Wechselschalter als Stromunterbrecher (SPDT)

Für ein kleines Projekt benötigte ich einen Schaltplan, bei dem der Stromkreis immer unterbrochen ist, nur wenn ein (Mikro-)taster gedrückt wird, dann soll Strom fließen.

Wechselschalter (SPDT)

Problem & Lösung mit Mikrotaster

Wie der folgende Schaltplan zeigt ist der Regelfall, einen Stromkreis mit einem Mikrostaster zu schließen sehr einfach, dieser wird in Reihe mit den anderen Bauteilen (Widerstand und LED) geschaltet. Sobald der Taster gedrückt wird, fließt Strom und die LED leuchtet auf.

Schaltplan
Abb.: Schaltplan mit normaler Anwendungsweise eines Mikrotasters

Will man nun -wie in meinem Fall- die Logik umdrehen und den Stromfluss unterbrechen, wenn der Schalter gedrückt wird, so gibt es die Möglichkeit, einen NPN-Transistor (oder auch entsprechenden MOSFET) zu verwenden und somit der Stromkreis aufzuteilen, wie im folgenden Schaltplan gezeigt wird:

Schaltplan mit zwei Stromkreisen und NPN-Transistor
Abb.: Schaltplan mit zwei Stromkreisen und NPN-Transistor

Im Normalfall fließt hier der Strom durch den Widerstand R2 und somit schaltet der Transistor Q1 durch und lässt die LED aufleuchten. Wird der Taster S1 nun gedrückt gehalten, so kann der Strom durch ihn und den nachgeschalteten Widerstand R3 fließen und damit sperrt Q1, wobei die LED natürlich erlischt. R2 und R3 müssen entsprechend dem verwendeten Transistor richtig dimensioniert werden. Nachteil dieser Schaltung ist jedoch, dass im Fall des gedrückten Taster immer Strom fließt (auch wenn dieser durch R2 und R3 stark verringert werden kann). In meinem Fall wären dies aber 99% der Zeit und damit wäre eine verwendete 3V-Batterie schnell verbraucht, also suchte ich nach einer weiteren Lösung, die den Stromfluss wirklich unterbricht.

Lösung mit Wechselschalter

Die Lösung für das Problem heißt Wechselschalter. Im Englischen wird hier auch von einem SPDT-Switch ("Single Pole, Double Throw") gesprochen. Dies ist ein Schalter, der es ermöglicht, den Strom in zwei verschiedene Stromkreise abwechselnd zu leiten.

Schaltplan mit Wechselschalter (SPDT)
Abb.: Schaltplan mit Wechselschalter (SPDT)

Der obige Schaltplan ähnelt dem ersten Schaltplan, besitzt aber dafür den Wechselschalter in Reihe mit den anderen Bauteilen. Im Normalfall ist der Schalter in Position 1 und Strom fließt durch die LED. Wird der Taster gedrückt, so wechselt der Schalter auf die zweite Position, die jedoch nicht verbunden ist und somit den Stromfluss unterbricht.

Funktionsweise des Wechselschalters

In der Elektronik werden Wechselschalter (auch: Schnappschalter) beispielsweise in Computermäusen oder in 3D-Druckern als Begrenzungsschalter verwendet.

Abb.: Technische Zeichnung für einen Mikro-Wechselschalter

Wenn man einen Mikro-Wechselschalter öffnet kann man erkennen, wie die feine Mechanik im Inneren den Kontakt der Anschlüsse wechselt:

Geöffneter Mikro-Wechselschalter
Abb.: Geöffneter Mikro-Wechselschalter in Normalposition
Geöffneter Mikro-Wechselschalter
Abb.: Geöffneter Mikro-Wechselschalter in alternativer Position
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