|
來源：Digikey 作者：Ryan Smoot，Same Sky 技術支持工程師 有多種技術可用來調節電路中的電流大小，而開關是使用最廣泛的解決方案之一。滑動開關提供了一種緊湊可靠的電路控制方式，通過簡單的線性滑動動作實現連接或斷開。這篇簡要的技術綜述將研究滑動開關的工作原理，探討其主要配置，并概述進行最優選擇的電氣和機械注意事項。 滑動開關的基礎知識 滑動開關是一種機電元件，通過線性滑動機制來控制電路。滑動開關通過移動導電元件來接通或斷開電路，在開路（不導電）和閉路（導電）狀態之間轉換。作為一種接觸保持式開關，滑動開關可以保持上一個位置，直到特意施加一個驅動力將其切換到另一個狀態，使其成為各種低功耗和空間受限應用的可靠、穩定的解決方案。 
圖 1：基本的滑動開關。（圖片來源：Same Sky） 滑動開關通常采用單刀雙擲 (SPDT) 配置，能夠在兩個不同的電路之間重新改變電流路徑——通常稱為雙位 (on-on) 操作。通過移動執行器，這種設計可實現在電源或電路路徑之間的無縫切換。
圖 2：SPDT 開關原理圖示例。（圖片來源：Same Sky） 另一種廣泛使用的配置是單極單擲 (SPST) 滑動開關，通過接通或中斷電路來實現直接控制開關。在需要更復雜開關功能的應用中，可采用雙刀雙擲配置，通過同時控制兩個獨立電路來實現三位開關（on-off-on，中間位為斷開) 操作。 對于特殊使用情況，滑動開關可以采用多投擲方式來實現多個雙位開關操作。不過，這也會帶來一些實際挑戰，例如，會增大將執行器精確定位到所需設置的難度。Same Sky 提供的滑動開關具有多種電路類型，包括 SPDT、SP3T、SP4T、DPDT、DP3T 和 DP4T。要深入了解開關的功能，請參閱 Same Sky 的博客“開關基礎”博客。 滑動開關的重要規格 滑動開關數據表中的電氣規格定義了關鍵性能參數，包括額定電壓和額定電流，這些參數表明開關能夠可靠處理的最大電氣負載。此外，還列出了耐壓（開關能夠承受且不會使其發生故障的最高電壓）和絕緣電阻（隔離導電部件之間的電阻）等關鍵特性，以確保正確的電路隔離。 除了電氣額定值之外，還概述了機械規格，例如致動行程距離（切換開關所需的位移）和操作力（致動操作所需的力）。要選擇符合電氣和機械設計要求的開關，了解這些數值至關重要。 滑動開關通常采用表面貼裝、通孔或面板式安裝配置。安裝方式是否適當取決于制造工藝、可用空間和應用內的機械應力，特別是 PCB 或底座上的開關保持力。以下是需要考慮的其他規格： · 端接樣式：能靈活地適應不同的安裝選項，包括鷗翼、PC 引腳、電線引線、螺紋端子等。 · 額定電壓：定義開關兩端允許的、不會造成故障的最高電壓。滑動開關的額定電壓范圍為 5 V 到 125 V。 · 額定電流：開關能夠承載的、不會造成性能降低的最大規定電流。滑動開關的額定電流范圍為 1 mA 到 25 A。 · 執行器高度：凸起的執行器更易操作，而平坦的執行器則允許在設備外殼中采用齊平、扁平的設計。 · 間距：開關端子之間的中心到中心距離，對于 PCB 布局和兼容性至關重要。常見的間距通常為 2 mm 到 6.9 mm。 · IP 等級：表示防止灰塵和濕氣侵入的防護等級，該參數對于惡劣環境或戶外應用很重要。
圖 3：采用凸起和扁平致動器的滑動開關。（圖片來源：Same Sky） 滑動開關也根據其物理尺寸進行分類，最常見的類型是超小型、小型和標準型。對于必須仔細考慮空間限制、電流容量和機械集成的應用來說，尺寸選擇至關重要。 由于滑動開關用作接觸保持開關，因此電路將保持其最后的切換狀態，直到用戶再次手動操作開關。這與按鈕開關形成鮮明對比，按鈕開關可根據應用要求，以瞬時或保持配置的方式工作。 最后的考慮事項及應用 滑動開關常見于家庭、辦公室和工業環境，可用于各種電子和機電系統。常見的使用案例包括計算機外設、家用電器、消費電子產品、智能家居自動化、測試和測量設備、通信硬件以及各種工業控制系統。 將滑動開關集成到系統設計中時，工程師必須對特定的應用因素進行評估，以確保最佳性能和使用壽命。其他考慮事項包括： · 開關可承受多少次操作？ 預期的開關循環次數會直接影響開關的使用壽命，而且可能要求開關經久耐用、觸點磨損小。 · 開關是否會受到機械應力或極端溫度的影響？ 惡劣的機械條件、振動或溫度波動會影響開關的結構完整性和電氣可靠性。 · 是否有液體或灰塵進入的風險？ 如果擔心暴露于環境中，選擇具有適當 IP 防護等級的開關可確保防潮和防微粒進入。 · 有哪些電氣要求？ 開關必須具有一定的額定參數，使其能夠處理電路的工作電壓和電流，以防止接觸不良、過熱或電氣故障。 結語 滑動開關是一種使用廣泛的基本機械開關，其功能簡單、可靠，主要用于需要在兩種狀態之間進行清晰、穩定切換的應用。其直觀的滑動機制具有一個關鍵優勢：用戶可以一目了然地確認開關的運行狀態，確保對電路連接性的精確和持續控制。 通過了解常見配置、基本電氣和機械規格以及關鍵設計因素，工程師可以自信地為其應用選擇最適合的滑動開關。無論是優先考慮外形尺寸緊湊、耐用性，還是考慮具體的電氣額定等級，正確地選擇開關都能確保最佳的系統性能。 Same Sky 提供各種各樣的滑動開關。這些開關設計緊湊，提供多種安裝方式以及各種電氣、機械規格，可滿足不同應用的需求。 |
