【導(dǎo)讀】我們?cè)?jīng)制作過的第一個(gè)電路可能包含一個(gè)電池、一盞燈和一個(gè)開關(guān)，閉合開關(guān)時(shí)，燈亮；斷開開關(guān)時(shí)，燈滅。我們就是這樣認(rèn)識(shí)到開關(guān)在電子設(shè)計(jì)中的作用的。設(shè)計(jì)時(shí)，確定開關(guān)的功能、所需的開關(guān)類型以及所需的額定電流和電壓，是最佳開關(guān)選型的關(guān)鍵。本文將重點(diǎn)討論緊湊設(shè)計(jì)中使用的滑動(dòng)開關(guān)。目標(biāo)應(yīng)用要求超小型滑動(dòng)開關(guān)具有緊湊的尺寸和扁平的外形，這樣才能使用高密度印刷電路板（PC 板）并實(shí)現(xiàn)緊密堆疊。
我們?cè)?jīng)制作過的第一個(gè)電路可能包含一個(gè)電池、一盞燈和一個(gè)開關(guān)，閉合開關(guān)時(shí)，燈亮；斷開開關(guān)時(shí)，燈滅。我們就是這樣認(rèn)識(shí)到開關(guān)在電子設(shè)計(jì)中的作用的。設(shè)計(jì)時(shí)，確定開關(guān)的功能、所需的開關(guān)類型以及所需的額定電流和電壓，是最佳開關(guān)選型的關(guān)鍵。本文將重點(diǎn)討論緊湊設(shè)計(jì)中使用的滑動(dòng)開關(guān)。目標(biāo)應(yīng)用要求超小型滑動(dòng)開關(guān)具有緊湊的尺寸和扁平的外形，這樣才能使用高密度印刷電路板（PC 板）并實(shí)現(xiàn)緊密堆疊。
為滿足這些要求，NKK Switches 的 SS 系列超小型滑動(dòng)開關(guān)適用于使用邏輯電平和低功率開關(guān)來滿足這些要求的應(yīng)用。該系列尺寸緊湊，包括頂部和側(cè)面致動(dòng)設(shè)計(jì)版本。該系列有多種配置可供選擇，每種配置都能提供平穩(wěn)的動(dòng)作、嚴(yán)格的棘爪操作和更強(qiáng)的觸點(diǎn)穩(wěn)定性。在詳細(xì)了解之前，讓我們先回顧一下滑動(dòng)開關(guān)的基本原理。
滑動(dòng)開關(guān)的基本原理
與大多數(shù)開關(guān)類型一樣，滑動(dòng)開關(guān)外殼內(nèi)的基本組件相同，包括連接公共端子的可動(dòng)觸點(diǎn)和連接輸出端子的固定觸點(diǎn)（圖 1）。
圖 1：所示為 SS 系列超小型滑動(dòng)開關(guān)的內(nèi)部簡化視圖。（圖片來源：NKK Switches）
滑動(dòng)開關(guān)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)。動(dòng)觸點(diǎn)可在兩個(gè)固定觸點(diǎn)中的任何一個(gè)上滑動(dòng)。在 SS 系列開關(guān)中，NKK Switches 使用滑動(dòng)雙橫桿 (STC) 觸點(diǎn)，提供高度可靠的觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)。開關(guān)操作順暢，手感清脆，棘爪動(dòng)作積極，觸點(diǎn)穩(wěn)定性更高。動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)成直角相交，從而減小了接觸點(diǎn)的面積，使得接觸電阻更加穩(wěn)定。雙橫梁將固定觸點(diǎn)夾住，提供了觸點(diǎn)冗余，從而提高了可靠性。每次致動(dòng)時(shí)時(shí)，自擦動(dòng)作都會(huì)清潔開關(guān)觸點(diǎn)。
極數(shù)、投擲數(shù)和位置
開關(guān)是根據(jù)其控制的電路數(shù)和每個(gè)電路的觸點(diǎn)數(shù)進(jìn)行識(shí)別的（圖 2）。
圖 2：三種常見開關(guān)中每個(gè)位置的電路連接說明。（圖片來源：NKK Switches）
極數(shù)是指開關(guān)控制的電路數(shù)量。單極 (SP) 開關(guān)只能控制一個(gè)電路。雙極 (DP) 開關(guān)控制兩個(gè)獨(dú)立的電路。開關(guān)投擲數(shù)描述了開關(guān)的每個(gè)極可具有的輸出連接數(shù)。NKK Switches 的 SS 系列有 SP 和 DP 兩種配置，雙投 (DT) 或三投 (3T) 連接。
超小型 SS 系列滑動(dòng)開關(guān)示例
NKK Switches SS12SDP2 這樣的 SPDT 滑動(dòng)開關(guān)有一個(gè)公共端子和兩個(gè)輸出端子（圖 3）。
圖 3：SS12SDP2 有三個(gè)外部端子和兩個(gè)滑動(dòng)位置。中間的端子是公共端子（引腳 2），右側(cè)（1）和左側(cè)（3）是兩個(gè)輸出端子引腳。（圖片來源：NKK Switches）
例如，這個(gè) SPDT 開關(guān)有一個(gè)單極和兩個(gè)不同的開關(guān)輸出選擇。
參照?qǐng)D 2 中的 SPDT 行，當(dāng)滑塊處于右側(cè)位置時(shí)，公共端子（中間的引腳 2）與右側(cè)輸出（引腳 1）連接。同樣，當(dāng)滑塊處于左側(cè)位置時(shí)（如圖 3 所示），公共端與左側(cè)輸出（引腳 3）連接。
觸點(diǎn)時(shí)序是指滑塊連接相鄰觸點(diǎn)的順序。SS12SDP2 是先合后開 (MBB) 或短路觸點(diǎn)型開關(guān)。當(dāng)滑塊改變位置時(shí)，公共引腳和輸出引腳短暫連接。另一種觸點(diǎn)時(shí)序是先開后合 (BBM) 或非短路觸點(diǎn)型開關(guān)。BBM 開關(guān)中的滑塊在切換時(shí)不會(huì)連接輸出端子。如果 SPDT 開關(guān)連接兩個(gè)不同電壓源之間的公共線路，則需要使用 BBM 開關(guān)來防止短路。
SS12SDP2 的額定功率水平為在高達(dá) 30 VDC 的電壓下電流高達(dá) 100 mA。功率水平高于 0.4 VA 時(shí)，接觸表面鍍銀，且規(guī)定接觸電阻為 20 mΩ 或更小。
SS12SDP2 是設(shè)計(jì)非常緊湊的超小型滑動(dòng)開關(guān)（圖 4）。
圖 4：SS12SDP2 專用于 0.1 in. 孔柵。（圖片來源：NKK Switches）
開關(guān)尺寸為 0.402 in.(10.2 mm) 長 x 0.157 in. (4 mm) 寬 x 0.177 in. (4.5 mm) 高。稱其為超小型開關(guān)，實(shí)至名歸。觸點(diǎn)引腳間距為 0.100 in. (2.54 mm)，適合這種常見的電路板孔的網(wǎng)格布局。
NKK Switches 的 SS22SDH4 是一種 DPDT 滑動(dòng)開關(guān)，采用直角安裝，因此滑片位于開關(guān)本體的側(cè)面，被稱為側(cè)動(dòng)開關(guān)（圖 5）。
圖 5：SS22SDH4 是直角 DPDT 超小型滑動(dòng)開關(guān)，具有兩個(gè)公共端子，且每個(gè)公共端子有兩個(gè)輸出觸點(diǎn)。（圖片來源：NKK Switches）
參照?qǐng)D 2 中的 DPDT 行，DP 開關(guān)有兩個(gè)公共端子，每個(gè)公共端子有兩個(gè)可能的輸出連接。與 SS12SDP2 一樣，SS22SDH4 也是 MBB 開關(guān)。
SS22SDH4 可在 28 V AC 或 DC 電壓下處理低于 0.4 VA 的低功耗邏輯電平。這種低功率邏輯電平操作稱為弱功率電路；觸點(diǎn)在這種低電壓下斷開或閉合時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧。這意味著觸點(diǎn)上的污點(diǎn)不會(huì)被燒掉，也不會(huì)積聚，從而會(huì)增加接觸電阻。觸點(diǎn)表面鍍金適用于此類應(yīng)用，其額定接觸電阻為 40 mΩ 或更小。
開關(guān)尺寸為 0.402 in. (10.2 mm) 長 x 0.257 in. (6.54 mm) 寬 x 0.197 in. (5 mm) 高。觸點(diǎn)引腳的間距也符合常見的 0.100 in. (2.54 mm) PC 板孔距網(wǎng)格。
NKK Switches 的 SS14MDP2 是 SP3T BBM 開關(guān)。該開關(guān)有一個(gè)公共觸點(diǎn)和三個(gè)輸出觸點(diǎn)（圖 6）。
圖 6：SP3T 開關(guān)是一種頂部致動(dòng)開關(guān)，有三個(gè)滑動(dòng)位置，可分別與三個(gè)輸出觸點(diǎn)連接。（圖片來源：NKK Switches）
這種 SP3T 開關(guān)有三個(gè)滑動(dòng)位置。在圖 6 所示的中間位置，端子 3 和 端子 2 相連。在最左邊的位置，端子 1 與公共端子 3 相連，而在最右邊的位置，端子 3 與 端子 4 相連。作為 BBM 開關(guān)，當(dāng)滑塊移動(dòng)時(shí)，先與當(dāng)前的端子對(duì)斷開，然后再在建立下一個(gè)連接。
SS14MDP2 采用鍍銀接觸面，在 30 VDC 電壓下可承受 100 mA 電流，接觸電阻為 20 mΩ 或更小。
開關(guān)尺寸為 0.622 in. (15.8 mm) 長 x 0.157 in. (4 mm) 寬 x 0.177 in. (4.5 mm) 高。觸針的間距也符合常見的 0.100 in. (2.54 mm) PC 板孔間距網(wǎng)格。
最后一個(gè)例子是 NKK Switches 的 SS12SBP2，這是一款 SPDT 滑動(dòng)開關(guān)，與其他開關(guān)不同的是，其端子間距為 2 mm (0.079 in.) 公制孔間距。除端子間距外，其規(guī)格和物理尺寸與 SS12SDP2 相同。
本文討論的所有 SS 系列開關(guān)的額定機(jī)械和電氣操作壽命為 10,000 次。該系列的工作溫度范圍為 -15°C 至 60°C，采用插入式模制端子，可阻隔助焊劑、溶劑和其他有害雜質(zhì)。
結(jié)束語
NKK Switches 的 SS 系列是超小型滑動(dòng)開關(guān)，尺寸緊湊，適合高密度電路板安裝和堆疊。其 STC 機(jī)構(gòu)具有動(dòng)作順暢、棘爪反應(yīng)出色和接觸穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。
(作者：Art Pini)
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