ทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับสวิตช์ไฟฟ้า

สารบัญ
1. บทนำ
2. บทนำและประเภทสวิตช์ทั่วไป
3. ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด
4. ขนาดตลาด
5. คำแนะนำในการเลือก
6 สรุป

บริษัท

เราใช้สวิตช์มากมายเกือบทุกวัน รวมถึงทุกครั้งที่คุณต้องการใช้รถยนต์ เครื่องซักผ้า ไฟฟ้า หรือแม้แต่เปิดหน้าจอโทรศัพท์มือถือ สวิตช์เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันของเรา สวิตช์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อหรือตัดวงจรโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง ขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้า หรือเปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าในวงจร จึงสามารถควบคุมการเริ่มและหยุดการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า เลือกโปรแกรม หรือควบคุมการส่งกระแสไฟฟ้า

บทความนี้จะเจาะลึกวิธีการทำงานของสวิตช์ ประเภททั่วไป มาตรฐานการรับรองความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุดในสาขานี้

บทนำและประเภทสวิตช์ทั่วไป

ระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดใช้สวิตช์อย่างน้อยหนึ่งตัวเพื่อควบคุมการทำงาน "เปิด" และ "ปิด" ของอุปกรณ์ พูดง่าย ๆ ก็คือ สวิตช์จะควบคุมวงจรโดยการเปิดใช้งานหรือปิดใช้งานชิ้นส่วนหรือกระบวนการทั้งหมดหรือบางส่วนที่เชื่อมต่อกับวงจรนั้น

สวิตช์มีหน้าที่หลัก 2 อย่าง คือ เปิดหรือปิดวงจรและควบคุมการส่งไฟฟ้า และโดยทั่วไปจะมีหน้าสัมผัสหนึ่งหน้าหรือมากกว่านั้น สถานะ "ปิด" ของหน้าสัมผัสแสดงถึงสภาพการนำไฟฟ้า ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ ในขณะที่สถานะ "เปิด" ของสวิตช์แสดงถึงสภาพไม่นำไฟฟ้า ทำให้เกิดวงจรเปิดและป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้า

แม้ว่าฟังก์ชันนี้อาจดูเรียบง่าย แต่ก็มีเวอร์ชันต่างๆ มากมายสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้ เราจะแนะนำสวิตช์ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดและอธิบายหลักการของสวิตช์เหล่านี้โดยย่อ

สวิตช์โยกและสวิตช์ปุ่มกด

สวิตช์แบบโยกและสวิตช์แบบปุ่มกดเป็นสวิตช์ไฟฟ้าที่พบได้ทั่วไป โดยมีลักษณะเด่นคือมีกลไกแบบคันโยกหรือปุ่มที่สามารถสลับเพื่อเปิดหรือปิดวงจรได้ สวิตช์เหล่านี้จะเปลี่ยนหน้าที่และสถานะของระบบไฟฟ้าโดยการสลับตำแหน่ง โดยทั่วไปแล้ว สวิตช์เหล่านี้จะมีหน้าสัมผัส 2 อัน ซึ่งจะปิดเมื่อเลื่อนคันโยกหรือปุ่มไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ซึ่งจะทำให้วงจรปิดลงและกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ เมื่อเลื่อนคันโยกหรือปุ่มไปยังตำแหน่งอื่น หน้าสัมผัสจะเปิดขึ้น ทำให้วงจรหยุดและป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้า สวิตช์ประเภทนี้มักพบในเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น โคมไฟและกาต้มน้ำ

สวิตช์โรตารี่

สวิตช์หมุนโดยทั่วไปจะมีปุ่มหมุนที่สามารถหมุนได้ และแต่ละการเพิ่มหรือตำแหน่งของสวิตช์สามารถควบคุมส่วนต่างๆ ของระบบได้ ตำแหน่งหยุดสุดท้ายของปุ่มหมุนจะกำหนดคำสั่งควบคุมของสวิตช์ นอกจากการเลือกเปิดหรือปิดวงจรผ่านหน้าสัมผัสในตำแหน่งต่างๆ แล้ว สวิตช์หมุนยังสามารถควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าได้โดยการปรับขนาดตัวต้านทานในตัว ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการควบคุมการเปลี่ยนแปลงโปรแกรมหรือการตั้งค่าความเร็วในการทำงาน สวิตช์หมุนใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการควบคุมระดับเสียง การควบคุมความเร็วพัดลม และการควบคุมเวลาในเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น เครื่องซักผ้า เตาอบ และไมโครเวฟ

รีดสวิตช์

A รีดสวิทช์ เป็นสวิตช์แม่เหล็กที่ใช้กันทั่วไปในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าจะไม่ค่อยได้เห็นกันทั่วไปในชีวิตประจำวัน แต่ก็เป็นส่วนประกอบสำคัญในการควบคุมวงจรสำหรับการใช้งาน เช่น รถยนต์ และสัญญาณเตือนประตู/หน้าต่าง

สวิตช์รีดประกอบด้วยปลอกแก้วปิดผนึกที่มีรีดแม่เหล็กสองอัน การสัมผัสหรือการแยกรีดถูกควบคุมโดยสนามแม่เหล็กภายนอกที่สร้างโดยแม่เหล็กถาวรหรือขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า จึงควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าได้

โดยทั่วไปแล้ว รีดสวิตช์จะใช้เพื่อตรวจจับว่ามีบางสิ่งเปิดอยู่หรือกำลังเคลื่อนที่อยู่ เช่น ตรวจจับสถานะเปิด/ปิดของกระบอกสูบ หรือเพื่อการตรวจสอบความปลอดภัยในประตูและหน้าต่าง ปลอกกระจกของรีดสวิตช์ช่วยให้สามารถใช้งานได้ในเกือบทุกสภาพแวดล้อม ในสถานะเปิดปกติ รีดสวิตช์จะไม่กินไฟเลย วิธีการควบคุมด้วยแม่เหล็กทำให้การทำงานแทบไม่มีการสูญเสีย ทำให้สามารถเปิดและปิดวงจรได้หลายพันล้านครั้ง ด้วยเหตุนี้ รีดสวิตช์จึงได้รับการพัฒนาการใช้งานอย่างรวดเร็วในอุปกรณ์ทดสอบและการวัด ระบบรักษาความปลอดภัย และเครื่องใช้ในครัวเรือน ในอนาคต รีดสวิตช์อาจมีตลาดที่สำคัญในแอปพลิเคชันต่างๆ

นอกจากนี้ สวิตช์ยังสามารถจำแนกตามฟังก์ชันการทำงานได้ เช่น สวิตช์ปกติเปิด (NO) ที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ซึ่งไม่อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าผ่านหน้าสัมผัสในตำแหน่งเริ่มต้นปกติ เมื่อสวิตช์ถูกเปิดใช้งาน (เช่น โดยการกดปุ่ม) กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่าน ในทางกลับกัน มีสวิตช์ปกติปิด (NC) ซึ่งหน้าสัมผัสอยู่ในตำแหน่งเริ่มต้นปกติ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ เมื่อเปิดใช้งาน สวิตช์จะตัดกระแสไฟไปยังหน้าสัมผัส ป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน สวิตช์ NC มักใช้ในวงจรป้องกันการหยุดฉุกเฉิน

สวิตช์หน่วงเวลาสามารถแบ่งประเภทได้ตามหลักการของรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ควบคุมเวลา โดยแบ่งเป็นแบบควบคุมด้วยเสียง ควบคุมด้วยแสง ควบคุมด้วยการสัมผัส เป็นต้น สวิตช์เหล่านี้มักใช้ในสวิตช์สัมผัสอินพุต-เอาต์พุต ซึ่งอาศัยแรงของสปริงโลหะในการเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อวงจร เมื่อกดปุ่มสวิตช์เบาๆ สวิตช์ก็จะเปิด และเมื่อปล่อยปุ่ม สวิตช์ก็จะปิด ปัจจุบัน ไม่ว่าคุณจะใช้การคลิกเมาส์หรือหน้าจอสัมผัสบนสมาร์ทโฟน คุณก็ใช้สวิตช์สัมผัส

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุด

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีล่าสุดในเทคโนโลยีสวิตช์ไฟฟ้ามุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงระดับของความชาญฉลาดในขณะเดียวกันก็พัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านการทำให้มีขนาดเล็กลง ความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย ประสิทธิภาพด้านพลังงาน และความยั่งยืน

สวิตช์เป็นเทอร์มินัลควบคุมที่โต้ตอบกับผู้คนโดยตรง จึงมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในแง่ของความชาญฉลาดด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) และปัญญาประดิษฐ์ หน้าจอสัมผัสและความสามารถในการตั้งโปรแกรมได้กลายมาเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น ทำให้กระบวนการโต้ตอบการควบคุมด้วยตนเองราบรื่นยิ่งขึ้น เมื่อรวมกับเทคโนโลยีการตรวจสอบระยะไกลและปัญญาประดิษฐ์ ผู้ใช้สามารถตรวจสอบและควบคุมสถานะของสวิตช์ไฟฟ้าได้แบบเรียลไทม์ และควบคุมเครื่องใช้ในบ้านอัจฉริยะได้ตามความต้องการผ่านการตั้งโปรแกรม ระบบสมาร์ทโฮม สามารถเรียนรู้พฤติกรรมการใช้ชีวิตของผู้ใช้และควบคุมได้ สวิตช์อัจฉริยะ เพื่อควบคุมการทำงานต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศ หรือ ระบบไฟฟ้า ให้ทำงานอัตโนมัติ

สวิตช์ประเภทใหม่สามารถปรับให้เข้ากับเครือข่ายไฟฟ้าที่ซับซ้อนและระบบอุตสาหกรรม ทำให้ใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยการผสานเทคโนโลยี เช่น กระแสตรงแรงดันสูง (HVDC) สวิตช์ป้องกันแบบดิจิทัลสามารถเพิ่มความปลอดภัยให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ วัสดุขั้นสูงที่ใช้งานได้จริงช่วยให้ใช้พลังงานต่ำ ออกแบบให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและยั่งยืน คาดว่าเมื่อบ้านอัจฉริยะได้รับความนิยม ตลาดสวิตช์อัจฉริยะจะค่อยๆ ขยายตัว

ขนาดตลาด

เนื่องจากเป็นส่วนประกอบควบคุมที่สำคัญในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ สวิตช์จึงมีขนาดตลาดที่สำคัญ ตามการวิจัยก่อนหน้านี้ ตลาดสวิตช์ไฟฟ้าทั่วโลกมีมูลค่าถึง 14.1 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2022 และคาดว่าจะถึงประมาณ 23.8 ล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2032 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 5.37% ในช่วงคาดการณ์ตั้งแต่ปี 2023 ถึงปี 2032

จากข้อมูลของ Dataintelo คาดว่าตลาดสวิตช์อัจฉริยะทั่วโลกจะเติบโตจาก 1.02 พันล้านเหรียญสหรัฐในปี 2017 เป็น 2.48 พันล้านเหรียญสหรัฐในปี 2030 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 10.5% ตั้งแต่ปี 2017 ถึงปี 2030 การเติบโตของตลาดนี้สามารถอธิบายได้จากความต้องการอุปกรณ์สมาร์ทโฮมที่เพิ่มขึ้น การตระหนักรู้ที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการอนุรักษ์พลังงาน และการนำ Internet of Things (IoT) มาใช้มากขึ้นในที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์

อย่างไรก็ตาม ต้นทุนการติดตั้งที่สูงและการขาดความเชี่ยวชาญทางเทคนิคอาจจำกัดการเติบโตของตลาดในช่วงคาดการณ์ ตลาดรีดสวิตช์ทั่วโลกคาดว่าจะถึง 1427.05 ล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2028 จาก 888.7 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2021 ด้วยอัตรา CAGR ที่ 7% ในช่วงคาดการณ์ (2021-2028) การเติบโตนี้ขับเคลื่อนโดยความต้องการรีดสวิตช์ที่เพิ่มขึ้นในแอพพลิเคชั่นยานยนต์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ถุงลมนิรภัยและระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ ความต้องการด้านความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น และความน่าเชื่อถือและความทนทานสูงของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ความเย็นหรือความร้อนจัด

คำแนะนำในการเลือก

หลังจากเข้าใจความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับสวิตช์ไฟฟ้าแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจพารามิเตอร์เฉพาะเมื่อเลือกสวิตช์ไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้กับการใช้งานเฉพาะของคุณ พารามิเตอร์หลักของสวิตช์ไฟฟ้า ได้แก่:

• แรงดันไฟฟ้า: หมายถึงแรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยที่ได้รับอนุญาตสำหรับสวิตช์ในระหว่างการทำงานปกติ
• กระแสไฟฟ้าในปัจจุบัน: ระบุค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ปลอดภัยที่อนุญาตให้ผ่านสวิตช์ได้เมื่อเปิดเครื่อง หากเกินค่านี้ อาจทำให้เกิดการอาร์คระหว่างหน้าสัมผัสทั้งสอง
• ความต้านทานของฉนวน: หมายถึงค่าความต้านทานระหว่างตัวนำและส่วนฉนวนของสวิตช์ ค่าความต้านทานฉนวนควรอยู่เหนือ 100MΩ
• ต้านทานการติดต่อ: หมายถึงค่าความต้านทานระหว่างคู่สัมผัสแต่ละคู่เมื่อสวิตช์อยู่ในสถานะเปิด โดยทั่วไปจะต้องต่ำกว่า 0.1-0.5Ω และควรใช้ค่าที่น้อยกว่า
• ทนแรงดันไฟฟ้า: ระบุแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สวิตช์สามารถทนได้ระหว่างตัวนำและกราวด์
• อายุการใช้งาน: หมายถึงจำนวนครั้งที่สวิตช์สามารถทำงานได้ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ โดยทั่วไปจะต้องอยู่ที่ประมาณ 5,000-35,000 ครั้ง
• เข้ากันได้: ให้แน่ใจว่ามีความเข้ากันได้ระหว่างสวิตช์และสภาพแวดล้อมวงจรที่มีอยู่
• การรับรองความปลอดภัย: เมื่อทำการผลิตและซื้อสวิตช์ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการรับรองความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง เช่น มาตรฐาน IEC 60669-1:2017 ของคณะกรรมาธิการอิเล็กโทรเทคนิคระหว่างประเทศ (IEC) มาตรฐานสากลสำหรับสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำและอุปกรณ์ควบคุม IEC 60947-3:2018 มาตรฐานสากลสำหรับการประสานงานทางไฟฟ้าและความร้อนของอุปกรณ์ไฟฟ้า IEC 61140:2016 มาตรฐานทั่วไปสำหรับสวิตช์ไฟฟ้าที่เผยแพร่โดย Underwriters Laboratories (UL) UL 61058-1 มาตรฐานยุโรป EN 60669-1 มาตรฐานแห่งชาติของจีน GB 16915.1-2017 และมาตรฐานอุตสาหกรรมญี่ปุ่น JIS C 4520-1:2014 เป็นต้น โปรดพิจารณาข้อกำหนดของนโยบายในภูมิภาคของคุณด้วย

สรุป

สวิตช์ไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบสำคัญในการควบคุมการทำงานของระบบไฟฟ้า บทความนี้ได้ให้ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับความรู้พื้นฐาน ประเภททั่วไป การวิจัยล่าสุด ขนาดตลาด และคำแนะนำในการเลือกสวิตช์ เราหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจส่วนประกอบสำคัญนี้มากขึ้น เช่นเดียวกับสวิตช์ที่เปิดวงจรไฟฟ้า

ไม่ว่าคุณต้องการสวิตช์ไฟฟ้าแบบใด คุณจะพบทุกสิ่งที่คุณกำลังมองหา Cooig.com.