Как работает выключатель


Одноклавишный выключатель света принцип работы устройство схема

Одноклавишный выключатель света – это коммутационное устройство управления освещением,
конструктивно рассчитанное на выполнение двух операций, замыкания и размыкания электрической цепи.  Применяется исключительно для работы в цепях освещения напряжением до 1000 В. Имеет ручной привод управления. Не обладает функциями защиты от перегрузок и токов короткого замыкания. Не оборудовандугогасительными камерами, в следствии чего не предназначен для больших токовых нагрузок. Одноклавишный выключатель света является одним из самым распространенных и известных элементов освещения. Из всех коммутационных устройств, применяемых для управления светом, данный вид выключателя, является самым простым по конструкции и подключению. Убедиться в этом вы можете, ознакомившись с данной статьей. Здесь, мы детально разберем конструкцию одноклавишного выключателя, принцип его работы, а также ознакомимся с его принципиальной схемой подключения.

Конструктивные варианты исполнения одноклавишных выключателей

Одноклавишные выключатели бытового назначения могут быть следующего конструктивного исполнения:

  • наружные;
  • внутренние;
  • модульные;
  • влагозащищенные.

Выключатели внутренней установки, используются при скрытом варианте исполнения электропроводки, под штукатуркой или внутри каркасных стен. Монтаж механизма выключателя производится в предварительно установленный в стену подрозетник. Для внутренней электропроводки применяются подрозетники по бетону и гипсокартону.

Наружные выключатели, применяются при наружно выполненной электропроводке, открыто по стенам или с применением дополнительной защиты кабель-каналов, металлических или пластиковых труб, а также гибких гофрированных трубок. Такой вид электропроводки применяется в основном там, где нет возможности выполнить скрытый монтаж проводов.

Модульные выключатели, применяются в основном только в некоторых сериях кабель-каналов. Данная разновидность выключателей применяется преимущественно в офисных, промышленных и коммерческих помещениях. Выпускаются только для монтажа в кабель-канал.

Влагозащищенные выключатели, применяются в помещениях с повышенной влажностью, например, ванная комната, подвал, а также там, где имеется вероятность прямого попадания на выключатель воды, например, улица. Могут быть как внутреннего, так и наружного исполнения.

Принцип работы одноклавишного выключателя света

Для наиболее легкого понимания принципа работы устройства, предлагаю ознакомиться с рисунком, представленным ниже.

Рисунок 1. Принцип работы выключателя света

На нем, в максимально простом и наглядном виде, изображен принцип работы одноклавишного выключателя.

Как видно, из рисунка внутри механизма одноклавишного выключателя имеется подвижный контакт, который при нажатии на клавишу может принимать одно из двух положений. Первое положение "включено", второе "выключено". При этом, подвижный контакт будет либо соединять цепь, либо разъединять ее.

На представленном выше рисунке, клавиша находиться в положении "отключено", контакт разомкнут, фаза не подается на светильник, лампа не горит.

Теперь, давайте посмотрим, как измениться схема, если перевести выключатель в положение «включено".

Рисунок 2. Принцип работы выключателя света



Подвижный контакт замыкает цепь, и фаза отправляется по предусмотренной для нее жиле провода к лампе светильника. В результате чего, лапа начинает светиться.

Соответственно, если клавишу выключателя перевести в положение «выключено", цепь разомкнётся, и лампа погаснет.

Почему выключатель должен обрывать именно фазную жилу?

После того, как мы ознакомились с принципом работы одноклавишного выключателя, можно перейти к пояснению одного из важнейших моментов его подключения. Дело в том, что к контактам выключателя всегда должна подключаться только фаза.

Объясню почему:

  • Во-первых. Бьёт током только фаза;
  • Во-вторых. Исходя из пункта выше, для проведения безопасной замены ламп в светильнике, фазу нужно отключить. Если подключение выполнено правильно, то для этого действия будет достаточно всего лишь перевести клавишу выключателя в положение "отключено".
  • В-третьих. Существенно увеличивается вероятность неправильной работы и преждевременный выход из строя некоторых видов ламп. А именно, компактных энергосберегающих и светодиодных. При их подключении, фаза должна обязательно обрываться выключателем, так как данные лампы имеют в своей конструкции пусковые элементы, которые распознают фазу, даже без нуля, как сигнал к зажиганию лампы. При отсутствии нуля, лампа конечно должным образом светиться не будет, так как не хватит напряжения, но мигать будет точно.

Я описал только основные причины, по которым следует отнестись серьезно к процессу подключения выключателя света, в реальности их гораздо больше.

Устройство одноклавишного выключателя света

Разберем устройство одноклавишного выключателя.

Выключатель состоит:

  • из защитных пластиковых элементов;
  • рабочего механизма.

К защитным элементам относятся, изготовленные из специальных пластикатов клавиша и рамка. Клавиша предназначена для переключения режимов выключателя "включено" и "выключено".

Под ней располагается защитный элемент рамка, которая может крепиться к механизму двумя способами:

  1. по средствам пластиковых защелок;
  2. или как в нашем примере, двумя винтами.

Под защитной рамкой располагается механизм розетки.

На механизме имеется элемент управления - привод клавиши.

Фиксация механизма в подрозетнике, осуществляется двумя методами:

  1. с помощью распорных лапок;
  2. с помощью винтов на подрозетнике (если они предусмотрены в конкретной модели подрозетника).

Слева и справа механизма розетки предусмотрены две распорные лапки, которые приводятся в движение двумя винтами. Закручиваем винты, лапки расширяются в стороны упираясь в стенки подрозетника, тем самым в предельном положении винтов фиксируются в нем.

Так же, для фиксации механизма в подрозетнике используется рамка или планка каркаса выключателя. В нашем примере, выключатель имеет металлическую планку с двумя отверстиями под крепеж.

Разберем контактную группу.

На одноклавишном выключателе, конструктивно предусмотрено всего два контакта, подходящий и отходящий. К подходящему, подключается фаза, приходящая на выключатель. К отходящему, фаза, уходящая на светильник.

Как правило, на большинстве выключателей, на оборотной стороне механизма предусматривается обозначение контактов, подходящий и отходящий.

На выключателе, который мы рассматриваем в нашем примере, таких обозначений нет. Расстраиваться по этому поводу мы не будем, так как именно для одноклавишных выключателей не принципиально, куда будет подключаться подходящая фаза, а куда отходящая, в любой вариации устройство будет работать одинаково.

Приведу пример выключателя, где обозначения контактов имеются. Одноклавишный выключатель с самозажимными контактами.

Так же производителем указывается предельно допустимые значения работы механизма. Для данного устройства они составляют ток 10 Ампер, напряжение 250 Вольт.

Подробное руководство по подключению вы можете найти в статье, подробная инструкция как установить выключатель света.

Более подробно про установку и подключение различных выключателей, в том числе и с подсветкой здесь.

Ну что же, с устройством выключателя света мы разобрались, переходим к следующему пункту.

 

Схема подключения одноклавишного выключателя

На рисунке ниже представлена принципиальная схема подключения одноклавишного выключателя.

Ознакомиться с пошаговым руководством по монтажу и подключению схемы одноклавишного выключателя можно в статье, схема подключения выключателя света, подробная пошаговая инструкция.

 

Как работает коммутатор

Чтобы объяснить, как работает коммутатор, позвольте мне ввести в тему, объяснив предысторию уровней стека TCP / IP, фрейма и назначения коммутатора. Это поможет вам понять, как именно работает переключатель, который здесь является основной задачей.

Чтобы обеспечить связь между миллиардами компьютерных устройств, необходимы промежуточные сетевые устройства. Как мы знаем из статьи «Как работает маршрутизатор», маршрутизаторы, такие как перекрестки и дорожные знаки, правильно направляют пакеты от источника к месту назначения.Они просматривают заголовок IP-пакета в поисках IP-адреса назначения (IP-адрес источника и назначения включены в заголовок пакета) и на основе локальной таблицы маршрутизации направляют пакет на следующий переход к месту назначения. Таким образом, маршрутизаторы работают на уровне 3 (IP-пакет - это сетевой уровень - структура связи уровня 3).

Коммутатор Ethernet

работает на уровне 2 (уровень канала передачи данных)

В отличие от маршрутизаторов, коммутаторы Ethernet понимают не IP-пакеты, а кадры.Поскольку IP-пакет содержит информацию для маршрутизатора, кадр содержит информацию для коммутатора. Для чего нужен каркас? В настоящее время у нас есть два наиболее распространенных типа доступа к сети:

  • Среда беспроводной связи - WiFi
  • Проводная среда Ethernet - мы часто называем ее кабельной / проводной или просто Ethernet

Кадр - это часть информации, которая позволяет пакету проходить конкретный носитель от одного интерфейса устройства к другому. Ethernet, в качестве примера, описывает множество технических параметров того, как устройства могут получить доступ к сети, как должны выглядеть кабельные разъемы, какие скорости могут быть достигнуты при передаче и, наконец, как организованы биты и адресация.Таким образом, уровень 2 строго связан с типом среды или интерфейсом устройства. Взгляните на модель связи TCP / IP, чтобы локализовать уровень 2 (уровень канала передачи данных). На уровне 2 работает коммутатор (отмечен красным).

Кадр Ethernet

Каждое IP-устройство создает пакеты, и они пересылаются по сети независимо от типа доступа к сети . Каждый тип доступа использует свою собственную структуру для пересылки данных в свою среду.Ethernet использует структуру, называемую Ethernet Frame. Рамка «окружает» пакет, как показано на рисунке ниже.

Для транспортировки IP-пакета через среду Ethernet устройство, обращенное к Ethernet, добавляет дополнительные биты к передней и задней части IP-пакета, составляя фрейм. Этот процесс добавления битов называется инкапсуляцией . Заголовок кадра содержит среди прочего MAC-адреса источника и назначения. MAC-адрес источника - это физический адрес отправляющего устройства, MAC-адрес назначения - это адрес Ethernet (физического интерфейса) устройства назначения в том же сегменте Ethernet. Помните , что фрейм специфичен для сегмента Ethernet, поэтому фрейм не в последний раз проходит через многие среды и многие отдельные сегменты Ethernet.

№ цели 2 коммутатора: рассчитаны на плотность портов

Вы можете спросить: Если есть прямое соединение Ethernet с компьютера, зачем мне коммутатор Ethernet? Верно, но что, если вам нужно подключить третье устройство к группе устройств (сегменту Ethernet)? Тогда вам нужно устройство связи с определенной логикой.А именно такой переключатель предназначен для .

Теперь нам нужно иметь несколько устройств, которые позволят нам соединять вместе большое количество пользователей и проводных устройств. Это то, для чего маршрутизаторы не предназначены. Поскольку маршрутизаторы в большинстве случаев имеют ограниченное количество портов, работают с более продвинутыми функциями и стоят дороже. Представим, что нам нужно подключить небольшую домашнюю сеть (4 ноутбука) с роутером к Интернет-провайдеру! Невозможно, недостаточно портов!

Коммутатор

является необходимой средой для выполнения таких требований.Коммутаторы считаются лучшими сетевыми устройствами для проводного подключения большого количества устройств Ethernet.

Так как же работает переключатель?

Если у нас есть компьютеры, подключенные к нашему коммутатору, мы можем сосредоточиться на том, как действительно работает коммутатор. Каждое устройство имеет жестко запрограммированный физический адрес, называемый MAC-адресом. Опять же, если компьютер отправляет IP-пакет другому устройству, он инкапсулирует пакет с фреймом, используя MAC-адрес назначения устройства B и собственный MAC-адрес в качестве источника, а затем отправляет его.Когда фрейм поступает на устройство B, он удаляется и IP-пакет принимается, но прежде, чем он попадает туда, он проходит через коммутатор / коммутаторы Ethernet.

Процесс переключения

Когда фрейм прибывает в коммутатор, коммутатор должен направить фрейм через правый порт, это перенаправление называется переключением . Когда кадр поступает в порт коммутатора, коммутатор проверяет динамическую таблицу в памяти, которая хранит пары физического порта и MAC-адреса . Затем коммутатор знает, какой порт использовать для пересылки кадра.

Помните: коммутатор не просматривает IP-пакет и пересылает кадр, поскольку он основан на MAC-адресе назначения.

Как коммутатор строит таблицу? Коммутатор изучает пары Mac и порта в процессе, называемом MAC Learning: Когда кадр впервые поступает в порт коммутатора, коммутатор проверяет исходный MAC-адрес в кадре и сохраняет его рядом с номером порта, на котором он был получен. .

Этот процесс создает таблицу, известную как CAM (Content Addressable Memory) или TCAM (Ternary Content Addressable Memory).А как насчет MAC-адресов назначения, которые еще не известны коммутатору?

На нашем рисунке MAC устройства B коммутатору еще не известен. Если кадр, направленный на это устройство B MAC, поступает на порт коммутатора, коммутатор обращается к таблице TCAM и, если он не находит MAC-адрес, умножает кадр, отправляя его на все порты, кроме того, на котором он был получен. Все устройства, для которых фрейм не предназначен, отбрасывают фрейм, и только устройство B будет правильно интерпретировать этот фрейм.

После того, как устройство B отправит кадр обратно устройству A, коммутатор изучит MAC-адрес устройства B и сохранит его в таблице и направит кадр непосредственно на устройство A без необходимости умножения, потому что у него уже есть MAC и порт (1 А).

Коммутаторы и широковещательный трафик

Коммутаторы

специально обрабатывают широковещательный трафик. Кадры с MAC-адресом назначения всех «единиц» или FF: FF: FF: FF: FF: FF в шестнадцатеричной системе счисления безоговорочно отправляются на все порты, кроме того, на котором они были получены.С одной стороны, широковещательный трафик очень важен для операций Ethernet, таких как протокол разрешения адресов (ARP), с другой стороны, широковещательная передача может быть причиной серьезных сетевых проблем, таких как широковещательные штормы, обработка нежелательного трафика или чрезмерное использование ресурсов. Вот почему правильная сегментация трафика на уровне 2 очень важна для сетевой безопасности, а также для надежности.

Коммутатор и маршрутизатор на пути

Зная, как работает коммутатор и как работает маршрутизатор, вы должны быть в состоянии четко описать, что происходит с IP-пакетом, проходящим по сети.IP-пакет, отправленный по сети с компьютера A на компьютер B, скорее всего, должен пройти несколько сегментов сети. Некоторые подключены к Ethernet, а некоторые - к Wi-Fi. Каждый сегмент сети будет использовать разные методы доступа к среде, поэтому разные кадры, но пакет остается неизменным.

  • Устройство A, отправляющее IP-пакет, инкапсулирует его с кадром Ethernet
  • Коммутатор переключает фрейм на следующее устройство, которое является маршрутизатором, сохраняя фрейм.
  • Маршрутизатор
  • просматривает IP-заголовок, удаляя (декапсулируя) кадр
  • После выбора правильного интерфейса для маршрутизации пакет инкапсулирует его с кадром WiFi
  • Фрейм Wifi поступает на устройство B, устройство декапсулирует фрейм и интерпретирует IP-пакет

  • Чтобы увидеть другие сообщения об основах сети и беспроводной связи, см. Наш поясненный раздел.
  • Чтобы подписаться на наш список рассылки для нашей онлайн-платформы, где вы можете узнать обо всем этом, посетите GrandmetricWatch. Мы сообщим вам, когда он выйдет в эфир.

.

Как работает коммутатор?

Сетевые концентраторы и коммутаторы

Сетевой концентратор - это центральная точка подключения устройств в локальной сети или LAN. Но существует ограничение на объем полосы пропускания, который пользователи могут совместно использовать в сети на основе концентратора. Чем больше устройств добавлено к сетевому концентратору, тем больше времени требуется данным для достижения места назначения. Коммутатор позволяет избежать этих и других ограничений сетевых концентраторов.

Большая сеть может включать в себя несколько коммутаторов, которые соединяют разные группы компьютерных систем вместе.Эти коммутаторы обычно подключаются к маршрутизатору, который позволяет подключенным устройствам выходить в Интернет.

Что такое роутер и как он работает в сети?

В то время как коммутаторы позволяют различным устройствам в сети взаимодействовать, маршрутизаторы позволяют взаимодействовать разным сетям.

Маршрутизатор - это сетевое устройство, которое маршрутизирует пакеты данных между компьютерными сетями. Маршрутизатор может подключать сетевые компьютеры к Интернету, поэтому несколько пользователей могут совместно использовать подключение.Маршрутизаторы помогают соединить сети внутри организации или соединить сети нескольких филиалов. А роутер работает диспетчером. Он направляет трафик данных, выбирая лучший маршрут для передачи информации по сети, чтобы она передавалась с максимальной эффективностью.

Как настроить сетевой коммутатор с маршрутизатором?

Вы можете обнаружить, что вам нужно увеличить количество портов, которые можно подключить к маршрутизатору, чтобы вы могли настроить сетевой коммутатор для подключения к маршрутизатору.Сетевой коммутатор подключается к маршрутизатору через один из портов на маршрутизаторе, увеличивая количество устройств в сети небольшого офиса, таких как настольные компьютеры, принтеры, ноутбуки и т. Д., Которые имеют проводное подключение к Интернету.

Начало работы с подходящим сетевым устройством Обратитесь к консультанту по продажам Cisco, который понимает ваши конкретные требования. Вы получите безопасную, надежную и доступную по цене сеть, поддерживаемую Cisco и настроенную в соответствии с вашими потребностями сегодня, что даст вам четкий путь в будущее.

.

Как работают коммутаторы LAN | HowStuffWorks

Если вы читали другие статьи HowStuffWorks о сетях или Интернете, то знаете, что типичная сеть состоит из:

  • узлов (компьютеров)
  • среда подключения (проводная или беспроводная)
  • специализированное сетевое оборудование, такое как маршрутизаторы или концентраторы.

В случае с Интернетом все эти части работают вместе, позволяя вашему компьютеру отправлять информацию на другой компьютер, который может находиться на другом конце света!

Объявление

Коммутаторы - еще одна фундаментальная часть многих сетей, поскольку они ускоряют работу.Коммутаторы позволяют различным узлам , (точка сетевого подключения, обычно компьютер) сети обмениваться данными напрямую друг с другом беспрепятственно и эффективно.

Есть много разных типов коммутаторов и сетей. Коммутаторы, которые обеспечивают отдельное соединение для каждого узла во внутренней сети компании, называются коммутаторами LAN . По сути, коммутатор LAN создает серию мгновенных сетей, которые содержат только два устройства, взаимодействующих друг с другом в данный конкретный момент.В этой статье мы сосредоточимся на сетях Ethernet, в которых используются коммутаторы LAN. Вы узнаете, что такое коммутатор LAN и как работает прозрачный мост, а также узнаете о виртуальных локальных сетях, транкинге и связующих деревьях.

.

Смотрите также