.

    При построении сети с несколькими коммутаторами вам необходимо обратить особое внимание на то, как поставщик ваших коммутаторов развернул связующее дерево, а также на версию связующего дерева, которую используют ваши коммутаторы. Наиболее часто используемые версии, классический STP и более новый RSTP, совместимы и не требуют настройки, что приводит к операции «подключи и работай».

    Прежде чем вводить новый коммутатор в работу в сети, внимательно прочтите документацию поставщика и убедитесь, что вы понимаете, как все работает.Некоторые поставщики могут не включать связующее дерево по умолчанию для всех портов. Другие поставщики могут реализовать специальные функции или версии связующего дерева для конкретных поставщиков. Как правило, поставщик будет усердно работать, чтобы убедиться, что его реализация связующего дерева «просто работает» со всеми другими коммутаторами, но существует достаточно вариаций в функциях и конфигурации связующего дерева, при которых вы можете столкнуться с проблемами. Чтение документации и тестирование новых коммутаторов перед их развертыванием в сети может помочь избежать любых проблем.

    Одиночное полнодуплексное соединение Ethernet предназначено для перемещения кадров Ethernet между интерфейсами Ethernet на каждом конце соединения. Он работает с известной скоростью передачи данных и известной максимальной частотой кадров. [] Все соединения Ethernet с заданной скоростью будут иметь одинаковые характеристики скорости передачи данных и частоты кадров. Однако добавление коммутаторов в сеть создает более сложную систему. Теперь ограничения производительности вашей сети становятся комбинацией производительности соединений Ethernet и производительности коммутаторов, а также любых перегрузок, которые могут возникнуть в системе, в зависимости от топологии.Вы должны убедиться, что приобретаемые вами коммутаторы обладают достаточной производительностью для выполнения своей работы.

    Производительность внутренней коммутирующей электроники может быть не в состоянии поддерживать полную частоту кадров, поступающую со всех портов. Другими словами, если все порты одновременно представляют коммутатору высокие нагрузки трафика, которые также являются непрерывными, а не просто короткими пакетами, коммутатор может не справиться с объединенной скоростью трафика и может начать отбрасывать кадры. Это известно как блокировка , состояние в системе коммутации, в которой недостаточно доступных ресурсов для обеспечения потока данных через коммутатор.Неблокирующий коммутатор — это коммутатор, который обеспечивает достаточную внутреннюю коммутационную способность для обработки полной нагрузки, даже когда все порты одновременно активны в течение длительных периодов времени. Однако даже неблокирующий коммутатор будет отбрасывать кадры, когда порт становится перегруженным, в зависимости от шаблонов трафика.

    Производительность пересылки пакетов

    Типичное оборудование коммутатора имеет выделенные вспомогательные схемы, которые предназначены для повышения скорости, с которой коммутатор может пересылать кадры и выполнять такие важные функции, как поиск адресов кадров в базе данных фильтрации адресов.Поскольку вспомогательные схемы и высокоскоростная буферная память являются более дорогими компонентами, общая производительность коммутатора представляет собой компромисс между стоимостью этих высокопроизводительных компонентов и ценой, которую готовы платить большинство клиентов. Таким образом, вы обнаружите, что не все переключатели работают одинаково.

    Некоторые менее дорогие устройства могут иметь более низкую производительность пересылки пакетов, меньшие таблицы фильтрации адресов и меньшие размеры буферной памяти. Коммутаторы большего размера с большим количеством портов обычно имеют компоненты с более высокой производительностью и более высокую цену.Коммутаторы, способные обрабатывать максимальную частоту кадров на всех своих портах, также называемые неблокирующими коммутаторами, могут работать на скорости канала . В наши дни широко распространены полностью неблокирующие коммутаторы, которые могут обрабатывать максимальную скорость передачи данных одновременно на всех портах, но всегда полезно проверить спецификации на коммутатор, который вы рассматриваете.

    Требуемая производительность и стоимость приобретаемых коммутаторов могут варьироваться в зависимости от их расположения в сети.Коммутаторы, которые вы используете в ядре сети, должны иметь достаточно ресурсов для обработки высоких нагрузок трафика. Это потому, что в ядре сети сходится трафик от всех станций сети. Базовые коммутаторы должны иметь ресурсы для обработки нескольких разговоров, высокой нагрузки трафика и длительного трафика. С другой стороны, коммутаторы, используемые на границах сети, могут иметь более низкую производительность, поскольку они требуются только для обработки нагрузки трафика непосредственно подключенных станций.

    Все коммутаторы содержат некоторую высокоскоростную буферную память, в которой фрейм сохраняется, хотя и ненадолго, перед переадресацией на другой порт или порты коммутатора. Этот механизм известен как коммутация с промежуточным хранением . Все коммутаторы, совместимые с IEEE 802.1D, работают в режиме с промежуточным хранением, в котором пакет полностью принимается портом и помещается в буферную память высокоскоростного порта (сохраняется) перед пересылкой. Больший объем буферной памяти позволяет мосту обрабатывать более длинные потоки последовательных кадров, повышая производительность коммутатора при наличии всплесков трафика в локальной сети.Обычная конструкция коммутатора включает пул высокоскоростной буферной памяти, которую можно динамически распределять по отдельным портам коммутатора по мере необходимости.

    Учитывая, что коммутатор — это компьютер специального назначения, центральный процессор и оперативная память коммутатора важны для таких функций, как операции связующего дерева, предоставление управляющей информации , управление потоками многоадресных пакетов и управление портом коммутатора и конфигурацией функций.

    Как обычно в компьютерной индустрии, чем выше производительность процессора и оперативной памяти, тем лучше, но вы также заплатите больше.Продавцы часто не упрощают поиск спецификаций ЦП и ОЗУ коммутатора. Как правило, более дорогие коммутаторы предоставляют эту информацию, но вы не сможете заказать более быстрый процессор или больше оперативной памяти для данного коммутатора. Вместо этого это информация, полезная для сравнения моделей от поставщика или среди поставщиков, чтобы увидеть, какие коммутаторы имеют лучшие характеристики.

    Производительность коммутатора включает ряд показателей, включая максимальную полосу пропускания или коммутационную способность электронных компонентов коммутатора пакетов внутри коммутатора.Вы также должны увидеть максимальное количество MAC-адресов, которое может содержать база данных адресов, а также максимальную скорость в пакетах в секунду, которую коммутатор может пересылать на объединенный набор портов.

    Здесь показан набор спецификаций коммутатора, скопированный из типовой таблицы данных поставщика. Спецификации поставщика выделены жирным шрифтом. Для простоты в нашем примере мы показываем спецификации небольшого недорогого коммутатора с пятью портами. Это предназначено, чтобы показать вам некоторые типичные значения переключателей, а также помочь вам понять, что означают значения и что происходит, когда маркетинг и спецификации встречаются на одной странице.

    Экспедирование
    С промежуточным хранением
    Относится к стандартному мосту 802.1D, при котором пакет полностью принимается через порт и в буфер порта («хранилище») перед пересылкой.
    Буферизация пакетов 128 КБ на кристалле
    Общий объем буферизации пакетов, доступный для всех портов. Буферизация распределяется между портами по запросу. Это типичный уровень буферизации для небольшого, легкого, пятипортового коммутатора, предназначенного для поддержки клиентских соединений в домашнем офисе.

    Tip

    Некоторые коммутаторы, предназначенные для использования в центрах обработки данных и других специализированных сетях, поддерживают режим работы, называемый сквозной коммутацией , в котором процесс пересылки пакетов начинается до того, как весь пакет будет считан в буферную память. Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для пересылки пакета через коммутатор. Этот метод также пересылает пакеты с ошибками, поскольку он начинает пересылку пакета до того, как будет получено поле проверки ошибок.

    Производительность
    Пропускная способность: 10 Гбит / с (без блокировки)
    Поскольку этот коммутатор может обрабатывать полную нагрузку трафика на всех портах, работающих с максимальной скоростью трафика на каждом порту, это неблокирующий коммутатор. Пять портов могут работать со скоростью до 1 Гбит / с каждый. В полнодуплексном режиме максимальная скорость через коммутатор со всеми активными портами составляет 5 Гбит / с в исходящем направлении (также называемом «исходящим») и 5 ​​Гбит / с во входящем направлении (также называемом «входящим». »).Поставщики любят указывать в своих спецификациях совокупную пропускную способность 10 Гбит / с, хотя входящие данные 5 Гбит / с на пяти портах отправляются как 5 Гбит / с исходящих данных. Если вы считаете максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы правы технически, но не преуспели бы в маркетинге. []
    Стоимость пересылки
    Порт 10 Мбит / с: 14800 пакетов / с
    Порт 100 Мбит / с: 148 800 пакетов / с
    Порт 1000 Мбит / с: 1 480 000 пакетов / с
    Эти спецификации показывают, что порты могут обрабатывать полную скорость коммутации пакетов, состоящую из кадров Ethernet минимального размера (64 байта), что является такой же высокой, как скорость передачи пакетов при минимальном размере кадра.Фреймы большего размера будут иметь более низкую скорость передачи пакетов в секунду, поэтому это максимальная производительность коммутатора Ethernet. Это показывает, что коммутатор может поддерживать максимальную скорость передачи пакетов на всех портах на всех поддерживаемых скоростях.
    Задержка (с использованием пакетов размером 1500 байт)
    10 Мбит / с: 30 микросекунд (макс.)
    100 Мбит / с: 6 микросекунд (макс.)
    1000 Мбит / с: 4 микросекунды (макс.)
    Это количество времени, необходимое для перемещения кадра Ethernet из принимающего порта в передающий порт, при условии, что передающий порт доступен и не занят передачей какого-либо другого кадра.Это мера внутренней задержки переключения, создаваемой электроникой переключателя. Это измерение также отображается как 30 мкс с использованием греческого символа «мю» для обозначения «микро». Микросекунда — это одна миллионная секунды, а задержка в 30 миллионных секунды на портах 10 Мбит / с — разумное значение для недорогого коммутатора. При сравнении переключателей более низкое значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.
    База данных MAC-адресов: 4,000
    Этот коммутатор может поддерживать до 4000 уникальных адресов станций в своей базе данных адресов.Этого более чем достаточно для пятипортового коммутатора, предназначенного для домашнего и небольшого офисов.
    Средняя наработка на отказ
    (Среднее время безотказной работы):> 1 миллион часов (~ 114 лет) Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор мал, не имеет вентилятора, который может износиться, и имеет небольшое количество компонентов; не так много элементов, которые могут потерпеть неудачу. Это не означает, что коммутатор не может выйти из строя, но в этой электронике мало отказов, что приводит к большой средней наработке на отказ для данной конструкции переключателя.
    Соответствие стандартам
    IEEE 802.3i 10BASE-T Ethernet
    IEEE 802.3u 100BASE-TX Fast Ethernet
    IEEE 802.3ab 1000BASE-T Gigabit Ethernet
    Отмечает теги приоритета IEEE 802.1p и DSCP
    Jumbo-фрейм: до 9720 байт
    Под заголовком «Соответствие стандартам» поставщик предоставил подробный список стандартов, соответствие которым этот коммутатор может претендовать.Первые три пункта означают, что порты коммутатора поддерживают стандарты Ethernet для витой пары для скоростей 10/100/1000 Мбит / с. Эти скорости выбираются автоматически при взаимодействии с клиентским соединением с использованием протокола автосогласования Ethernet. Затем поставщик заявляет, что этот коммутатор будет учитывать теги приоритета Class of Service в кадре Ethernet, сначала отбрасывая трафик с тегами с более низким приоритетом в случае перегрузки порта. Последний пункт в этом подробном списке отмечает, что коммутатор может обрабатывать нестандартные размеры кадров Ethernet, часто называемые «jumbo-кадрами», которые иногда настраиваются на интерфейсах Ethernet для определенной группы клиентов и их серверов (серверов) в попытке для повышения производительности. []

    Этот набор спецификаций поставщика показывает, какие скорости портов поддерживает коммутатор, и дает представление о том, насколько хорошо коммутатор будет работать в вашей системе. При покупке более крупных и высокопроизводительных коммутаторов, предназначенных для использования в ядре сети, вам следует учитывать другие характеристики коммутатора. Сюда входит поддержка дополнительных функций, таких как протоколы управления многоадресной рассылкой, доступ к командной строке, позволяющий настраивать коммутатор, и простой протокол сетевого управления, позволяющий контролировать работу и производительность коммутатора.

    При использовании коммутаторов необходимо учитывать требования к сетевому трафику. Например, если ваша сеть включает высокопроизводительных клиентов, которые предъявляют требования к одному серверу или набору серверов, то любой используемый вами коммутатор должен иметь достаточную производительность внутренней коммутации, достаточно высокие скорости портов и скорости восходящего канала, а также достаточное количество буферов портов для обработки задача. В общем, более дорогие коммутаторы с высокопроизводительными коммутационными матрицами также имеют хорошие уровни буферизации, но вам необходимо внимательно прочитать спецификации и сравнить различных поставщиков, чтобы убедиться, что вы получаете лучший коммутатор для работы.

    Транзисторы — learn.sparkfun.com

    Добавлено в избранное Любимый 77

    Приложения I: переключатели

    Одно из самых фундаментальных применений транзистора — это его использование для управления потоком энергии к другой части схемы — использование его в качестве электрического переключателя. Управляя им либо в режиме отсечки, либо в режиме насыщения, транзистор может создавать двоичный эффект включения / выключения переключателя.

    Транзисторные переключатели являются важными строительными блоками; они используются для создания логических вентилей, которые используются для создания микроконтроллеров, микропроцессоров и других интегральных схем.Ниже приведены несколько примеров схем.

    Транзисторный переключатель

    Давайте посмотрим на самую фундаментальную схему транзисторного переключателя: переключатель NPN. Здесь мы используем NPN для управления мощным светодиодом:

    Наш управляющий вход проходит в базу, выход привязан к коллектору, а на эмиттере поддерживается фиксированное напряжение.

    В то время как для обычного переключателя требуется физическое переключение исполнительного механизма, этот переключатель управляется напряжением на базовом выводе. Вывод микроконтроллера ввода / вывода, как и на Arduino, может быть запрограммирован на высокий или низкий уровень для включения или выключения светодиода.

    Когда напряжение на базе больше 0,6 В (или какое бы там значение у вашего транзистора V th ), транзистор начинает насыщаться и выглядит как короткое замыкание между коллектором и эмиттером. Когда напряжение на базе меньше 0,6 В, транзистор находится в режиме отсечки — ток не течет, потому что это выглядит как разрыв цепи между C и E.

    Схема, приведенная выше, называется переключателем нижнего уровня , потому что переключатель — наш транзистор — находится на стороне низкого (заземления) цепи.В качестве альтернативы мы можем использовать транзистор PNP для создания переключателя верхнего плеча:

    Подобно схеме NPN, база — это наш вход, а эмиттер подключен к постоянному напряжению. Однако на этот раз эмиттер имеет высокий уровень, а нагрузка подключена к транзистору со стороны земли.

    Эта схема работает так же хорошо, как и коммутатор на основе NPN, но есть одно огромное отличие: чтобы включить нагрузку, база должна быть низкой. Это может вызвать проблемы, особенно если высокое напряжение нагрузки (V CC — 12 В, подключенное к эмиттеру V E на этом рисунке) выше, чем высокое напряжение нашего управляющего входа.Например, эта схема не будет работать, если вы попытаетесь использовать Arduino с напряжением 5 В для выключения двигателя 12 В. В этом случае было бы невозможно выключить выключателем , потому что V B (соединение с управляющим контактом) всегда будет меньше, чем V E .

    Базовые резисторы
    !

    Вы заметите, что каждая из этих схем использует последовательный резистор между управляющим входом и базой транзистора. Не забудьте добавить этот резистор! Транзистор без резистора на базе похож на светодиод без токоограничивающего резистора.

    Напомним, что в некотором смысле транзистор — это просто пара соединенных между собой диодов. Мы смещаем в прямом направлении диод база-эмиттер, чтобы включить нагрузку. Для включения диоду требуется всего 0,6 В, большее напряжение означает больший ток. Некоторые транзисторы могут быть рассчитаны только на ток, протекающий через них не более 10–100 мА. Если вы подаете ток выше максимального номинала, транзистор может взорваться.

    Последовательный резистор между нашим источником управления и базой ограничивает ток в базе .Узел база-эмиттер может получить свое счастливое падение напряжения 0,6 В, а резистор может снизить оставшееся напряжение. Значение резистора и напряжение на нем определяют ток.

    Резистор должен быть достаточно большим, чтобы эффективно ограничивать ток , но достаточно маленьким, чтобы питать базу достаточным током . Обычно достаточно от 1 мА до 10 мА, но чтобы убедиться в этом, проверьте техническое описание транзистора.

    Цифровая логика

    Транзисторы

    можно комбинировать для создания всех наших основных логических вентилей: И, ИЛИ, и НЕ.

    (Примечание: в наши дни полевые МОП-транзисторы с большей вероятностью будут использоваться для создания логических вентилей, чем биполярные транзисторы. Полевые МОП-транзисторы более энергоэффективны, что делает их лучшим выбором.)

    Инвертор

    Вот схема транзистора, которая реализует инвертор , или НЕ вентиль:

    Инвертор на транзисторах.

    Здесь высокое напряжение на базе включает транзистор, который эффективно соединяет коллектор с эмиттером.Поскольку эмиттер напрямую подключен к земле, коллектор тоже будет (хотя он будет немного выше, где-то около V CE (sat) ~ 0,05-0,2 В). С другой стороны, если на входе низкий уровень, транзистор выглядит как разомкнутая цепь, а выход подтянут до VCC

    .

    (На самом деле это фундаментальная конфигурация транзистора под названием с общим эмиттером . Подробнее об этом позже.)

    И Ворота

    Вот пара транзисторов, используемых для создания логического элемента И с 2 входами :

    2-входной логический элемент И на транзисторах.

    Если один из транзисторов выключен, то на выходе коллектора второго транзистора будет установлен низкий уровень. Если оба транзистора включены (на обоих базах высокий уровень), то выходной сигнал схемы также высокий.

    OR Выход

    И, наконец, вот логический элемент ИЛИ с 2 входами :

    2-входной логический элемент ИЛИ на транзисторах.

    В этой схеме, если один (или оба) A или B имеют высокий уровень, этот соответствующий транзистор включается и подтягивает выходной сигнал к высокому уровню.Если оба транзистора выключены, то через резистор выводится низкий уровень.

    Н-образный мост

    H-мост — это транзисторная схема, способная приводить в движение двигатели как по часовой, так и против часовой стрелки . Это невероятно популярная трасса — движущая сила бесчисленных роботов, которые должны уметь двигаться как на вперед, так и на назад.

    По сути, H-мост представляет собой комбинацию из четырех транзисторов с двумя входными линиями и двумя выходами:

    Вы можете догадаться, почему это называется H-мостом?

    (Примечание: обычно у хорошо спроектированного H-моста есть нечто большее, включая обратные диоды, базовые резисторы и триггеры Шмидта.)

    Если оба входа имеют одинаковое напряжение, выходы двигателя будут иметь одинаковое напряжение, и двигатель не сможет вращаться. Но если два входа противоположны, двигатель будет вращаться в одном или другом направлении.

    H-мост имеет таблицу истинности, которая выглядит примерно так:

    Вход A Вход B Выход A Выход B Направление двигателя
    0 0 1 1 Остановлено (торможение)
    0 1 0 По часовой стрелке
    1 0 0 1 Против часовой стрелки
    1 1 0 торможение

    Осцилляторы

    Генератор — это схема, которая генерирует периодический сигнал, который колеблется между высоким и низким напряжением.Генераторы используются во всевозможных схемах: от простого мигания светодиода до генерации тактового сигнала для управления микроконтроллером. Есть много способов создать схему генератора, включая кварцевые кристаллы, операционные усилители и, конечно же, транзисторы.

    Вот пример колебательного контура, который мы называем нестабильным мультивибратором . Используя обратную связь , мы можем использовать пару транзисторов для создания двух дополняющих осциллирующих сигналов.

    Помимо двух транзисторов, конденсаторы являются настоящим ключом к этой схеме.Колпачки поочередно заряжаются и разряжаются, в результате чего два транзистора поочередно включаются и выключаются.

    Анализ работы этой схемы — отличное исследование работы как конденсаторов, так и транзисторов. Для начала предположим, что C1 полностью заряжен (сохраняется напряжение около V CC ), C2 разряжен, Q1 включен, а Q2 выключен. Вот что происходит после этого:

    • Если Q1 включен, то левая пластина C1 (на схеме) подключена примерно к 0 В. Это позволит C1 разряжаться через коллектор Q1.
    • Пока C1 разряжается, C2 быстро заряжается через резистор меньшего номинала — R4.
    • Как только C1 полностью разрядится, его правая пластина будет подтянута примерно до 0,6 В, что включит Q2.
    • На этом этапе мы поменяли местами состояния: C1 разряжен, C2 заряжен, Q1 выключен, а Q2 включен. Теперь танцуем в другую сторону.
    • Q2 включен, позволяет C2 разряжаться через коллектор Q2.
    • Когда Q1 выключен, C1 может относительно быстро заряжаться через R1.
    • Как только C2 полностью разрядится, Q1 снова включится, и мы вернемся в состояние, в котором начали.

    Может быть трудно с головой окунуться. Вы можете найти еще одну отличную демонстрацию этой схемы здесь.

    Выбирая определенные значения для C1, C2, R2 и R3 (и сохраняя R1 и R4 относительно низкими), мы можем установить скорость нашей схемы мультивибратора:

    Итак, при значениях для конденсаторов и резисторов, установленных на 10 мкФ и 47 кОм соответственно, частота нашего генератора будет около 1.5 Гц. Это означает, что каждый светодиод будет мигать примерно 1,5 раза в секунду.


    Как вы, наверное, уже заметили, существует тонны схем, в которых используются транзисторы. Но мы почти не коснулись поверхности. Эти примеры в основном показывают, как транзистор можно использовать в режимах насыщения и отсечки в качестве переключателя, но как насчет усиления? Пришло время увидеть больше примеров!



    ← Предыдущая страница
    Режимы работы

    Общих коммутаторов, используемых в проектах в области электроники

    Коммутаторы служат для замыкания или разрыва соединения или соединений в цепи.Эти электронные устройства также позволяют пользователям изменять путь тока, прерывая или отклоняя его. Короче говоря, он может подключать и отключать токопроводящую дорожку или активировать и деактивировать различные функции цепи. Система управления имеет жизненно важное значение для любого электрического и электронного оборудования. А системы управления не могут работать без этих переключателей. Одним из примеров является включение и выключение устройства.

    Переключатель работает через контакты; когда контакты соприкасаются, через них может проходить ток.В противном случае по цепи не будет протекать ток. Контакты могут работать поочередно, одновременно или последовательно. Выключателем можно управлять вручную или электронным способом.

    Ниже приведены схемы, показывающие разомкнутый и замкнутый переключатель. На этих схемах используется самый распространенный переключатель в простых схемах — переключатель SPST. По сути, это диаграммы, показывающие включенное и выключенное состояние схемы.

    Переключатели по типу привода

    Тумблеры

    Переключатели, которые управляются ручками или рычагами для управления прохождением электрического тока или электрического сигнала, называются тумблерами.Эти переключатели приводятся в действие вручную ручкой или рычагом. Это шарнирный переключатель, который может принимать положение двух состояний — ВКЛ и ВЫКЛ.

    Тумблерные переключатели просты в эксплуатации и используются в различных приложениях. Они используются для коммерческих и бытовых приборов и обычно используются в качестве переключателей управления освещением. Некоторые тумблеры также имеют откидные крышки для защиты от ложных переключений или предотвращения их. Поскольку это двухпозиционный переключатель, он представлен на диаграммах символом SPST-переключателя, как показано ниже.В приведенных выше примерах схематических диаграмм использовался тумблер.

    Переключатели кнопочные

    Кнопочные переключатели мгновенного действия — это переключатели, которые остаются в определенном состоянии, если не задействованы. Эти переключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми. На первом изображении ниже показан нормально разомкнутый кнопочный переключатель, а на втором — нормально замкнутый кнопочный переключатель.

    Ниже приведен пример принципиальной схемы с нормально разомкнутым кнопочным переключателем.

    Поворотные переключатели

    Поворотный переключатель — это переключатель, приводимый в действие вращением. Поворотные переключатели имеют вращающийся шпиндель. Как следует из названия, поворотные переключатели приводятся в действие поворотом ручки или вращающегося шпинделя. Они движутся по кругу и могут останавливаться в нескольких положениях. Выбор правильного положения активирует соответствующие соединения. Поскольку поворотные переключатели могут иметь много положений, они позволяют подключать конкретную точку к одной из нескольких точек в электронной схеме.

    Поворотные переключатели можно найти на многих типах промышленного оборудования, но их также можно найти в потребительском оборудовании, таком как автомобили, для регулировки таких параметров, как скорость вентилятора и таймер стиральной машины. Поскольку сложные операции переключения более доступны и используются в настоящее время, поворотные переключатели становятся менее распространенными. Однако эти переключатели все еще используются и доступны. Ниже схематично изображен трехпозиционный поворотный переключатель.

    Герконовые переключатели

    Магнитные переключатели называются герконовыми переключателями.Это небольшие электромагнитные переключатели, используемые для управления потоком электричества в цепи. Когда эти устройства подвергаются воздействию магнитного поля, два черных материала внутри них сближаются и замыкают переключатель. Без воздействия магнитного поля язычки разделяются, открывая переключатель. Это делает его отличным бесконтактным переключателем.

    Внутренние и оконные датчики для систем охранной сигнализации обычно используют герконы. Стандартные герконы — SPST. Ниже приведено схематическое изображение стандартного геркона.

    Ниже приведен пример принципиальной схемы с использованием геркона.

    DIP-переключатели

    DIP-переключатели или двухрядный корпус Переключатели изменяют режим работы устройства через его положения. Это ручные электрические выключатели, упакованные в группу в стандартной линейной упаковке. Их часто используют в качестве альтернативы перемычкам, потому что с ними легче работать и с ними меньше шансов потеряться. DIP-переключатели обычно используются для установки кодов безопасности на механизмах открывания гаражных ворот.Есть много разных типов DIP-переключателей. Некоторые из наиболее распространенных — это слайд, рокер, боковой и поворотный типы.

    DIP-переключатели

    до сих пор широко используются в промышленном оборудовании, поскольку они недороги и легко встраиваются в схемы, хотя их популярность снижается. Ниже приведены схематические обозначения DIP с тремя и четырьмя приводами.

    Конфигурации коммутатора

    Знакомы с переключателями SPST, SPDT, DPST и DPDT? На самом деле это типы переключателей в зависимости от их конфигурации.

    Соединение, которое они выполняют в цепи, определяет эти типы переключателей. Они классифицируются по количеству шестов и бросков. Полюса — это количество цепей, которые можно переключать, а бросков — количество положений, которые может принимать переключатель. Количество бросков представляет собой количество состояний, в которых ток может проходить через переключатель.

    Переключатель SPST es

    Переключатель SPST (однополюсный, односторонний) — это переключатель включения и выключения.В одиночных цепях обычно используется этот тип переключателя.

    Переключатель SPDT

    Переключатель SPDT (однополюсный, двусторонний) — это двусторонний переключатель. Используя этот переключатель, может быть два пути протекания тока, и это зависит от положения переключателя.

    Переключатель DPST

    Переключатель DPST (двухполюсный, односторонний) имеет два входа и два выхода. Этот переключатель позволяет управлять двумя выходами — либо оба включены, либо оба выключены, поскольку это однонаправленный переключатель.

    Переключатель DPDT

    Переключатель DPDT (Double Pole, Double Throw) имеет два входа и четыре выхода. Входы имеют два соответствующих выхода, с которыми он может контактировать или подключаться.


    Basic Electricity Tutorial — Switches

    Basic Electricity Tutorial — Switches


    Авторские права © 1999 — 1728 Программные системы Основное электричество


    ВАЖНЫЙ !!! НЕ используйте настенный ток !!!
    ВСЕ эти схемы могут быть построены только на батареях (сухих элементах) !!!
    Если у вас нет опыта работы с проводкой ИЛИ если вам нужны предложения
    о том, какие расходные материалы купить, щелкните здесь.

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Как и в случае с проектом Lincoln Cent, электричество другое хороший пример того, что наука является частью нашей повседневной жизни. Смотреть вокруг тебя. Ваш телевизор, ваши радиочасы, компьютер, который вы используете и многие другие электроприборы используют электричество.

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Чтобы объяснить вещи как можно короче, электричество — это поток электронов. Вещества, которые позволяют электронам свободно течь, называются проводники а те, кто этого не делает, называются изоляторы.

    E L E M E N T A R Y & nbsp & nbsp К И Р К У И Т С

    Диаграмма № 1 иллюстрирует предельно простая схема. (На данный момент не обращайте внимания на пунктирную линию и точки A и B). Батарея представлена ​​4 горизонтальными линиями. Начиная с отрицательного полюса (-) батареи, электроны «кружатся». через один провод пропустить через лампочку, пропустить через другой провод а потом возвращаемся к аккумулятору (+), замыкая тем самым цепь. Видеть? Довольно просто.

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Это все хорошо, но есть 2 недостатка к этой схеме 1) свет всегда горит и 2) питание постоянно быть использованным. Как мы можем выключить лампочку? Ну мы могли открутить лампочку из розетки, но в реальных условиях это очень неудобно. (Лампочки внутри светильников, на потолке и так далее). Возможно, нам удастся отключить питание от источника. Это тоже очень неудобно. Ты Придется спуститься к вам в подвал, чтобы выключить электричество.Или — и многое другое опасно — придется отключать провод электропитания прежде, чем он достигнет розетки.

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Есть ли безопасный способ прервать поток электронов, физически не касаясь провода? Конечно. Это называется ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ !!!

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp внутри типичного бытового настенного выключателя имеет полоску металла (B), контактирующую с точкой ‘A’, замыкая цепь и тем самым проводя электричество к свету.Очевидно, это будет положение «ВКЛ.». Когда изолированный рычаг опускается в положение «ВЫКЛ.», Он толкает металлическую полосу. от точки «А», разомкнув цепь и выключив свет.
    Переключатель этого типа (с рычагом, который «переключает» его на включение и выключение) называется Переключить переключатель.
    Из-за хорошей изоляции и установленные в коробке, бытовые выключатели — безопасный способ для включения и выключения электрических устройств.

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Наконец, , давайте поговорим об этой пунктирной линии на Диаграмме 1.Теперь что бы случилось если бы точка A и точка B касались ИЛИ если бы они были соединены проводом или другой проводник? Лампочка бы погасла, провода и батарея очень быстро нагревается, и электроны просто перемещаются от аккумулятор в точку A в точку B, а затем обратно в аккумулятор. Заметь в этой новой схеме электроны путешествие по пути (или цепи), который на короче на , чем исходный. Значит, вы только что узнали, что такое «короткое замыкание». есть и как его зовут полученный! Короткие замыкания опасны.Они вызывают нагрев проводов, автоматические выключатели «споткнуться» и даже может вызвать пожар.

    С В И Т К Е С

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Есть множество различных типов переключателей : тумблерный, поворотный, кнопочный, «качалка», «цепочка», слайд, магнитная, ртутная, таймер, с голосовым управлением, «сенсорный» и многие другие. Черт возьми, даже Clapper ™ — еще один тип переключателя!

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp «рубильник» (редко встречается в наши дни) — это тип, который легче всего демонстрирует функционирование выключатель.Старые научно-фантастические фильмы («Франкенштейн (1931)» или «Молодой Франкенштейн (1974)», например), широко использовал эти переключатели в лабораторных сценах.


    Сегодня рубильники стали ограничивается 1) тяжелыми промышленными применениями и 2) демонстрацией цели — например, научные проекты. Рубильник имеет металлический рычаг, изолирован на «свободном конце», который соприкасается с металлической «щелью». С электрические соединения открыты, рубильники никогда не видны в бытовая электропроводка.

    Ссылаясь на Схема 2 , проводка очень похож на диаграмму 1, за исключением добавления переключателя. Сравните это к типовой схеме выключателя света в доме. Практически тот же принцип в работе ты бы не сказал? Этот тип переключателя — однополюсный, одиночный. Бросок (или SPST). Это означает, что он управляет одним проводом (полюсом) и это делает 1 соединение (бросок). Да, это переключатель включения / выключения, но «бросок» учитывается только при включении подключение сделано. «Off» не считается «броском».Также обратите внимание, что только Необходимо переключить 1 провод. (Следуя по цепи с одного конца аккумулятор к другому вы можете понять, почему это так).

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Как есть, эта схема один может быть вашим научным проектом. Вариантом может быть замена кнопочный выключатель и установка «зуммера» или «дверного звонка» там, где находится свет. Теперь у вас есть хорошая демонстрация того, как устроен дверной звонок. Кнопочные переключатели обычно «сиюминутный».То есть соединение устанавливается только тогда, когда вы нажимаете кнопку. Есть «мгновенное выключение» кнопочные переключатели, но использование одного в цепи дверного звонка означало бы, что звонок будет постоянно включен С до кто-то нажал кнопку. Непрактично, не правда ли? (Комик Тим Конвей пошутил, что его отец звонил в дверь именно в этом путь. Когда стояла тишина, кто-то говорил: «Эй, кто-то у двери»).

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Практическое применение с мгновенным выключением переключатель — это «кнопка отключения звука» на ваш телефон.Если бы был использован мгновенный переключатель, это было бы очень раздражает постоянно нажимать кнопку, пока говоришь, и отпускал только для отключения звука. Это показывает, как у каждого типа переключателя есть свои конкретные приложения.

    На приведенной выше диаграмме показан интересный вариант разводки дверного звонка. 2 кнопки дверного звонка не должны быть рядом друг с другом. Одна кнопка могла быть у входной двери и другой у боковой двери. Если вы проследите за схемой, вы увидите, что нажатие любой из кнопок вызовет звонок в дверь.2 переключателя считаются подключенными параллельно .

    В цепи охранной сигнализации слева используются магнитные выключатели. Эти переключатели и их соответствующие магниты обычно устанавливаются на дверях и окнах. Заметь Коммутатор 1 и переключатель 2 подключены к серии . Оба переключателя должны быть замкнуты, чтобы цепь была замкнута и чтобы лампочка загорелась. (Это указывало бы на «вооруженный» статус этого охранная сигнализация.) Магнитные переключатели бывают двух видов — «нормально замкнутые» и «нормально разомкнутые».Эти два термина описывают состояние переключателя. когда он НЕ управляется магнитом. Переключатели на этой схеме являются «нормально разомкнутыми», и поскольку магниты расположены далеко достаточно далеко, переключатели находятся в «разомкнутом» состоянии. Если бы магниты принесли ближе, лампочка загорится, и цепь будет «активирована». На этой точке, перемещение или магнита приведет к тому, что лампочка погаснет, и сработает сигнализация. (Для простоты схема сработавшей сигнализации не изображена).Важно отметить, что обрезка проводов в любой точке также погаснет лампочка и сработает сигнализация.


    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Следующий тип переключателя (без схемы) — это Двухполюсный одинарный бросок (DPST). Эти переключатели используются, когда есть 2 «живые» линии для переключения, но могут только включаться или выключаться (одиночный бросок). Эти переключатели используются нечасто и обычно встречаются в приложениях с напряжением 240 вольт.



    Однополюсные двухходовые переключатели

    На схеме 3 используется однополюсный Переключатель двойного хода.Общий вывод — это средний вывод в Ножевой переключатель SPDT или, если вы используете бытовой переключатель, это будет клемма цвета латуни. (два других будут серебристого цвета). Эта схема четко демонстрирует, что происходит, когда переключатель SPDT перемещается назад и вперед. Свет A горит, B гаснет, B горит, A гаснет и так далее. Вы можете видеть, что этот популярный коммутатор будет иметь много практических приложений: кнопка передачи / приема на «2-сторонней» магнитоле, переключатель «дальний / ближний свет» для фары автомобиля, переключатель импульсного / тонального набора на телефоне и скоро.

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Если вы используете ножевой переключатель SPDT, у вас есть положение «выключено по центру», чего не было бы в обычном настенном выключателе, и в этом случае вам нужно добавьте переключатель SPST для отключения этой цепи. (В работе с электроникой, многие переключатели SPDT имеют среднее положение, в котором включается электричество отключен к ОБЕИМ цепям. Это центр SPDT выключатель. Кроме того, некоторые электронные переключатели SPDT имеют «центр». позиция. Лучшим примером переключателя такого типа является селектор «подхват». на электрогитаре, которая может выбирать ритм, высокие частоты или оба звукоснимателя для 3-х разновидностей звуков).

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp На диаграмме 4 (ниже) показано, что, вероятно, наиболее общее использование переключателя SPDT — 3-стороннее переключение света схема. Электрики неправильно назвать переключатель SPDT «трехпозиционным переключателем». Правильная терминология должно быть «трехконечный выключатель». Однако термин 3-позиционный переключатель прижился, и это неправильное название, с которым нам просто придется жить.

    Так как это работает? Допустим, переключатель 1 находится внизу лестницы, а переключатель 2 находится наверху.Предположим, что переключатель 1 находится в состоянии «вниз». положение (B и C подключены), а переключатель 2 находится в верхнем положении (D и E подключены). Лампочка не горит. Теперь кто-то подходит к нижней части лестницы и переворачивает переключатель 1 «вверх». Если вы проследите за схемой, вы увидите, почему свет лампочка теперь загорится, потому что A, B и D и E подключены. Когда человек достигает вершины лестницы, переключатель 2 перевернут вниз, E & F теперь подключил и лампочка погасла. Другой человек появляется в низ лестницы и переворачивает переключатель 1 «вниз», тем самым соединяя B и C. снова включаю свет.Человек достигает вершины лестницы, переворачивается Переключите 2 «вверх», соединяя D и E, и лампочка погаснет. Обратите внимание, что в в случае второго человека нажатие вниз включает лампочку, а ход вверх выключает лампочку. Если в вашем доме есть такие выключатели ИЛИ если вы приобрели бытовые настенные выключатели для этой схемы, теперь вы видите причина, по которой на них НЕ напечатаны слова.
    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Вам не кажется, что эта схема переключения сделал бы великий научный проект?



    Двухполюсный двухпозиционный переключатель

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Простой способ представить себе этот переключатель — это вообразить 2 переключателя SPDT расположены рядом с прикрепленными друг к другу «ручками».Возможно, наиболее популярным вариантом использования этого переключателя является «изменение фазы или полярности». Итак, как же DPDT переключатель выполнить это? Во-первых, , вы должны подключить 2 «верхних» и 2 «нижних» клеммы в «крест-накрест» мода. 2 верхних терминала становятся входом, а средний два терминала становятся выходом. Теперь, ссылаясь на нижнюю левую диаграмму, переключатель находится в верхнем положении, соединены W и Y, а также X и Z. полярность сохраняется, поскольку вход и выход подключены напрямую.Нет проблем, это правильно? & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Теперь давайте посмотрим, что произойдет, когда переключатель находится в нижнем положении (правый рисунок). Вход + идет от Терминал «W» вниз в правый нижний угол, а затем вверх до терминала «Z». Отрицательный вход идет от терминала «X» и выходит через терминал «Y». Смотри что произошло? Одним щелчком переключателя полярность была изменена. Что приложения у этого есть? Во-первых, электрогитары используют этот тип переключателя, чтобы сдвинуть один датчик по фазе с другим, создавая тонкий, «пронзительный», «вывернутый наизнанку» звук.В «старые времена» до 3-х зубцов вилки, выключатели питания на некоторых электрических устройствах использовали это переключение устройство для переключения полярности в случае, если вилка была в розетке, «Неправильный путь».

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Еще одно важное (хотя и не очень распространенное) использование заключается в том, чтобы поставить это переключаться между 3-позиционными переключателями, чтобы тот же свет мог переключаться с много разных локаций. Ссылаясь на Диаграмму 4, если бы A и B и E и F были подключен, лампочка будет выключена.Но теперь подумайте о проводах, идущих от A к D. и C к F. Если их соединения были поменяны местами (от A к F, C к D), лампочка включится снова. Итак, как бы мы могли изменить полярность этих 2 провода? С помощью переключателя переключения полярности! (См. Диаграмму 5 ниже).

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Между прочим, электрики снова навлек на нас еще одно неправильное название, назвав этот переключатель «4-позиционным». Видишь что такое 4-позиционный переключатель? Это переключатель DPDT, подключенный к переключению фаз. без открытых 2 нижних клемм (их не обязательно).Если вы можете купить 4-позиционный переключатель, отлично. Если нет, вы знаете, как исправить это?

    & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp Кроме того, вам не нужно ограничивать себя использованием только одного 4-позиционного переключателя. Если бы вы были подключите второй 4-позиционный переключатель от клемм Y и Z первого переключателя к клеммам W 2 и X 2 второго переключателя , вы можете включить тот же свет из четвертого места. (См. Диаграмму 6).

    Или вы можете добавить 5-й или 6-й переключатель и т. Д.Разве это не будет впечатляющим научным проектом?

    Удачи с проектом !!!



    Вернуться на главную страницу

    Авторские права © 1999 — 1728 Программные системы

    Типы переключателей

    Переключатель — это устройство, которое предназначено для прерывания тока в цепи, другими словами, он может включать или отключать электрическую цепь.Каждое электрическое и электронное приложение использует по крайней мере один переключатель для включения и выключения устройства.

    Таким образом, переключатели являются частью системы управления, и без нее управление невозможно. Переключатель может выполнять две функции, а именно полностью ВКЛ (замыкание контактов) или полностью ВЫКЛ (размыкание контактов).

    Когда контакты переключателя замкнуты, переключатель создает замкнутый путь для прохождения тока и, следовательно, нагрузка потребляет энергию от источника.Когда контакты переключателя разомкнуты, нагрузка не будет потреблять мощность, как показано на рисунке ниже.

    Существует множество применений переключателей в самых разных областях, таких как дом, автомобили, промышленность, военная промышленность, аэрокосмическая промышленность и так далее. В некоторых приложениях используется многостороннее переключение (например, проводка в здании), в таких случаях два или более переключателя соединяются между собой для управления электрической нагрузкой из более чем одного места.

    Переключатели бывают механические или электронные,

    Механические переключатели должны активироваться физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов.

    Электронные переключатели не требуют физического контакта для управления цепью. Они активируются действием полупроводника.

    Механические переключатели

    Механические переключатели

    можно разделить на различные типы в зависимости от нескольких факторов, таких как метод срабатывания (ручные, концевые и технологические переключатели), количество контактов (одноконтактные и многоконтактные переключатели), количество полюсов и ходов (SPST, DPDT, SPDT). и т. д.), эксплуатации и конструкции (кнопка, тумблер, поворотный, джойстик и т. д.), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д.

    По количеству полюсов и ходов выключатели подразделяются на следующие типы. Полюс представляет количество отдельных силовых цепей, которые можно переключать. Большинство переключателей имеют один, два или три полюса и обозначаются как однополюсные, двухполюсные и трехполюсные.

    Количество бросков представляет количество состояний, в которые ток может проходить через переключатель. Большинство переключателей имеют одно- или двухходовые переключатели, которые обозначаются как одно- и двухходовые переключатели.

    Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST)

    • Это основной переключатель включения и выключения, состоящий из одного входного и одного выходного контактов.
    • Он переключает одну цепь и может включать (ВКЛ) или отключать (ВЫКЛ) нагрузку.
    • Контакты SPST могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

    Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)

    • Этот переключатель имеет три клеммы, одна из которых является входным контактом, а остальные две — выходными контактами.
    • Это означает, что он состоит из двух положений ВКЛ и одного положения ВЫКЛ.
    • В большинстве схем эти переключатели используются как переключатели для подключения входа между двумя вариантами выходов.
    • Контакт, который подключен к входу по умолчанию, называется нормально закрытым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально открытым контактом.

    Двухполюсный однопозиционный переключатель (DPST)

    • Этот переключатель состоит из четырех клемм, двух входных контактов и двух выходных контактов.
    • Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPST, работающие одновременно.
    • Он имеет только одно положение ВКЛ, но он может активировать два контакта одновременно, так что каждый входной контакт будет подключен к своему соответствующему выходному контакту.
    • В положении ВЫКЛ. Оба переключателя находятся в разомкнутом состоянии.
    • Этот тип переключателей используется для одновременного управления двумя разными цепями.
    • Кроме того, контакты этого переключателя могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

    Двухполюсный двухпозиционный переключатель (DPDT)

    • Это двойной переключатель ВКЛ / ВЫКЛ, состоящий из двух положений ВКЛ.
    • Он имеет шесть клемм, две из которых являются входными, а остальные четыре являются выходными контактами.
    • Он ведет себя как две отдельные конфигурации SPDT, работающие одновременно.
    • Два входных контакта подключены к одному набору выходных контактов в одном положении и в другом положении, входные контакты подключены к другому набору выходных контактов.

    Кнопочный переключатель

    • Это выключатель с мгновенным контактом, который замыкает или разрывает соединение, пока приложено давление (или когда кнопка нажата).
    • Обычно это давление обеспечивается кнопкой, нажатой чьим-то пальцем.
    • Эта кнопка возвращается в нормальное положение после снятия давления.
    • Внутренний пружинный механизм управляет этими двумя состояниями (нажатым и отпущенным) кнопки.
    • Он состоит из неподвижных и подвижных контактов, из которых неподвижные контакты соединены последовательно со схемой, подлежащей переключению, а подвижные контакты прикрепляются с помощью кнопки.
    • Кнопки
    • в основном подразделяются на нормально открытые, нормально закрытые и кнопки двойного действия, как показано на рисунке выше.
    • Кнопки двойного действия обычно используются для управления двумя электрическими цепями.

    Тумблер

    • Тумблер приводится в действие вручную (или толкается вверх или вниз) механической ручкой, рычагом или качающимся механизмом. Они обычно используются в качестве переключателей управления освещением.
    • Большинство этих переключателей имеют два или более положения рычага, которые находятся в версиях переключателей SPDT, SPST, DPST и DPDT.Они используются для коммутации больших токов (до 10 А), а также могут использоваться для коммутации малых токов.
    • Они доступны в различных номиналах, размерах и стилях и используются для различных типов приложений. Состояние ON может быть любым из их горизонтальных положений, однако, по соглашению, нижнее положение является закрытым или включенным положением.

    Концевой выключатель

    • Схемы управления концевым выключателем показаны на рисунке выше, на котором представлены четыре разновидности концевых выключателей.
    • Некоторые переключатели приводятся в действие присутствием объекта или отсутствием объектов, или движением машины, а не действиями руки человека. Эти выключатели называются концевыми выключателями.
    • Эти переключатели состоят из рычага бамперного типа, который приводится в действие каким-либо предметом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, это приводит к изменению положения контактов переключателя.

    Поплавковые переключатели

    • Поплавковые выключатели в основном используются для управления насосами двигателей постоянного и переменного тока в зависимости от жидкости или воды в резервуаре или отстойнике.
    • Этот переключатель срабатывает, когда поплавок (или плавающий объект) движется вниз или вверх в зависимости от уровня воды в резервуаре.
    • Это плавающее движение узла тяги или цепи и противовеса приводит к размыканию или замыканию электрических контактов. Другой вид поплавкового выключателя — это выключатель с ртутной лампой, который не состоит из поплавкового стержня или цепной конструкции.
    • Эта лампа состоит из ртутных контактов, поэтому при повышении или понижении уровня жидкости состояние контактов также изменяется.
    • Обозначение шарового поплавкового выключателя показано на рисунке выше. Эти поплавковые выключатели могут быть нормально открытого или нормально закрытого типа.

    Реле потока

    • Они в основном используются для обнаружения движения потока жидкости или воздуха по трубе или воздуховоду. Переключатель воздушного потока (или микровыключатель) сконструирован мгновенно.
    • Этот микровыключатель прикреплен к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу подсоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
    • Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластиковую деталь, он вызывает движение металлического рычага и, таким образом, приводит в действие контакты переключателя.
    • Реле потока жидкости сконструированы с лопастью, которая вставляется поперек потока жидкости в трубе. Когда жидкость течет по трубе, сила, приложенная к лопасти, изменяет положение контактов.
    • На приведенном выше рисунке показан символ переключателя, используемый как для потока воздуха, так и для потока жидкости. Символ флажка на переключателе указывает на лопасть, которая определяет поток или движение жидкости.
    • Эти переключатели снова нормально разомкнутые или нормально замкнутые конфигурации.

    Реле давления

    • Эти переключатели обычно используются в промышленных приложениях для определения давления в гидравлических системах и пневматических устройствах.
    • В зависимости от диапазона измеряемого давления эти реле давления подразделяются на реле давления с мембранным управлением, реле давления с металлическим сильфоном и реле давления поршневого типа.
    • Во всех этих типах элемент определения давления управляет набором контактов (которые могут быть как двухполюсными, так и однополюсными).
    • Этот символ переключателя состоит из полукруга, соединенного с линией, плоская часть которой указывает на диафрагму. Эти переключатели могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

    Реле температуры

    • Самым распространенным термочувствительным элементом является биметаллическая полоса, работающая по принципу теплового расширения.
    • Биметаллические ленты изготовлены из двух разнородных металлов (которые имеют разную степень теплового расширения) и связаны друг с другом.
    • Контакты переключателя срабатывают, когда из-за температуры полоса изгибается или наматывается. Другой способ работы с термореле — использование стеклянной ртутной трубки.
    • Когда колба нагревается, ртуть в трубке расширяется и затем создает давление для срабатывания контактов.

    Джойстик-переключатель

    • Джойстик-переключатели — это управляющие устройства с ручным управлением, используемые в основном в переносном управляющем оборудовании.
    • Он состоит из рычага, который свободно перемещается по более чем одной оси движения.
    • В зависимости от движения нажатого рычага срабатывают один или несколько переключающих контактов.
    • Они идеально подходят для опускания, подъема и срабатывания спускового механизма влево и вправо.
    • Они используются для строительной техники, тросиков и кранов. Символ джойстика показан ниже.

    Поворотные переключатели

    • Они используются для подключения одной линии к одной из многих линий.
    • Примерами этих переключателей являются переключатели диапазонов в измерительном оборудовании для электрических измерений, переключатели каналов в устройствах связи и переключатели диапазонов в многодиапазонных радиоприемниках.
    • Он состоит из одного или нескольких подвижных контактов (ручки) и нескольких неподвижных контактов.
    • Эти переключатели бывают с различным расположением контактов, такими как однополюсный 12-контактный, 3-полюсный 4-контактный, 2-полюсный 6-контактный и 4-контактный 3-контактный.

    Электронные переключатели

    Электронные переключатели обычно называются твердотельными переключателями, потому что в них нет физических движущихся частей и, следовательно, отсутствуют физические контакты. Большинство устройств управляется полупроводниковыми переключателями, такими как приводы двигателей и оборудование HVAC.

    На сегодняшний день на рынке доступны твердотельные переключатели различных типов с различными размерами и номиналами. Некоторые из этих твердотельных переключателей включают в себя транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, триак и IGBT.

    Биполярные транзисторы

    Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, как и нормальный переключатель.

    В коммутационных схемах транзистор работает в режиме отсечки для состояния выключения или блокировки тока и в режиме насыщения для состояния включения.Активная область транзистора не используется для коммутации.

    Как NPN, так и PNP транзисторы работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток. Когда небольшой ток протекает через клемму базы, питаемую цепью возбуждения (подключенной между базой и эмиттером), он включает путь коллектор-эмиттер.

    И он выключается, когда базовый ток снимается, а базовое напряжение снижается до небольшого отрицательного значения.Несмотря на то, что он использует небольшой базовый ток, он способен пропускать гораздо более высокие токи по пути коллектор-эмиттер.

    Силовой диод

    Диод может выполнять операции переключения между своим высоким и низким состояниями импеданса. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются для изготовления диодов.

    Обычно силовые диоды конструируются с использованием кремния для работы устройства при более высоких токах и более высоких температурах перехода. Они созданы путем соединения полупроводниковых материалов p- и n-типа вместе с образованием PN-перехода.Он имеет два вывода: анод и катод.

    Когда анод становится положительным по отношению к катоду и приложением напряжения, превышающего пороговый уровень, PN переход смещается в прямом направлении и начинает проводить (как переключатель ON). Когда катодный вывод становится положительным по отношению к аноду, PN-переход смещается в обратном направлении и блокирует прохождение тока (как выключатель).

    МОП-транзистор

    Металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор (MOSFET) — это униполярное высокочастотное переключающее устройство.Это наиболее часто используемое коммутационное устройство в силовых электронных устройствах. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).

    Это устройство, управляемое напряжением, т. Е. Путем управления входным напряжением (от затвора к истоку) регулируется сопротивление между стоком и истоком, что дополнительно определяет состояние ВКЛ и ВЫКЛ устройства.

    MOSFET могут быть P-канальными или N-канальными устройствами. N-канальный МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения VGS по отношению к источнику (при условии, что напряжение VGS должно быть больше порогового напряжения).

    P-канальный MOSFET работает аналогично N-канальному MOSFET, но использует обратную полярность напряжений. И VGS, и VDD отрицательны по отношению к источнику включения P-канального MOSFET.

    БТИЗ

    IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) сочетает в себе несколько преимуществ силового транзистора с биполярным переходом и силового полевого МОП-транзистора. Как и полевой МОП-транзистор, это устройство, управляемое напряжением, и имеет более низкое падение напряжения в открытом состоянии (меньше, чем у полевого МОП-транзистора и ближе к силовому транзистору).

    Это трехконтактное полупроводниковое высокоскоростное коммутационное устройство. Эти терминалы являются эмиттером, коллектором и затвором.

    Подобно MOSFET, IGBT можно включить, подав положительное напряжение (больше порогового напряжения) между затвором и эмиттером. IGBT можно включить, снизив напряжение на затвор-эмиттер до нуля. В большинстве случаев требуется отрицательное напряжение для уменьшения потерь при отключении и безопасного отключения IGBT.

    SCR

    Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR), наиболее широко используемый высокоскоростное переключающее устройство для приложений управления мощностью.Это однонаправленное устройство в виде диода, состоящее из трех выводов, а именно анода, катода и затвора.

    SCR включается и выключается путем управления входом затвора и условиями смещения анодных и катодных выводов. SCR состоит из четырех слоев чередующихся слоев P и N, так что границы каждого слоя образуют переходы J1, J2 и J3.

    TRIAC

    Переключатель

    Triac (или TRIode AC) — это двунаправленное коммутационное устройство, которое представляет собой эквивалентную схему соединения двух тиристоров с одним контактом затвора.

    Его способность управлять мощностью переменного тока как с положительными, так и с отрицательными пиками формы волны напряжения часто позволяет использовать эти устройства в контроллерах скорости электродвигателей, регуляторах освещенности, системах контроля давления, приводах электродвигателей и другом оборудовании управления переменным током.

    DIAC

    DIAC (или переключатель DIode AC) является устройством двунаправленной коммутации и состоит из двух выводов, которые не называются анодом и катодом. Это означает, что DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала.Это означает, что DIAC можно использовать в любом направлении.

    Когда напряжение подается на DIAC, он работает либо в режиме прямой блокировки, либо в режиме обратной блокировки, если приложенное напряжение не меньше напряжения отключения. Как только напряжение увеличивается больше, чем напряжение отключения, происходит лавинное отключение, и устройство начинает проводить ток.

    Тиристор выключения затвора

    GTO (Тиристор выключения затвора) представляет собой биполярное полупроводниковое переключающее устройство.Он имеет три вывода: анод, катод и затвор. Как следует из названия, это коммутационное устройство может отключаться через клемму затвора.

    GTO включается подачей небольшого положительного тока затвора, запускает режим проводимости и выключается отрицательным импульсом на затвор. Символ GTO состоит из двойных стрелок на выводе затвора, который представляет двунаправленный поток тока через вывод затвора.

    Однополюсные цепи освещения переключателя (США / Канада)

    Цепи освещения с однополюсным переключателем (США / Канада).Узнайте, как подключить однополюсный выключатель света.

    Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube.

    Помните, что электричество опасно и может привести к летальному исходу. Вы должны быть квалифицированными и компетентными для выполнения электромонтажных работ.

    Эта статья посвящена использованию цветовой кодировки и терминологии для Северной Америки. Если вам нужен другой регион, ознакомьтесь с другими нашими статьями Нажмите здесь .

    Что такое однополюсные переключатели?

    через GIPHY

    Однополюсные переключатели — это самый простой тип переключателей.У них есть две клеммы и заземление. Внутри переключателя находится дорожка, по которой проходит электричество, мы можем повернуть переключатель
    , чтобы замкнуть или разорвать цепь и контролировать поток электричества.

    Коммутатор первым в цепи

    Первая версия, которую мы рассмотрим, — это когда переключатель располагается первым в цепи.

    via GIPHY

    Для этого вам понадобятся следующие детали:

    С выключенным питанием; проводим черный провод к нижнему выводу переключателя.Затем мы протягиваем еще один горячий провод к потолочной коробке и к осветительной арматуре.
    Затем мы вводим наш белый нейтральный провод и подключаем его к гайке провода внутри распределительной коробки. Затем мы протягиваем еще один белый нейтральный провод от гайки к потолочной коробке и в осветительную арматуру.

    Чтобы сделать схему безопасной, мы вводим заземляющий провод и подключаем его к гайке внутри распределительной коробки. Затем мы протягиваем провод заземления от клеммы заземления переключателя и подключаем его к гайке провода.Затем мы можем провести еще один провод заземления от потолочной коробки и также подключить его к гайке заземляющего провода.

    Переключатель в настоящее время выключен, поэтому, когда мы запитываем цепь, электричество может достигать переключателя, но не может пройти через него, потому что переключатель разомкнут. Когда мы переводим переключатель в положение «включено», цепь замыкается, и электричество может течь через свет, чтобы запитать его, а затем вернуться к панели выключателя. Если мы снова щелкнем выключателем
    , тогда цепь разомкнется, и свет погаснет.

    Лампа первая в цепи

    через GIPHY

    Для этого вам понадобятся следующие детали:

    При выключенном питании мы подключаем горячий провод к проволочной гайке внутри потолочной коробки. Затем пропускаем нейтральный провод через потолочную коробку в осветительную арматуру. После этого мы протягиваем черный провод от осветительной арматуры и пропускаем его через потолочную коробку к распределительной коробке, чтобы затем подключить его к верхней клемме выключателя. Затем мы протягиваем белый провод от нижнего вывода переключателя и подключаем его к гайке с горячим проводом внутри потолочной коробки.Он будет проводить электричество, поэтому мы хотим отметить его черной лентой, чтобы предупредить, что он горячий.

    Теперь мы хотим подвести заземляющий провод и подключить его к гайке провода внутри потолочной коробки. Затем мы подключаем металлическую потолочную коробку к той же гайке заземляющего провода. Наконец, мы подключаем последнее заземление от гайки заземляющего провода через распределительную коробку к клемме заземления переключателя.

    Выключатель выключен, поэтому, когда мы запитываем цепь, электричество может проходить через выключатель, но не может проходить.Когда мы переводим переключатель в положение «включено», электричество может течь через переключатель и питать свет. Если мы щелкнем выключателем, он снова перережет путь электричества, и свет погаснет.

    Трехжильный кабель между потолочной коробкой и переключателем

    через GIPHY

    Для этого вам понадобятся следующие детали:

    В остальном эта версия почти идентична предыдущей версии, за исключением того, что мы используем красный и черный провода для подачи электричества к выключатель, а не обматывать белый провод черной лентой.В этом методе нам нужно использовать еще несколько гаек, и один из нейтральных проводов будет оканчиваться внутри распределительной коробки.

    Это работает так же, когда мы запитываем цепь, электричество течет к переключателю, но не может пройти, потому что цепь разорвана. Когда мы щелкаем выключателем, он замыкает цепь и питает свет, пока мы снова не щелкнем выключателем.


    Программно-управляемая облачная сеть — Arista

    Программно-управляемая облачная сеть — Arista

    Прожектор

    Подрывные инновации Arista — взгляд аналитиков на 2021 год

    Новости


    Arista Networks, Inc.Сообщает финансовые результаты за 4 квартал 2020 года

    Прочитайте больше

    Arista завершила тестирование совместимости 400G ZR

    Прочитайте больше

    Arista обеспечивает многодоменную сегментацию для предприятия с нулевым доверием

    Прочитайте больше Икс

    Arista Networks, Inc.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    custom footer text left
    custom footer text right
    2013 - 2021