超小型滑動開關的挑選與使用

你或我建造的第一個電路可能含有一個電池、一個燈和一個開關；當你關閉開關時，燈亮了，打開開關時，燈熄滅了。這就是我們瞭解開關如何在電子設計中運作的方式。挑選適合設計的最佳開關類型時，重點在於確定開關的功能、需要的開關類型，以及需要的額定電流和電壓。本文將重點介紹緊湊型設計中使用的滑動開關。目標應用需要尺寸緊湊且薄型的超小型滑動開關，以便印刷電路板 (PCB) 達到高密度且緊密堆疊。

NKK Switches 提供 SS 系列超小型滑動開關，可滿足應用對邏輯位準和低功率切換的要求。此系列含有尺寸緊湊的頂端和側面致動設計。提供多種配置可供選擇，且都有順暢的動作、主動式制動操作和增強的觸點穩定性。在深入瞭解細節之前，讓我們回顧一下滑動開關的一些基礎知識。

滑動開關的基礎知識

與大多數開關類型一樣，滑動開關在外殼內具有相同的基本元件，包括連接到共用端子的活動式觸點，以及連接到輸出端子的固定觸點 (圖 1)。

圖 1：此為 SS 系列超小型滑動開關的簡化內部視圖。(圖片來源：NKK Switches)

滑動開關機構由一個活動式觸點組成，可滑動至兩個固定觸點的任一個。NKK Switches 在 SS 系列開關中採用滑動式雙橫桿 (STC) 觸點，可提供高度可靠的觸點機制。切換操作順暢、手感明確，並具有主動制動，且觸點穩定性提高。活動觸點與固定觸點交會時成直角，可縮小接觸點的面積，進而產生更穩定的接觸電阻。雙橫桿會夾住固定觸點，可提供觸點備援，達到更高的可靠性。自擦拭運動會在每次致動時清潔開關觸點。

極數、切數和位置

可透過開關所控制的電路數量，以及各電路中的觸點數量來識別開關 (圖 2)。

圖 2：三種常見類型開關中，各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。單極 (SP) 開關僅控制單一電路。雙極 (DP) 開關控制兩個獨立的電路。開關的切數是指各個開關極點可具備的輸出連接數。NKK Switches 的 SS 系列提供 SP 和 DP 配置，可搭配雙切 (DT) 或三切 (3T) 連接。

超小型 SS 系列滑動開關範例

像 NKK Switches SS12SDP2 這樣的 SPDT 滑動開關，就有一個共用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。中心端子是共用端子 (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)

以這個 SPDT 開關為例，就有單極和兩種不同的開關輸出選項。

參考圖 2 中的 SPDT 行，當滑塊處於右側位置時，共用端子 (中間的引腳 2) 會連接到右側 (引腳 1) 輸出。同樣地，當滑塊處於左側位置 (如圖 3 所示)，共用端子會連接到左側 (引腳 3) 輸出端子。

觸點時序是指滑塊連接相鄰觸點的順序。SS12SDP2 屬於先接後斷 (MBB) 或短路觸點型的開關。當滑塊改變位置時，共用引腳和輸出引腳會短暫連接。替代觸點時序則用於先斷後接 (BBM) 或非短路觸點型的開關。BBM 開關中的滑塊在切換時不會連接輸出端子。如果 SPDT 開關會連接到兩個不同電壓來源之間的共用線路，就需要 BBM 開關來防止短路。

SS12SDP2 的額定值可在高達 30 VDC 下處理最高達 100 mA 的低功率位準。大於 0.4 VA 的功率位準就需在接觸表面使用鍍銀層，並且具有 20 mΩ 或更低的指定接觸電阻。

SS12SDP2 是一款超小型滑動開關，在設計上非常緊湊 (圖 4)。

圖 4：SS12SDP2 的設計可裝進 0.1 英寸通孔網格中。(圖片來源：NKK Switches)

此開關的尺寸為長 0.402 in(10.2 mm)、寬 0.157 in (4 mm)、高 0.177 in (4.5 mm)。明顯足以冠上超小型的頭銜。接觸引腳的間距為 0.100 in (2.54 mm)，可裝在常見的 PCB 孔洞佈局網格中。

NKK Switches 的 SS22SDH4 是一款直角安裝的 DPDT 滑動開關，因此滑塊位於開關主體的側面，也可稱為側面致動開關 (圖 5)。

圖 5：SS22SDH4 是一款直角安裝的 DPDT 超小型滑動開關，具有兩個共用端子，且各有兩個輸出觸點。(圖片來源：NKK Switches)

參考圖 2 中的 DPDT 行，DP 開關有兩個共用端子，各有兩個可能的輸出連接。SS22SDH4 與 SS12SDP2 一樣，都屬於 MBB 開關。

SS22SDH4 的額定值可在 28 VAC 或 VDC 下處理低於 0.4 VA 的低功率邏輯位準。這種低功率邏輯位準操作稱為乾電路；當觸點在這些低電壓位準下打開或關閉時，不會產生電弧。這表示觸點上的鏽蝕不會被燒掉，而是會累積，進而增加接觸電阻。接觸面上有鍍金，適合額定接觸電阻為 40 mΩ 或更低的服務級別。

開關的尺寸為長 0.402 in (10.2 mm) x 寬 0.257 in (6.54 mm) x 高 0.197 in (5 mm)。接觸引腳的間距也適合常見的 0.100 in (2.54 mm) 印刷電路板通孔間距網格。

NKK Switches 的 SS14MDP2 是 SP3T BBM 開關。具有一個共用觸點和三個輸出觸點 (圖 6)。

圖 6：SP3T 開關是具有三個滑動位置的頂端致動開關，能讓共用觸點單獨與三個輸出觸點中的每一個連接。(圖片來源：NKK Switches)

此 SP3T 開關具有三個滑動位置。在圖 6 的中心位置，端子 3 和 2 連接在一起。在最左邊的位置，端子 1 連接到共用端子 3，在最右邊的位置，端子 3 和 4 連接在一起。因為是 BBM 開關，當滑塊移動時，與當前端子對的接觸會在建立下一個連接之前斷開。

SS14MDP2 採用鍍銀表面，額定值可在 30 VDC 下處理 100 mA，接觸電阻為 20 mΩ 或更低。

此開關的尺寸為長 0.622 in (15.8 mm) x 寬 0.157 in (4 mm) x 高 0.177 in (4.5 mm)。接觸引腳的間距也適合常見的 0.100 in (2.54 mm) 印刷電路板通孔間距網格。

本文的最後一個範例是 NKK Switches 的 SS12SBP2；這是一款 SPDT 滑動開關，與其他開關的不同之處在於，端子採用 2 mm (0.079 in) 的公制通孔間距。除端子間距外，其規格和實體尺寸則與 SS12SDP2 相同。

本文討論的所有 SS 系列開關，額定機械和電氣壽命皆為 10,000 次操作。工作溫度範圍介於 -15°C 至 60°C 之間，並具有嵌件模製端子，可阻擋助焊劑、溶劑和其他不要的污染物。

結論

NKK Switches 的 SS 系列是超小型滑動開關，尺寸緊湊，適用於高密度印刷電路板安裝和堆疊。採用 STC 機構，可達到更順暢的動作、明確的制動反應和高接觸穩定性。