スイッチの種類：メカニカルスイッチと電子スイッチ - 総合ガイド

スイッチとは

スイッチは電気工学の基本部品であり、電気回路を遮断または完了させる役割を担っている。その目的は2点間の電流の流れを制御することであり、小型から大型の電子機器に至るまで重要な部品となっている。シンプルなテレビの電源から複雑な産業機械の操作まで、スイッチは私たちが毎日使用する制御システムの不可欠な部分です。

技術が進歩するにつれて、より高機能で洗練されたタイプのスイッチが必要とされるようになる。その複雑さにかかわらず、スイッチはさまざまな電子機器の電源供給と制御に不可欠な役割を果たしている。

ピエゾスイッチ

圧電スイッチとも呼ばれるピエゾスイッチは、圧電効果を利用して電気信号を検出・生成する電子スイッチの一種です。圧電効果とは、機械的な応力や圧力に反応して電荷を発生させる特定の材料の能力のことです。

ピエゾ・スイッチでは、石英や特定のセラミックなどの圧電材料が2枚の金属板の間に挟まれている。スイッチに機械的な力や圧力が加わると、圧電材料が変形し、電荷が発生します。この電荷が検出され、スイッチング動作のトリガーとして使用される。

ピエゾスイッチには、従来の機械式スイッチにはない利点がいくつかあります。可動部のないソリッドステート・デバイスであるため、耐久性が高く、摩耗や損傷に強い。また、機械式スイッチの一般的な問題である、1回の押下で複数の信号が発生するコンタクトバウンスの心配もありません。ピエゾスイッチは、ほこり、湿気、化学薬品に強いため、過酷な環境でも動作可能です。

これらのスイッチは、信頼性、長寿命、環境要因への耐性が重要視される様々な用途で一般的に使用されています。

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静電容量式スイッチ

静電容量式スイッチは、タッチスイッチまたはタッチセンシティブスイッチとも呼ばれ、静電容量の原理を利用してタッチまたは近接を検出する電子デバイスです。様々な電子機器やタッチセンシティブ・インターフェースにおいて、機械式スイッチの代替入力として一般的に使用されています。

物理的な接触に頼って回路を完成させたり遮断したりする従来の機械式スイッチとは異なり、容量スイッチは静電容量の変化を測定することで機能する。

静電容量とは、物体や物質が電荷を蓄える能力を指す。指のような導電性の物体が静電容量式スイッチに近接すると、スイッチの感知領域の静電容量が変化する。

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押しボタンスイッチ

このタイプのスイッチは、ボタンを押すことで動作し、その方向によって回路を遮断または閉鎖します。一般に、1つのボタンで単純なインアウト作動メカニズムが可能です。

これらは、電動工具や自動販売機など、さまざまな家電製品に搭載されている。 緊急 ボタン または アンチバンダルスイッチ.

トグルスイッチ

トグルスイッチは、ハンドルやレバーで操作するスイッチです。ほとんどの場合、オンとオフのオプションしかない。一般的に、オン機能（閉回路）は、レバーが下向きの位置にあるときです。

しかし制限はなく、その逆も可能だ。高電圧と低電圧の両方の電化製品に使用できる。主に照明、扇風機、その他の家電製品に使用されている。

ロータリースイッチ

その名が示すように、ロータリースイッチは回転を利用して電流の流れを制御する。主に、1つのスイッチで多くの回路を操作できるようにすることで、ユーザーの手順を簡略化するために使用される。

自動車には通常、エアコンレベルのロータリースイッチがあり、調光器やスピードファンなどの家電製品にも組み込まれている。

スライドスイッチ

その名前からも明らかなように、スライドスイッチは、スライド動作を使って回路を開位置から閉位置に、またはその逆に移行させるタイプのスイッチである。

これらのスイッチは、家電製品、コンピューター周辺機器、家庭用電化製品にも広く使用されている。モータの回転方向やバルブの位置を制御するような複雑な制御にも使用される。

ロッカースイッチ

シーソースイッチとも呼ばれ、2つ以上のポジションの間を揺れ動く。ただし、スイッチに表示されるポジションは通常2つだけです。

一般人にはトグル・スイッチに似ているように見えるかもしれないが、このスイッチは単に中心点から前後に傾くだけである。電源装置や家電製品、さらには産業機械にも使われている。

トランジスタ

トランジスタは、電流を通すか遮断するかのどちらかであるため、通常のスイッチと似ている。トランジスタは多くの場合、電球やモーターといった負荷のある回路でサポートされている。電圧が印加されると、トランジスタのベースはコレクタからエミッタに電流を流すことができ、スイッチが「オン」になり、負荷に電流が流れるようになる。トランジスタは、ベースの電圧がなくなるか、特定のレベルまで低下すると「オフ」になり、負荷への電流が遮断される。トランジスタ・スイッチの基本的なタイプには、次のようなものがある：

1. バイポーラ接合型トランジスタ（BJT） - 3端子半導体で、ほとんどのデバイスで通常のスイッチとして使用されている。
2. 電界効果トランジスタ（FET） - 主にパワーエレクトロニクスで使用される3端子の能動半導体である。

サイリスタ

サイリスタにはオンとオフの2つのモードしかありま せん。サイリスタ は高電圧用に設計されているので、速度制御やカメ ラのフラッシュなど、電力制御の用途に便利で す。サイリスタゲートに信号が入ると、電流の反転ま たは電圧降下が発生するまで、サイリスタゲー トは作動したままになります。サイリスタスイッチの基本的なタイプには、次のよう なものがあります：

1. シリコン制御整流器（SCR） - 高速スイッチングを必要とする家電製品に使用される4層半導体である。
2. TRIAC - 交流用三極管は、両方向の電流を制御できる3端子の電子スイッチです。

ソリッドステートリレー（SSR）

SSRはACとDCの両方の制御に使用できる。制御信号に反応するセンサーがあり、それに応じて電力を切り替えます。ほとんどの場合、クリーンでバウンドのない動作を提供します。SSRは、電力スイッチングの正確な制御を必要とする様々なアプリケーションで広く使用されています。