คำอธิบายเกี่ยวกับสวิตช์แบบ SPST, SPDT, DPST และ DPDT

เมื่อเลือกสวิตช์แบบเลื่อน (toggle switch), สวิตช์แบบกด (push button switch) หรือสวิตช์แบบกุญแจ (key switch) มักจะใช้คำย่อ เช่น SPST, SPDT, DPST และ DPDT

คำย่อเหล่านี้ระบุจำนวนโพล (pole) และจำนวนโธร์ว (throw) ภายในตัวสวิตช์

การเข้าใจความหมายของคำเหล่านี้จะช่วยให้ผู้ผลิตอุปกรณ์สามารถเลือกวงจรที่เหมาะสมและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการเดินสายไฟ

โพล (Pole) และโธร์ว (Throw) หมายถึงอะไร

โพล หมายถึงจำนวนวงจรแยกต่างหากที่ควบคุมด้วยตัวกระทำ (actuator) ตัวเดียว
โธร์ว หมายถึงจำนวนเส้นทางเอาต์พุตที่มีให้กับแต่ละโพล

ดังนั้น:

• แบบโพลเดียว (Single Pole) หมายถึงหนึ่งวงจร
• แบบสองโพล (Double Pole) หมายถึงสองวงจร
• แบบโธร์วเดียว (Single Throw) หมายถึงหนึ่งเส้นทางการสลับ
• การสลับแบบดับเบิลโธร์ (Double Throw) หมายถึง มีสองเส้นทางการสลับที่สามารถเลือกใช้งานได้

SPST: ขั้วเดียว แบบตัด-ต่อได้ครั้งเดียว

สวิตช์แบบ SPST ควบคุมวงจรหนึ่งวงและมีเส้นทางการสลับเพียงเส้นทางเดียว
เป็นรูปแบบการตั้งค่าสวิตช์ที่ง่ายที่สุด

จำนวนขั้วต่อโดยทั่วไป:

• สองขั้วต่อ

ฟังก์ชันโดยทั่วไป:

• เปิด-ปิด

เมื่อสวิตช์อยู่ในสถานะเปิด กระแสไฟฟ้าจะไม่ไหลผ่าน
เมื่อสวิตช์อยู่ในสถานะปิด ขั้วต่อทั้งสองขั้วจะเชื่อมต่อกัน

การประยุกต์ใช้งานที่พบทั่วไป ได้แก่

• การควบคุมพลังงานแบบง่าย
• ระบบแสงสว่าง
• การเปิดใช้งานอุปกรณ์
• ควบคุมฟังก์ชันเสริม
• แยกวงจรเดี่ยว

สวิตช์แบบ SPST มักอธิบายว่าเป็นสวิตช์เปิด-ปิดแบบง่าย

SPDT: ขั้วเดียว แบบตัด-ต่อได้สองตำแหน่ง

สวิตช์แบบ SPDT ควบคุมวงจรหนึ่งวง และสลับขั้วทั่วไประหว่างขั้วเอาต์พุตสองขั้ว

จำนวนขั้วต่อโดยทั่วไป:

• มีสามขั้ว

ฟังก์ชันทั่วไป ได้แก่:

• เปิด-เปิด
• เปิด-ปิด-เปิด
• (เปิด)-ปิด-(เปิด)
• เปิด-ปิด-(เปิด)

ขั้วทั้งสามมักอธิบายว่ามีดังนี้:
• ขั้วทั่วไป
• เอาต์พุต 1
• เอาต์พุต 2

ในตำแหน่งหนึ่ง เทอร์มินัลร่วมจะเชื่อมต่อกับเอาต์พุต 1
ในอีกตำแหน่งหนึ่ง เทอร์มินัลร่วมจะเชื่อมต่อกับเอาต์พุต 2
หากสวิตช์มีตำแหน่งปิดกลาง (OFF) เทอร์มินัลร่วมจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากทั้งสองเอาต์พุตในตำแหน่งกลาง

การประยุกต์ใช้งานที่พบทั่วไป ได้แก่

• การเลือกโหมด
• สัญญาณทิศทาง
• การสลับวงจร
• การเลือกเอาต์พุตสองช่อง
• การตั้งค่าระดับสูงและต่ำ
• การเลือกโหมดแบบปรับด้วยตนเองและแบบอัตโนมัติ

DPST: สองขั้ว แบบตัด-ต่อได้ครั้งเดียว

สวิตช์ DPST ควบคุมวงจรแยกสองวงจรด้วยตัวขับเคลื่อนเพียงตัวเดียว
วงจรทั้งสองเปิดหรือปิดพร้อมกัน

จำนวนขั้วต่อโดยทั่วไป:

• มีขั้วต่อสี่ขั้ว

ฟังก์ชันโดยทั่วไป:

• เปิด-ปิด

สวิตช์แบบ DPST สามารถมองว่าเป็นสวิตช์แบบ SPST สองตัวที่ทำงานร่วมกัน

การประยุกต์ใช้งานที่พบทั่วไป ได้แก่

• การสลับเส้นทางจ่ายไฟสองเส้น
• การควบคุมวงจรที่เกี่ยวข้องกันสองวงจร
• การแยกฉนวนอย่างพร้อมเพียงกัน
• การเปิดใช้งานโหลดสองชุดพร้อมกัน
• การแยกวงจรควบคุมออกจากวงจรสัญญาณ

ขั้วทั้งสองมีการแยกฉนวนกันทางไฟฟ้า แม้ว่าจะถูกควบคุมด้วยคันโยกหรือปุ่มเดียวกัน

DPDT: สองขั้ว แบบตัด-ต่อได้สองตำแหน่ง

สวิตช์แบบ DPDT ควบคุมวงจรที่แยกจากกันสองวงจร โดยแต่ละวงจรสามารถสลับไปยังเส้นทางเอาต์พุตสองเส้นได้

จำนวนขั้วต่อโดยทั่วไป:

• ขั้วต่อหกขั้ว

ฟังก์ชันทั่วไป ได้แก่:

• เปิด-เปิด
• เปิด-ปิด-เปิด
• (เปิด)-ปิด-(เปิด)
• เปิด-ปิด-(เปิด)

สวิตช์แบบ DPDT สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นสวิตช์แบบ SPDT สองตัวที่ทำงานร่วมกัน

การประยุกต์ใช้งานที่พบทั่วไป ได้แก่
• การควบคุมทิศทางของมอเตอร์
• การกลับขั้วขั้วไฟฟ้า
• การเปลี่ยนวงจรแบบคู่
• การควบคุมทิศทางไปข้างหน้าและถอยหลัง
• การสลับโหมด
• การเลือกสัญญาณสองช่องทาง

จำนวนขั้วต่อไม่ใช่เกณฑ์ที่เพียงพอเสมอไป

แม้ว่าจำนวนขั้วต่อจะให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ แต่ก็ไม่ควรใช้เป็นวิธีเดียวในการระบุวงจร

สวิตช์บางชนิดมีขั้วต่อเพิ่มเติมสำหรับ:

• การให้แสงสว่างด้วย LED
• การต่อสายกราวด์
• วงจรหลอดไฟหลายวงจร
• ขั้วต่อร่วมแยกต่างหาก
• การเชื่อมต่อภายในที่ปรับแต่งเฉพาะ

ตัวอย่างเช่น สวิตช์ปุ่มกดแบบมีแสงอาจมีขั้วต่อทั้งสำหรับจุดสัมผัสของสวิตช์และสำหรับ LED

ควรตรวจสอบแผนผังวงจรเสมอ

การจัดเรียงขั้ว (Pole Configuration) และหน้าที่การใช้งาน

การจัดเรียงขั้วอธิบายถึงการจัดวางวงจรภายใน
ฟังก์ชันการดำเนินงานอธิบายตำแหน่งของสวิตช์ที่ใช้งานได้
สิ่งเหล่านี้ต้องได้รับการยืนยันแยกต่างหาก

ตัวอย่างเช่น:

• สวิตช์แบบ SPST เปิด-ปิด
• สวิตช์แบบ SPDT เปิด-เปิด
• สวิตช์แบบ SPDT เปิด-ปิด-เปิด
• สวิตช์แบบ DPDT (เปิด)-ปิด-(เปิด)

สวิตช์สองตัวอาจเป็นแบบ DPDT ทั้งคู่ แต่ทำหน้าที่ต่างกัน

เปิดตามปกติและปิดตามปกติ

สวิตช์แบบ SPST และ DPST อาจระบุว่าเป็นแบบเปิดตามปกติหรือปิดตามปกติได้เช่นกัน
เปิดตามปกติหมายความว่าวงจรจะอยู่ในสถานะเปิดเมื่ออยู่ในตำแหน่งปกติ
ปกติปิด หมายถึง วงจรจะปิดอยู่ในตำแหน่งปกติ
สำหรับสวิตช์แบบสลับคงที่ (maintained toggle switches) มักใช้คำว่า เปิด (ON) และ ปิด (OFF) แทน
สำหรับปุ่มกดแบบชั่วคราว (momentary push buttons) มักใช้คำอธิบายว่า NO (Normally Open) และ NC (Normally Closed)

วิธีอ่านวงจร SPDT

พิจารณาสวิตช์ SPDT ที่มีขั้วต่อสามขั้ว คือ ขั้ว 1, 2 และ 3
ขั้วที่ 2 อาจเป็นขั้วทั่วไป (common terminal)

ในตำแหน่งหนึ่ง:

• ขั้วที่ 2 เชื่อมต่อกับขั้วที่ 1
ในอีกตำแหน่งหนึ่ง:
• ขั้วที่ 2 เชื่อมต่อกับขั้วที่ 3

ในรุ่นแบบเปิด-ปิด-เปิด (ON-OFF-ON) เทอร์มินัล 2 จะถูกตัดการเชื่อมต่อกับเอาต์พุตทั้งสองข้างในตำแหน่งกลาง
การกำหนดหมายเลขเทอร์มินัลจริงอาจแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์ ดังนั้นควรปฏิบัติตามแผนผังวงจรของผู้จัดจำหน่าย

วิธีอ่านวงจร DPDT

สวิตช์แบบ DPDT ประกอบด้วยวงจร SPDT สองวงจรที่แยกจากกันอย่างอิสระ
ตัวอย่างเช่น:

• เทอร์มินัลคอมมอน A ใช้สลับระหว่างเอาต์พุต A1 และ A2
• เทอร์มินัลคอมมอน B ใช้สลับระหว่างเอาต์พุต B1 และ B2

ขั้วทั้งสองข้างจะเคลื่อนที่พร้อมกัน
สามารถใช้งานเพื่อกลับขั้วความต่างศักย์ที่จ่ายให้มอเตอร์กระแสตรงได้ แต่ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่ากระแสไฟฟ้าที่ระบุและโหลดของมอเตอร์เหมาะสมกับสวิตช์

ควรเลือกใช้โครงสร้างแบบใด

เลือกใช้แบบ SPST เมื่อวงจรเพียงหนึ่งวงจรต้องการการควบคุมแบบเปิด-ปิดพื้นฐานเท่านั้น
เลือกแบบ SPDT เมื่อวงจรหนึ่งต้องสลับระหว่างสองเอาต์พุต หรือต้องการตำแหน่ง OFF ตรงกลาง
เลือกแบบ DPST เมื่อวงจรสองวงจรต้องเปิดหรือปิดพร้อมกัน
เลือกแบบ DPDT เมื่อวงจรสองวงจรต้องสลับระหว่างสองเส้นทางเอาต์พุต

การตัดสินใจขั้นสุดท้ายควรพิจารณาเพิ่มเติมดังนี้

• แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า
• ภาระแบบ AC หรือ DC
• การทำงานแบบชั่วคราวหรือแบบคงที่
• จำนวนตำแหน่ง
• ประเภทขั้วต่อ
• ความต้องการการป้องกันฝุ่น/น้ำ
• ขนาดของแผงควบคุม
• วิธีการเดินสาย

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการเลือกใช้งาน

การสมมติว่าจำนวนเทอร์มินัลที่มากขึ้นเสมอหมายถึงจำนวนโพลาร์ที่มากขึ้น
เทอร์มินัลแบบ LED และการเชื่อมต่อเพิ่มเติมสามารถเพิ่มจำนวนเทอร์มินัลได้
สับสนระหว่าง DPST กับ DPDT
DPST ให้สองวงจรเปิด-ปิด (ON-OFF)
DPDT ให้สองวงจรสลับตำแหน่ง (changeover)

ละเลยตำแหน่งกลาง

สวิตช์แบบ ON-ON กับสวิตช์แบบ ON-OFF-ON อาจมีการจัดเรียงโพลาร์แบบเดียวกัน แต่มีฟังก์ชันการใช้งานที่แตกต่างกัน

การสมมติรูปแบบวงจรจากลักษณะภายนอกของผลิตภัณฑ์

สวิตช์สองตัวที่มีคันโยกและเปลือกหุ้มเหมือนกัน อาจใช้การจัดเรียงขั้วติดต่อภายในที่ต่างกัน

ไม่ ไม่ยืนยันเวลาการสัมผัสพร้อมกันของขั้วติดต่อ

สำหรับการใช้งานบางประเภท ลำดับที่ขั้วต่อเปิดและปิดอาจมีความสำคัญ การใช้งานแบบตัดก่อนเชื่อม (Break-before-Make) และแบบเชื่อมก่อนตัด (Make-before-Break) ควรได้รับการยืนยันให้แน่ชัดเมื่อมีความจำเป็น

แบบตัดก่อนเชื่อม (Break-Before-Make) และแบบเชื่อมก่อนตัด (Make-Before-Break)

ในสวิตช์แบบสองทาง (double-throw switch) ขั้วต่อร่วม (common terminal) อาจแยกออกจากเอาต์พุตแรกก่อนที่จะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตที่สอง ซึ่งเรียกว่าแบบตัดก่อนเชื่อม (break-before-make)
ในแบบการออกแบบอื่น ๆ อาจมีการสร้างการเชื่อมต่อที่สองก่อนที่การเชื่อมต่อแรกจะถูกตัดออกอย่างสมบูรณ์ ซึ่งเรียกว่าแบบเชื่อมก่อนตัด (make-before-break)
โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ส่วนใหญ่จะใช้แบบตัดก่อนเชื่อม (break-before-make) แต่วงจรเฉพาะบางประเภทอาจต้องการลำดับการเชื่อมต่อของขั้วต่อที่กำหนดไว้เป็นพิเศษ
ข้อมูลนี้ไม่ควรสมมุติไว้ล่วงหน้า เว้นแต่จะระบุไว้อย่างชัดเจนในเอกสารข้อกำหนด (specification)

สรุป

SPST, SPDT, DPST และ DPDT คือคำอธิบายจำนวนวงจรและเส้นทางการสลับที่ควบคุมโดยสวิตช์
การเลือกโครงสร้างที่เหมาะสมนั้นต้องพิจารณาเพิ่มเติมจากแค่การนับจำนวนขั้วต่อ
ผู้ผลิตอุปกรณ์ควรยืนยันแผนผังวงจร ฟังก์ชันการใช้งาน สถานะของขั้วติดต่อ โหลดไฟฟ้า และการจัดเรียงขั้วต่อ ก่อนอนุมัติสวิตช์

CTA

ติดต่อ TOOWEI พร้อมส่งแผนผังวงจร ฟังก์ชันที่ต้องการ ค่าแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่กำหนด ขนาดแผงควบคุม และความชอบเกี่ยวกับขั้วต่อ เพื่อระบุรูปแบบสวิตช์ที่เหมาะสม