作者：Ryan Smoot，Same Sky 技術(shù)支持工程師

有多種技術(shù)可用來(lái)調(diào)節(jié)電路中的電流大小，而開關(guān)是使用最廣泛的解決方案之一。滑動(dòng)開關(guān)提供了一種緊湊可靠的電路控制方式，通過(guò)簡(jiǎn)單的線性滑動(dòng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)連接或斷開。這篇簡(jiǎn)要的技術(shù)綜述將研究滑動(dòng)開關(guān)的工作原理，探討其主要配置，并概述進(jìn)行最優(yōu)選擇的電氣和機(jī)械注意事項(xiàng)。

滑動(dòng)開關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)

[滑動(dòng)開關(guān)]是一種機(jī)電元件，通過(guò)線性滑動(dòng)機(jī)制來(lái)控制電路?；瑒?dòng)開關(guān)通過(guò)移動(dòng)導(dǎo)電元件來(lái)接通或斷開電路，在開路（不導(dǎo)電）和閉路（導(dǎo)電）狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。作為一種接觸保持式開關(guān)，滑動(dòng)開關(guān)可以保持上一個(gè)位置，直到特意施加一個(gè)驅(qū)動(dòng)力將其切換到另一個(gè)狀態(tài)，使其成為各種低功耗和空間受限應(yīng)用的可靠、穩(wěn)定的解決方案。

圖 1：基本的滑動(dòng)開關(guān)。（圖片來(lái)源：[Same Sky] ）

滑動(dòng)開關(guān)通常采用單刀雙擲 (SPDT) 配置，能夠在兩個(gè)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(guò)移動(dòng)執(zhí)行器，這種設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)在電源或電路路徑之間的無(wú)縫切換。

圖 2：SPDT 開關(guān)原理圖示例。（圖片來(lái)源：Same Sky）

另一種廣泛使用的配置是單極單擲 (SPST) 滑動(dòng)開關(guān)，通過(guò)接通或中斷電路來(lái)實(shí)現(xiàn)直接控制開關(guān)。在需要更復(fù)雜開關(guān)功能的應(yīng)用中，可采用雙刀雙擲配置，通過(guò)同時(shí)控制兩個(gè)獨(dú)立電路來(lái)實(shí)現(xiàn)三位開關(guān)（on-off-on，中間位為斷開) 操作。

對(duì)于特殊使用情況，滑動(dòng)開關(guān)可以采用多投擲方式來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)雙位開關(guān)操作。不過(guò)，這也會(huì)帶來(lái)一些實(shí)際挑戰(zhàn)，例如，會(huì)增大將執(zhí)行器精確定位到所需設(shè)置的難度。Same Sky 提供的滑動(dòng)開關(guān)具有多種電路類型，包括 SPDT、SP3T、SP4T、DPDT、DP3T 和 DP4T。要深入了解開關(guān)的功能，請(qǐng)參閱 Same Sky 的博客“[開關(guān)基礎(chǔ)] ”博客。

滑動(dòng)開關(guān)的重要規(guī)格

滑動(dòng)開關(guān)數(shù)據(jù)表中的電氣規(guī)格定義了關(guān)鍵性能參數(shù)，包括額定電壓和額定電流，這些參數(shù)表明開關(guān)能夠可靠處理的最大電氣負(fù)載。此外，還列出了耐壓（開關(guān)能夠承受且不會(huì)使其發(fā)生故障的最高電壓）和絕緣電阻（隔離導(dǎo)電部件之間的電阻）等關(guān)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(jī)械規(guī)格，例如致動(dòng)行程距離（切換開關(guān)所需的位移）和操作力（致動(dòng)操作所需的力）。要選擇符合電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)要求的開關(guān)，了解這些數(shù)值至關(guān)重要。

滑動(dòng)開關(guān)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(dāng)取決于制造工藝、可用空間和應(yīng)用內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力，特別是 PCB 或底座上的開關(guān)保持力。以下是需要考慮的其他規(guī)格：

• 端接樣式： 能靈活地適應(yīng)不同的安裝選項(xiàng)，包括鷗翼、PC 引腳、電線引線、螺紋端子等。
• 額定電壓： 定義開關(guān)兩端允許的、不會(huì)造成故障的最高電壓?；瑒?dòng)開關(guān)的額定電壓范圍為 5 V 到 125 V。
• 額定電流： 開關(guān)能夠承載的、不會(huì)造成性能降低的最大規(guī)定電流?；瑒?dòng)開關(guān)的額定電流范圍為 1 mA 到 25 A。
• 執(zhí)行器高度： 凸起的執(zhí)行器更易操作，而平坦的執(zhí)行器則允許在設(shè)備外殼中采用齊平、扁平的設(shè)計(jì)。
• 間距： 開關(guān)端子之間的中心到中心距離，對(duì)于 PCB 布局和兼容性至關(guān)重要。常見的間距通常為 2 mm 到 6.9 mm。
• IP 等級(jí)： 表示防止灰塵和濕氣侵入的防護(hù)等級(jí)，該參數(shù)對(duì)于惡劣環(huán)境或戶外應(yīng)用很重要。

圖 1：采用凸起和扁平致動(dòng)器的滑動(dòng)開關(guān)。（圖片來(lái)源：Same Sky）

滑動(dòng)開關(guān)也根據(jù)其物理尺寸進(jìn)行分類，最常見的類型是超小型、小型和標(biāo)準(zhǔn)型。對(duì)于必須仔細(xì)考慮空間限制、電流容量和機(jī)械集成的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，尺寸選擇至關(guān)重要。

由于滑動(dòng)開關(guān)用作接觸保持開關(guān)，因此電路將保持其最后的切換狀態(tài)，直到用戶再次手動(dòng)操作開關(guān)。這與[按鈕開關(guān)] 形成鮮明對(duì)比，按鈕開關(guān)可根據(jù)應(yīng)用要求，以瞬時(shí)或保持配置的方式工作。

最后的考慮事項(xiàng)及應(yīng)用

滑動(dòng)開關(guān)常見于家庭、辦公室和工業(yè)環(huán)境，可用于各種電子和機(jī)電系統(tǒng)。常見的使用案例包括計(jì)算機(jī)外設(shè)、家用電器、消費(fèi)電子產(chǎn)品、智能家居自動(dòng)化、測(cè)試和測(cè)量設(shè)備、通信硬件以及各種工業(yè)控制系統(tǒng)。

將滑動(dòng)開關(guān)集成到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中時(shí)，工程師必須對(duì)特定的應(yīng)用因素進(jìn)行評(píng)估，以確保最佳性能和使用壽命。其他考慮事項(xiàng)包括：

• 開關(guān)可承受多少次操作？
  • 預(yù)期的開關(guān)循環(huán)次數(shù)會(huì)直接影響開關(guān)的使用壽命，而且可能要求開關(guān)經(jīng)久耐用、觸點(diǎn)磨損小。
• 開關(guān)是否會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力或極端溫度的影響？
• 惡劣的機(jī)械條件、振動(dòng)或溫度波動(dòng)會(huì)影響開關(guān)的結(jié)構(gòu)完整性和電氣可靠性。
• 是否有液體或灰塵進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)？
• 如果擔(dān)心暴露于環(huán)境中，選擇具有適當(dāng) IP 防護(hù)等級(jí)的開關(guān)可確保防潮和防微粒進(jìn)入。
• 有哪些電氣要求？
• 開關(guān)必須具有一定的額定參數(shù)，使其能夠處理電路的工作電壓和電流，以防止接觸不良、過(guò)熱或電氣故障。

結(jié)語(yǔ)

滑動(dòng)開關(guān)是一種使用廣泛的基本[機(jī)械開關(guān)] ，其功能簡(jiǎn)單、可靠，主要用于需要在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行清晰、穩(wěn)定切換的應(yīng)用。其直觀的滑動(dòng)機(jī)制具有一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：用戶可以一目了然地確認(rèn)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，確保對(duì)電路連接性的精確和持續(xù)控制。

通過(guò)了解常見配置、基本電氣和機(jī)械規(guī)格以及關(guān)鍵設(shè)計(jì)因素，工程師可以自信地為其應(yīng)用選擇最適合的滑動(dòng)開關(guān)。無(wú)論是優(yōu)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(jí)，正確地選擇開關(guān)都能確保最佳的系統(tǒng)性能。

Same Sky 提供各種各樣的[滑動(dòng)開關(guān)] 。這些開關(guān)設(shè)計(jì)緊湊，提供多種安裝方式以及各種電氣、機(jī)械規(guī)格，可滿足不同應(yīng)用的需求。

審核編輯 黃宇