跟我学识电子元器件(16)
开关/继电器

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开关和继电器都是常用的电子元器件,它们的基本功能就是实现电路的通/断。

一、开关

开关的产品多种多样,如摇头开关、滑动开关、按钮开关、翘板开关、波段开关、拨码开关……

按照控制方式,开关可以分为机械式开关和电子开关两大类。本文仅介绍机械式开关的相关知识。


单刀单掷开关/多刀多掷开关:
通常一个开关由两个接触点构成: 其中有一个可以移动的触点,这个触点称为刀片触点,与这个触点相连的引脚就是刀片引脚;另一个触点就是定触点,与该触点相连的引脚就是定片引脚,如图1所示。

图2
图2 🔍原图 (425×287)

若一个开关只有一个刀片触点且该触点只能与一个定触点接通,就是单刀单掷开关(这种开关只有两个引脚);若一个开关有三只引脚,且其中的一个引脚与动触点相连(通常为中间的引脚),另外的两个引脚与静触点相连,而且动触点可以轮流在两个静触点之间进行切换,就称为单刀双掷开关。常见的单刀单掷开关与多刀多掷开关外形如图2所示。

图3
图3 🔍原图 (567×541)

锁定式开关/非锁定式开关:
开关因为操作的行为不同,还可以分为锁定式(交替式)开关和非锁定式开关(往复式)两种。

所谓锁定式开关就是开关按一下即导通并能自锁,再按一下就会断开。因为会自己维持在动作状态,所以称为锁定式开关。非锁定式开关就是开关只有在压下时导通(常开触点)或者压下时断开(常闭触点),一放开就会回到原始状态,所以又称暂时开关或轻触式开关。常见的非锁定式开关外形如图3所示。

图1
图1 🔍原图 (567×470)

波段开关:
波段开关是单刀多掷开关或者多刀多掷开关的别称,通常由3路以上的选择触点组成。由于波段开关中的选择动触点与其他待选择的静触点呈圆形排列,这些静触点构成一个层次,所以通常根据波段开关中选择触点的多少来对波段开关进行“层”分类。即只有一个选择触点的波段开关就被称为单层波段开关(实际上就是一个单刀多掷开关);有两个选择触点的波段开关就被称为双层波段开关(实际上就是一个双刀多掷开关)。

波段开关操作时大部分用旋转方式进行触点的选择,波段开关在切换时有先断路后接通型以及先接通后断路型两种。其中先断路后接通型波段开关的额定电流通常较大,一般应用在自动控制、充电机、整流器、电压调整器、包装机等电力设备中。由于这种波段开关的额定电流较大,所以通常采用密封封装,因此又被称为大电流密封波段开关。

先接通后断路型波段开关的额定电流通常小于1A,在切换时先接通下一个触点,然后才会断开上一个触点,以降低噪音。因这种开关在切换时有短暂短路状态,故不能用于电源及电力切换电路中,只能应用在小信号电路、音响及A/V设备中。

常见的波段开关外形如图4所示。


拨码开关:
拨码开关又名DIP 开关,是多个单刀单掷开关的组合,内部可以有多个微型开关。当组合有4个开关时,其具体名称就为“4位拨码开关”;当组合有8个开关时,其具体名称就为“8位拨码开关”。这种开关通常在正面上的一方标注有一个“ON”符号,当该路开关拨至“ON”位置时,该路开关为闭合状态,否则为断开状态。

拨码开关主要应用在小电流的模式选择、地址选择、频率选择电路中,常见的拨码开关外形如图5所示。

二、继电器

电磁继电器是一种电子机械开关,一般由铁芯、线圈、衔铁、触点、簧片等组成。线圈是用漆包线在一个圆铁芯上绕几百圈至几千圈。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,圆铁芯就会产生磁场,该磁场产生强大的电磁力,吸动衔铁带动簧片,使簧片上的触点接通(常开触点)。当线圈断电时,铁芯失去磁性,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会离开铁芯,由于簧片的弹性作用,由于衔铁压迫而接通的簧片触点就会断开,如图6所示。因此,可以用很小的电流去控制其他电路的开关,达到某种控制的目的。

图4
图4 🔍原图 (567×331)

继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;线圈未通电时处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

继电器通常由塑料或有机玻璃防尘罩保护着,有的还是全密封的,以防触点氧化。常见的继电器外形如图7所示。

图5
图5 🔍原图 (567×378)

国内继电器的型号一般由主称代号、外形符号、短划线、序号和特征符号等五部分组成,如图8所示。

图6
图6 🔍原图 (567×253)

普通电磁继电器的主要参数有线圈额定工作电压、触点额定工作电压、触点额定工作电流、线圈额定工作电流、吸合电流、释放电流、触点接触电阻、绝缘电阻等。其中线圈额定工作电压、触点额定工作电压、触点额定工作电流这三项参数是最主要的参数,通常在继电器的外罩上标明,如图9所示。

图7
图7 🔍原图 (567×237)

文/叶绍辉