DIP переключатель: что это такое и где используется
DIP переключатели - неотъемлемая часть электроники. Эти миниатюрные устройства помогают настраивать и конфигурировать схемы уже более 40 лет. Узнайте в этой статье, что такое DIP переключатели, их историю, виды, применение и перспективы. Разберемся с терминологией и функционалом этих полезных компонентов.
Что такое DIP переключатель
DIP переключатель - это миниатюрное электромеханическое устройство, состоящее из одного или нескольких независимых переключателей, объединенных в общий пластмассовый корпус форм-фактора DIP (Dual In-line Package).
Название "DIP" происходит от английского термина "dual in-line package", что в переводе означает "двухрядный корпус". Такой корпус имеет выводы, расположенные в два ряда по бокам.
История изобретения
Первый патент на DIP переключатель был получен в США в 1971 году инженером Пьером Швабом (Pierre P. Schwab). Это была модель с поворотными рычажками.
В 1976 году появился патент на DIP переключатель со скользящими рычажками, который стал более популярным и распространенным. А в 1977 году такие переключатели впервые использовались в игровых автоматах компании Atari.
Принцип работы DIP переключателей
Принцип действия DIP переключателей очень прост. Каждый отдельный переключатель имеет подвижный рычажок, который замыкает или размыкает контактную пару. Положение рычажков задает нужную комбинацию нулей и единиц - цифровой код. Этот код используется для настройки или программирования электронной схемы.
Терминология и обозначения
Основные термины, используемые для DIP переключателей:
- Полюс - отдельный переключатель в общем корпусе.
- Ход - количество позиций каждого переключателя (обычно 1 или 2).
- Трафарет - совокупность положений всех переключателей DIP.
Для обозначения DIP переключателей часто используют такие аббревиатуры:
- DIP - собственно DIP переключатель
- DIL - Dual In-Line
- DIP SW - DIP Switch
Форм-фактор и конструктивные особенности
Конструкция DIP переключателей стандартизирована. Корпус выполнен из пластмассы в форме прямоугольного параллелепипеда. Выводы расположены в два ряда для установки в печатную плату. Размеры корпусов соответствуют стандартам для микросхем в корпусах DIP.
Стандартный шаг между выводами составляет 2,54 мм или 0.1 дюйма. Ширина корпуса от 300 до 600 мил (около 8-15 мм). Длина зависит от количества переключателей и может быть от 3 до 40 мм.
Материалы корпуса и контактов
Корпус DIP переключателей обычно изготавливают из таких пластмасс как полистирол, полиамид, поликарбонат. Для контактов используют латунь, медь, иногда покрывая их слоем золота, никеля или олова.
Достоинства и недостатки DIP переключателей
DIP переключатели обладают следующими преимуществами:
- Компактные размеры
- Паяются прямо на печатную плату
- Простота использования
- Надежность и долговечность
- Низкая стоимость
К недостаткам DIP переключателей относят:
- Малое количество полюсов в одном корпусе - обычно не более 12
- Невозможность дистанционного управления
Сравнение с другими переключателями
По сравнению с тумблерами и кнопочными переключателями, DIP переключатели гораздо компактнее и удобнее для монтажа на плату. Они занимают меньше места и не требуют дополнительных крепежных элементов.
В отличие от DIP реле, переключатели не нуждаются в управляющем напряжении. Их можно переключать вручную без подачи питания.
По сравнению с DIP джамперами, переключатели обеспечивают более надежный контакт и защищены от случайных механических воздействий.
Ротационные (поворотные) DIP переключатели
Ротационные или поворотные DIP переключатели имеют рычажки, которые поворачиваются на оси для замыкания контактов. Чаще всего это поворот на 90 или 180 градусов.
Такие переключатели очень компактны и просты в использовании. Их можно легко переключать отверткой, не снимая с платы. Ротационные модели подходят для жестких условий эксплуатации.
Недостатком является ограниченное количество циклов переключения из-за износа поворотного механизма.
Ротационные DIP переключатели часто используются в системах промышленной автоматизации, измерительной технике, медицинском оборудовании.
Двухпозиционные тумблеры
Это простейшие DIP переключатели, у которых рычажки имеют всего два положения: вкл/выкл. В одном положении замыкается одна пара контактов, в другом - другая.
Такие двухпозиционные DIP переключатели часто называют DIP тумблерами. Они отлично подходят для несложного программирования цифровых схем. Например, для задания адреса устройства.
Их основной недостаток - всего два состояния на каждый переключатель. Это ограничивает функциональность.
Скользящие (движковые, рокерные) DIP переключатели
У таких переключателей подвижный рычажок перемещается вдоль оси, замыкая нужные контакты. Рычажки могут фиксироваться в крайних положениях.
Скользящие DIP переключатели самые распространенные. Их основное преимущество - простота и технологичность конструкции.
Но из-за трения подвижных частей они более подвержены износу и имеют ограниченный ресурс переключений.
Скользящие модели широко используются в промышленности, вычислительной технике, встраиваемых устройствах.
Клавишные ("пианино") DIP переключатели
У этих переключателей подвижные рычажки расположены сбоку корпуса подобно клавишам пианино, отсюда и название. Переключение происходит при нажатии на рычажок.
"Пианино" переключатели легко монтируются на плату и удобны в использовании. Они позволяют создавать различные трафареты переключения.
Из недостатков можно отметить повышенную поломку рычажков при частом использовании.
Такие DIP переключатели применяются в вычислительной технике, измерительных приборах, системах управления.
DIP переключатель
DIP переключатели - одни из самых распространенных коммутационных устройств в электронной аппаратуре. Эти небольшие пластмассовые коробочки с рычажками-переключателями помогают настраивать и конфигурировать самые разные электронные схемы уже более 40 лет.
DIP переключатели просты и надежны в использовании. Они позволяют легко менять режимы работы устройств, задавать адреса, вводить пароли доступа, осуществлять выбор настроек. Эти миниатюрные помощники и сегодня остаются незаменимыми во многих областях электроники.