Los interruptores son partes básicas de todo sistema eléctrico y electrónico, que funcionan en dos estados: ENCENDIDO (cerrado) o APAGADO (abierto). Controlan la potencia, las señales y la seguridad, desde pequeños pulsadores hasta grandes interruptores industriales. Con muchos tipos, contactos y clasificaciones, este artículo brinda información clara y detallada sobre sus categorías, operación, materiales e instalación adecuada.
C
Descripción general del interruptor
Un interruptor es uno de los componentes más fundamentales de los sistemas electrónicos y eléctricos. Funciona como un dispositivo binario, lo que significa que solo tiene dos estados principales: Cerrado (ENCENDIDO): el circuito está completo, lo que permite que fluya la corriente. Abierto (APAGADO): El circuito se interrumpe, deteniendo el flujo de corriente.
Esta acción básica hace que los interruptores sean esenciales para controlar la potencia, las señales y la seguridad tanto en la electrónica de bajo voltaje como en los sistemas de distribución de alta potencia. Ya sea un pequeño botón en una placa de circuito o un interruptor grande en un panel industrial, el principio es el mismo.
Principales categorías de interruptores
• Interruptores manuales: operados directamente por una persona. Como interruptores de luz, interruptores de palanca, pulsadores.
• Interruptores automáticos: activados por condiciones externas como movimiento, presión o temperatura. Como interruptores de flotador, interruptores de límite y termostatos.
• Interruptores electrónicos (de estado sólido): use semiconductores para controlar la corriente sin partes móviles. Como MOSFET, relés y optoacopladores.
Tipos de interruptores manuales
• Interruptores de palanca
Los interruptores de palanca son dispositivos operados por palanca que se pueden mantener, permaneciendo en la posición de ENCENDIDO o APAGADO hasta que se cambian, o momentáneamente, donde la palanca salta hacia atrás después de soltarla. Se utilizan en sistemas de iluminación, tableros de automóviles y paneles de control de maquinaria. Su mayor ventaja radica en su durabilidad y la clara retroalimentación de encendido / apagado que proporcionan, lo que los convierte en uno de los tipos de interruptores más reconocibles y confiables.
• Interruptores de botón
Los interruptores pulsadores se activan pulsando y están disponibles tanto en versión momentánea como en versión mantenida. Un timbre es un ejemplo simple de un botón momentáneo, mientras que algunos dispositivos electrónicos usan botones mantenidos donde una pulsación enciende el dispositivo y otro lo apaga. En aplicaciones de seguridad, los pulsadores de cabeza de hongo sirven como interruptores de parada de emergencia. Su tamaño compacto, su funcionamiento intuitivo y su idoneidad para un uso frecuente los hacen comunes en ascensores, electrónica y estaciones de control.
•Selectores
Los interruptores selectores son giratorios o de palanca y cuentan con múltiples posiciones fijas, lo que permite al usuario seleccionar entre diferentes modos u operaciones. A menudo se ven en paneles de control industrial, sistemas HVAC y máquinas que requieren múltiples configuraciones operativas. La principal ventaja de los interruptores selectores es su capacidad para proporcionar múltiples opciones dentro de una unidad de control, al tiempo que brindan una retroalimentación visual y táctil clara para cada posición.
• Interruptores de joystick
Los interruptores de joystick son dispositivos de control multieje donde el movimiento en diferentes direcciones activa contactos separados. Son necesarios en aplicaciones como grúas, robótica y maquinaria industrial, donde se requiere un control multidireccional preciso. Los joysticks también se utilizan en los juegos, ya que ofrecen un control intuitivo para movimientos complejos. Su principal ventaja es la capacidad de controlar múltiples funciones desde un solo interruptor, lo que los hace eficientes y versátiles.
Tipos de interruptores operados por movimiento
• Interruptores de límite
Los interruptores de límite son dispositivos mecánicos que se activan por contacto directo con una parte móvil de la máquina, como un transportador que llega a su punto final. Son resistentes, confiables y ampliamente utilizados en máquinas CNC, ascensores y sistemas de seguridad.
• Interruptores de proximidad
Los interruptores de proximidad detectan objetos sin contacto. Los tipos inductivos detectan metales, los capacitivos detectan plásticos o líquidos y los sensores ópticos usan haces de luz. Estos son básicos en robótica y líneas automatizadas, donde la detección sin contacto aumenta la velocidad y la durabilidad.
Tipos de interruptores de proceso
• Interruptores de velocidad
Los interruptores de velocidad controlan la rotación o el movimiento de la maquinaria. Los interruptores centrífugos o basados en tacómetros pueden detectar el exceso de velocidad y activar paradas para proteger los motores, turbinas o transportadores de daños.
• Presostatos
Los interruptores de presión usan diafragmas, pistones o fuelles para detectar cambios en la presión del aire, líquido o gas. Un ejemplo común es un compresor de aire que se apaga cuando se alcanza la presión máxima. También son fundamentales en sistemas hidráulicos y neumáticos.
• Interruptores de temperatura
Los interruptores de temperatura se basan en tiras bimetálicas, mecanismos de bulbo y capilares o sensores electrónicos para abrir o cerrar circuitos a temperaturas específicas. Los termostatos HVAC son el ejemplo más familiar, pero también se utilizan en calentadores industriales y sistemas de refrigeración.
• Interruptores de nivel
Los interruptores de nivel detectan la presencia o ausencia de líquidos o sólidos en tanques y silos. Las tecnologías incluyen flotadores, sondas conductoras, paletas e incluso sensores nucleares para condiciones extremas. Están en el tratamiento de agua, procesamiento químico y almacenamiento de materiales a granel.
• Interruptores de flujo
Los interruptores de flujo miden el movimiento de líquidos o gases en las tuberías. Los interruptores de paleta o paleta responden a la interrupción del flujo, mientras que los sensores de presión diferencial monitorean los cambios a través de una restricción. Estos interruptores ayudan a proteger bombas, calderas y tuberías de proceso de daños.
Tipos de contacto del interruptor: NO vs NC
Normalmente abierto (NO)
Un contacto normalmente abierto permanece abierto en su estado no activado, lo que significa que no fluye corriente hasta que se activa el interruptor. Cuando se acciona, los contactos se cierran y permiten el paso de la corriente. Un ejemplo simple es un botón de timbre, donde presionar el botón completa el circuito y activa el timbre. Los contactos NO se utilizan en botones de inicio, controles momentáneos y dispositivos de señalización.
Normalmente cerrado (NC)
Un contacto normalmente cerrado es lo contrario. Permanece cerrado en su estado no activado, lo que permite que la corriente fluya en condiciones normales. Cuando se acciona, los contactos se abren e interrumpen el circuito. Un ejemplo común es un interruptor de enclavamiento de seguridad en la puerta de una máquina. Cuando se abre la puerta, el contacto NC rompe el circuito para apagar la máquina para la seguridad del operador. Los contactos NC se utilizan con frecuencia en paradas de emergencia, alarmas y sistemas a prueba de fallas.
Configuraciones de interruptores
| Plazo | Significado | Ejemplos y aplicaciones |
|---|---|---|
| Poste | Una ruta de circuito independiente que un interruptor puede controlar. | SP (unipolar): Controla un circuito. DP (Doble Polo): Controla dos circuitos simultáneamente. |
| Lanzamiento | Número de rutas de salida disponibles por polo. | ST (Single Throw): Conecta o desconecta solo una salida. DT (Doble Tiro): Permite cambiar entre dos salidas. |
| SPST | Un solo polo, un solo tiro. | Control simple de encendido / apagado, como interruptores de luz de pared. |
| SPDT | Un solo polo, doble tiro. | Se utiliza como interruptor de cambio, dirigiendo un circuito entre dos caminos. |
| DPDT | Doble polo, doble tiro. | Comúnmente utilizado para invertir la polaridad en motores de CC. |
| Hacer antes del descanso | Se realiza una nueva conexión antes de que se rompa la anterior. | Se encuentra en los interruptores selectores giratorios, lo que garantiza una conexión continua. |
| Romper antes de hacer | La conexión antigua se rompe antes de que se haga una nueva. | Se utiliza en diseños más seguros para evitar cortocircuitos o superposiciones. |
Materiales de contacto del interruptor y tipos sellados
Contactos de plata y cadmio
Fuerte contra la oxidación y mejor para circuitos de potencia. Común en relés, disyuntores e interruptores de servicio pesado.
Contactos de oro
Resiste la corrosión y garantiza señales limpias a bajas corrientes. Se utiliza en electrónica y telecomunicaciones, pero no es adecuado para alta potencia.
Interruptores de inclinación Mercury
Diseño sellado con mercurio líquido para cerrar los contactos cuando se inclina. Fiable y de bajo mantenimiento, pero sensible a la orientación y restringida.
Interruptores de láminas
Contactos accionados por imanes sellados en vidrio. Duradero en configuraciones propensas a vibraciones, a menudo utilizado en alarmas, sensores y relés.
Clasificaciones de interruptores y rendimiento eléctrico
Clasificaciones de CA frente a CC
Los interruptores de CA pueden manejar corrientes más altas porque el cruce por cero extingue naturalmente los arcos. Los arcos de CC duran más, por lo que los interruptores con clasificación de CC necesitan contactos más fuertes y más grandes.
Cargas inductivas y arcos eléctricos
Los motores, relés y solenoides crean picos de voltaje que causan arcos de contacto. Los amortiguadores RC (resistencia + condensador) a través de los contactos reducen el desgaste y prolongan la vida útil del interruptor.
Corriente humectante
Los interruptores necesitan una corriente mínima para limpiar los contactos a través de microarcos. Para señales muy bajas, se utilizan contactos chapados en oro para evitar la oxidación y la acumulación de resistencia.
Rebote de contactos en interruptores
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Qué es | Apertura y cierre rápidos de los contactos durante unos milisegundos antes de asentarse. |
| Casos inofensivos | Circuitos con respuesta lenta, donde los pulsos adicionales no importan. |
| Casos problemáticos | Los circuitos digitales o lógicos malinterpretan los rebotes como entradas múltiples. |
| Soluciones de hardware | Amortiguación mecánica, filtros de paso bajo RC, circuitos de disparo Schmitt. |
| Soluciones de software | Rebote de software en microcontroladores y sistemas integrados. |
Consejos para la instalación del interruptor
• Haga coincidir el voltaje y las clasificaciones de corriente del interruptor exactamente con el circuito para evitar el sobrecalentamiento o la falla prematura.
• Utilice contactos sellados o protegidos en ambientes húmedos, polvorientos o corrosivos para mantener la confiabilidad a largo plazo.
• Aplique amortiguadores RC a través de cargas inductivas como motores, relés o solenoides para suprimir el arco eléctrico y prolongar la vida útil del contacto.
• Elija contactos chapados en oro para señales de muy baja corriente o nivel lógico para evitar la oxidación y garantizar una conmutación limpia.
• Agregue filtrado de hardware o debote de software en circuitos digitales para eliminar los falsos disparadores causados por el rebote de contacto.
Conclusión
Los interruptores pueden parecer simples, pero su diseño y rendimiento son básicos. El tipo de contacto, la configuración, el material y las clasificaciones afectan la seguridad y la confiabilidad. Saber cómo prevenir la formación de arcos, manejar cargas inductivas y reducir el rebote garantiza una vida útil más larga y un funcionamiento estable. Con la comprensión correcta, los interruptores siguen siendo componentes básicos que mantienen los sistemas eléctricos y electrónicos funcionando sin problemas.
Preguntas frecuentes
Pregunta 1. ¿Cómo afecta el entorno a los interruptores?
Las condiciones adversas reducen la confiabilidad, por lo que se utilizan tipos sellados o protegidos.
Segundo trimestre. ¿Cuál es la diferencia entre un interruptor de enclavamiento y uno momentáneo?
El bloqueo permanece en su posición y el bloqueo momentáneo solo funciona mientras se presiona.
Tercer trimestre. ¿Por qué se utilizan los interruptores de estado sólido?
Cambian más rápido, duran más y evitan el rebote del contacto.
Cuarto trimestre. ¿Qué normas de seguridad se aplican a los interruptores?
Siguen IEC, UL, CSA y, a veces, ATEX o IECEx.
Pregunta 5. ¿Pueden los interruptores manejar circuitos de alimentación y señal?
Sí, pero los circuitos de señal requieren contactos de baja corriente, como los que tienen chapado en oro.