푸시버튼 스위치 종류와 작동방식

1. 푸시 버튼 스위치의 원리

푸시 버튼 스위치는 눌렀을 때 연결된 전기 회로를 닫거나 여는 전기 액추에이터이며 다양한 전자 장치를 제어할 수 있습니다.

 

이러한 스위치는 버튼 또는 키의 형태를 가지며 가장 많이 사용되는 스위치는 푸시 버튼입니다. 상시 닫힘 푸시 버튼 스위치는 푸쉬-투-브레이크 스위치라고도 하며, 상시 열림 푸시 버튼 스위치는 일반적으로 푸쉬-투-메이크 스위치라고 합니다.

 

유지되는 푸시 버튼 스위치는 연속적인 푸시로 유지와 해제를 번갈아 가며 사용하는 메커니즘에 연결됩니다. 일반적으로 푸시 버튼은 2상태 스위치이며 푸시 버튼 메커니즘이 있는 두 개 이상의 상태를 갖는 것은 기술적으로 가능하지만 일반적인 옵션은 아닙니다. 각 유형의 푸시 버튼은 컴퓨터, 횡단보도, 전화, 산업 기계, 보안 시스템, ATM, 군사 장비, 슬롯 머신의 카지노 게임, 피트니스 장비 및 기타 다양한 장치를 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.

 

푸시 버튼 스위치의 작동 방식

푸시 버튼 스위치는 다른 모든 유형의 전기 스위치와 마찬가지로 연결된 전기 회로를 재구성하는 데 사용됩니다. 전기 회로가 개방되면 전기가 지속적으로 흐를 수 없어 회로가 연결된 전기 장비의 작동이 중지됩니다.

 

푸시 버튼 스위치를 사용하여 전기 회로를 닫으면 전기가 회로를 가로질러 자유롭게 흐르고 장치가 작동할 수 있습니다. 설계에 따라 푸시 버튼 스위치는 지속적인 또는 일시적인 회로 폐쇄를 허용할 수 있습니다. 푸시 버튼에는 때때로 스위치를 누르지 않을 때 스위치가 수축되어 회로를 열린 상태로 유지하는 스프링이 제공됩니다.

 

 

 

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어떤 상황에서는 푸시 버튼이 전기 흐름을 유지할 수 있으며 이러한 스위치에는 각 스위치 푸시 동작에 따라 결합되거나 해제되는 켜기 및 끄기 위치가 있습니다.

 

푸시 버튼은 사용하면 부하에 대한 전류 공급을 제어할 수 있으며 작업자의 요청에 따라 전류를 전도 및 차단하는 스위치의 용량은 중요할 수 있습니다. 많은 전기 스위치에서 회로를 차단하면 두 접점 사이에 에어 갭이 생성됩니다. 의도한 작동을 달성하려면 접점을 빠르게 열어야 합니다. 대부분의 전자 스위치는 해당 연결의 유효 저항을 변경하여 연결 상태를 변경합니다.

 

 

 

저항은 개방 회로를 생성하기 위해 매우 높게 설정되거나 회로를 효과적으로 닫기 위해 매우 낮게 설정할 수 있습니다. 스위치에는 물리적으로 움직이는 구성 요소가 없는 것이 일반적입니다.

 

푸시 버튼 스위치의 또 다른 중요한 기능은 액추에이터에 응답할 수 있는 기능이며 자동 또는 수동일 수 있는 액추에이터는 회로를 닫거나 열도록 설계되어 액추에이터의 연결 상태를 변경하는 것입니다.

 

작동은 레버나 슬라이드와 같은 물리적 움직임에 의해 트리거될 수 있으며  과전압 또는 광도의 변화와 같은 다른 이벤트의 형태를 취할 수도 있습니다. 스위치를 통해 연결할 장비가 보호되지 않으면 퓨즈가 스위치의 일부로 포함되는 경우가 많습니다. 전자 장치의 종류가 매우 많기 때문에 이를 지원하기 위해서는 동일한 수의 다양한 회로 솔루션이 있어야 합니다.

 

간단한 전등은 전선, 스위치 및 전원만 있으면 작동합니다. 관련 CPU로 신호를 전송하려면 컴퓨터 키보드에 회로 기판에 배치된 복잡한 회로망이 필요합니다. 

 

 

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2.  푸시 버튼 스위치의 유형

푸시 버튼 스위치는 평상시 열림(NO) 또는 평상시 닫힘(NC)입니다. 활성화되면 평상시 열림("OFF") 스위치가 회로를 완성하는 반면 평상시 닫힘("ON") 스위치는 회로를 차단합니다.

 

푸시 버튼 스위치의 기능은 사용하는 스위칭 회로에 의해 이 그룹 내에서 추가로 정의될 수 있습니다. 단극, 단투(SPST), 단극, 쌍투(SPDT), 쌍극, 단투(DPST) 또는 쌍극, 쌍투(DPDT)가 이러한 스위칭 회로 중 가장 널리 사용됩니다.

 

평상시 열림 (NO - Normally Open)

전기 스위치는 일반적으로 개방 스위치이며 평상시 열림 스위치는 압축되지 않은 경우 꺼진 상태로 유지됩니다.  평상시 열림 스위치가 꺼지면 접점이 열리며 전기 연결이 끊어졌고 스위치가 꺼져 있음을 나타냅니다.

 

평상시 닫힌 스위치의 접점이 닫혀 스위치에 연결되고 압축되지 않으면 켜집니다. 순간 상시 개방 스위치와 래칭 상시 개방 스위치는 모두 사용 가능한 옵션입니다.

 

 

 

순간 스위치는 지속적으로 압축해야 하는 반면, 래칭 스위치는 한 번만 누르면 상태를 변경할 수 있습니다. 

 

 

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평상시 닫힘 (NC - Normally Close)

일반적으로 닫힌 접점은 스위치에 힘, 에너지 또는 개입이 없을 때 닫힌 상태로 유지됩니다. 일반적으로 닫힌 접점은 기계적 또는 전기적 에너지를 가해야만 열 수 있고 전달된 에너지의 결과로 스위치를 작동시키는 힘이 생성되고 일반적으로 닫힌 접점이 열린 상태로 바뀝니다.

 

 

 

스위치의 접점은 힘, 에너지 또는 스위치 동작 없이 닫힐 때 일반적으로 닫힌 접점으로 알려져 있습니다. 상시 폐쇄 스위치의 주요 용도는 비상 정지이며 스위치를 누르지 않으면 회로가 닫힌 상태로 유지되고 누르면 열리면서 회로가 단락되고 전원이 차단됩니다.

 

 

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단극, 단투형

단극, 단투 스위치에는 하나의 입력과 하나의 출력이 있으며 단일 입력이 단일 출력에 직접 결합됩니다. 이 스위치의 주요 기능은 ON/OFF를 켜서 회로를 제어하는 것이며 회로의 스위치가 닫히면 회로가 켜집니다. 스위치가 닫히거나 열려 있지 않으면 회로가 꺼집니다. 25KV 철도 DC 전원 시스템과 가정용 램프 스위치가 SPST 스위치의 예입니다.

 

 

 

 

 

이 스위치에는 평상시 개방(NO)과 공통(C)의 두 가지 유형의 연결이 있으며 스위치가 켜지면 회로가 닫히고 전류는 공통(C) 단자에서 일반적으로 개방된(NO) 단자로 전달됩니다. 스위치가 꺼지면 회로는 전류가 흐르지 않는 개방 회로가 되며 이 스위치는 회로를 켜고 끄는 단방향 스위치 역할을 합니다.

 

사용자가 스위치 버튼을 누르면 스위치 플레이트가 연결되며 회로 전체에 전류가 흐르기 시작합니다. 예를 들어, 이 스위치는 일반적으로 실내의 조명을 제어하는 데 사용되며 스위치가 꺼지면 회로가 끊어지고 조명이 꺼지고 스위치를 켜면 표시등이 켜집니다.

 

다음은 SPST 스위치의 몇 가지 이점입니다.

• 간단한 회로 설계
• 간단한 배선
• 케이블 연결 감소
• 비용 절감
• 고전압 및 전류로 작동하는 능력 향상
• 신뢰도

 

SPST 스위치의 단점은 다음과 같습니다.

• 사용법에 혼란이 있을 수 있습니다.
• 내구성 부족

 

 

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단극, 쌍투형 스위치

단극, 쌍투형 스위치를 사용하면 두 개의 개별 회로를 단일 공통 입력으로 제어할 수 있으며 이 스위치는 전자기 코일을 통해 수동 또는 자동으로 작동할 수 있습니다. ACS 550 또는 800 VFD의 출력 단자 릴레이는 단극 쌍투형 스위치의 가장 좋은 예입니다. 이 경우 릴레이 스위치는 두 개의 개별 출력이 있는 하나의 입력으로 구성할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

SPDT 스위치는 두 단자를 연결하거나 분리하는 ON/OFF 스위치일 뿐입니다. 스위치가 닫히면 두 개의 단자가 연결되어 두 단자 사이에 전류가 흐를 수 있고 스위치가 열리면 두 단자가 연결되지 않으므로 전류가 공급되지 않습니다. 작동 방식에 따라 단극 쌍투 스위치는 BBM형 스위치(Break Before Make)와 MBB형 스위치(Make Before Break)의 두 가지 유형으로 분류됩니다.

 

 

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BBM(Break Before Make) 유형 스위치

BBM SPDT 스위치는 폐쇄 스로우 회로에 연결되고 기본적으로 개방 스로우 회로에서 분리되고 BBM 스위치가 작동되면 폐쇄 회로에서 분리된 다음 개방 회로에 연결됩니다.

 

BBM 기능이 있는 장치의 입력 제어 로직에 의해 신호 경로가 변경되면 두 다중화 경로 간의 링크는 전기적으로 연결되지 않습니다. 대부분의 다중화 애플리케이션에서는 신호를 한 채널에서 다른 채널로 이동하는 동안 신호 왜곡을 방지하기 위해 두 다중화 경로 사이에 절연을 제공하는 것이 이상적입니다.

 

MBB(Make Before Break) 유형 스위치

MBB SPDT 스위치의 극은 기본적으로 NC 스로우 회로에 연결되고 상시 개방 스로우 회로에서 분리되고 MBB 스위치가 트리거되면 먼저 상시 개방 회로에 연결한 다음 상시 폐쇄 회로에서 분리됩니다.

 

MBB 기능은 선택되는 신호 경로가 입력 제어 논리에 의해 변경될 때 두 다중화 경로 간의 링크가 전기적으로 절단되지 않도록 합니다. 피드백 노드가 항상 존재해야 하는 부하가 필요한 경우, 이는 고임피던스 출력의 모든 경우를 중지합니다.

 

 

더블 폴, 싱글 스로우

DPST 스위치는 2개의 입력과 2개의 출력이 있는 스위치로, 각 입력에는 하나의 해당 출력이 있으며 이 스위치의 모든 단자는 ON 또는 OFF로 설정할 수 있습니다.

 

이러한 유형의 스위치에서 "극"은 스위치에 의해 제어되는 회로의 수를 나타내고 "스로우"는 액추에이터의 극한 위치를 나타냅니다. 이중 극 스위치는 기본적으로 두 회로를 동시에 제어하는 단일 스로우 스위치를 통해 두 개의 독립적인 회로를 조절합니다.

 

 

 

 

 

 

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DPST(Double Pole, Single Throw) 스위치의 작동 아이디어는 두 개의 개별 회로를 동시에 제어하는 것입니다. 두 회로 모두 푸시 버튼, 토글 또는 이와 유사한 장치와 같은 단일 액추에이터를 사용하여 OFF 또는 ON입니다.

 

이 스위치에는 4개의 단자, 2개의 입력 및 2개의 출력이 있으나 개별 소스의 여러 전압을 단일 DPST 스위치에 결합할 수 있습니다. 이 스위치는 두 개의 입력을 수신하고 회로에서 두 개의 개별 출력을 구동할 수 있고 근본적으로 서로 다른 회로에 영향을 미치지만 동일한 액추에이터에 의해 작동되는 두 개의 SPST 스위치가 함께 결합되어 있습니다.

 

DPST 스위치에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 관련 없는 두 개의 회로를 동시에 열거나 닫을 수 있습니다.
• 두 개의 독립 회로를 사용합니다.
• 입력-출력 쌍의 동시 기능이 있습니다.

 

DPST 스위치의 단점은 다음과 같습니다.

• 두 회로의 스위칭 작업은 동시에 ON 또는 OFF여야 합니다.
• DPST 스위치는 더 정교하지만 두 개의 회로를 동시에 연결하거나 분리하기 때문에 더 비싼 ON/OFF 스위치입니다.

 

더블 폴, 더블 스로우

DPDT(Double-Pole, Double-Throw) 스위치는 SPDT 스위치에 극을 추가하여 구성된 전기 기계식 스위치이며 너트, 볼트 또는 나사를 사용하지 않고 원격 캐비닛에서 직접 스위치를 잠그고 잠금 해제할 수 있는 잠금 시스템과 함께 제공되기 때문에 설치가 매우 간단합니다.

 

DPDT 스위치에는 2개의 입력과 4개의 출력이 있으며 각 입력에는 2개의 등가 출력이 있습니다. 이 스위치의 입력은 4개의 개별 출력에 연결할 수 있으므로 두 가지 작동 모드 간에 회로를 전환할 수 있습니다. 

 

 

 

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DPDT 스위치는 두 개의 독립 회로에 연결된 두 개의 도체를 끊거나 분할합니다. DP 스위치는 이 스위치에서 두 개의 고유한 회로를 조절하는 반면 DT 스위치는 위아래 위치에서 회로를 닫습니다.

 

DPDT 스위치는 6개의 단자, 2개의 입력 및 4개의 출력을 가지며 순간 또는 유지 접점 구성으로 사용할 수 있습니다. SPDT 기능은 이 듀얼 ON-ON 스위치를 만드는 데 사용되며 DPDT 스위치에는 2개(ON-ON) 또는 3개(ON-OFF-ON) 설정이 있습니다.

 

DPDT 스위치를 사용하면 기본적으로 두 개의 SPDT 스위치가 두 개의 고유한 회로 시스템이 있는 4개의 회로를 통해 서로 통신할 수 있고 이 회로는 모두 동시에 켤 수 있습니다.

 

DPDT 스위치 내의 4개 회로 중 2개만 동시에 활성화할 수 있으며 극성 반전을 사용하여 두 개의 전원 회로를 동시에 번갈아 가며 사용합니다.

 

DPDT 스위치에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

• DPDT 스위치는 두 개의 관련 없는 신호를 전달합니다.
• 고전압 & 고전류 사용할 수 있습니다.
• 컴퓨터에 대한 장애 조치(failover) 기능을 제공합니다.
• 구동 모터, 펌프 및 제어 계전기에서 작동할 수 있는 것은 고전류 기능으로 인한 것입니다.
• DPDT 스위치는 다양한 영역에서 사용할 수 있습니다.
• 사용자에게 버튼 하나를 눌러 여러 기기를 제어할 수 있는 기능을 제공합니다.
• DPDT는 각 스위치가 단일 작동만 제어하는 여러 스위치를 설치하는 것과 비교할 때 경제적입니다.
• 이 스위치는 여러 스위치에 비해 무게가 가볍습니다.

 

DPDT 스위치의 단점은 다음과 같습니다.

• 스위치는 브리지에 비해 비쌉니다.
• DPDT 스위치의 네트워크 연결 문제를 추적하기는 어렵습니다.
• 브로드캐스트 트래픽에 어려움이 있습니다.