КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

В современной РЭА широко применяют коммутационные устройства с разрывными контактами, которые предназначены для периодического замыкания и соединения электрических цепей с током. К таким устройствам относятся: реле, герконы, различного рода выключатели и переключатели.

Конструктивно коммутационные устройства образуются системой контактов и специальным приводным устройством Качество контактов характеризуется переходным сопротивлением, которое в зависимости от конструкции и материала контактов может быть различным.

В состав коммутационного устройства, кроме системы контактов, входит большое количество конструктивных элементов, предназначенное для того, чтобы коммутационное устройство было конструктивно-технологическим законченным изделием. Это элементы, создающие усилие прижима контактов (например, пружина); изоляционные основания, на которых укреплена система контактов (основание позволяет электрически изолировать элементы контактной системы друг от друга при размыкании контактов); элементы, обеспечивающие перемещение и фиксацию, защиту системы контактов от воздействия внешней среды (защиту контактирующих поверхностей осуществляют с помощью кожухов, герметизации и т. п.); элементы крепления и включения в электрическую схему (выводы).

Реле и герконы. Реле — это элемент автоматических устройств, который при внешнем воздействии скачком изменяет свое состояние. С помощью реле осуществляется включение и выключение различных устройств, замыкание, размыкание и переключение электрических цепей и множество других операций. В зависимости от физической природы воздействующего на реле фактора (изменения температуры, давления, тока, звука, света и т. д.) различают электрические, тепловые, акустические, механические, магнитные, оптические и другие типы реле. В РЭА наибольшее применение нашли электрические реле.

Электрические реле подразделяют на электромагнитные (контактные) и электронные (бесконтактные). Электромагнитные реле состоят из электромагнита и группы контактов, которые замыкают или размыкают основную электрическую цепь под действием якоря-электромагнита. Электромагнитные реле инерционны и обладают низкой (по сравнению с другими ЭРЭ) надежностью.

Электронные реле не содержат механических контактов и отличаются поэтому высокими быстродействием, чувствительностью и долговечностью. Электронные реле, по сравнению с контактными, имеют значительно меньшие габаритные размеры, массу и стоимость. По существу, электронное реле — это электронный прибор (электронно-управляемая лампа, транзистор, тиристор и т. п.), работающий в ключевом режиме.

Большой надежностью и быстродействием обладают миниатюрные герметизированные переключатели с пружинящими контактами из ферромагнитного материала — герконы. Контакты герконов замыкаются или размыкаются под действием внешнего магнитного поля. Для улучшения работы геркона внутри герметичного стеклянного баллона создается вакуум или газовая среда. Управляющее магнитное поле создается катушкой индуктивности, внутри которой помещается баллон.'

Переключатели и выключатели предназначены для ручного переключения электрических цепей в радиоэлектронной аппаратуре. Они имеют одну или несколько пар металлических контактов и соответственно делятся на однополюсные и многополюсные.

В зависимости от принципа действия приводного элемента контактные переключатели (выключатели) делятся на: нажимные, перекидные типа «Тумблер», движковые и поворотные. В зависимости от конструктивного исполнения приводного элемента нажимные переключатели (выключатели) делятся на микропереключатели (микровыключатели); кнопочные и клавишные, поворотные, кулачковые, галетные, программные, рычажные.

Для переключателей (выключателей), разрабатываемых и модернизируемых после 01.01.83 в соответствии о ОСТ 11 360.018—82 введены сокращенные пятиэлементные обозначения: первый элемент (П — переключатель, В — выключатель); второй элемент (М - микро, Кн — кнопочный, Кл — клавишный, Т — типа «Тумблер», Р — рычажный, Д — движковый, К — кулачковый, Г — галет-ный, П — программный, Щ — щеточный); третий элемент (Б — бесконтактный) может отсутствовать, если выключатель или переключатель является контактным; четвертый элемент — цифра, определяющая порядковый номер разработки; пятый — цифра, определяющая номер типономинала или конструктивное исполнение.

Полное условное обозначение переключателей (выключателей) состоит из следующих элементов: первый элемент — сокращенное условное обозначение; второй — цифра, определяющая количество полюсов; третий — буква «В» после последнего цифрового элемента, обозначающая вариант всеклиматического исполнения изделия; четвертый элемент — обозначение документа на поставку. Если в обозначении следует подряд два и более цифровых элементов, их разделяют дефисом.

Примеры полных условных обозначений: ПКнБ5-4В... ТУ — Переключатель кнопочный, бесконтактный, порядковый номер разработки — 5, конструктивное исполнение—4, всеклиматического исполнения; ВД4-5В...ТУ — выключатель движковый, порядковый номер разработки — 4, номер типономинала — 5, всеклиматического исполнения; ПГ24-2-4В...ТУ — переключатель галетный, порядковый номер разработки 24, номер типономинала—2, четырехполюсный, внеклиматического исполнения.

Особое значение в настоящее время приобретают сверхминиатюрные коммутационные изделия в корпусах микросхем, предназначенные для печатного монтажа. Переключатели в корпусах микросхем являются перспективными благодаря их полной совместимости с ИС как по габаритным, установочным и присоединительным размерам, так и по электрическим характеристикам (в первую очередь по коммутируемым нагрузкам), а также благодаря их широким функциональным возможностям.