Same Sky presenta - Los fundamentos de los interruptores DIP

Los interruptores DIP -o de doble encapsulado- se utilizan desde la década de 1970. Se utilizan ampliamente para que los fabricantes de equipos originales y los clientes finales puedan cambiar la funcionalidad de los dispositivos electrónicos una vez fabricados. Los interruptores DIP se utilizan a menudo para establecer los códigos de región de los equipos que deben funcionar de forma diferente en distintos lugares, para cambiar el canal de radio que utiliza un mando de garaje o para indicar a la placa base de un PC qué tipo de memoria se ha conectado.

Conceptos básicos de los interruptores DIP

El interruptor DIP está formado por un conjunto de interruptores en una sola unidad, normalmente montada en una placa de circuito impreso o en una protoboard. El funcionamiento tan básico del interruptor, en el que la posición del mismo debe ajustarse manualmente, hace que su estado sea fácil de determinar durante la puesta en marcha del sistema, a diferencia, por ejemplo, de un teclado de membrana que debe ser sondeado por un microcontrolador. Esta simplicidad hace que el interruptor DIP sea ideal para dar entrada al firmware básico del sistema, ya que no se necesita mucha potencia de cálculo para determinar si un interruptor está cerrado o no.

La sencillez, la flexibilidad y el bajo costo de los interruptores DIP han garantizado su uso continuado en muchas aplicaciones electrónicas. Hay muchos tamaños, configuraciones, estilos y potencias.

Los clientes pueden elegir el número de posiciones de su interruptor DIP en función de las necesidades de configuración de su aplicación. Algunos interruptores DIP se pueden accionar a mano, mientras que otros requieren una herramienta especial o un destornillador para cambiar la posición del interruptor.

Figura 1: Ejemplo de un interruptor DIP común. (Fuente de la imagen: Same Sky)

Como con cualquier interruptor, los diseñadores deben especificar cuántos "polos" y "direcciones" debe tener. Un interruptor unipolar unidireccional (SPST) puede estar cerrado, permitiendo el flujo de corriente a través de él, o abierto, bloqueando ese flujo (Ver Figura 2).

Figura 2: Esquema del circuito SPST. (Fuente de la imagen: Same Sky)

Un interruptor unipolar de doble efecto (SPDT) se utiliza para seleccionar entre dos trayectorias diferentes por las que puede circular una corriente, como se muestra en la figura 3. El "polo" único, a la izquierda en el diagrama, tiene dos opciones de terminales a la derecha donde la corriente puede ser "direccionada" o redirigida.

Figura 3: Esquema del circuito SPDT. (Fuente de la imagen: Same Sky)

Los interruptores de doble polo y doble dirección (DPDT) controlan dos circuitos mediante dos interruptores interconectados mecánicamente. Cuando se cambia la posición de un polo, el otro cambia de la misma manera, como se muestra en la figura 4. Cada polo cambia la dirección de la corriente que transporta a un camino diferente en su circuito. Este enfoque puede ampliarse para que varios interruptores se emparejen para permitir múltiples polos y múltiples lanzamientos.

Figura 4: Esquema del circuito DPDT. (Fuente de la imagen: Same Sky)

El número de interruptores de un paquete depende de la aplicación y suele oscilar entre 1 y 16 posiciones. Un paquete de interruptores DIP común tiene ocho posiciones porque puede ajustarse de 256 maneras diferentes, lo que equivale a los 256 valores binarios expresados en un byte de ocho bits. Para saber más sobre las funciones de los interruptores y los tipos de interruptores más comunes, lea el artículo de Same Sky sobre los fundamentos de los interruptores.

Tipos de interruptores DIP comunes

Existen varios tipos de interruptores DIP, cada uno de los cuales recibe el nombre de la forma en que se operan, incluyendo los actuadores deslizantes, los actuadores de piano, los actuadores rotativos, etc.

Los interruptores DIP deslizantes suelen tener dos posiciones -cerrada o abierta, encendida o apagada, 1 o 0 y actúan como un interruptor SPST. También hay interruptores DIP deslizantes con tres posiciones, la central de las cuales suele ser neutra. Los contactos en cada extremo de este tipo de interruptor permiten configurarlo como encendido/apagado/encendido con el movimiento del actuador entre sus dos lados.

Los interruptores DIP pueden configurarse para que sus contactos estén normalmente abiertos, completando un circuito cuando se accionan, o normalmente cerrados, rompiendo un circuito cuando se accionan.

Figura 5: Interruptor DIP deslizante de 8 posiciones. (Fuente de la imagen: Same Sky)

Los interruptores DIP se utilizan a menudo en placas que se montan en recintos estrechos, por lo que su forma y tamaño, así como la forma en que se mueven los actuadores, son fundamentales para facilitar su manejo. Por ejemplo, los interruptores DIP tipo piano ofrecen la misma funcionalidad que los interruptores DIP deslizantes, pero se montan en horizontal, de modo que se pueden accionar con un movimiento hacia arriba y hacia abajo. Esto contrasta con el interruptor DIP estándar que monta los interruptores horizontalmente, lo que permite el accionamiento mediante un movimiento hacia adelante y hacia atrás.

Figura 6: Interruptor DIP de 8 posiciones para piano con sus actuadores de subida y bajada. (Fuente de la imagen: Same Sky)

Los interruptores DIP rotativos tienen un actuador que puede girar entre varias posiciones, a menudo mediante un pomo moleteado con una ranura para destornillador en la parte superior. Cuando el usuario gira el actuador, la salida del interruptor cambia entre sus distintas posiciones.

Figura 7: Interruptores DIP rotativos con actuadores planos o elevados. (Fuente de la imagen: Same Sky)

La ventaja de estos interruptores DIP es que pueden utilizarse para codificar bastante información, por lo que los fabricantes de placas pueden utilizarlos para ofrecer muchas opciones. Por ejemplo, un interruptor DIP giratorio con cuatro pines de salida puede producir hasta 16 configuraciones de salida diferentes en código binario, lo que resulta práctico para establecer valores hexadecimales. La figura 8 muestra una tabla de códigos hexadecimales para un interruptor DIP giratorio de 16 posiciones con los números 0 a 9 y las letras A a F representadas.

Figura 8: Tabla de códigos hexadecimales para un interruptor DIP giratorio de 16 posiciones. (Fuente de la imagen: Same Sky)

Otros estilos de interruptores DIP rotativos pueden configurarse para actuar como un dispositivo SPDT con dos, tres o cuatro lanzamientos para un solo polo. Esto podría utilizarse, por ejemplo, para dirigir una sola señal hasta cuatro destinos diferentes, dependiendo de la configuración del interruptor DIP.

Las especificaciones clave de los interruptores DIP

Los interruptores DIP son sencillos, pero eso no significa que puedan tratarse como si tuvieran especificaciones completamente intercambiables. Para elegir el mejor interruptor DIP para su aplicación, busque las hojas de datos de los fabricantes de las piezas de la competencia y compare factores como el número de posiciones y el tipo de actuador del interruptor, así como los que se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1: Especificaciones a tener en cuenta al elegir un interruptor DIP.

Estas especificaciones pueden parecer simples, pero son importantes. El uso de un interruptor DIP de manera que esté fuera de su rendimiento especificado puede conducir a problemas tales como la formación de arcos entre los contactos (malo) o incluso contactos que se sueldan a sí mismos (peor). Ambos comportamientos pueden crear problemas de seguridad, así como hacer que un sistema sea potencialmente inoperable.

Conclusión:

Los interruptores DIP se han utilizado para configurar dispositivos durante décadas y ahora incluso se han utilizado para preconfigurar dispositivos IoT antes de que se desplieguen en el hogar o la fábrica para limitar el tiempo de inactividad. Otras aplicaciones habituales son la programación de mandos de puertas de garaje y controles remotos, la configuración de placas base de PC y la realización de pruebas en equipos industriales sin necesidad de encenderlos.

Hay muchas otras formas de interruptores DIP. Lo que tienen en común es una combinación de simplicidad, flexibilidad y bajo costo que significa que seguirán encontrando nuevos usos y aplicaciones. Same Sky ofrece una gama de interruptores DIP de tipo deslizante, de piano y de actuador giratorio para adaptarse a una variedad de necesidades de diseño.