开关件是十分常用的电子元器件,几乎所有的电子电器中都要用到各种形式的开关件,它们进行各种信号电路的控制和转换。
1.电子电路中开关件
开关件通俗地讲是能够实现电路开与关的控制元器件,最常见的开关件是家庭中电灯的电源开关,它控制电灯的亮与熄灭,它属于强电类的开关件。
由于电子电路的工作电压通常比较低,工作电流比较小,所以电子电路中除电源开关外,都属于处于小信号工作状态下的开关。当然,一些整机功率很小的电子电器,其电源开关也属于小信号
工作类开关件。
由开关件构成的电路称为开关电路。
2.电子电路中两大类开关
在电子电路中有下列两大类的开关件:
(1)机械式开关。电子电路中没有加入说明的开关件是这种机械式开关件,由这种开关件构成的电路称为开关电路。
(2)电子开关。如晶体管构成的电子开关(这样的晶体管称为开关晶体管),或用二极管构成的电子开关(开关二极管),由这类开关器件构成的电路称为电子开关电路。所以,电子电路中的机械式开关电路与电子开关电路不同。
3.开关件外形特征
开关件外形特征可以用“五花八门”形容一点不过分。
如图2-213所示是几种开关件实物图,形形色色的开关件都有不同的具体外形,有的或是体积
大小不同,或是开关的引脚数目不同,或是操纵柄操作方式不同。
图2-212 示意图
图2-213 示意图
尽管各种开关件有许多不同之处,还是有下列一些外形特征的共同点:
1)一般开关件都有一个操纵柄,它用来控制开关的开与关工作状态。这个操纵柄或体积比较大,或是很小(微型开关),甚至从外形上根本就看不到有一个操纵柄的存在,如图3.3所示。开关的操纵柄控制形式有多种,有的是拨动式的,有的则是转动式的,有的是上下按动的,图2-213所示为上下按动式的开关。
2)开关件的引脚至少是两根。只有两根引脚的开关在电路中引脚的接法可以不分。大量应用的开关件引脚多于两根,关于多于两根引脚的开关中各引脚都有它特定的作用,一般情况下各引脚之间不能互换。
3)开关件的外壳作用之一用来固定开关,外壳与各引脚之间绝缘。同时,开关件的金属外壳接电路中的地线,这样还有屏蔽抗干扰作用。
4.单刀单掷开关
如图2-214所示是单刀单掷开关实物示意图,这种开关中只有一个刀片触点和一个定片触点。刀片触点在开关操纵柄的控制下动作,共有两个状态。
1)刀片触点与定片触点接通状态,这时为开关接通工作状态。在开关接通后,刀触点与静触点之间的电阻应该小到为零,这是开关的接触电阻,接触电阻越小越好。
2)刀片触点与定片触点断开状态,这时为开关断开工作状态。在开关断开后,刀触点与静触点之间的电阻应该为无穷大,这是开关的断开电阻,这一电阻越大越好。
单刀单掷开关只能进行电路的通、断控制,即只有通和断两个状态,不能进行更多的转换控制,它实现了开关件中最基本的功能。
5.单刀双掷开关
如图2-215所示是单刀双掷开关实物图,单刀双掷开关有一个刀片触点和两个静触点,由于刀片触点可以变动接触位置,所以又称为动片触点。这种开关也有两个工作状态。
1)当开关操纵柄处于一个位置时,刀片触点与一个定片触点之间呈接通状态,而与另一个定片触点之间呈断开状态,这时开关接通一路电路。
2)当将操纵柄转换到另一个位置时,开关接通另一路电路。
6.按钮开关
如图2-216所示是按钮开关实物图,按钮开关(不闭锁)有两个定片触点、一个刀片,刀片在常态下不与任何一个定片触点接触。
1)当按下开关的按钮时,开关内部的两个定片触点与刀片(一个金属片)同时接触,两个定片触点之间处于接通状态,开关电路接通,这是开关的一种工作状态。
2)当手松开按钮后,由于开关不能闭锁,开关的按钮在内部簧片弹性力作用下自动弹起,两个定片触点与刀片断开,开关又处于断开状态。这样的开关是一种常断(开)式开关。
7.轻触式开关
如图2-217所示是轻触式开关实物图。使用时轻轻点按开关按钮就可使开关接通,当松开手时开关即断开,其内部结构是靠金属弹片受力弹动来实现通断的。
图2-214 示意图
图2-215 示意图
图2-216 示意图
这种开关由于体积小、重量轻,在家用电器方面得到广泛的应用。如彩电按键、影碟机按键、电脑鼠标等。(www.xing528.com)
但是,这种开关也有它不足的地方,频繁的按动会使金属弹片疲劳失去弹性而失效。因此现在大部分电器的按钮都使用导电橡胶来代替,比如电脑键盘、遥控器等。
8.双刀三掷开关
如图2-218所示是双刀三掷开关实物图,这种开关的每组刀片都有三种工作状态,操纵柄转换时,两组刀同步转换,刀片触点与其中一个定片接通时,与其他两个定片触点断开。
多刀组式开关中,每一个刀组中可以只有一个定片触点,也可以有多个,三掷开关中有三个定片触点,这样它可以转换三种工作状态。
9.波段开关
波段开关用于多波段收音电路中,它的作用是转换收音机各波段电路,例如具有中波、短波1、短波2和调频波的收音机电路中,通过段波开关来转换收音机中的有关电路,使收音机工作在相应波段上。所以,波段开关是一个多刀多掷开关。
波段开关按照开关结构划分有旋转式和杠杆式两种,这两种波段开关的结构、工作原理有所不同。
波段开关种类较多,按刀数和掷数的不同组合有下列3种情况:
1)四刀双掷式开关用于两波段收音电路中。
2)六刀三掷式开关用于三波段收音机电路中。
3)六刀四掷式开关用于四波段收音机电路中。
通常收音电路有几个波段就采用几掷开关,而波段开关刀的数目(即开关中有几组)则是由收音机电路中需要多少转换电路所决定。
10.旋转式波段开关
如图2-219所示是旋转式波段开关实物图,操纵柄为旋转式,转动一格为一个波段。
11.拨动式波段开关
如图2-220所示是拨动式波段开关实物图,这是目前常见的波段开关,体积比较小,通常为长方体结构,有一个拨动式的操纵柄,有许多的引脚。
图2-217 示意图
图2-218 示意图
图2-219 示意图
图2-220 示意图
1)波段开关的操纵柄是伸出收音机机壳的。
2)波段开关有许多引脚,同一组开关中的各引脚是相邻分布的。
12.录放开关
如图2-221所示是录放开关实物图。录音机和卡座中用来控制放音和录音的开关称为录放开关。
1)录放开关是一种一次性密封开关,引脚数目多是它的一个特点。
2)它的引脚特点为一列分布,引脚数必是3的倍数。这种开关的引脚分布规律是:从一边起,每3根引脚为一组开关,一般录放开关为5~8组,每组开关的三根引脚中,中间的一根引脚是刀片触点引脚。如果是7组的录放开关,那它共有21根引脚。
图2-221 示意图
3)录放开关的操纵柄不伸出机器的外壳,这一点与一般开关件不同,录放开关的操纵柄与机芯中录音键上的一根杆件相连。
4)录放开关有放音和录音两种状态,由操纵柄同步控制各组开关件的转换。在常态下操纵柄没有受力,开关处于放音状态;当操纵柄向里推动后,开关处于录音状态。
图2-222 示意图
13.机心开关
如图2-222所示是机心开关实物图。录音机卡座中设有一只机心,用来完成磁带的各种运动。在机心上设有一只开关,即机心开关,用来控制机心中直流电机的工作电源。
1)机心开关装在机心上,在机心的底部,不伸出机器外壳。开关由两片簧片组成,簧片固定在支架上,支架装在机心上。
2)这一开关的操纵柄比较特殊,与一般开关不同,它的操纵柄与开关本身不相连,而是设在机心上,当按下机心上的放音键、录音键、快进键或快倒键时,机心上的一根杆件推动机心开关处于接通状态。
3)按下停止键后,这一杆件后退而将机心开关断开。
4)一些档次较高的机心中,有多个与机心开关相似的簧片式开关,如放音开关等。
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