CUI Devices 出品 - DIP 开关基础知识

自 20 世纪 70 年代以来，DIP（双列直插式封装）开关便一直使用至今。这种开关使用广泛，支持 OEM 和终端客户更改已制造好的电子器件的功能。DIP 开关常常用于设置区域代码，以使某些设备在不同地方以不同方式工作，或者改变车库开门器使用的无线电频道，或者告知 PC 主板已插入的内存为何类型。

DIP 开关基础知识

DIP 开关是由一组开关组成的单一装置，通常安装在 PCB 或试验板上。这种开关执行最基本的操作，开关位置必须手动设置，因此在系统启动时很容易确定其状态，而薄膜键盘等器件则不同，薄膜键盘必须由微控制器轮询。这种简单性使 DIP 开关非常适合于向基本系统固件提供输入，因为不需要多少计算能力就能确定开关是否闭合。

DIP 开关的简单性、灵活性和低成本，使之在许多电子应用中得到持续使用。这些开关有多种尺寸、配置、样式和额定功率。

客户可以根据应用的配置需求选择 DIP 开关的位数。有些 DIP 开关可以用手致动，有些则需要特殊工具或螺丝刀来改变开关位置。


图 1：常见 DIP 开关示例。（图片来源：CUI Devices）

与任何开关一样，设计人员必须规定“刀”和“掷”的数量。单刀单掷 (SPST) 开关既可以闭合以使电流通过，也可以断开以阻断电流（见图 2）。


图 2：SPST 电路图。（图片来源：CUI Devices）

单刀双掷 (SPDT) 开关可用于在两个不同的电流流经路径之间进行选择，如图 3 所示。图中左边是单“刀”，右边有两个端子选择，电流可以被“投掷”或重定向。


图 3：SPDT 电路图。（图片来源：CUI Devices）

双刀双掷 (DPDT) 开关通过两个机械互连的开关控制两个电路。当一个刀的位置改变时，另一个刀也以同样的方式改变，如图 4 所示。每个刀都会改变流经其中的电流方向，使其流向电路中的不同路径。这种方法可以扩展，多个开关成对使用可实现多刀多掷。


图 4：DPDT 电路图。（图片来源：CUI Devices）

封装中的开关数量取决于应用，通常有 1 至 16 个位置不等。常见 DIP 开关封装有 8 个位置，因为它可以有 256 种不同的设置方式，相当于一个八位字节表示的 256 个二进制值。关于开关功能和常见开关类型的更多信息，请查阅 CUI Devices 的相关文章：开关基础知识。

常见 DIP 开关类型

DIP 开关类型多种多样，各类型按操作方式命名，包括滑动式致动器、琴键式致动器、旋转式致动器等。

滑动式 DIP 开关通常有两个位置——断开或闭合、开或关、1 或 0，用作 SPST 开关。此外，还有三个位置的滑动式 DIP 开关，中间位置通常为中性。这种类型的开关两端都有触头，意味着可以配置为开/关/开，致动器在其两边之间移动。

DIP 开关可以配置为触头常开，致动时形成回路，或配置为常闭，致动时断路。


图 5：8 位滑动式 DIP 开关。（图片来源：CUI Devices）

DIP 开关常用于需要安装在狭小外壳中的电路板上，因此形状、尺寸以及致动器移动方式对于能否轻松操作至关重要。例如，琴键式 DIP 开关提供与滑动式 DIP 开关相同的功能，但开关是垂直安装的，这样就可以通过上下运动来致动。这与标准的水平安装 DIP 开关形成鲜明对比，后者允许通过前后运动进行致动。


图 6：8 位琴键式 DIP 开关及其上下致动器。（图片来源：CUI Devices）

旋转式 DIP 开关的致动器可在几个位置之间旋转，通常使用滚花旋钮，顶部带有螺丝刀槽。当用户旋转致动器时，开关的输出在其不同位置之间变化。


图 7：带平面或凸起致动器的旋转式 DIP 开关。（图片来源：CUI Devices）

此类 DIP 开关的优点在于可用来编码相当多的信息，因此电路板制造商可以用它们来提供诸多选项。例如，带四个输出引脚的旋转式 DIP 开关可以产生最多 16 种不同的二进制代码输出配置——方便设置十六进制值。图 8 显示了 16 位旋转式 DIP 开关的十六进制代码表，用数字 0 到 9 和字母 A 到 F 表示。


图 8：16 位旋转式 DIP 开关的十六进制代码表。（图片来源：CUI Devices）

其他样式的旋转式 DIP 开关可配置用作单刀双掷、三掷或四掷的 SPDT 器件。例如，这可用于将单个信号路由到最多四个不同的目的地，具体取决于 DIP 开关的设置。

DIP 开关主要规格

DIP 开关很简单，但这并不意味着可将其视为具有完全可互换的规格。要为应用选择最合适的 DIP 开关，请查阅竞争零件的制造商规格书，并比较开关的针位数和致动器类型等因素，以及表 1 所示的因素。


表 1：选择 DIP 开关时考虑的规格。

这些规格看上去简单，但很重要。使用的 DIP 开关超出规定的性能要求可能导致问题，如触头之间形成电弧（糟糕），甚至触头自己焊接在一起（更糟）。这两种情况都会导致安全问题，有可能使系统无法运行。

结语

几十年来，DIP 开关一直用于设备配置，现在甚至被用来预配置物联网设备，配置就绪后再部署到家庭或工厂中，以减少停机时间。其他常见的应用包括为车库开门器和遥控器编程，配置 PC 主板，以及在不给工业设备通电的情况下对设备进行测试。

还有许多其他形式的 DIP 开关。这些开关的相同之处在于简单、灵活、成本低，这意味着它们还会有新的用途和应用。CUI Devices 提供了一系列滑动式、琴键式和旋转式致动器类型的 DIP 开关，可满足各种各样的设计要求。

来源：Digi-Key
作者：Ryan Smoot，CUI Devices 技术支持工程师