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電子部品 Level-0 Vol 6 |
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スイッチほどよく知られている電子部品は他に無いのではないでしょうか。
トグルスイッチ、スライドスイッチなど多くの種類がありますが、形や大きさは好みで選択すればよいでしょう。使う側からすればＯＮ/ＯＦＦだけのことですが、電子機器を設計する側には知っていなければならないことがいくつかあります。
安易に対処したために、誤動作や故障の原因になることが結構多いのです。
そのなかで、見た目ではわからない接点に注目してみました。 |
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| スイッチには最小電流がある！ |
最小電流？ なぜそんなものがあるのでしょう。
「車は急に止まれない！」なんて標語がありましたが、電気(電流)も急に止めるのが難しいのです。電線に電流が流れていると周りには磁界が発生しています。これはひと巻きのコイルと同じです。(詳しいコイルの振る舞いについては別の機会にご説明しましょう。)
その影響でスイッチをＯＮ→ＯＦＦにした瞬間、電流は止まるまいとしてスイッチ接点に
大きな電圧が発生します。その結果接点間で放電(火花)が起きてしまうのです。
電灯のスイッチを切ったとき、スイッチが光った経験がありませんか。
この放電は、電流経路のコイル分(インダクタンス）が大きいほど、また流れていた電流が大きいほど激しく、接点を荒します。
そして、接点には酸化膜などの絶縁物が堆積して最後には導通不良で寿命を迎えます。
しかし大電流スイッチはこれを逆手にとって、放電で絶縁物を吹き飛ばすことを考慮して
接点の材質を選択しています。ある程度放電するような電流が流れていなければ、逆に寿命が短くなるのです。そのために最小電流が決められています。
またほとんど放電しないような微小電流用には、酸化しにくいよう接点に金メッキなどの処理がなされています。このようなスイッチはたった一度でも大電流で放電させると、
メッキが吹き飛びすぐに寿命になります。そしてこのタイプにも最小電流があります。
大電流用と、微小電流用は接点維持の考え方がまるで違うのですね。
| 大電流用スイッチ |
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放電に耐える丈夫な接点。放電によって接点維持するため最小電流が大きい。 |
| 微小電流用スイッチ |
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環境変化しにくいメッキ処理接点。放電しないことが前提で大電流は不可。 |
また最小電圧という規定もありますが、これもわずかな絶縁膜で導通不良にしないための
もので、最小電流が小さいスイッチほど低電圧での使用を保証しています。
「大は小を兼ねない」ということですね。
選択にはデーターシートの「最小電流」「最小電圧」にも注意が必要です。
目安としては、最小電流≒定格電流(最大電流)の１/１０ 程度でしょうか。 |
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