消除接点弹跳？全靠“铝箔”救场

最近我们在打造一项电源设计时需要进行负载测试，但不容许发生“接点弹跳”(contact bounce)效应。为此，我们首先必须将该负载与电源断开连接，然后使用水银开关来连接，才能确保实现无弹跳效应的负载应用。

但问题是我们手边并没有任何水银开关，也到处找不到可以在哪里购买。因为水银(汞)是一种危险品，存在水银外泄的危害，供货商们似乎都已经停产所有的这一类开关了。

我曾经在“无水银的防弹跳开关设计”(Bounceless Switching Without Mercury)一文中简要地讨论过这个问题。这一次，我打算更深入地探索这个问题。

首先来看看图1中的示例介绍接点弹跳效应是如何产生的。

图1：图解接点弹跳效应如何发生。

我们从位于开路位置的继电器或开关开始，先对继电器线圈加以通电或推升开关杆，以使电枢的动态接点接触到附近的固定(静)接点。然而，当该电枢接点第一次敲击时，将会在冲力与弹力一起作用下导致一次或多次弹跳。其间可能会发生开关暂时将电路闭合，接着开启开关，然后是最终的闭合。这就是接点弹跳效应。

图1也显示了一个接点弹跳的工作周期；而在现实世界中，有时可能会发生几次这样的弹跳周期。但在我们进行电源测试时是不容许发生这种效应的。

水银开关具有防接点弹跳效应的优点，因此，可以使用水银开关来排除接点弹跳的效应。取决于其玻璃容器的放置方式，在水银开关玻璃容器内的水银将会完全“吞没”两个接点，或者是与这两个接点隔离开来，如图2所示。

图2：单极单投(SPST)水银开关的操作方式。

水银开关完全不会发生弹跳现象；但由于存在水银外泄的危害，我们无法取得这一类开关，因此必须寻求另一种防弹跳开关的方法。

“铝箔”可在此派上用场。我们使用松散包裹成的铝箔球和铜质覆箔板，设计了如图 3 所示的防弹跳开关。

图3：使用铝箔球和铜质覆箔板设计的防弹跳开关。

其工作原理如下：当我们将铝箔球猛击到铜质覆箔板上，铝箔将会塌陷下来而不至于发生弹跳。在经过一定次数的使用后，需要让铝箔球再次变得“蓬松”；而当最终无法再“蓬松”时，就得使用新的松散铝箔球。

最后，当我们以这种方式测试电源时，必须证明这一点，并提供示波器照片来显示不再发生接点弹跳效应。在我们完全按此要求执行后，这项电源设备的设计也总算被接受了。

编译：Susan Hong

(参考原文：Simulation trouble: Bode plotting an oscillator，by John Dunn)