Схема включения проходных выключателей с 2 мест: Схема подключения проходного выключателя с 2-х мест на 1 или 2 лампочки

Содержание

Схема подключения проходного выключателя с 2-х мест на 1 или 2 лампочки

На чтение 6 мин Просмотров 2.2к. Опубликовано Обновлено

Чтобы сделать регулировку освещения в доме более удобной, используются проходные выключатели, которые в профессиональных кругах принято также называть перекидными или дублирующими. Главным отличием такого варианта исполнения от классического является наличие массы контактов, из-за чего несколько усложняется процедура подключения. Чтобы сделать все своими руками, для начала нужна схема подключения проходного выключателя с 2-х мест.

Как работает проходной выключатель

В больших помещениях целесообразно устанавливать проходной выключатель с управлением из двух мест

В проходном выключателе есть одна клавиша, на которой нарисованы две стрелочки. Схема переключателя света с двух мест несколько сложнее в сравнении с классической, так как в последней предусмотрено использование всего лишь двух контактов, в то время как в проходной их уже три, два из которых считаются общими. Схема включения света предусматривает использование таких устройств в количестве от двух штук.

Когда клавиша нажимается, вход подключается к одному из выходов – к первому или второму. Это два основных рабочих состояния такого оборудования. Каких-либо промежуточных положений не предусматривается, благодаря чему схема постоянно работает исправно.

Чтобы не ошибиться в том, какой именно выключатель используется в конкретном помещении, следует подробнее изучить схему проходного выключателя с двух мест на 1 лампочку или на несколько светильников, которая в большинстве случаев располагается на корпусе устанавливаемого прибора. Она размещается в основном на изделиях от известных производителей. При использовании недорогих моделей остается единственное решение – «вызванивать» концы с помощью специального оборудования.

Вызваниваются контакты при различных положениях клавиши. Также процедура проводится, чтобы в конечном итоге не допустить путаницы с концами, так как нередко безответственные производители допускают ошибку в расположении клемм при производстве выключателей, из-за чего устройство просто не может нормально работать.

Для прозванивания нужно воспользоваться стрелочным или цифровым оборудованием. Последний переводится в нужный режим специальным переключателем и определяет наличие короткозамкнутых участков в проверяемой проводке или каких-нибудь радиодеталях. Если замкнуть концы щупов, устройство издаст характерный звуковой сигнал, что является достаточно удобным принципом работы, так как исключает необходимость в постоянном отслеживании показаний на дисплее. Если же есть только стрелочный прибор, при попытке замкнуть щупы у него должна будет отклониться стрелка до упора в правую сторону.

При проведении этой процедуры нужно отыскать общий провод. Опытным специалистам это не составит труда. Если навыков нет, рекомендуется посмотреть в интернете видео, в котором будет подробное описание схемы подключения проходных выключателей из 2-х мест.

Схема подключения проходных выключателей

Схема подключения проходных выключателей

Необходимость подключить две лампочки к одному выключателю нередко возникает в спальне, когда возле входа оставляется один переключатель, а второй ставится где-то возле кровати, чтобы можно было удобно дойти до нее по свету, а потом перед сном его выключить.

Схема подключения довольно простая: на вход переключателя подается фаза, вход другого подключается к проводу люстры. Второй конец люстры объединяется с нулевым проводом, и выходы N1 обоих выключателей объединяются между собой точно так же, как и N2.

Схема работает предельно просто: в случае переключения любого из выключателей в произвольном порядке свет будет включаться и выключаться.

Отдельное внимание стоит уделить разводке проводов. Современные требования предусматривают возможность ее прокладки на расстоянии минимум 15 см от потолка. Принято укладывать кабели в специальные коробки или лотки, а концы объединять в распределительной коробке. Подобный вариант исполнения отличается массой преимуществ, главное из которых – простота замены поврежденных проводов.

В монтажных коробках провода соединяются специальными зажимами. Возможны также скрутки, которые нужно в обязательном порядке пропаять и обеспечить надежной изоляцией.

Как подключить проходные выключатели с трех точек

Если нужно обеспечить дистанционное управление освещением сразу с трех мест, нужно дополнить схему перекрестным выключателем. Главной его особенностью является то, что он переключает сразу по два контакта, в связи с чем оборудуется двумя выходами и входами. Подключение трех выключателей несколько сложнее в сравнении с предыдущим случаем, но в целом, можно без трудностей разобраться в принципе работы этого оборудования.

Чтобы подключить освещение по такой схеме, нужно выполнить несколько ключевых процедур:

  1. Подключить к одному из кабелей светильника нулевой провод.
  2. Подключить к входному контакту одного из проходных переключателей провод фазы.
  3. Подключить к входному контакту второго переключателя свободный кабель светильника.
  4. Подключить к двум входным контактам перекрестного переключателя выходные контакты проходного.
  5. Подключить к выходным контактам перекрестного выключателя выходные контакты второго проходного.

Используя такую схему в работе, можно оборудовать помещение четырьмя или пятью точками регулировки освещения. При этом нужно будет увеличить число дополнительных перекрестных выключателей, так как они всегда должны располагаться между проходными.

Подключение двухклавишного проходного выключателя

Если есть необходимость в управлении работой нескольких ламп из разных точек, можно воспользоваться двухклавишными проходными переключателями, но их подключение осложнено наличием шести контактов. Главное в работе с таким оборудованием – вычислить общие контакты.

Провод фазы подается на входы каждого выключателя, в то время как другие их входы будут подключены к одному из концов каждого светильника. Свободные концы светильников будут соединяться с нулевым проводом. Два выхода одного переключателя объединяются с выходами второго, точно так же объединяются остальные пары выходов.

Если появится желание регулировать работу двух светильников одновременно из трех или четырех точек, нужно воспользоваться двумя перекрестными выключателями. Каждая пара выходов проходных в данном случае соединяется с парой перекрестного, и дальше устройства объединяются так между собой пара за парой.

Если подробно разобраться во всех особенностях подключения проходных выключателей, процедуру очень легко повторить, особенно если речь идет о подключении одноклавишных устройств. При использовании двухклавишных работа на порядок сложнее, так используется большее количество выключателей и больше проводов. При этом сама по себе такая схема является не столь практичной, зато стоимость ее значительно выше.

Специалисты рекомендуют использовать схему с двухклавишными переключателями только в том случае, если это действительно необходимо. На практике их сложнее подключить и обеспечить стабильную работу в течение долгого времени.

Как подключить проходной выключатель с 2х и более мест

Схема подключения проходного выключателя широко применяется в современных строениях с большими пространствами. Это характерно для случаев, когда необходимо включать и выключать лампочку освещения, например, из удаленных точек, находящихся в разных частях квартиры.

Благодаря такой комбинации удается одним из приборов включать освещение при входе в помещение, а посредством второго устройства можно будет выключать то же освещение при выходе с другого конца комнаты.

Принцип работы

Проходные выключатели по своему внешнему виду ничем не отличаются от обычных клавишных выключателей – их конструкция и принцип действия имеют свою специфику. Основные различия между этими коммутирующими приборами – в количестве и порядке подсоединения переключающих контактов.

Обратите внимание: При срабатывании обычного одиночного выключателя света происходит простое замыкание или размыкание фазной цепи, в разрыв которой включен данный коммутационный прибор.

При работе 2-х проходных переключателей порядок разрыва и замыкания цепочки, подающей фазное напряжение на осветительный прибор, более сложный и разветвленный. В процессе коммутации два таких выключателя, схема которых рассмотрена ниже, замыкают одну из соединительных линий, одновременно размыкая другую.

За счет этого удается реализовать принцип раздельного управления одним и тем же осветительным устройством с двух мест, удаленных одно от другого на значительное расстояние. Наиболее характерный пример такой организации – расположение выключателей на противоположных концах длинного коридора. Указанная особенность, в конечном счете, определяет и специфику монтажа проходных выключателей в границах того или иного обитаемого помещения.

Схемы подключения

Порядок подключения устройств, входящих в систему удаленного управления, определяется особенностями коммутации проходных переключателей. Рассмотрим принцип их функционирования несколько подробнее.

Электрическая схема

Порядок действия рассматриваемой системы удобнее всего объяснить, если воспользоваться электрической схемой подключения одноклавишного проходного выключателя.

Согласно этому рисунку проходные переключатели связаны двумя линейными проводниками, объединяющими коммутируемые точки. При этом их перекидные контакты исходно находятся в противоположных позициях и подключены к незадействованным линейным проводам.

При входе в комнату перекидная пластина первого прибора переводится в положение, при котором цепь питания осветителя замыкается. В результате этого он включается. На выходе комнаты клавиша второго одноклавишного выключателя переводится в положение «Выключено», так что образованная ранее цепь питания обрывается, а осветитель гаснет.

Специалисты советуют еще до того, как подключать проходные выключатели схема которых рассмотрена выше, специально предусмотреть в квартире две точки их размещения.

Монтажная схема с распредкоробкой

Монтажная или рабочая схема подключения проходного выключателя с подробной прорисовкой всех используемых в ней проводников позволяет наглядно представить себе общий порядок образования соединений. Кроме того, она помогает понять, какое отношение к этому имеют расположенные в квартире распределительные (соединительные) коробки. Схема электрического включения всех перечисленных элементов представлена на фото ниже.

За счет применения типовой распределительной коробки, обозначенной на рисунке в виде круга, удается осуществить электрическое расключение отдельных проводников системы из двух переключательных устройств. Синим и желтым цветом в этой схеме показаны проводники, подводящие к лампочке ноль и фазу соответственно, а черным – внутренние коммутационные цепочки.

Предлагаем к просмотру видео – как подключить два проходных выключателя без распределительной (распаячной) коробки:

Управление освещением с трех мест и более

Нередки ситуации, когда в жилых помещениях большой площади возникает потребность управлять освещением сразу из нескольких точек. Для создания системы многоточечного управления, позволяющей подключать и выключать свет из 3-х мест одновременно, установки одних проходных переключателей обычно недостаточно.

Для этих целей потребуется интегрировать в схему еще один элемент – перекрестный выключатель, который подключается в разрыве двухжильного провода (то есть между проходными приборами).

Если в прежние времена допустимость монтажа таких схем обуславливалась в основном планировкой помещений, то сегодня они встречаются практически повсеместно. Монтаж проходных выключателей этого типа – совсем непростое занятие. Прежде всего, потребуется ознакомиться с принципом его работы.

Принцип работы перекрестного переключателя (выключателя)

Конструкция переключателя предусматривает наличие четырех контактов, из которых два подсоединяются к клеммам одного переключателя и еще два – ко второму прибору.

Обратите внимание: Главное отличие перекрестных переключателей от проходных состоит в том, что они могут использоваться только совместно с проходными.

Эти устройства при таком включении выполняют особые (транзитные) функции, поскольку являются в определенной степени переходными.

Наглядно посмотреть принцип работы перекрестного переключателя Вы можете на Gif-картинке, расположенной ниже.

Схема подключения проходного выключателя для управления из 3х мест

Схемное изображение подключения 2-х проходных и одного перекрестного переключателя представлено на рисунке.

Из него хорошо видно, что между двумя проходными переключателями устанавливается перекрестный выключатель, действующий в качестве своеобразного транзитного узла.

Ниже показана схема подключения проходного выключателя, на которой видно соединения всех элементов электрической цепочки управления освещением в распределительной коробке.

Видео, которое мы разместили ниже, несомненно поможет Вам собрать схему подключения трех выключателей в распределительной коробке.

Схема подключения проходного выключателя для управления из 4х мест

Для четырех точек управления потребуется применить комплексную схему распайки, изображенную на рисунке ниже. В таком комплекте используются не только два проходных, но и пара переключателей перекрестного типа.

При рассмотрении варианта управления светильником сразу из 4-х мест потребуются два перекрестных коммутирующих прибора.

При наличии в данном помещении нескольких осветительных групп предпочтение следует отдать перекрестного типа. Установленные таким образом проходные системы заметно упрощают процедуру управления освещением.

Схема подключения проходного выключателя для управления из 5 мест

Для управление освещением из пяти точек потребуется два проходных выключателя и три перекрестных. Схема подключения будет выглядеть следующим образом:

Схема управления освещением из пяти мест и более с помощью проходных и перекрестных выключателей (1 и 2 — проходные, х1, х2 …хn — перекрестные)

Электронные устройства

Для управления своими осветительными приборами из многих точек владелец квартиры может воспользоваться как клавишными выключателями, так и электронными устройствами.

Одним из таких устройств является KillerSwitch — устройство для включения
и выключения освещения из разных мест российского производства.

Данное электронное устройство работает в двух режимах в зависимости от типа выключателей:

  1. С использованием классических клавишных или кнопочных выключателей с фиксацией без подсветки. В этом случае можно подключить от 1 до 3 выключателей.
  2. С применением клавишных или кнопочных выключателей без фиксации.

Чтобы сменить режим работы устройства необходимо снять или установить перемычку.

Схемы подключения электронного устройства KillerSwitch

Схема подключения выключателей с фиксациейСхема подключения выключателей без фиксации

Предлагаем вашему вниманию видео о порядке подключения и работе электронного устройства KillerSwitch.

Указанные системы из множества коммутируемых устройств (при всем кажущемся удобстве) в еще большей степени вызывают сомнение в их надежности. Даже в случае правильного включения и бережного обращения для них характерны следующие недостатки:

  1. относительно высокая стоимость;
  2. сравнительно низкая надежность;
  3. возможность ложных срабатываний;
  4. сложность обслуживания и ремонта.

Именно поэтому подключение проходных выключателей и перекрестных для управления освещением из нескольких мест  – это оптимальный вариант использования принципа многоточечного управления.

Сенсорные модификации

В настоящее время собственники квартир и частных домов все чаще стали применять для обустройства своих помещений сенсорные выключатели. В линейке этого типа изделий также присутствуют сенсорные проходные выключатели.

Устройства не только повышают уровень комфорта, но и являются стильными дизайнерскими элементами.

Сенсорные выключатели в интерьере

Ниже мы приводим некоторые схемы подключения сенсорных проходных выключателей.

Схема подключения двух проходных сенсорных выключателей

Схема подключения трех проходных сенсорных выключателей

Чтобы узнать, как подключить и синхронизировать проходные сенсорные выключатели, вы можете посмотреть видео ниже.

Выводы

При анализе рассмотренных в данном обзоре всех схем подключения проходных выключателей можно отметить следующее:

  • Простейшие из этих систем позволяют получить бесспорные преимущества и не имеют каких-либо заметных недостатков (это касается проходного выключателя с одной клавишей, в частности).
  • Более сложные комплексы, включающие в свой состав еще и перекрестные приборы, могут оказаться не настолько эффективными, как кажется.
  • Это объясняется тем, что даже с учетом удобства управления, их применение связано с большими издержками и снижением надежности всей системы в целом.
  • При монтаже переключательных схем, в которых выключатели располагаются в виде последовательной цепочки, потребуется внимательно отслеживать порядок коммутаций, чтобы не допустить критичеcких ошибок.
  • Это также следует отнести к недостаткам сложных комплектов, включающих в свой состав перекрестные выключатели.

В заключительной части обзора отметим, что при обустройстве таких систем приходится сталкиваться с определенными сложностями прокладки линейных проводников. При выборе способа монтажа возможны варианты скрытия их в глубине стен или же использования для этого специальных кабельных каналов. Если хозяин частного дома планирует «упрятать» провода глубоко в стены – ему следует заранее побеспокоиться об этом (желательно – еще на стадии проработки строительного проекта).

Видео по теме

Предлагаем посмотреть видео – сборка схемы подключения двух проходных выключателей без распределительной (распаячной) коробки:

Сборка схемы подключения пяти проходных выключателей без распределительной (распаячной) коробки:

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.

Помогла30Не помогла1

из двух, трех и более точек, фото, видео

Нынешние цены на электричество заставляют задуматься об экономии там, где раньше об этом даже не думал. Например, освещение на лестнице. Неважно, в частном или многоэтажном доме — все равно платить нужно. Раньше просто оставляли свет гореть. Сегодня задумываешься о том, чтобы его выключить, но бегать вверх/вниз тоже нерадостно. Оказывается есть решение. Чтобы свет не горел постоянно, существуют схемы управления лампами из нескольких мест. То есть один или несколько светильников могут включаться и выключаться из нескольких точек. Выключатели для этого нужны особенные. Называются они проходными. Иногда встречаются названия «дублирующие» или «перекидные». Все это  — один тип электрооборудования. Отличаются от обычных большим числом контактов. Соответственно и схема подключения проходного выключателя сложнее. Тем не менее, разобраться можно. 

Содержание статьи

Как выглядит и работатет проходной выключатель

Если говорить о лицевой стороне, то отличие единственное: едва заметная стрелочка на клавише вверх и вниз.

Как выглядит проходной одноклавишный выключатель. Видите, есть двойные стрелочки

Если говорить об электрической схеме, все тоже просто: в обычных выключателях только два контакта, в проходных (еще называют перекидными) три контакта, два из которых — общие. В схеме приличествуют всегда два или больше таких устройства, вот при помощи этих общих проводов они и коммутируются.

Разница — в количестве контактов

Принцип работы прост. Изменением положения клавиши вход подключается к одному из выходов. То есть у этих устройств только два рабочих положения:

  • вход соединен с выходом 1;
  • вход соединен с выходом 2.

Никаких других промежуточных положений нет. Благодаря этому все и работает. Так как контакт переключается из одного положения в другое, электрики считают, что правильнее их называть «переключатели». Так что проходной переключатель — это тоже это устройство.

Чтобы не полагаться на наличие или отсутствие стрелочек на клавишах, нужно осмотреть контактную часть. На фирменных изделиях должна быть нанесена схема, позволяющая понять, какого типа оборудование у вас в руках. Она точно есть на изделиях фирм Lezard (Лезард),  Legrand (Легранд),  Viko (Вико). На китайских экземплярах они часто отсутствуют.

Так выглядит перекидной выключатель с тыла

Если такой схемы нет, смотрите на клеммы (медные контакты в отверстиях): их должно быть три. Но далеко не всегда на недорогих экземплярах та клемма, что стоит одна — это вход. Часто они перепутаны. Чтобы найти где же находится общий контакт, необходимо прозвонить контакты между собой при разных положениях клавиши. Сделать это обязательно, иначе ничего работать не будет, а само устройство может сгореть.

Вам нужен будет тестер или мультиметр. Если есть мультиметр, переводите его в режим звука — он пищит при наличии контакта. Если в наличии стрелочный тестер, прозваниваете на короткое замыкание. Ставите щуп на один из контактов, находите с каким из двух он звонится (прибор пищит или стрелка показывает КЗ — отклоняется вправо до упора). Не меняя положение щупов, изменяете положение клавиши. Если КЗ пропало, один из этих двух — общий. Теперь осталось проверить который. Не переключая клавишу передвигаете один из щупов на другой контакт. Если есть КЗ, то тот контакт, с которого щуп не двигали и есть общий (это вход).

Может станет понятнее, если посмотрите видео о том,  как найти вход (общий контакт) для проходного выключателя.

Как подключить варочную панель написано тут, а про установку и включение водонагревателя — в этой статье.

Схема подключения проходного выключателя с двух мест

Такая схема удобна в двухэтажном доме на лестнице, в проходной комнате, в длинном коридоре. Можно применить ее и в спальне — выключать верхний свет у входа и возле кровати (сколько раз приходилось вставать, чтобы его включить/выключить?).

Электрическая схема включения проходного выключателя с 2 мест

Ноль и земля (если есть) заводятся сразу на светильник. Фаза подается на выход первого переключателя, вход второго заводится на свободный провод светильника, выходы двух устройств соединяются между собой.

Глядя на эту схему, несложно понять, как работает проходной выключатель. В том, положении, что на рисунке, светильник включен. Нажав на клавишу любого из устройств, цепь разрываем. Точно также, при выключенном положении, переведя любой из них в другое положение мы замкнем цепь через одну из перемычек и лампа загорится.

Чтобы было понятнее, что и с чем соединять, как прокладывать провода, приведем несколько изображений.

Расключение проводов на проходном выключателе

Если говорить о помещении, то прокладывать провода нужно примерно так, как на фото ниже. По современным правилам все они должны находится на расстоянии 15 см от потолка. Укладываться они могут в монтажные коробы или лотки, концы проводов заводятся в монтажные коробки. Это удобно: при необходимости можно заменить пробитый провод. Также по последним нормам все соединения происходят только в монтажных коробках и при помощи контакторов. Если же делаете скрутки, то лучше их пропаять, а сверху хорошенько замотать изолентой.

Возвратный провод лампы подсоединяется ко выходу второго выключателя. Белым обозначены провода, соединяющие между собой выходы обоих устройств.

Как разводятся провода по помещению

Как все соединить в клеммной коробке рассказано в видео.

Как самому подключить люстру читайте тут. 

Схема на 3 точки

Чтобы иметь возможность включать/выключать свет с трех мест, необходимо к двум выключателям купить перекрестный (крестовой) переключатель. От описанных ранее он отличается наличием двух входов и двух выходов. Он переключает сразу пару контактов. Как все должно быть организовано, смотрите на рисунке. Если разобрались с тем, что выше, понять эту просто.

Электрическая схема управления лампой с трех точек

Как собрать такую схему? Вот порядок действий:

  1. Ноль (и заземление, если есть) заводится сразу на лампу.
  2. Фаза подключается ко входу одного из проходных выключателей (с тремя входами).
  3. Вход второго подается на свободный провод лампы.
  4. Два выхода одного трехконтактного устройства заводятся на вход перекрестного переключателя (с четырьмя входами).
  5. Два выхода второго трехконтактного устройства заводятся на вторую пару контактов переключателя с четырьмя входами.

Та же схема, но уже в другом ракурсе — куда подключать провода на корпусах.

Куда подключать провода

А вот примерно так разводить по помещению.

Проводка при управлении лампой из трех мест

Если вам нужна схема на четыре, пять и боле точек, то отличается она только количеством перекрестных переключателей (на четыре входа/выхода). Выключателей (с тремя входами/выходами) всегда в любой схеме два — в самом начале и в самом конце цепи. Все остальные элементы — перекрестные устройства.

Схема подключения проходных выключателей на 5 точек

Уберете один «перекрестник»,  получите схему управления из четырех точек. Добавите еще — будет уже схема на 6 мест управления.

Чтобы окончательно уложить все в голове, посмотрите еще это видео.

О правилах соединения проводов в распределительной коробке читайте тут.

Двухклавишный проходной выключатель: схема подключения

Чтобы с нескольких мест управлять освещением двух ламп (или групп ламп) с одного выключателя есть двухклавишные проходные выключатели. Они имеют шесть контактов. При необходимости общие провода находите по тому же принципу, как и в обычном устройстве этого типа, только прозванивать придется большее количество проводов.

Схема подключения 2-х клавишного проходного выключателя отличается только тем, что проводов будет больше: фаза должна подаваться на оба входа первого выключателя, также как и с двух входов второго должна уходить на две лампы (или две группы ламп, если речь идет о многорожковой люстре).

Принцип подключения двухклавишных проходных выключателей

Если необходимо организовать управление двумя источниками света из трех и более точек, придется в каждой точке ставить по два перекрестных переключателя: двухклавишных их просто нет. В этом случае одна пара контактов заводится на один перекрестник, вторая — на другой. И дальше, при необходимости они между собой соединяются. На последний в цепи двухклавишный переходной выключатель подключают выходов обоих перекрестников.

Как организовать управление двумя лампами из четырех мест

Если вдуматься, все не так уж и сложно, а схема подключения проходного выключателя из 2-х точек, так вообще простая. Только проводов много…

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест на 2 лампы (видео, фото)

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест и ее конструкции значительно расширяют возможности управления осветительными системами. В спортивных, концертных залах, на стадионах, длинных коридорах и туннелях можно одним из двух мест управлять освещением. Расположенные на разных сторонах объекта выключатели избавляют от необходимости переходов к единственной точке управления.

С одним выключателем может сложиться ситуация, когда придется проходить к выходу в темноте по длительному маршруту, с многочисленными препятствиями рискуя свернуть себе шею. При подключении проходных выключателей, достаточно подойти к ближайшему выключателю от выхода и погасить свет во всем помещении.

Конструкции и принцип работы проходных выключателей

Внешний вид переходного выключателя не имеет особых признаков отличия от обычных корпусов. Принципиальные изменения изделия скрыты внутри, разница в контактной схеме. Задача простого выключателя замкнуть или разомкнуть цепь в одной точке, проходной выключатель при изменении положения клавиши размыкает одну цепь и сразу подключает другую. Происходит перекидывание контактов на другое направление цепи, поэтому правильнее было бы назвать не выключатель, а переключатель. Но так уже сложилась терминология, что перемена термина внесет лишние непонимания, между специалистами и тем более с непрофессионалами.

Контакты, перекидываясь на другую группу, подключают к цепи клеммы второго проходного выключателя, работающего в паре. По одному в схеме проходные выключатели не работают. Конечно, их можно подключить как одноклавишный выключатель, но тогда теряется смысл его общей контактной схемы.

Схемотехника основных видов проходных выключателей

Наиболее часто используемые проходные выключатели, это одноклавишный, двух клавишный и трехклавишный. Все они построены на одном принципе перекидывания контактов. На одноклавишном варианте три контакта, один общий  перекидывается на один из двух, в зависимости от положения клавиши. Остальные модели включают в свой корпус схемы одноклавишного варианта.  Двухклавишный проходной выключатель в своем корпусе имеет две таких схемы, трехклавишный имеет три схемы, все просто. Изменяются только габариты корпуса, количество клавиш и контактов:

  • одноклавишный, три контакта, входной и два выходных,
  • двух клавишный переключатель, шесть контактов, два входных и 4-выхода,
  • трехклавишный корпус имеет 3 – входа и 6 – выходов.

Управления освещением с 2х мест, схема с применением одноклавишных выключателей

Одной группой электроосветительных ламп можно управлять с разных мест, используя схему с одноклавишными, выключателями. Это часто применяемая схема, на примере которой легко понимается принцип работы.

С линии питания 220В фаза напрямую приходит на вход (подвижный) контакт одного из двух переключателей. Выходные контакты двух переключателей соединяют между собой. Входной контакт второго подключается на клемму осветительного прибора. Рабочий 0 подключите на  другой контакт светильника.

Рассмотрим особенности расключения в распределительной коробке, при монтаже этой схемы. Используется кабель с тремя изолированными проводами:

  • красная изоляция – фазный провод,
  • синяя изоляция – нейтральный провод,
  • желто-зеленая изоляция – заземляющий провод.

В распределительную коробку заводится четыре кабеля:

  • один от распределительного щита, кабель питания с одной фазой 220 В,
  • два кабеля от каждого проходного переключателя,
  • один от группы осветительных приборов.

Требования по цвету выполнимы только для кабелей питания осветительных приборов. При подключении проводов, идущих от проходных переключателей в коробку выполнимо только одно условие. На входной контакт проходных выключателей выводят красный провод фазы.

Схема управления двухклавишными выключателями двумя группами осветительных приборов

Используя двойной проходной выключатель в двух местах можно управлять разными группами света.

Пример практического применения схемы с двумя одноклавишными выключателями в быту, особенности и последовательность монтажа

В частных домовладениях технологию управления светом с двух разных мест уже давно используют. На маршрутах от калитки до дома, возможны участки с лестницей или другими препятствиями, где в темное время суток требуется подсветка. Удобно открыть калитку включить освещение дорожки, пройти к дому, подняться по лестнице и не возвращаясь выключить освещение во дворе. Как это делается на практике, монтаж начинается с разметки:

  • маршрутов прокладки кабелей,
  • мест установки проходных выключателей,
  • места установки распределительной коробки.

Один из рациональных вариантов, установить распределительную коробку и первый переходной выключатель в прихожей, рядом с распределительным щитом. Удобно будет проложить кабель питания и пользоваться, управлять освещением во дворе, не выходя из дома. Второй проходной выключатель логично будет, поставить на заборе с внутренней стороны двора возле калитки. При входе вы сразу сможете включить свет, войдя в прихожую дома выключить.

В качестве осветительных приборов можно использовать декоративные фонарные столбы, которые всегда есть в продаже в крупных магазинах электротоваров. В большинстве случаев 3-5 в зависимости от расстояния маршрута в частных домах бывает достаточно. Проводку желательно прокладывать по земле в траншее через пластиковые трубы диаметров 5-6 мм, на глубине 30-50 см независимо от климатических условий региона. Копать ниже глубины промерзания не имеет смысла, это не водопровод замерзать нечему. Главная цель спрятать электрическую проводку, защитить ее от механических повреждений и создать приятный глазу интерьер во дворе. Подключение ламп фонарных столбов делайте по параллельной схеме, в этом случае при неисправности одного светильника остальные будут работать.

В новом строящемся доме две штробы, коммуникационные отверстия можно предусмотреть и проложить заранее. В старых домах при ремонте в прихожей можно сделать скрытую проводку для проходных выключателей. Если нет необходимости делать ремонт в прихожей, проложите наружную проводку, используя кабель каналы, они аккуратно прокладываются, выглядят очень эстетично, расцветка пластика бывает любая.

Подобрать можно к любому интерьеру, даже под темные и светлые породы дерева. Кабель нужно использовать с медными проводами сечением от 0,75 до 1.5 мм. Провода в коробку заводите на 10 15 см, для расключения изоляцию снимайте на 3см, для скрутки и обеспечения надежного контакта достаточно.

Можно на две точки в конце и начале маршрута установить сенсорные датчики на движение к проходным выключателям это снимает проблему поиска в темноте выключателей. Такое подключение требует отдельной темы для рассмотрения. Подключайте по вышеописанной схеме, двор будет красивый и пользоваться удобно.

Подключение проходного выключателя, схема подключения из двух и более мест

 

Проходной выключатель — что это такое

Исходя из элементарной экономии начинаешь задумываться, как не жечь свет круглыми сутками. Освещение в разных комнатах особенно на разных этажах. Свой ли дом или многоквартирный проблема у всех одна. В недалеком прошлом свет горел везде не выключаясь. Как же сделать подключение, которое позволит решить эту проблему. И выход есть. Чтобы свет не горел постоянно , существует возможность контроля из разных мест.

Включать и выключать светильники возможно из разных мест. И возможность такая есть благодаря проходным выключателям. Они могут называться «дублирующие» или «перекидные». Но это все один тип оборудования. От обычных они отличаются большим количеством контактов. По этому и подключение этих выключателей более сложное. И так разбираемся с проходным выключателем .

 

Как  работает проходной выключатель

  • Принцип работы выключателя
  • Схема подключения  выключателя с двух мест
  • Схема на три точки
  • Двух клавишный  выключатель: схема подключения

Если говорить о видимом отличии, то это единственное: едва заметная стрелочка на клавише вверх и вниз.

 

Выключатель проходной одноклавишный

 

 Выглядит проходной одно клавишный выключатель, есть двойные стрелочки

 

 

Схема  выключателя, не так уж сложна: в простых выключателях только два контакта, в проходных (еще дублирующими) три контакта, два из которых — общие. В схеме подключения присутствуют всегда два или больше таких выключателя,  при помощи  общих проводов они и собираются.

 

Подключение проходного выключателя — отличие в количестве контактов

Простой принцип, изменяя положения клавиши вход переключается к одному из выходов.  У проходных выключателей только два рабочих положения:

  • вход на выход 1;
  • вход на выход 2.

Других положений просто нет. Вследствии чего это все и работает. Поскольку контакт переключается из одного положения в другое,  правильнее называть их «переключатели». По этому проходной переключатель — это то же самое устройство.

Даже если стрелочки на клавишах не наблюдаются, разбираем контактную часть. На стандартных изделиях указывается схема подключения, позволяющая понять, оборудование какого типа у вас в руках. У всех более-менее уважающих себя производителях эта схема есть. На многих китайских эта схема отсутствует.

 

 

Проходной выключатель с тыла

Если схемы нет, посмотрев на контакты (медные зажимы в отверстиях): вы обнаружите  три контакта. Очень часто отдельный контакт, особенно у недорогих производителей, является входом. Часто они перепутаны. Для определения общего контакта, нужно просто прозвонить при разных положениях клавиши. Необходимо это сделать в любом случае, иначе возможно не будет работать, а сам  выключатель может и сгореть.

С помощью  тестера или мультиметра определяем какой  из этих трех — общий.

Посмотрев это видео вы поймете  как найти вход (общий контакт) для проходного выключателя.

Как найти общую клемму на 2-х клавишном проходном выключателе


Watch this video on YouTube

Подключение проходного выключателя с двух мест

Такое подключение понадобится на лестнице двухэтажного дома или в длинном коридоре. Также можно применять даже в спальне  — выключать верхний свет у входа и возле кровати (вспомните сколько раз вы с этим мучились)

 

 

Схема подключения проходного выключателя с двух мест

Выключатель проходной это система подключения, когда ноль и земля (если есть) подаются сразу на светильник. Фаза подключается на выход первого выключателя, вход второго подключается на свободный провод светильника, выходы двух выключателей соединяются между собой.

Посмотрев на схему, сразу понятно, как работает выключатель. Светильник на рисунке во включенном положении . При нажатии на клавишу любого из устройств, цепь разрывается. Также, при выключенном положении, нажав на клавишу, мы замкнем цепь через одну из перемычек и лампа загорится.

 

Для наглядности, приведем несколько примеров.

Выключатель схема

 

Разводка проводов на проходном выключателе

Говоря о помещении, то разводку нужно сделать начиная от электро-щита с автоматами и УЗО и продолжая, как показано на фото ниже. По правилам они должны находится на расстоянии 15 см от потолка. Укладка их возможна как в гофре, так и короба, заводятся провода в монтажные коробки. Для удобства возможной замены провода. По последним нормативам все соединения производятся только при помощи контакторов в монтажных коробках. При использовании  скрутки  их нужно пропаять и хорошо заизолировать.

Возвратный провод лампы подсоединяем ко выходу второго выключателя. Белым обозначены провода, соединяющие между собой выходы обоих устройств.

 

 

Разводка провода по помещению

Как все соединить в клеммной коробке рассказано в видео.

Подключение проходного выключателя на три точки

Для регулировки выключателем из трех мест, к двум выключателям добавляем перекрестный (крестовой) переключатель. От ранее описанных  отличается он наличием двух входов и двух выходов.  Переключает он сразу пару контактов. Схему подключения , смотрите на рисунке. Если разобрались с тем, что было выше, понять эту не составит труда.

 

 

Схема подключения с трех точек

  1. Ноль (и заземление, если есть) заводится сразу на лампу.
  2. Фаза подключается ко входу одного из проходных выключателей (с тремя входами).
  3. Вход второго подается на свободный провод лампы.
  4. Два выхода одного трех контактного устройства заводятся на вход перекрестного переключателя (с четырьмя входами).
  5. Два выхода второго трех контактного устройства заводятся на вторую пару контактов переключателя с четырьмя входами.

Та же схема, но уже в другом ракурсе — куда подключать провода на корпусах.

 

 

Куда подключать провода

А вот примерно так разводить по помещению.

 

 

Проводка при управлении лампой из трех мест

Если необходима схема на четыре, пять и боле точек, то отличие только в количестве перекрестных переключателей (на четыре входа/выхода). Выключателей (с тремя входами/выходами) всегда два — в  начале и в  конце цепи. Все остальные — перекрестные переключатели.

 

 

Подключения проходных выключателей на 5 точек

Если убрать один «перекрестник»,  получается схема управления из четырех точек. Добавите еще — будет уже схема на 6 точек управления.

Посмотрите еще это видео.

Как подключить перекрестный промежуточный выключатель переключатель с трех мест схема перекрестного


Watch this video on YouTube

Схема подключение проходного выключателя двух клавишного

Для управления с нескольких мест двумя или более лампами (или группой ламп) необходимо использовать двух клавишные проходные выключатели. У двух клавишного выключателя шесть контактов . Найти общие провода можно по тому же принципу, как и в обычном устройстве этого типа, увеличится только количество проводов.

Двухклавишный проходной выключатель — схема

 

 

Схема включения 2-х клавишного проходного выключателя отличается большим количеством проводов: фаза подается на оба входа первого выключателя, так же как и с двух входов второго должна уходить на две лампы (или две группы ламп, если речь идет о многорожковой люстре).

 

 

Принцип подключения двухклавишных проходных выключателей

Для организации управление двумя или более источниками света из трех и более точек, придется в каждой точке ставить по два перекрестных переключателя: двухклавишных их просто нет. В этом случае одна пара контактов заводится на один перекрестник, вторая — на другой. А в дальнейшем они между собой соединяются. На  двухклавишный переходной выключатель, который последний в цепи — подключают выходы обоих перекрестников.

 

Информация на заметку: Электропроводка в доме,  Электропроводка в квартире 

 

Схема подключения двойного проходного выключателя с 2-х мест для 2 ламп (видео)

 Что такое проходной выключатель мы уже рассказывали в одной из наших статей «Как включить люстру из двух разных мест». Основной целью статьи было рассказать о том, что бывают такие проходные выключатели. Они способны обеспечить питание лампы (люстры) из разных мест от 2 и более, но при этом в статье не были рассмотрены частные случаи. Под частным случаем мы понимаем возможность управлять не только одной лампой (группой ламп), но и включать – выключать и две группы. Ведь бывают и двойные проходные выключатели. Именно о подключении двойного проходного выключателя мы  расскажем в нашей статье.

Двойной проходной выключатель и как он монтируется в стену

По сути двойной проходной выключатель является размноженной копией своего младшего собрата, то есть одинарного проходного. Разве что в одном корпусе их уже двое. То есть два отдельных проходных выключателя в одном корпусе и есть один двойной проходной.
 На нашем рынке это продукция довольно таки редкая. Это мы к тому, что встречаются они не часто, но все же «есть в природе». Так двойные проходные выключатели выпускает legrand, lizard, viko… Это двухклавишные выключатели с обозначением на каждой из клавиш. (значок проходного выключателя)
 Монтаж двойного проходного выключателя в стену ни чем не отличается от монтажа обычного одинарного либо двойного выключателя. Более подробно о процессе установки выключателя в стену можно узнать из статьи «Монтаж встроенного выключателя в стену». После того как вы смонтировали выключатель, необходимо проложить проводку. То есть вам необходимо будет осуществить электрическое подключение двух проходных выключателей. Как раз о такой электрической схеме далее.

Схема подключения двойного проходного выключателя в 2 местах для 2 ламп (групп ламп)

По логике происходящего здесь все также как и для одинарного двойного выключателя, но взятого два раза. То есть фактически необходимо осуществить подключение двух двойных выключателей, так как в случае если бы они были просто в разных корпусах. Только что они не в разных все же корпусах, а в одном корпусе.
Схема будет выглядеть следующим образом.

А если вы будете все монтировать в распределительные коробки, то соединения будете еще и следующими.

О том как лучше соединить провода можно узнать из статьи «Как соединить электрические провода в проводке дома».
В принципе, здесь все так как мы и говорили, схема реализована с выключателями, словно это два независимых проходных выключателя.
В итоге у нас получается электрическая схема с двумя сдвоенными проходными переключателями, которые обеспечивают управления двумя лампами (группами ламп) в одном месте.

Подводя итог о подключении двойного проходного выключателя с 2-х мест для 2 ламп

 Итак, подводя итог нашей статьи можно сказать о том, что желающие управлять люстрой с двумя группами ламп с двух разных мест вполне могут реализовать свое желание на практике. Тому способствуют два фактора. Первое, производители выключателей производят сдвоенные проходные переключатели. Второе, воспользовавшись электрической схемой с нашего сайта вы сможете использовать 2 проходных выключателя, для управления двумя группами ламп из одного места.

Видео о подключении проходного выключателя

Как установить проходной выключатель на 2 и 3 точки (схема)

В быту нередко возникает необходимость в управлении одной нагрузкой из двух или из трех мест. В этой статье мы узнаем, что собой представляет проходной выключатель и как с его помощью решить вопрос с управлением нагрузкой.

Как работает проходной выключатель

По сути, проходной выключатель является обычным переключателем со средним контактом на два фиксированных положения.

Электрическая схема проходного выключателя

Из приведенной схемы видно, что в одном положении переключателя контакт 1 (он и есть средний) замыкается с контактом 2, в другом – с контактом 3, а со вторым размыкается. Конструктивно же такой прибор выглядит, как обычный настенный выключатель, и имеет аналогичные габариты. Это позволяет использовать проходные выключатели в быту вместо стандартных, которыми ты каждый день включаешь в комнате свет. Единственное внешнее отличие такого выключателя от обычного одноклавишного – две вертикальные стрелки, нанесенные на клавишу, и дополнительный третий контакт для подключения в схему. В некоторых случаях на тыльную сторону прибора наносится его электрическая схема.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Если у тебя в руках прибор с одной клавишей, а выводов у него 3, то не факт, что это проходной выключатель. Точно сказать, что это за устройство, можно только после его прозвонки тестером.

Внешний вид проходного выключателя

Где используется и что дает

Нельзя сказать, что проходные выключатели используются повсеместно, но тем не менее в некоторых случаях они могут быть весьма полезны. Предположим, ты живешь в частном доме и часто возвращаешься домой в темное время суток. Чтобы не пробираться от калитки до крыльца во тьме, можно, конечно, оставить во дворе дежурное освещение. Это не совсем экономично, но что делать.

Но можно поступить и по-другому. Если установить один проходной выключатель у калитки, второй – на крыльце, и соединить их специальным образом (о схеме соединения ниже), то можно включить свет у калитки и выключить на крыльце. А если ты выходишь из дома? Схема работает и в другую сторону: включай на крыльце, выключай у калитки. Именно в этом главная особенность проходных выключателей.

Кроме описанного случая, проходные приборы можно использовать:

  1. На лестнице.
  2. В подъезде.
  3. В длинном коридоре.
  4. На приусадебном участке между хозпостройками.
к содержанию ↑

Схема включения света из двух мест

А теперь разберем схему включения света из двух мест и попробуем самостоятельно установить проходные выключатели у себя в доме. Взгляни на рисунок ниже.

Электрическая схема управления лампой из двух мест

В положении переключателей, указанных на схеме, напряжение проходит на лампу и она горит. Если переключить левый прибор, то цепь питания разорвется и лампа погаснет. Для того чтобы восстановить питание, необходимо переключить и правый. То же самое произойдет, если сначала переключить правый, а потом левый переключатели. Таким образом, если переключатели находятся в одинаковом положении, свет горит. Если в противоположных – гаснет.

Теперь попробуем оснастить твой дом такой конструкцией, управляющей светом из двух мест. Для реализации этой идеи тебе понадобятся:

  1. Два проходных выключателя.
  2. Трехжильный и двухжильный провод.
  3. Светильник.

Прежде всего, определись с местами, где будут устанавливаться проходные выключатели (на схеме выше изображены как раз они). При помощи зубила и коронки, насаженной на перфоратор или дрель, подготовь для переключателей посадочные места.

Подготовка посадочных мест при помощи коронки по бетону и зубила

Теперь каждое из посадочных мест нужно соединить с ближайшей распределительной коробкой штрабой – канавкой, в которую будет укладываться провод. Сделать штрабу можно при помощи перфоратора, угловой шлифмашинки, так называемой “болгарки” (не забудь установить на нее диск по бетону), или просто зубилом. Можно даже процарапать напильником – все будет зависеть от материала стены. Ширину и глубину канавки делай такой, чтобы в нее легко уместился трехжильный провод.

Прорезание штрабы перфоратором, болгаркой и зубилом

Такую же штрабу сделай между распределительной коробкой и предполагаемым местом установки светильника. Проложи в подготовленные канавки провода: от переключателей до коробки трехжильный, от коробки до светильника – двухжильный. Если провода новые и заведомо исправны, я думаю, ты ничем не рискуешь, если сразу их заштукатуришь, чтобы не падали на голову и не мешали работать.

Прокладка проводов в штрабу

Если ты не поленишься и положишь в штрабу провод, предварительно вдетый в гофрированный рукав (шланг), то упростишь ремонт проводки, если она выйдет из строя. Достаточно будет выдернуть из шланга сгоревший провод и продеть в него новый.

Укладка провода в гофрированном рукаве

В каждое из посадочных мест установи пластмассовый подрозетник, предварительно запустив в него провод. Обычно подрозетники крепятся при помощи дюбелей или просто сажаются на раствор.

Установка подрозетников

Осталось соединить все элементы схемы между собой и установить их на место. Для этого модифицируем вышеприведенную электрическую схему под свои нужды:

Практическая схема управления лампой из двух мест

Подключая проходной выключатель, не запутайся в его выводах. На схеме выше я пронумеровал их условно. На самом выключателе, как видно из фото ниже, нумерация и местоположение среднего контакта могут быть какими угодно. Если не можешь разобраться в выключателе, возьми тестер и прозвони его.

Нумерация выводов проходного выключателя и их местоположение могут отличаться от приведенных мной

Ниже я привожу еще два фото, поясняющие соединение схемы:

Соединение проводов в распредкоробке, где:
  • синий (ввод) – ноль;
  • коричневый (ввод) – фаза;
  • белые – контакты 1 проходных выключателей;
  • красные – контакты 2 проходных выключателей;
  • зеленые – контакты 3 проходных выключателей.

Обрати внимание на то, что фаза подается на выключатель, а ноль – на лампу. Сделано это неслучайно. В такой схеме при выключении света светильник оказывается полностью обесточенным, и ты можешь безопасно менять в нем лампочки и даже сунуть палец в патрон, чтобы подогнуть ослабнувшие контакты.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Несмотря на то что в выключенном светильнике нет напряжения, я бы не рекомендовал лазить в патрон пальцами после простого щелчка проходного выключателя. А если все же хочется залезть, то предварительно обязательно обесточь квартиру. Если лампочка сгорела, то простым взглядом на проходной выключатель невозможно определить, включен свет или нет.

Стоит заметить, что существуют и двухклавишные проходные выключатели, при помощи которых из нескольких мест можно управлять двумя независимыми нагрузками. Конструктивно они представляют собой два обычных проходных, собранных в одном корпусе, и имеют, соответственно, шесть контактов.

Двухклавишный проходной выключатель и его электрическая схемак содержанию ↑

Включение света из трех мест

А что делать, если необходимо управлять тем же освещением из трех мест? Для начала попробуем собрать электрическую схему такого устройства.

Электрическая схема управления лампой из трех мест

Здесь, кроме обычных переключателей, с работой которых ты уже познакомился, используется еще один, который меняет линии местами. Я не буду подробно разбирать алгоритм работы этой схемы. Просто пощелкай в уме переключателями, и ты поймешь, что любым из них можно как зажечь лампочку, так и потушить.

Что это за переключатель такой, который стоит между проходными, и где его взять? Оказывается, в промышленности выпускаются и такие, а называются они перекрестными. Внешне такой прибор выглядит, как обычный выключатель, только стрелки на нем расположены не вертикально, как у проходного, а горизонтально, да и то не всегда. Выводов у такого прибора не три, а четыре.

Этот перекрестный выключатель внешне вообще не отличается от обычного, и понять, что у тебя в руках, можно только по схеме, нанесенной на тыльную сторону

Напоследок я приведу практическую схему подключения на тот случай, если ты надумаешь установить такую конструкцию самостоятельно.

Практическая схема для тройного выключателя

Обрати внимание на то, что для ее реализации тебе дополнительно понадобится четырехжильный кабель. Его роль отлично сыграет двухжильный, сложенный вдвое. Только штрабу делай пошире и не забудь перед закладкой в нее провода прозвонить и отмаркировать его концы.

Вот ты и узнал, как можно управлять освещением из двух и даже из трех мест. Теперь при желании ты сможешь самостоятельно организовать такое управление освещением или любой другой нагрузкой у себя в подъезде, доме или на приусадебном участке.

к содержанию ↑

Видео

Предыдущая

Вопросы экспертуКак правильно подключить двухклавишный выключатель своими руками

Следующая

Светильники, браКакие бывают уличные светильники для дачи и как сделать своими руками

Спасибо, помогло!Не помогло

Подключение двухпозиционного переключателя


Как подключить двухпозиционный переключатель. Подключение двухпозиционного переключателя почти так же просто, как и обычная домашняя проводка. Прежде всего, нам нужно немного изучить терминологию, чтобы вы точно знали, о чем идет речь.

Перейдите на страницу «Терминология коммутатора », где я обсуждаю термины, используемые для различных типов домашних электрических переключателей. Это также должно помочь понять функции каждого типа переключателя.

При подключении схемы двухпозиционного переключателя все, что вы на самом деле делаете, — это управление потоком мощности (выключение / включение) на нагрузку (свет, лампа, розетка, потолочный вентилятор и т. Д.).)

Теперь типичная схема будет содержать 3-проводной кабель , известный как romex. Кабель состоит из черного, белого и неизолированного медных проводов.

Черный провод = питание или горячий провод
Белый провод = нейтраль
Голая медь = земля

При подключении схемы двухпозиционного переключателя все, что нам нужно сделать, это управлять черным проводом (горячим проводом) для включения и выключения Загрузка. Эта простая диаграмма ниже поможет вам лучше понять, что делает эта схема.

На схеме выше источник питания входит слева. Обратите внимание, что черный провод — единственный провод, которым мы управляем с помощью двухпозиционного переключателя. У вас есть входящий горячий провод (черный), идущий к одному винту (неважно, используете ли вы латунный или серебряный винт) на стороне двухпозиционного переключателя, и черный провод от другого винта на двухпозиционном переключателе. собирается нагрузка (свет, потолочный вентилятор и т.д ..). Белые провода скреплены гайками, чтобы можно было продолжить цепь.

Теперь что касается заземляющего провода. Очень важно также подключить к выключателю заземляющий провод. Зеленый винт на двухпозиционном переключателе предназначен для заземления, поэтому все провода заземления должны быть подключены, как показано ниже.

Все провода заземления (неизолированная медь) теперь подключены (входящее заземление, заземление нагрузки и заземление переключателя). Это обеспечивает безопасную защиту цепи за счет неповрежденного заземления.

Итак, чего мы добились. При подключении двухпозиционного переключателя на схеме ниже показана основная концепция подачи электроэнергии к нагрузке.Предположим, что управляемая вами нагрузка — это свет. Электричество течет от горячего провода (черный) через двухпозиционный переключатель (показан в выключенном положении), а затем к свету и возвращается через нейтральный провод (белый). Это законченная схема.

Теперь, поняв диаграмму выше, перейдите к верхней диаграмме и, используя концепцию, показанную здесь, просто используйте указатель мыши на этой диаграмме и проследите за потоком от черного провода (горячий провод) к нагрузке и возвращайтесь через белый провод. (нейтральный).Это должно дать вам хорошее базовое представление о том, как работает схема двухпозиционного переключателя, и поможет вам добавить или изменить двухпозиционный переключатель.

Итак, теперь, когда у вас есть базовая концепция подключения двухпозиционного переключателя, давайте посмотрим на следующие схемы двухпозиционного переключателя, чтобы увидеть, какой тип схемы у вас есть. После того, как вы вытащили выключатель из стены, провода в коробке и соединения с выключателем должны выглядеть следующим образом.

Базовая двусторонняя цепь — питание на коммутаторе


Базовая 2-ходовая цепь — питание на световом индикаторе


Питание на коммутаторе — с 2 лампами в серии


Подача питания на свет — с 2 двухпозиционными переключателями и 2 световыми приборами


Питание на свету — с двухпозиционным переключателем и розеткой


Электропитание на выключателе / ​​розетке — с подсветкой



Разрешить Тима Картера из AskTheBuilder.com, чтобы показать вам несколько отличных советов по установке и подключению двухпозиционного переключателя.

Вот как можно использовать двухполюсный переключатель в качестве однополюсного

Вот как можно использовать двухполюсный переключатель в качестве однополюсного

Переключатель — это устройство, используемое для управления протеканием тока в электрической системе. Простой переключатель соединяет две клеммы электрически, когда проводник, подключенный к одной клемме, входит в контакт с другой клеммой.Есть два разных типа переключателей: однополюсный и двухполюсный.

Двухполюсные выключатели света, также известные как четырехпозиционные выключатели, представляют собой два однополюсных выключателя, соединенных вместе. Две отдельные цепи управляются одним переключателем. Обычно это используется для управления цепью из нескольких мест в серии из трех переключателей в одной цепи. Двухполюсный переключатель может использоваться для управления освещением и вентилятором или двумя лампами в отдельных цепях. Двухполюсный переключатель легко подключить к однополюсному переключателю, потому что вместо обоих используется только одна сторона.

Однополюсный выключатель — это однополюсный однонаправленный выключатель. Это переключатель, который обеспечивает безопасное соединение или отключение двух клемм. Он обычно используется в устройствах включения / выключения, таких как переключатели света.

Двухполюсный переключатель называется двухполюсным однопозиционным переключателем. Это просто комбинация двух переключателей SPST, которые одновременно управляются одним механизмом.

Вот как можно использовать двухполюсный переключатель в качестве однополюсного:

Вы можете сделать это сами или воспользоваться помощью специалиста.

Начните с отключения электричества в зоне, над которой вы работаете. Проверьте переключатель с помощью тестера напряжения, чтобы убедиться в отсутствии напряжения.

Выньте провода из электрического распределительного щита, где будет размещен выключатель света.

Удалите покрытие с черных проводов достаточно далеко, чтобы образовалась петля, охватывающая винты на стороне переключателя.

Чтобы скрутить их вместе, снимите покрытие с белого провода. У вас должно быть два черных провода, два белых провода и два оголенных провода.

Соедините оголенные провода и провода заземления, скручивая их вместе. Скрутите один над другим примерно на 6 дюймов с одного конца. Одиночный провод следует пропустить через разъем заземления и плотно прикрутить до скрученного участка.

Скрутите концы двух белых проводов и прикрутите гайку к концу. Убедитесь, что не видно оголенного провода, если он есть, отрежьте конец провода.

Сложите белые провода на высоте электрического блока и протолкните их сзади коробки.Если все сделано правильно, они должны легко лежать в задней части ящика и занимать небольшую комнату.

Присоедините одиночный выступающий неизолированный провод (заземления) к зеленому винту в нижней части переключателя света. Вам нужно будет слегка загнуть проволоку плоскогубцами, убедившись, что проволока наматывается на винт по часовой стрелке.

Ослабьте винты переключателя света с одной стороны. Убедитесь, что вы не используете только верхние или нижние винты. Используйте один винт в положении «Вкл.» И один винт в положении «Выкл.» На той же стороне.

Используйте ту же технику наматывания по часовой стрелке, что и провод заземления, чтобы прикрепить черные кабели к двум винтам. Какой черный провод идет сверху или снизу, значения не имеет.

Вставьте все кабели в коробку и сложите по мере их поступления. Это гарантирует, что выключатель правильно сидит на коробке и не оказывает сильного давления со стороны проводов.

Используйте винты, чтобы прикрепить выключатель света к коробке и надеть крышку. Восстановите питание и убедитесь, что ваш коммутатор работает.

Всегда проверяйте питание самостоятельно перед началом процесса.Если у вас нет вольтметра, вы можете переключить всю мощность на дом, чтобы убедиться. Кроме того, используя металлическую коробку, оберните изолентой винты переключателя; это поможет защититься от коротких замыканий и дуг.

Схема электропроводки на лестнице

— Как управлять лампой из 2 мест?

Как управлять одной лампой из двух разных мест с помощью двухсторонних переключателей света (схема подключения лестницы

)?

Двухпозиционный или трехпозиционный переключатель : «Трехходовой» — это термин в Северной Америке (США) для этого типа переключателя, который используется в следующем руководстве.Большинство англоязычных стран (Великобритания / ЕС) называют их «двусторонними». Термин для пары проводов, соединяющих два переключателя, также различается: «стяжки» для британцев и «путешественники» в США.

Пожалуйста, не убивайте меня, чтобы упомянуть об этом 2-ходовой переключатель вместо 3-ходового переключателя , поскольку все, что мы использовали, это то же самое для конкретной цели.

В сегодняшнем базовом руководстве по монтажу электропроводки мы обсудим пошаговый метод монтажа лестничной проводки с использованием двухпозиционных переключателей (SPDT = однополюсный двухполюсный переключатель).Кроме того, одна и та же принципиальная электрическая схема может использоваться для 2-стороннего освещения или управления электроприборами из двух разных мест с помощью двусторонних переключателей. Основное назначение схемы двустороннего переключения состоит в том, что приборы могут включаться / выключаться независимо от любого переключателя, независимо от текущего положения переключателя.

Схема проводки лестницы Подключение

Ниже приведена принципиальная схема проводки лестницы старой школы. Здесь мы можем управлять лампочкой из двух разных мест, используя два двухпозиционных переключателя.

Работа и эксплуатация проводки на лестнице — двухстороннее переключение света

Рассмотрим приведенную выше схему подключения двухпозиционного переключателя, который использовался для управления лампочкой на лестнице. Схема показывает, что цепь замкнута и лампочка горит. Предположим, вы хотите выключить лампочку с помощью верхнего переключателя наверху лестницы ((верхняя часть лестницы)), просто выключите переключатель, тогда цепь разомкнется, и лампочка погаснет. Чтобы снова включить лампочку, просто включите тот же выключатель в верхней части лестницы.Другими словами, вы можете выключить и включить лампочку с помощью верхнего переключателя наверху лестницы. Очевидно; Вы можете выполнить ту же операцию с нижних выключателей, установленных на лестнице.

Теперь давайте посмотрим, как мы можем сделать это с помощью другого коммутатора, установленного внизу лестницы.

Для этого обратите внимание на рисунок, приведенный выше. В этом случае вы можете видеть, что цепь замкнута и лампочка горит. Предположим, вы хотите выключить лампочку с помощью нижнего переключателя внизу лестницы. Просто ВЫКЛЮЧИТЕ переключатель, и снова цепь разорвется, и лампочка погаснет.Вы можете снова включить лампочку, чтобы включить тот же выключатель, который установлен внизу или внизу, как показано на рис.

Чтобы получить положение переключения в состоянии ВКЛ для лампочки, описанная выше операция аналогична таблице истинности логического элемента Исключающее ИЛИ (EX-NOR), которая приведена ниже.

Два
Переключатель 1 Переключатель 2 Положение лампы
0 = ВЫКЛ 0 = ВЫКЛ 1 = ВКЛ
1 = ВКЛ 0 = ВЫКЛ
1 = ВКЛ 0 = ВЫКЛ 0 = ВЫКЛ
1 = ВКЛ 1 = ВКЛ 1 = ВКЛ

Управление переключением способов с использованием трех проводов

Это новый метод подключения с двухсторонней коммутацией, который можно использовать для лестничной проводки, а также он эффективен по сравнению со старым методом, когда используются 2 провода вместо трех.

Текущее положение двухстороннего коммутационного соединения с использованием трехпроводной цепи — ВКЛ., Лампочка горит. Принцип работы схемы такой же, как указано на приведенных выше рисунках, но метод подключения отличается, поскольку первые клеммы обоих переключателей подключаются к проводу под напряжением (фазе). Вторые клеммы обоих переключателей подключаются к лампе, чтобы обеспечить подачу питания под напряжением, в то время как нейтраль напрямую подключается к лампочке в качестве обычного метода подключения.

Эта базовая схема немного сбивает с толку, поскольку, глядя в нее, она замыкает короткое замыкание (на тот же провод, который в данном случае не причиняет вреда), когда оба переключателя включены или выключены, что создает петлю для отключения питания от сети. лампочка, следовательно, в этом случае лампочка не будет светиться.

Чтобы получить положение переключения в состоянии ВКЛ для лампочки, описанная выше операция аналогична таблице истинности логического элемента Исключающее ИЛИ (EX-OR), которая приведена ниже.

Переключатель 1 Переключатель 2 Положение лампы
0 = ВЫКЛ 0 = ВЫКЛ 0 = ВЫКЛ
1 = ВКЛ 1 = ВКЛ
1 = ВКЛ 0 = ВЫКЛ 1 = ВКЛ
1 = ВКЛ 1 = ВКЛ 0 = ВЫКЛ
Лестница

Подключение с использованием промежуточного переключателя

Это не всегда так, но в некоторых случаях, например, в общих квартирах и длинных лестницах, мы можем управлять световой точкой в ​​проводке лестницы из трех разных мест, используя два двухпозиционных переключателя и промежуточный переключатель в качестве показано на рис. ниже.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Подключение проводки на лестнице с помощью 2 двухпозиционных переключателей и промежуточного переключателя для управления точкой освещения из трех разных мест.

2-сторонняя коммутация: приложения и области применения

  • Основная цель двусторонней коммутационной связи — подключение и управление приборами и оборудованием переменного тока из двух разных мест.
  • Он в основном используется в проводке на лестнице, где лампочкой можно управлять (включать / выключать) из разных мест, независимо от того, находитесь вы на верхней или нижней части лестницы.Также это не зависит от положения переключателей. Вам просто нужно нажать кнопку переключения в положение ВЫКЛ / ВКЛ, чтобы выполнить операцию переключения.
  • Применяется также в помещениях большой площади с двумя входными и выходными воротами.
  • Он используется для управления любым электрическим (переменного или постоянного тока) устройством или оборудованием, таким как вентилятор, лампочки и т. Д., Из двух разных мест.

Также читайте:

Типы переключателей | Механические, электронные, характеристики

В этом руководстве мы узнаем, что такое переключатель, какие бывают переключатели, механические переключатели, электронные переключатели, их символы и многое другое о переключателях.

Что такое коммутатор?

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

Итак, 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 потребляет никакой энергии, как показано на рисунке ниже.

Еще одна важная функция коммутатора — отводить электрический ток в цепи. Рассмотрим следующую схему. Когда переключатель находится в положении A, лампа 1 включается, а пока он находится в положении B, лампа 2 включается.

Существует множество применений переключателей в самых разных областях, таких как дома, автомобили, промышленность, военная промышленность, аэрокосмическая промышленность и так далее. В домашних и офисных приложениях мы используем простые кулисные переключатели для включения и выключения таких устройств, как освещение, компьютеры, вентиляторы и т. Д. В некоторых приложениях используется многостороннее переключение (например, проводка в здании), когда два или более переключателя подключаются для управления электрическая нагрузка из более чем одного места, например, двухсторонний переключатель.

Характеристики коммутатора

Прежде чем продолжить и рассмотреть различные типы коммутаторов, давайте рассмотрим некоторые важные моменты, касающиеся характеристик коммутатора.

  • Двумя важными характеристиками переключателя являются его полюса и броски. Столб представляет собой контакт, а бросок представляет собой соединение между контактами. Количество полюсов и ходов используется для описания переключателя.
  • Некоторые стандартные количества полюсов и ходов — одинарные (1 полюс или 1 ход) и двойные (2 полюса или 2 переключателя).
  • Если количество шестов или бросков больше 2, то это число часто используется напрямую. Например, трехполюсный шестицилиндровый переключатель часто обозначается как 3P6T.
  • Другой важной характеристикой переключателя является его действие, то есть, является ли он мгновенным или фиксированным. Мгновенные переключатели (например, кнопки) используются для мгновенного контакта (на короткое время или пока кнопка нажата).
  • Переключатели с фиксацией на руке, удерживают контакт до тех пор, пока он не будет принудительно переведен в другое положение.

Типы переключателей

В основном переключатели могут быть двух типов. Это:

Механические переключатели — это физические переключатели, которые необходимо активировать физически, перемещая, нажимая, отпуская или касаясь их контактов.

Электронные переключатели

, с другой стороны, 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 ход ( SPST, DPDT, SPDT и т. Д.), Принцип действия и конструкция (кнопочный, тумблерный, поворотный, джойстик и т. Д.)), в зависимости от состояния (мгновенные и заблокированные переключатели) и т. д.

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

Число переходов 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 контакта и одного выходного контакта.
  • 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 — входной контакт, а остальные две — выходные контакты.
  • 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 замкнутым контактом, а контакт, который будет подключен во время работы ВКЛ, является нормально разомкнутым 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 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 выводов, два из которых являются входными контактами, 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 контактный переключатель мгновенного действия, который замыкает или разрывает соединение, пока действует 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.
  • Нажимные 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 переключателя 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 амортизирующего типа, приводимого в действие каким-либо предметом. Когда этот рычаг бампера приводится в действие, это приводит к изменению положения контактов переключателя.

Поплавковые выключатели

  • 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) перемещается 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 с защелкиванием.
  • Этот микровыключатель крепится к металлическому рычагу. К этому металлическому рычагу подсоединяется тонкий пластиковый или металлический элемент.
  • Когда большое количество воздуха проходит через металлическую или пластмассовую деталь, это 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. Значок 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 измерения 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 датчик 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.

Температурные переключатели

  • 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 метод управления температурным переключателем — использование ртутной стеклянной трубки.
  • Когда колба нагревается, ртуть в трубке расширяется и затем создает давление для срабатывания контактов.

Джойстик-переключатель

  • Джойстик-переключатель — это управляющие устройства с ручным управлением, используемые в основном в переносном контрольном 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 запуска движений 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 радиостанциях.
  • 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 называют твердотельными переключателями, потому что в них нет физических движущихся частей и, следовательно, физических контактов. Большинство устройств управляется полупроводниковыми переключателями, такими как моторные приводы и оборудование HVAC.

На сегодняшний день на потребительском, промышленном и автомобильном рынке доступны различные типы твердотельных переключателей различных размеров и номиналов.Некоторые из этих твердотельных переключателей включают транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы, симметричные транзисторы и IGBT.

Биполярные транзисторы

Транзистор либо пропускает ток, либо блокирует его, как при работе обычного переключателя.

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

Транзисторы NPN и PNP работают или включаются, когда на них подается достаточный базовый ток.Когда небольшой ток протекает через клемму базы, питаемую цепью управления (подключенной между базой и эмиттером), это заставляет транзистор включать путь коллектор-эмиттер.

И он отключается, 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 из 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

Пожалуй, наиболее популярным и наиболее часто используемым полупроводниковым коммутационным устройством является МОП-транзистор. Полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника (MOSFET) — это униполярное высокочастотное переключающее устройство. Наиболее часто используемым коммутационным устройством является силовая электроника. Он имеет три клеммы, а именно сток (выход), исток (общий) и затвор (вход).

Это устройство, управляемое напряжением, то есть путем управления входным напряжением (от затвора до истока) регулируется сопротивление между стоком и истоком, которое дополнительно определяет состояние ВКЛ и ВЫКЛ устройства.

МОП-транзисторы могут быть P-канальными или N-канальными устройствами. N-канальный полевой МОП-транзистор включается путем подачи положительного напряжения V GS относительно источника (при условии, что напряжение V GS должно быть больше порогового напряжения).

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

IGBT

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 меньшее 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 (превышающее пороговое напряжение) между затвором и эмиттером. IGBT можно выключить, снизив напряжение на затвор-эмиттер до нуля. В большинстве случаев для уменьшения потерь при выключении и безопасного выключения IGBT требуется отрицательное напряжение.

SCR

Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — одно из наиболее широко используемых высокоскоростных переключающих устройств 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

Triac (или TRI ode AC ) переключатель представляет собой двунаправленное переключающее устройство, которое представляет собой эквивалентную схему соединения двух спина к спине тиристоров с одной клеммой затвора.

Его способность управлять мощностью переменного тока как на положительных, так и на отрицательных пиках формы волны напряжения часто позволяет использовать эти устройства в контроллерах скорости электродвигателей, светорегуляторах, системах контроля давления, приводах электродвигателей и другом оборудовании управления переменным током.

DIAC

DIAC (или DI ode AC Switch) является устройством двунаправленной коммутации и состоит из двух выводов, которые не называются анодом и катодом, поскольку это двунаправленное устройство i.е., DIAC может работать в любом направлении независимо от идентификации терминала. Это указывает на то, 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 отключения затвора

GTO (Тиристор отключения 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 терминал ворот.

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

Заключение

Простое руководство по переключателям, различным типам переключателей, характеристикам переключателя, механическим переключателям, электронным переключателям, обозначениям схем всех переключателей, а также примерам цепей (или соединений) для важных переключателей.

Три правила работы схемы | ОРЕЛ

Приветствую новых инженеров. Это прекрасное место для начала, с простой схемы, которая является строительным блоком для каждого элемента электроники в нашем мире. Когда вы полностью поймете это, вы будете готовы начать собственное путешествие по их проектированию и устранению неисправностей.

Строительные блоки схемы

Перед тем, как погрузиться в полную схему, разумно сначала поразмыслить над отдельными частями, составляющими единое целое: потоком, нагрузкой и проводимостью.Мы разбили эти принципы на три основных правила:

  • Правило 1 — Электричество всегда будет течь от более высокого напряжения к более низкому.
  • Правило 2 — Электричество всегда требует работы.
  • Правило 3 — Электричество всегда требует пути.

Правило 1. Все дело в потоке

Каждой электронной схеме нужен источник питания, будь то батарея AA, которую можно вставить в контроллер Xbox One, или что-то с большей силой, например настенная розетка, которая может питать большое количество устройств.Электроэнергия, выходящая из этих источников, измеряется напряжением или вольтами, или просто В.

Да, мы говорим о таком напряжении! Когда он достаточно высок, он может нанести серьезный ущерб.

Независимо от того, откуда эта энергия течет, ее цель всегда одна — переходить из одной области в другую и в процессе выполнять некоторую работу, например, заряжать компьютер или включать свет.

Фундаментальным компонентом этого потока энергии является то, что электричество всегда хочет перетекать от более высокого напряжения к более низкому напряжению.Всегда. Это называется потенциалом . Можно сказать, что это потенциальное электричество должно перемещаться из одного района в другой.

Поток высокого (положительного) напряжения в низкое (отрицательное) напряжение.

Как это соотносится с нашим реальным миром? Возьмем для примера простую батарею:

  • Батарея имеет две стороны, отрицательная сторона — это низкое напряжение, измеряемое при 0 В, положительная сторона — это высокое напряжение, измеряемое при 1,5 В.
  • Энергия всегда будет вытекать из положительной стороны батареи, чтобы перейти к отрицательной стороне, чтобы найти баланс.
  • Для этого он должен протекать по чему-то, обычно по медному проводу, и выполнять при этом некоторую работу, например включать свет или вращать двигатель.

В конце концов, все электричество хочет найти равновесие на земле (0 В). Единственный способ сделать это в батарее — сместить положительный полюс на отрицательный. Мы извлекаем выгоду из этого естественного стремления к энергии, размещая некоторые объекты так, чтобы они проходили через них, что позволяет нам включать свет, силовые двигатели и включать и выключать транзисторы в компьютере.

Все это составляет Правило 1 — Электричество всегда будет хотеть течь от более высокого напряжения к более низкому напряжению. Помните это; это никогда не изменится.

Правило 2 — Приступая к работе

Итак, у вас может быть электричество, которое хочет перетекать с более высокого напряжения на более низкое, но какой в ​​этом смысл? Единственная причина заставить электричество течь — это немного поработать. Этот процесс, когда электричество выполняет работу в цепи, называется нагрузка .Без нагрузки или работы с электричеством нет смысла иметь электрическую цепь. Нагрузка может быть чем угодно, например:

  • Spinning Двигатель, вращающий пропеллеры дрона.
  • Включение светодиода на кабеле для зарядки, чтобы указать, что ваш ноутбук подключен к сети.
  • Подключение гарнитуры к ноутбуку по беспроводной сети для прослушивания музыки.

В это время года электрическая нагрузка бывает разных форм, одна из которых питает эти светодиоды.(Источник изображения)

Обратите внимание, что все эти нагрузки являются действиями. Электричество всегда заставляет происходить что-то физическое, даже если мы не можем увидеть это собственными глазами. Но почему это называется нагрузкой? Вы можете думать об этом как об обузе для всего, что питает вашу схему. Для вращения двигателя требуется электричество, а это забирает у вашего источника питания энергию, которая у него когда-то была.

Помните Правило 2 — У электричества всегда есть работы, которые необходимо выполнить . Без работы схема бесполезна.

Правило 3 — Следование по пути

Третье и последнее правило — это то, что делает возможными первые два правила — электричеству нужен путь для передвижения. Этот путь действует как своего рода посредник. Допустим, вы подключаете зарядное устройство ноутбука к розетке, а затем к ноутбуку. Разумеется, он заряжается, но без этого шнура между компьютером и розеткой ничего бы не произошло.

Это связано с тем, что электричеству нужен путь, по которому можно добраться из одного пункта назначения в другой.И путь всегда один и тот же:

  • Электроэнергия — Электричество всегда исходит от источника, такого как батарея или розетка.
  • Путешествие — Затем он путешествует по тропе, выполняя свою работу по пути.
  • Назначение — Затем он прибывает в конечный пункт назначения, находя покой в ​​точке с самым низким напряжением.

Этот путь, по которому проходит электричество, состоит из так называемого проводящего материала, который состоит из обычных металлов, таких как медь, серебро, золото или алюминий.Электроэнергетика любит путешествовать по этой штуке. Электричество также очень избирательно, и оно не мешает путешествовать по дорожкам, сделанным из индуктивных материалов. Сюда входят такие вещи, как резина, стекло и даже воздух.

Видите все эти медные провода? Электричество любит путешествовать по этому проводящему материалу.

Запомните Правило 3 — Электричеству всегда нужен путь, по которому можно пройти по . Без пути он никуда не денется.

Собираем все вместе — полная схема

Давайте теперь объединим все эти правила в полное определение схемы.

Цепь — это просто путь, по которому может течь электричество.

И с помощью этой простой концепции мужчины и женщины начали строить безумно сложные цепи, которые отправили человечество в космос и в глубины наших глубочайших океанов. А пока постараемся упростить задачу и составим нашу первую схему. Вот что вам понадобится, если вы хотите продолжить:

  • (1) 9-вольтовая батарея
  • (1) Резистор 470 Ом
  • (1) Стандартный светодиод
  • (3) Измерительные провода с зажимами типа «крокодил»

Шаг 1. Добавление источника питания

Возвращаясь к нашему Правилу трех, первое гласит, что электричество всегда будет течь от более высокого напряжения к более низкому.Итак, это означает, что нам нужен какой-то источник питания в этой цепи, мы добавим нашу батарею на 9 В.

Начало нашей схемы начинается с батареи 9В.

Правило 1 теперь выполнено. У нас есть какой-то источник питания, у которого высокое напряжение на положительном конце (+) и 0 В на отрицательном конце (-). Но все это электричество будет потрачено зря, если мы не будем с ним что-то делать, так что давайте дадим ему немного работы (нагрузку).

Шаг 2 — Добавление работы

Теперь мы хотим, чтобы электричество поработало за нас, прежде чем оно успокоится, поэтому давайте включим простой светодиодный индикатор.Скорее всего, вы видели их повсюду: на своей елке, фонариках, лампочках и т. Д. Итак, мы возьмем этот светодиод и поместим его с другой стороны нашей батареи.

Единственное, что следует упомянуть о светодиодах, это то, что они очень чувствительны и не могут пропускать слишком много энергии, поэтому нам нужно добавить так называемый резистор. Мы не будем вдаваться в подробности сейчас, но просто знаем, что резистор будет действовать так, как сказано в его названии — сопротивляться потоку электричества, достаточному для того, чтобы наш светодиод справился с ним. Разместим резистор слева от светодиода.

Добавляем немного работы в нашу схему с помощью светодиода и резистора.

Отлично, Правило 2 выполнено, и у нашего электричества есть над чем поработать. Но у него нет возможности завершить свою работу без пути, давайте добавим это сейчас.

Шаг 3 — Указание пути

Эта деталь проста, нам просто нужно соединить наши зажимы типа «крокодил» между всеми компонентами нашей схемы. Если вы все сделаете правильно, то ваш светодиод будет ярко светить! Помните, что при подключении проводов к батарее всегда подключайте сначала положительный конец, а затем отрицательный.Посмотрите на картинку ниже, чтобы увидеть, как все это должно быть связано вместе.

Теперь у нашего электричества есть проход с добавленными зажимами из крокодиловой кожи

Типы цепей

Теперь, прежде чем вы убежите в дикую природу и построите свои собственные схемы, вам нужно знать о двух способах описания схемы, один из которых может испортить жизнь вашей схемы, они включают:

Замкнутый или открытый контур

Цепь считается замкнутой цепью , когда есть полный путь, по которому может проходить электричество.Это также называется полной схемой. Теперь, если ваша цепь не работает должным образом, это означает, что это разомкнутая цепь . Это может быть вызвано несколькими причинами, включая неплотное соединение или обрыв провода.

Вот простой и наглядный способ понять разницу между замкнутой и разомкнутой цепями. Посмотрите на схему ниже и обратите внимание, что это та же самая цепь, которую мы создали выше, только теперь в ней есть переключатель.

Вот схема цепи, которую мы сделали выше.Обратите внимание на добавление переключателя.

Прямо сейчас переключатель поднят, и вы увидите, что электричество не имеет плавного пути, поскольку переключатель разрывает соединение. Это разомкнутая цепь. Но что произойдет, если щелкнуть выключателем?

Теперь наш выключатель срабатывает, замыкая цепь, позволяя электричеству течь к нашему светодиоду!

Ага! Теперь вы только что проложили полный путь для вашего электричества, и ваш светодиод загорится! Это замкнутая схема.

Короткое замыкание

Затем короткое замыкание . Если вы не даете своей схеме никакой работы, но все же обеспечиваете некоторую мощность, приготовьтесь к некоторым проблемам. Посмотрите на нашу схему ниже, мы вынули светодиод, резистор и переключатель, оставив только медный провод и батарею.

Вот цепь, которая скоро станет коротким замыканием! Без выполнения каких-либо действий эта батарея скоро сгорит.

Если мы соединим эту штуку вместе в ее физической форме, тогда аккумулятор и провод станут очень горячими, и в конечном итоге батарея разрядится.Почему это происходит? Когда вы даете электричеству некоторую работу в цепи, такую ​​как зажигание светодиода или вращение двигателя, это ограничивает количество электричества, которое будет проходить через вашу цепь.

Но в ту минуту, когда вы прекращаете работу своей схемы, электричество сходит с ума и бежит по своему пути на полной скорости, и ничто его не сдерживает. Если вы позволите этому случиться в течение длительного периода времени, то окажетесь с поврежденным источником питания, разряженной батареей или, может быть, что-то еще хуже, например, пожар!

Ух ты! Не пытайтесь повторить это дома.Вот здоровенная батарея фонаря на 12 В, замкнутая во имя науки. (Источник изображения)

Итак, если вы когда-либо работали с цепью, и ваш провод или батарея сильно нагреваются, тогда немедленно выключите все, и ищите любые короткие замыкания.

Ты теперь опасен

Итак, молодой мастер электроники, теперь у вас есть вся информация, необходимая для управления скромной схемой. Понимая, как работает схема, вы скоро сможете выполнять проекты любых форм и размеров.Но прежде чем начать собственное путешествие, запомните Руководящее правило троек:

.

  • Правило 1 — Электричество всегда будет течь от более высокого напряжения к более низкому.
  • Правило 2 — Электричество всегда требует работы.
  • Правило 3 — Электричество всегда требует дороги.

И если ваша схема когда-нибудь станет очень горячей, выключите ее! У вас короткое замыкание.

Готовы построить свою первую схему сегодня? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно.

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, соединяя кадра 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 первоначально 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 напряженной работы со стороны инженеров по стандартизации, чтобы определить набор стандартов, которые поставщики могли бы согласовать и внедрить в свои конструкции коммутаторов.

Первые мосты Ethernet были двухпортовыми устройствами, которые могли связывать вместе два сегмента коаксиального кабеля исходной системы Ethernet. В то время Ethernet поддерживал подключения 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 на работе несколько устройств, 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 существует другое 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 подключаемая 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. Для наших целей мы будем следовать практике поставщиков Ethernet, которые используют слово «коммутатор» или, более конкретно, «коммутатор Ethernet» для описания устройств, соединяющих кадры Ethernet.

В то время как стандарт 802.1D предоставляет спецификации для моста между фреймами локальной сети между портами коммутатора, а также для некоторых других аспектов базовой работы моста, стандарт также осторожен, чтобы не указывать такие вопросы, как производительность моста или коммутатора или то, как коммутаторы 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.

Существуют сети для передачи 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 , адрес 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, которое переносит данные, передаваемые между компьютерами, как показано на рисунке 1-1.

Рисунок 1-1. Формат кадра Ethernet

Кадры определены на уровне 2 или канальном уровне Data Link Layer 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 их, называемые 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 не вносятся в кадры Ethernet, соединяемые мостом. Коммутатор автоматически начнет работать, 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 — адрес назначения устройства, которому он отправляет фрейм, и адрес источника , который является адресом устройства, отправляющего фрейм.

Путь «обучения» коммутатора довольно прост. Как и все интерфейсы Ethernet, каждому порту коммутатора присвоен 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 получение всех кадров , которые он видит на этом порту, а не только кадров, которые отправляются 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 строит 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, обслуживаемая коммутатором

Порт Станция

1

10

79

79 2 3

30

4

Без пост.

5

Без пост. 7

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 другие порты, чтобы гарантировать, что он достиг своего 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, который 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 без изменений 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 базе данных переадресации 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 предохраняет базу данных пересылки от заполнения устаревшими записями, которые могут не отражать действительность.

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 для 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 лавировать трафик, предназначенный для этого устройства.

Широковещательный и многоадресный трафик

Помимо передачи кадров, направленных на один адрес, локальные сети могут отправлять кадры, направленные на групповой адрес, называемый многоадресным адресом , который может быть получен группой станций. Они также могут отправлять кадры, направленные 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 на прием кадров, отправленных на групповой адрес, так что интерфейс теперь является членом этой группы.Адрес интерфейса Ethernet, назначенный на заводе, называется одноадресным адресом , и любой данный интерфейс Ethernet может принимать одноадресные и многоадресные кадры. Другими словами, интерфейс может быть запрограммирован на прием 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 адрес многоадресной рассылки, должны прибегать к лавинной рассылке многоадресных пакетов на все порты, кроме порта, на котором был получен многоадресный трафик, точно так же, как 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, когда станция впервые включается и ей необходимо 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 объединяются 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 заключается 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, чтобы сформировать петлю 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 не 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 образования петли этот режим отказа 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 пунктирная линия, показанная стрелками на рис. 1-3, слишком легко достичь, 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) состоит в том, чтобы позволить коммутаторам автоматически создавать свободный от петель набор путей, 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, так что каждый коммутатор может 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 (32768 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 конечный результат процесса выбора связующего дерева состоит в том, 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, причем более высокие скорости приводят к более низким затратам. 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 остальных путей. Пересылка пакетов на любом порту, который не является корневым портом или назначенным портом, отключается посредством , блокирующего 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. 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 ряд состояний при обработке любых 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 порта связующего дерева, которые включают следующее:

инвалид
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 отключенное состояние можно войти или выйти из любого другого состояния.
Блокировка
Порт, который включен, но не является корневым портом 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 все еще 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 привести к возврату порта в заблокированное состояние. На основе информации, полученной в блоках BPDU, порт может перейти в состояние обучения. Состояние прослушивания позволяет алгоритму связующего дерева решить, будут ли атрибуты этого порта, такие как стоимость порта, заставлять порт стать частью связующего дерева или вернуться 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 «edge» для порта, что означает, что порт, как известно, подключен к конечной станции (пользовательский компьютер, VoIP-телефон, 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 пользовательских компьютерах при их перезагрузке. [] Хотя это и не требуется для работы RSTP, полезно вручную настроить граничные порты RSTP в соответствии с их типом порта, чтобы избежать проблем на пользовательских компьютерах. 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 связующего дерева, Радиа 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, ключевое свойство которого
— это соединение без петель.
Дерево, которое обязательно должно охватывать
Таким образом, пакеты могут достигать любой LAN.
Сначала нужно выбрать рут.
По ID избран.
Трассируются пути с наименьшей стоимостью от корня.
В дереве эти пути размещены.
Сетка создается такими людьми, как я,
Затем мосты находят остовное дерево.

— Радия Перлман Алгорим

Это краткое описание предназначено только для предоставления основных концепций, лежащих в основе работы системы.Как и следовало ожидать, есть больше деталей и сложностей, которые не описаны. 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 VLAN с помощью одного конечного автомата связующего дерева. Ничто в стандарте не запрещает поставщику разрабатывать собственные улучшения в развертывании связующего дерева. Некоторые поставщики создали свои собственные реализации, в одном случае предоставляя отдельный процесс связующего дерева для каждой VLAN. Этот 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 обсуждается далее в разделе «Виртуальные локальные сети».

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 реализовывать 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 не 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 только 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 дорогостоящими 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 провода . 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 связано с тем, 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 обратных 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 клиентам 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, которые 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.
Встроенная буферизация пакетов 128 КБ
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 подключений в домашнем офисе.

Совет

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». »).Производители 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 бы вы считали максимальную совокупную передачу данных через коммутатор равной 5 Гбит / с, вы были бы технически правы, но не преуспели бы в маркетинге. []
Скорость переадресации
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 соответствует максимальной скорости 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 время, необходимое для перемещения кадра Ethernet с принимающего порта на 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 меньшее значение лучше. Более дорогие коммутаторы обычно обеспечивают меньшую задержку.
База данных MAC-адресов: 4000
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
(MTBF):> 1 миллион часов (~ 114 лет) Среднее время безотказной работы велико, потому что этот коммутатор мал, не имеет вентилятора, который может изнашиваться, 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
Поддерживает 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 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. К ним относятся 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 внутреннюю коммутационную производительность, достаточно высокую скорость портов и скорость 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.

Меры предосторожности для базовых переключателей Меры предосторожности для базовых переключателей

Место установки

Не используйте переключатель отдельно в таких средах, как легковоспламеняющиеся или взрывоопасные газы. Возникновение дуги и тепловыделение, связанные с переключением, могут вызвать возгорание или взрывы.

Выключатели

обычно не имеют водонепроницаемости. Используйте защитный чехол для предотвращения прямого распыления, если переключатель используется в местах, подверженных разбрызгиванию или разбрызгиванию масла или воды, скоплению пыли.

Устанавливайте коммутатор в месте, не подверженном прямому попаданию мусора и пыли в результате резки. Привод и корпус переключателя должны быть защищены от скопившихся обрезков и грязи.

Не используйте выключатель в местах, подверженных воздействию горячей воды (мин. 60 ° C) или водяного пара.

Не используйте выключатель за пределами указанных температур и атмосферных условий.
Допустимая температура окружающей среды зависит от модели.
(См. Технические характеристики в этом каталоге.) Внезапные изменения температуры могут вызвать тепловой удар, деформирующий переключатель и приводящий к неисправностям.

Установите крышку, если коммутатор должен быть установлен в месте, где невнимательность рабочего может привести к неправильной работе или несчастным случаям.

Постоянная вибрация или удары переключателя может привести к выходу из строя контактов или неправильной работе из-за истирания порошка и снижению срока службы.Чрезмерная вибрация или удары вызовут неисправность или повреждение контактов. Установите переключатель в месте, не подверженном вибрации или ударам, и в направлении, не вызывающем резонанса.

Если серебряные контакты используются с относительно низкой частотой в течение длительного времени или используются с микрозагрузками, сульфидное покрытие, образующееся на контактной поверхности, не будет разрушено, что приведет к повреждению контактов. Используйте переключатель микрозагрузки с золотыми контактами.

Не используйте выключатель в атмосфере с высокой влажностью или жарой, а также с вредными газами, такими как сульфидный газ (H 2 S, SO 2 ), газообразный аммиак (NH 3 ), азотнокислый газ (HNO ). 3 ) или газообразный хлор (Cl 2 ). Это может привести к нарушению функциональности, например, к повреждению из-за неисправностей контакта или коррозии.

Переключатель имеет контакты. Если переключатель используется в атмосфере с газообразным кремнием, энергия дуги может вызвать накопление оксида кремния (SiO 2 ) на контактах и ​​привести к выходу из строя контактов.
Если рядом с переключателем есть силиконовое масло, силиконовый наполнитель, силиконовая проводка или другие кремниевые продукты, используйте схему защиты контактов, чтобы ограничить искрение и удалить источник газообразного кремния.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.