ディップスイッチガイド

DIPスイッチとは？

ディップスイッチは、デュアル・インライン・パッケージ（DIP）と同じ形状の端子を持つ小型の手動スイッチです。DIPスイッチという用語は、マルチスイッチユニットの個々のスイッチとユニット全体どちらも指すことがあります。

DIPスイッチは、プリント回路基板（PCB）、拡張カード、その他の電子/コンピュータ周辺機器の回路内を流れる電流を制御し、それによって機器の動作状態を変更する為に設計されています。

回路基板に他の電気部品と一緒に実装される場合、DIPスイッチは、電子機器の動作を変更することが可能になり、特定の状況や用途でデバイスが実行機能を制御できるようになります。DIPスイッチは通常、一連の小型標準ライトスイッチのような小さなトグル（オン/オフ）スイッチの列として表され、耐熱性熱可塑性ポリマーブロックに実装されています。

DIPスイッチのセットは、ほとんどの場合、非常に小さく、各スイッチをオンとオフの間で切り替えるには、ユーザー側で細かい操作が必要になります。個々のスイッチ自体が小さすぎて指で操作することが難しいため、多くの場合小型ドライバーや尖った鉛筆の先などを使って操作を行います。

DIPスイッチは比較的シンプルで費用対効果の高い部品であり、ハードウェアやデバイスのオプションを選択・変更する安価な方法としてよく使用されます。 DIPスイッチは、ソフトウェア・コントロール・パネルやプログラマブル・チップなどよりも安価ですが、物理的にデバイスを開いて基板上から手動でスイッチを操作する必要があります。

このガイドでは、一般的なDIPスイッチの形と機能を紹介し、実際に購入・使用されているアプリケーションやデバイスを紹介します。

DIPスイッチの用途

現在、DIPスイッチは以前ほど広く使用されていません。その主な理由は、他の同等機能（例えば、内蔵ソフトウェア制御によるデバイス出力オプションの選択）の低コスト化によるものです。しかし、さまざまな産業用途やテスト回路では、依然としてDIPスイッチは一般的に使用されています。

これは、手動 DIP スイッチが、デバイス制御のための費用対効果の高いオプションであり、既存の回路基板やブレッドボード回路設計モデルへのインターフェイスが容易だからです。また、DIPスイッチは最初にシステムの電源を入れなくても、現在選択されている設定を物理的に確認する便利な方法です。

電子機器や回路におけるDIPスイッチの一般的な用途には、以下のようなものがあります：

PCハードウェアおよび周辺機器のオプション設定
これには、マザーボード、グラフィックカード、ハードディスク、ルータ、拡張モジュール、その他の付属品や補助コンポーネントが含まれます。
DIPスイッチは、ガレージドアの開閉機構にも広く使われています。
ユニバーサル/マルチデバイスリモコンでは、意図しないデバイスを誤って制御することによる電気的干渉を防ぐために使用されます。
この場合、DIPスイッチは、トランスミッタとレシーバのペアごとに異なる無線周波数を設定するために使用されます。

DIPスイッチを見る

DIPスイッチの仕組み

標準的な表面実装可能DIPスイッチは、基本的な2端子（オン/オフ、または1/0）電気機械式スイッチとして販売されており、熱安定化プラスチックブロックハウジングに組み立てられています。「ジャンパー」と呼ばれることが多いが、技術的には従来のジャンパーの代替品であり、全体的な機能は非常によく似ています。

頭字語の「dual in-line」は、回路基板やブレッドボードに直接差し込むDIPスイッチの下にあるコンタクトピンの配置を指しており、回路基板やブレッドボードに直接挿入され、DIPスイッチブロックの下部に2列のコンタクトピンが平行に配置されていることから、dual in lineと呼ばれています。一般的に、モジュールのコンタクトピン数は、スイッチの数の2倍です。

DIPスイッチは、特定のデバイス機能を選択する際に、正しい出力モードを得るために複数のスイッチを切り替える必要がある場合に便利です。DIPスイッチの最も一般的な用途の1つは、コンピュータのマザーボード上で、様々なスイッチを1つまたは他の位置に切り替えることによって、様々な構成設定に変更することができます。

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標準的なDIPスイッチは、1、2、4、7、8、10、16、それ以上のトグルスイッチ、ロッカースイッチ、スライドスイッチ、ロータリースイッチを小さなブロックに取り付けたものです。DIPスイッチはシンプルな部品ですが、複数のトグルスイッチが並列に配置されているため、それぞれが独立して1/0に動かすことができ、多数の異なる組み合わせを実現できます。

DIPスイッチアレイにある個々のトグルスイッチはすべて、互いに電気的に絶縁されています。 DIPスイッチのトグルスイッチをオン/オフポジションの間で動かすと、スイッチの下にある板バネがスライダまたはロッカーの動きに反応し、わずかに上下に曲がって下にある静的接点を閉じたり開いたりします。

DIPスイッチは、安全な動作電流、電圧、定格電力に基づいて、役割や用途に分類されています。 DIPスイッチについてメーカーが定めた仕様を遵守する必要があります。または、スイッチの接点溶着やスイッチング中のアーク放電などの問題により、性能が不安定になったり、機器が損傷したりする危険性があります。

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DIPスイッチの使い方

DIPスイッチの種類

DIPスイッチには様々な種類がありますが、最も一般的に使用されるのが、ロータリ、スライド、ピアノタイプのDIPスイッチです。

DIPスイッチは以下の用途を含む幅広い業界で使用されています：

PC拡張カード
アーケードマシン
自動ガレージドア
計測器/試験機器
FAセンサ・制御機器
生産・編集機器

DIPスイッチはほぼ同じように機能しますが、ロータリ、スライド、ピアノタイプのDIPスイッチは、専用面積とオン/オフポジションを切り替える方法が異なります。

この章では、これらの異なるDIPスイッチについて簡単に説明します。

ロータリーDIPスイッチ

ロータリーDIPスイッチは、スイッチを作動させる場合、スイッチを前後にトグルするのではなく、手動またはドライバーのような工具を使って回すことで動作させるタイプのスイッチです。ロータリーコード式DIPスイッチは、ロッカースイッチやスライダースイッチと同様に、電子機器の出力動作を制御するためにプリント回路基板に直接取り付けられます。

ロータリーDIPスイッチは、360度回転し続けるように設計することも、回転しながらプリセットされた位置で停止するように設計することもできます。DIPスイッチシャフトの回転量によって、2進数または16進数の回路コードを生成し、接続されたデバイスに送信される出力信号が決まります。

ほとんどのロータリーDIPスイッチは、他のタイプと同じ用途に使用できますが、基板上のスペースが特に限られている場合や、細かい調整が重要視される場合には、便利なオプションとして使われています。

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防水、耐候性、防塵タイプも販売されており、精密測定ゲージ、音響ミキシング・編集、試験装置、航空宇宙・データ通信、無線送受信機などに広く使用されています。

スライド/ロッカー/ピアノDIPスイッチ

スライドDIPスイッチ、ロッカーDIPスイッチ、ピアノDIPスイッチは、DIPスイッチの主要なタイプです。これらのスイッチには、以下のような複数の種類があります：
ノーマルオープン（NO）：デフォルトの位置は回路から切り離されており、スイッチを作動させると回路が再び開きます。
ノーマルクローズ（NC）：スイッチを作動させると、回路を閉じるのではなく、回路接点を遮断します。
3段スイッチは、3つの選択可能なポジション（通常はオン／オフ／オープン）を持ち、真ん中のポジションがデフォルトで、スイッチをどちらかに押すかスライドさせることで作動します。
トグルスイッチの大半と同様に、DIPスイッチには次のようなさまざまな極と接点構成があります：
- 単極単投(SPST) - トグルスイッチが一方の端子をもう一方の端子に接続または切断する、ほとんどの装置で使用される最も単純なタイプのスイッチです。
- 単極両投（SPDT） - SPDTスイッチは、操作によって2つの端子のどちらかに接続するかを選択します。したがって、スイッチは常にどちらかの端子に接続され、2つの端子が一緒に接続されることはありません（ただし、スライドスイッチを使用する場合、「どちらでもない」第3のポジションが利用可能な場合があります）。
- 両極両投（DPDT） - 基本的に2つの別々のSPDTスイッチと全く同じように機能しますが、2つの端子の両方のセットが1つのアクチュエータに接続されます。DPDTスイッチは2つの別々の回路を制御できますが、トグルスイッチを切り替えると、2つの回路は常に一緒に切り替わります。

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1つのDIPスイッチのスイッチの数は、1、2個から16個以上まで様々です。一般的な構成や命名規則に基づき、以下のようなものがあります：

まとめ

ソフトウェアコントロールパネルやプログラマブルオンボードチップの費用対効果の向上がDIPスイッチの使用に影響を与え、一部の最新アプリケーションではDIPスイッチの使用が若干減少していますが、DIPスイッチは今日でも、幅広い産業環境、回路/デバイスのテストおよび設計ワークフローにおいて、一般的に使用されています特定の回路、設計プロセス、デバイス・タイプにおけるDIPスイッチの利点には、次のようなものがあります：

一部のハイエンドDIPスイッチモデルでは、金接点がオプションとして選択されることが多く、信頼性と効率が大幅に向上します。
古いジャンパからの置き換えが容易。
1極DIPスイッチから32極DIPスイッチまで、柔軟性と機能性の大きな可能性を提供します。
一部のモデルでは極が長いため、集中的な生産環境での負荷時間を短縮できます。 DIPスイッチは、基板/ブレッドボード実装に必要なレベルまで極を減らして使用できます。
PCB表面実装とスルーホール実装の両方で利用可能です。
一般的に動作温度範囲が広く、ほとんどの環境に適しています。
衝撃や振動に強いモデルもある。
安価で扱いやすい。