超小型滑動開關的選擇及使用

作者： Art Pini

我們曾經制作過的第一個電路可能包含一個電池、一盞燈和一個開關，閉合開關時，燈亮；斷開開關時，燈滅。我們就是這樣認識到開關在電子設計中的作用的。設計時，確定開關的功能、所需的開關類型以及所需的額定電流和電壓，是最佳開關選型的關鍵。本文將重點討論緊湊設計中使用的滑動開關。目標應用要求超小型滑動開關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）并實現(xiàn)緊密堆疊。

為滿足這些要求，NKK Switches 的 SS 系列超小型滑動開關適用于使用邏輯電平和低功率開關來滿足這些要求的應用。該系列尺寸緊湊，包括頂部和側面致動設計版本。該系列有多種配置可供選擇，每種配置都能提供平穩(wěn)的動作、嚴格的棘爪操作和更強的觸點穩(wěn)定性。在詳細了解之前，讓我們先回顧一下滑動開關的基本原理。

滑動開關的基本原理

與大多數開關類型一樣，滑動開關外殼內的基本組件相同，包括連接公共端子的可動觸點和連接輸出端子的固定觸點（圖 1）。

圖 1：所示為 SS 系列超小型滑動開關的內部簡化視圖。（圖片來源：NKK Switches）

滑動開關機構包括一個動觸點。動觸點可在兩個固定觸點中的任何一個上滑動。在 SS 系列開關中，NKK Switches 使用滑動雙橫桿 (STC) 觸點，提供高度可靠的觸點機構。開關操作順暢，手感清脆，棘爪動作積極，觸點穩(wěn)定性更高。動觸點與固定觸點成直角相交，從而減小了接觸點的面積，使得接觸電阻更加穩(wěn)定。雙橫梁將固定觸點夾住，提供了觸點冗余，從而提高了可靠性。每次致動時時，自擦動作都會清潔開關觸點。

極數、投擲數和位置

開關是根據其控制的電路數和每個電路的觸點數進行識別的（圖 2）。

圖 2：三種常見開關中每個位置的電路連接說明。（圖片來源：NKK Switches）

極數是指開關控制的電路數量。單極 (SP) 開關只能控制一個電路。雙極 (DP) 開關控制兩個獨立的電路。開關投擲數描述了開關的每個極可具有的輸出連接數。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 系列滑動開關示例

NKK Switches [SS12SDP2]這樣的 SPDT 滑動開關有一個公共端子和兩個輸出端子（圖 3）。

圖 3：SS12SDP2 有三個外部端子和兩個滑動位置。中間的端子是公共端子（引腳 2），右側（1）和左側（3）是兩個輸出端子引腳。（圖片來源：NKK Switches）

例如，這個 SPDT 開關有一個單極和兩個不同的開關輸出選擇。

參照圖 2 中的 SPDT 行，當滑塊處于右側位置時，公共端子（中間的引腳 2）與右側輸出（引腳 1）連接。同樣，當滑塊處于左側位置時（如圖 3 所示），公共端與左側輸出（引腳 3）連接。

觸點時序是指滑塊連接相鄰觸點的順序。SS12SDP2 是先合后開 (MBB) 或短路觸點型開關。當滑塊改變位置時，公共引腳和輸出引腳短暫連接。另一種觸點時序是先開后合 (BBM) 或非短路觸點型開關。BBM 開關中的滑塊在切換時不會連接輸出端子。如果 SPDT 開關連接兩個不同電壓源之間的公共線路，則需要使用 BBM 開關來防止短路。

SS12SDP2 的額定功率水平為在高達 30 VDC 的電壓下電流高達 100 mA。功率水平高于 0.4 VA 時，接觸表面鍍銀，且規(guī)定接觸電阻為 20 mΩ 或更小。

SS12SDP2 是設計非常緊湊的超小型滑動開關（圖 4）。

圖 4：SS12SDP2 專用于 0.1 in. 孔柵。（圖片來源：NKK Switches）

開關尺寸為 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，實至名歸。觸點引腳間距為 0.100 in. (2.54 mm)，適合這種常見的電路板孔的網格布局。

NKK Switches 的 [SS22SDH4] 是一種 DPDT 滑動開關，采用直角安裝，因此滑片位于開關本體的側面，被稱為側動開關（圖 5）。

圖 5：SS22SDH4 是直角 DPDT 超小型滑動開關，具有兩個公共端子，且每個公共端子有兩個輸出觸點。（圖片來源：NKK Switches）

參照圖 2 中的 DPDT 行，DP 開關有兩個公共端子，每個公共端子有兩個可能的輸出連接。與 SS12SDP2 一樣，SS22SDH4 也是 MBB 開關。

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；觸點在這種低電壓下斷開或閉合時不會產生電弧。這意味著觸點上的污點不會被燒掉，也不會積聚，從而會增加接觸電阻。觸點表面鍍金適用于此類應用，其額定接觸電阻為 40 mΩ 或更小。

開關尺寸為 0.402 in. (10.2 mm) 長 x 0.257 in. (6.54 mm) 寬 x 0.197 in. (5 mm) 高。觸點引腳的間距也符合常見的 0.100 in. (2.54 mm) PC 板孔距網格。

NKK Switches 的 [SS14MDP2] 是 SP3T BBM 開關。該開關有一個公共觸點和三個輸出觸點（圖 6）。

圖 6：SP3T 開關是一種頂部致動開關，有三個滑動位置，可分別與三個輸出觸點連接。（圖片來源：NKK Switches）

這種 SP3T 開關有三個滑動位置。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，當滑塊移動時，先與當前的端子對斷開，然后再在建立下一個連接。

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 板孔間距網格。

最后一個例子是 NKK Switches 的 [SS12SBP2]，這是一款 SPDT 滑動開關，與其他開關不同的是，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 系列開關的額定機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。

結束語

NKK Switches 的 SS 系列是超小型滑動開關，尺寸緊湊，適合高密度電路板安裝和堆疊。其 STC 機構具有動作順暢、棘爪反應出色和接觸穩(wěn)定性高等優(yōu)點。

審核編輯 黃宇