微動開關(Micro Switch)是一種通過微小機械位移觸發電路通斷的快速動作開關,廣泛應用于家電、工業控制、汽車電子等領域。葉片開關是微動開關的一種,其特點是采用杠桿或葉片狀促動器(Actuator)來傳遞外力,從而控制內部觸點的開閉。
1. 微動開關的基本工作原理
微動開關的核心是快動機構(Snap-Action Mechanism),其工作原理如下:
外力作用:外部機械力(如按壓、杠桿推動)作用在促動器(如按鈕、滾輪、葉片)上。
彈簧儲能:促動器將力傳遞至內部彈簧片,使其發生彈性變形并儲存能量。
臨界觸發:當位移達到設定閾值時,彈簧片快速翻轉(Snap Action),帶動動觸點與靜觸點瞬間閉合或斷開。
電路切換:觸點狀態改變(常開NO/常閉NC切換),實現電路的通斷控制。
復位:外力撤除后,彈簧片依靠彈性恢復原位,觸點狀態復位。
特點:
快速動作:觸點的切換速度極快(毫秒級),減少電弧損耗,延長壽命。
高可靠性:機械結構簡單,抗震動、抗沖擊能力強。
多種促動方式:按鈕式、滾輪式、葉片式等,適應不同應用場景。
2. 葉片開關的設計要點
葉片開關(Leaf Actuator Micro Switch)采用柔性金屬片或杠桿結構作為促動器,適用于需要長行程或低操作力的場合(如門限位、安全檢測)。
(1)葉片促動器設計
材料選擇:通常采用不銹鋼或磷青銅,兼具彈性和耐磨性。
形狀優化:
直臂葉片:適用于垂直按壓,如按鍵開關。
彎臂葉片:適用于側向力觸發,如門開關。
滾輪葉片:減少摩擦,適用于頻繁滑動觸發的場合。
行程調整:通過改變葉片長度或彎曲角度,調節觸發力和動作行程。
(2)觸點系統
觸點材料:
小電流(<5A):銀合金(AgCdO、AgNi)
大電流(>10A):鍍金或銀鎢(AgW)以提高耐電弧性。
觸點結構:
單刀雙擲(SPDT):一組常開(NO)+ 一組常閉(NC)。
雙刀雙擲(DPDT):兩組獨立切換觸點。
(3)外殼與防護
防護等級:
普通型(IP40):適用于干燥環境。
防水型(IP67):密封設計,可用于潮濕或粉塵環境。
安裝方式:
螺釘固定(面板安裝)
卡扣式(快速安裝)
3. 典型應用
家電領域:
洗衣機門開關(葉片觸發,檢測門是否關閉)。
微波爐門鎖(安全斷電保護)。
工業控制:
限位開關(檢測機械臂位置)。
安全聯鎖(設備防護門檢測)。
汽車電子:
剎車踏板位置檢測。
行李箱開合傳感器。
4. 選型關鍵參數
參數 說明 典型值
額定電流/電壓 最大負載能力 3A/250VAC, 10A/125VAC
操作力 觸發所需外力 0.5N~5N
行程 促動器移動距離 0.5mm~5mm
機械壽命 無負載開關次數 100萬次~1000萬次
電氣壽命 額定負載下壽命 10萬次~50萬次
防護等級 防塵防水能力 IP40, IP67
5. 常見問題與解決方案
觸點氧化 → 選擇鍍金觸點或密封型開關。
葉片變形 → 改用不銹鋼材質或增加厚度。
誤觸發 → 調整操作力或增加防震設計。
總結
葉片開關通過靈活的促動器設計,適應多種機械觸發場景,其核心在于快動機構和觸點材料的優化。在選型時需關注負載能力、行程、防護等級等參數,以確保可靠性和壽命。