电子开关知识讲解

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1、电子开关基础知识 -Tony.Gong 2011年10月8日 目录 概述及其背景; 电子开关在电路中作用； 常用电子开关图片展示; 电子开关分类说明; 常用电子开关图片说明； 电子开关的主要参数讲解; 电子开关选型基本要领; 电子开关规格书查询重点讲解; 电子开关规格书范例解读; 提问与探讨环节. 一、概述及背景： 开关是接插元件中的一大类产品,是构成整机 电路系统电气连接必不可少的基础元件之一.开 关的品种众多,目前已广泛应用于航空/航天、军 事装备、通讯、计算机、汽车、工业自动化控 制装备、家用电器等领域,成为先进制造业中的 一个璀璨的亮点. 根据分析,2005年我国各种开关年需求总量超

2、过88.27亿只,预计2006年将超过100亿只.近些 年来国内配套、需求量最多的是轻触开关,其需 求总量超过十几亿只,甚至更多.增长幅度最大的 是薄膜开关,增长超过100%以上.而中国已经成 为亚洲地区按钮式开关需求量最大的国家。开 关类中轻触开关、薄膜开关、按钮式开关、微 动开关、光电类开关是当前最畅销的开关类产 品. 二、电子开关在电路中的作用: 开关作为插接类电子元器件中最基本的零 件单元之一,它的作用为:控制电路中电压、电 流其及信号的通断或转换.其控制作用主要通 过机械、光电、气体、液体、磁场等形式实 现. 三、常用电子开关图片展示: 四、电子开关分类: 4.1 按安装方式分类：

3、插件式（DIP Type) 表面粘贴式（SMD Type) 4.2 按工作状态指示方式分类： 氖气指示灯 带指示灯开关 白炽指示灯 LED指示灯 不带指示灯开关 4.3 按控制的对象分类: 电压型开关:主要用于信号控制(轻触开关、 键盘鼠标开关等) 电流型开关:主要用于电流功率功率,开关 容量大(电源开关、大功率电力 开关等). 4.4 按照功能分类: 电源开关 (*) 录放开关 波段开关 预选开关 (*) 隔离开关 限位开关 转换开关 (*) 控制开关 (*) 脚踏开关 “*”号标识的为目前世纪风华已成功导入客户端 的开关类型. 4.5 按照结构特点分类: 按钮开关(分点触和自锁两大类型，主

4、要用于小信号控制) 拔动开关 薄膜开关(用于机器设备的操作面板等场合) 水银开关(用于水平度检测） 杠杆开关(按操作柄的形状又分为：翘板开关、船形开关、棒形开关等) 微动开关(小信号控制微小动作行程场合） 光电开关(新型的开关类元件，主于用于位置检测等自动化高端领域产 品) 磁敏开关(应用于安护及磁力检测等场合） 气敏开关(气体探测以及监护医疗等领域) 4.6 按开关的极数位数分类: 单刀单掷（SPST Type) 单刀双掷（SPDT Type) 单刀多掷（SPMT Type) 双刀单掷（DPST Type) 双刀双掷（DPDT Type) 双刀多掷（DPMT Type) 备注：“刀”指开关的

5、极数;“掷”指开关的位数. 4.7 按防护等级分类： 普通型(没有防尘和防水要求) 半封闭型(能阻止非直接喷射至开关的水滴和大 尺 寸灰尘颗尘侵入开关) 全封闭型(等级IP65，对水和灰尘具备完全防护 能 力） *全封闭型开关主要用于其周围空气湿度高或具 有油污和粉尘污染的高可靠性要求的场合,因为 其成本较高，客户无明确要求的情况不建议推 荐使用. 五、常用开关的图示说明: . 六、电子开关的主要参数 6.1 额定电压:开关正常工作时能承受的最高交流 或 直流电压值(通常用Vrat表示); 6.2 额定电流:开关正常工作时所允许流过的工作 电 流参考值(通常用Irat表示,产品设计 时 取实际

6、工作电流的1.21.5倍作为开 关 的额定工作电流); 6.3 接触电阻: 开关闭合状态时其触点之间的直流电阻值(常 用D.C.R表示,该参数与开关触点镀层材料、触 点压力等因素有关,因为其直接影响到开关的工 作性能以及寿命等问题,选型时请特别注意); 6.4 绝缘耐压: 衡量开关工作时不发生漏电、击穿等因绝缘 性能下降所能承受的最高交流或直流工作电压. 端子 vs 端子 端子 vs 外壳 *作为大电流、高电压使用的电源开关,因考量 整机安全工作性能以及安规论证等需求，选型 时其作为一项重要的参数予以重点考量. 6.5 绝缘电阻: 是衡量介质绝缘性能好坏的物理量, 数值上等于 介质所具有的电阻

7、值,单位是兆欧(M). * 对常规产品而言,绝缘电阻通常在DC500V 持续 60 秒条件下测试所得; * 绝缘电阻是考量产品搞老化强度性能指标之一, 不 同类型的开关产品对最小绝缘电阻值的规格要求 不 同. 6.6 使用寿命(Operating Life,单位:Cycle): 开关正常使用时为确保其不出现电气或机械故 障 保证能操作的次数,它通常用如下两种方式考量: 机械寿命(不带任何电流和电压负载条件下测试 其 操作寿命); 电气寿命(在标准条件下开关加上额定的电流和 电 压负载进行开关操作测试其寿命). *通常情况下电气开关用机械寿命的参数来表征其 使用寿命(10万次;100万次等).

8、6.7 动作力(Operating Force): 开关进行正常的开关动作时所需的拉力、推 力或扭力(单位:牛顿或千克.力) * 作用在开关上的动作力不足时开关会出现无法 进行开或关正常动作(即开关动作力不能低规格 下限值); * 作用在开关的动作力太大时将导致开关部件产 生疲劳损坏(即开关动作力不能超过规格上限值 ). 6.8 行程(Travel): 开关进行开或关动作时其操作按钮或柄移动的 距 离(单位:mm). * 对轻触开关而言,开关行程是机械结构设计或替 代 料寻求时需要重点考量的参数之一,行程不够或太 长 开关会产生开或关误动作等结构匹配等一系列问 题. 七、电子开关选型基本要领:

9、 开关在产品设计选型时如下信息需重点向客户了 解并考量: 7.1 开关的应用场合(是作电源切换还是信号控制 使 用?); 7.2 尺寸及控制方式(确定开关的大小及具体的类 型); 7.3 额定工作电流(确定开关耐电流规格); 7.4 额定工作电压(确定开关耐电压规格); 7.5 确定整机的安规需求(针对大功率产品且具安 规 要求的电源开关); 7.6 使用寿命(确保开关的使用寿命符合整机的寿 命要求); 7.7 防护要求(是否有防水和防尘要求); 7.8 产品环保要求(RoHS、Reach以及无卤等要求 ); 7.9 客户的生产工艺能力(产品安装信息). 八、电子开关规格书查阅重点讲解: 8.1 了解开关的外型尺寸及其关键装配尺寸(如脚距、 动作行程等); 8.2 了解开关电气性能参数(额定工作电压、电流、 接触电阻和绝缘耐压以及绝缘电阻等); 8.3 了解开关机械性能参数(动作力、开关寿命等); 8.4 了解开关的正常工作条件(使用工作温度和储存 温度); 8.5 开关可靠性试验项目及其试验条件(机械性能测 试、电气性能测试以及环境性能测试项目); 8.6 了解开关制程装配及焊接条件定义(可焊性测试、耐焊 接热测试); 8.7 环保法律法规符合状况查询(欧盟RoHS、Reach以及 无卤等要求). 九、规格书范例: 港源轻触开关规格书 您有问题吗? 谢谢参与！