전자 Products는 EDN과의 파트너십을 통해 전자 기계식 스위치를 소개하는 기본 전자 부품 시리즈를 출시합니다. C&K 의료 부문 제품 포트폴리오의 글로벌 부문 리더인 Roger Bohannan과의 토론을 놓치지 마십시오.
애플리케이션에 적합한 전기 기계 스위치를 선택하는 것은 어려울 수 있습니다. 충격/진동 및 크기 요구 사항에서 촉각 및 성능 요구 사항에 이르기까지 올바른 스위치를 제품에 통합하면 설계가 성패할 수 있습니다. 아래는 일반적인 스위치 유형, 일반적인 애플리케이션 및 스위치와 관련하여 자주 사용되는 용어를 이해하는 데 필요한 핵심 정보를 제공하는 전기 기계 스위치 개요입니다.
전자 또는 전기 스위치라고도 하는 전자 기계 스위치는 다양한 유형(예: 슬라이드, 토글, 푸시 버튼 등), 다양한 전류 스위칭 기능 및 다양한 기능을 지원하는 물리적 크기로 제공됩니다. 간단하고 복잡한 작업에 대해 안정적이고 내구성 있는 작동을 제공하는 전기 기계 스위치는 기계적 동작을 사용하여 다른 장치를 통한 전기 흐름을 변경하여 전기 장치의 상태를 변경합니다. 회로 전송 경로.
HMI(Human-to-Machine Interface)에 일반적으로 사용되는 전기 기계 스위치는 다른 형태의 HMI와 비교할 때 비교적 저렴하고 간단한 솔루션이므로 많은 설계자가 선호하는 선택입니다. 애플리케이션에 대한 전자 기계 스위치를 선택하는 것은 쉽지만 설계 기능과 제품에 대한 고객의 경험을 극대화하기 위해 스위치 선택을 최적화하는 것이 스위치 제조업체의 전문 지식이 도움이 될 수 있는 부분입니다.
C&K의 전자 기계 스위치 제품군. (출처: 씨앤케이)
다음은 널리 사용되는 전기 기계 스위치 유형의 목록입니다. 이러한 스위치는 일반적으로 액추에이터 유형, 폴 및 스로우 수, 밀봉 수준, 작동력, 햅틱 피드백 및 필요한 전력 등급과 같은 여러 매개변수로 지정됩니다.
촉각 스위치
"촉각" 스위치는 전기 기계 장치이지만 본질적으로 기계 인터페이스입니다. 순간 동작으로 스위치는 눌려진 시간 동안만 ON 상태가 되며 손을 떼는 즉시 OFF됩니다. 장치가 작동되면 이동 접점 역할을 하는 금속 돔이 두 고정 접점 사이에서 붕괴되고 전기 스위칭을 생성하여 회로에서 장비의 전자 제어 장치(ECU) 또는 마이크로컨트롤러(MCU)로 신호를 제공합니다.
C&K의 KSC 촉각 스위치 제품군. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: 씨앤케이)
이름에서 알 수 있듯이 "촉각" 스위치는 다양한 햅틱을 제공합니다. 사용자가 인지하는 XNUMX가지 주요 기준은 촉각, 작동 이동, 작동력 및 작동음입니다. 이러한 매개변수의 조합과 제어는 스위치를 사용할 수 있는 이상적인 애플리케이션을 결정합니다. 맞춤형 햅틱을 구현하기 위해 액추에이터, 돔 및 하우징을 혼합하여 일치시켜 올바른 모양, 느낌 및 성능을 얻을 수 있습니다.
이 스위치는 인쇄 회로 기판(PCB) 실장을 위해 다양한 크기로 제공됩니다. 조명, 측면 또는 상단 작동, 밀봉 또는 비밀폐, 은 또는 금 접촉 재료, SMT 및 스루홀 버전으로 제공되는 택트 스위치는 모든 애플리케이션 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
최신 택트 스위치는 최소 10만 주기를 견딜 수 있으므로 게임 컨트롤러 또는 엘리베이터 인터페이스 제어와 같이 사용량이 많은 애플리케이션에 적합합니다. 이러한 성능은 소프트 액츄에이터와 스위치의 핵심인 하우징과 돔으로 구성된 내부 구조를 수정한 결과입니다. 제품 디자인은 또한 높은 밀봉 수준을 보장합니다. IP67 등급은 먼지와 물 침투에 대한 강력한 보호 기능을 제공합니다.
소형 버전은 이제 소비자 및 보청기와 같은 웨어러블 제품에 사용할 수 있습니다. 설치 공간이 작은 견고한 나노 택트 스위치는 통합하기 쉽고 설계자에게 더 많은 기능을 추가하거나 최종 제품의 크기를 줄일 수 있는 자유를 제공합니다.
C&K 의료 부문 제품 포트폴리오의 글로벌 부문 리더인 Roger Bohannan은 휴대용 및 연결된 의료 기기 시장의 주요 동향과 전자 기계 스위치 설계에 미치는 영향에 대해 논의합니다. Gina Roos, Electronic Products 편집장.
키스위치는 사용자 경험을 위해 스위치의 햅틱 피드백을 최적화하기 위해 스프링과 캠을 사용하는 전기 기계 장치입니다. 촉각 또는 푸시버튼 스위치의 대안인 키스위치는 일반적으로 저전류 또는 신호 애플리케이션에만 사용됩니다.
키 스위치는 기계식 조이스틱, 컨트롤 그립, 전기 수술 기구 또는 키보드의 각 키 아래에서 인식할 수 있습니다. 이 스위치는 작동력, 전기 회로, 이동 및 조명이 광범위하므로 자동차, 의료, 산업 및 오프로드 설계자에게 매력적입니다.
키스위치가 우수한 햅틱을 나타내는 것이 중요합니다. 일련의 키스위치와 관련된 애플리케이션에서 일관된 작동력과 느낌은 최종 제품의 품질을 결정하는 데 도움이 됩니다. 키스위치는 종종 내장된 버튼이나 캡을 사용하거나 고무 멤브레인이나 덮개와 같은 고객 고유의 인터페이스를 통해 직접 작동할 수 있습니다.
최신 애플리케이션용 키 스위치는 표준 및 환경 요구 사항이 요구되는 애플리케이션에서 장기간 고성능 작동을 위해 설계되어야 합니다.
열악한 환경을 위해 설계된 많은 키스위치는 방수 밀봉을 제공합니다. 전기적 기능과 기계적 기능을 분리하는 독특한 디자인의 키스위치는 정확한 스위칭 위치를 보장하고 최대 100N 과부하 및 1M 작동을 견딜 수 있습니다. 키스위치는 특정 고객 애플리케이션 요구 사항을 수용하기 위해 다양한 색상 조명 옵션으로 제공됩니다.
DIP 스위치
딥 스위치는 표준 이중 인라인 패키지로 구성된 단자와 함께 제공됩니다. 간단한 DIP는 두 개의 평행한 전기 연결 핀 열이 있는 직사각형 하우징에 들어 있습니다. 패키지는 스루홀 실장 또는 PCB 표면 실장 중 하나일 수 있습니다.
다양한 종류의 DIP 스위치가 있습니다. 가장 일반적인 것은 슬라이드, 피아노 및 회전식입니다. 슬라이드 및 피아노 유형은 일반적으로 켜거나 끌 수 있는 SPST(단극/단일 스로우) 접점으로 배열됩니다. 회전 유형에는 여러 개의 전기 접점이 포함되어 있으며 그 중 하나는 스위치를 돌려 패키지에 인쇄된 번호에 맞춰 선택합니다.
DIP 스위치는 간섭을 방지하기 위해 일부 리모콘에서 여전히 사용됩니다. 예를 들어, 단일 회로 접속 배선함에 개조된 천장 팬(및 조명 기구)을 제어합니다. DIP 스위치는 각 송신기/수신기 쌍에 대해 다른 무선 주파수 또는 주소를 설정하므로 의도하지 않게 서로를 제어하지 않고 여러 장치를 설치할 수 있습니다.
스냅 동작 스위치
스냅 동작 스위치는 물체가 물리적으로 접촉할 때 플런저를 활성화하여 물체의 존재 여부와 위치를 감지(감지)합니다. 스냅 동작 메커니즘을 통해 접점은 속도에 관계없이 특정 작동 위치에서 즉시 전환됩니다. 메커니즘을 통해 스냅 스위치가 지정된 움직임과 힘을 사용하여 작동할 수 있습니다.
오늘날 사물 인터넷(IoT)의 출현으로 스냅 동작 스위치는 가전 제품, 기계 및 기계-전기 장비를 포함한 위치 감지 애플리케이션에 널리 채택되었습니다. 스냅 스위치에서 출력되는 전기 신호는 위치 감지 시 정상 및 비정상 상태를 나타내며, 이는 인터넷을 통해 전송되어 예방 유지 보수 및 원격 모니터링으로 사용할 수 있습니다.
스냅은 견고한 제품입니다. 저전류에서 고전류까지 다양하며 잠재적으로 최대 IP67 등급의 물이 튀는 것을 견딜 수 있습니다. 산업, 자동차, 소비자 및 의료를 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
최신 스냅 동작 스위치는 자동차 시장에서 특히 중요한 중요한 사용자 정의 옵션을 제공합니다. IP67 등급의 자동차 스냅 동작 스위치는 다양한 액추에이터 및 종단 옵션, 단거리 또는 장거리 이동, 저소음 작동 또는 클릭 등으로 사용할 수 있습니다.
스위치 감지
C&K의 HDT 시리즈 초소형 감지 스위치. 더 큰 이미지를 보려면 클릭하세요. (출처: 씨앤케이)
감지 스위치는 스냅액션 스위치와 동일한 방식으로 작동합니다. 스위치의 진화로 인해 감지 크기가 스냅액션 스위치보다 훨씬 작습니다. technology, 일반적으로 저전류 또는 신호 애플리케이션에만 사용됩니다. 감지 스위치는 크기가 작기 때문에 담배 가열 시스템, 약물 전달 장치부터 연기 경보기, Bluetooth 오디오 장치, 4K 카메라에 이르기까지 설치 공간이 작은 IoT 장치에 사용되는 경향이 있습니다.
감지 스위치는 일반적으로 PCB에 표면 실장됩니다. 본체가 작기 때문에 스냅액션 스위치보다 짧은 이동 거리를 제공합니다. 그러나 스냅 동작 스위치가 애플리케이션에 맞지 않는 극히 작고 제한된 공간에 매우 적합합니다.
EDN에서 추천 기본으로 돌아가기: 감지 스위치는 스마트 애플리케이션을 위한 작은 크기와 긴 수명을 제공합니다.
푸시버튼 스위치
푸시버튼 스위치는 스위치를 닫고 여는 버튼 액추에이터를 특징으로 하며 기계 또는 프로세스의 일부 측면을 제어하는 데 사용됩니다. 푸시 버튼은 일반적으로 플라스틱 또는 금속으로 구성됩니다. 캡 또는 액츄에이터의 표면은 일반적으로 인간의 손가락이나 손을 수용할 수 있도록 평평하거나 모양이 있어서 쉽게 누르거나 밀릴 수 있습니다.
푸시버튼 스위치는 버튼이 열린 상태로 돌아가기 위해 내부 구조의 스프링이 필요하기 때문에 HMI 애플리케이션에 가장 긴 이동 거리를 제공합니다. 오버트래블이 내장된 이 스위치는 기계적 인터페이스와 함께 사용할 수 있으며 스위치가 과도하게 작동되어 손상될 수 있는 것을 방지합니다.
동일한 크기의 하우징에서 전력 및 로직 레벨 애플리케이션을 위해 설계된 푸시버튼 스위치는 엔지니어의 개념인 "하나의 크기가 모든 것을 충족시킨다"는 요구 사항을 충족합니다. 또한 푸시버튼 스위치는 여러 개의 극이 있는 여러 회로를 단일 본체에 수용할 수 있으므로 장치 또는 장비의 기능이 향상됩니다. 푸시버튼은 조명 표시기로 LED가 있거나 없는 상태로 제공되며 수직 또는 직각 구성의 패널 또는 PCB 장착과 같은 다양한 종단 스타일을 사용할 수 있습니다. 열악한 조건이나 위험한 환경의 까다로운 요구 사항을 충족하기 위해 제품은 종종 산업 표준 IP(Ingress Protection) 및 IK(충격 보호)를 제공합니다.
푸시버튼 스위치는 일반적으로 변조 방지 설계로 선택됩니다. IP67 등급 설계는 먼지가 많고 습한 조건에서 생존을 보장하는 반면, 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 합금 하우징이 있는 IK10 등급 액추에이터는 파손에 대한 높은 복원력을 보장합니다. 푸시버튼은 순간 또는 잠금 버전, 다양한 색상의 LED 표시기 및 여러 액추에이터 선택을 포함한 다양한 옵션으로 다용성을 제공합니다.
로커 스위치
로커 스위치는 전기 회로를 연결하거나 분리하여 스위치 상태를 변경하기 위해 누를 때 한쪽에서 다른 쪽으로 흔들리는 전기 켜기/끄기 스위치입니다. 로커 스위치는 초소형, 소형 및 전력과 같은 다양한 종류로 제공되며 PCB 스루홀, 표면 실장 및 패널 실장 애플리케이션에 광범위한 범위를 제공합니다. 모델은 SPST, SPDT, DPST, DPDT, 3PDT 및 4DPT 기능이 있는 조명(LED 및 백열등) 및 밀봉/방수 버전으로 제공됩니다.
PCB 실장 옵션에는 수직, 직각 및 표면 실장이 포함되며 패널 실장 옵션에는 전면 실장, 후면 실장 및 스냅인 버전이 포함됩니다. 다극, 다중 위치 기능으로 로커 스위치는 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
로커 스위치는 일시적이고 유지되는 기능, 우발적인 작동을 방지하기 위한 옵션 가드 및 IP54 방적 고무 부트 옵션과 함께 제공될 수 있습니다.
토글 스위치
토글 스위치는 레버를 앞뒤로 움직여 전기 회로를 열고 닫는 전기 스위치입니다. 단극에서 최대 20극까지 사용 가능한 토글 스위치는 저전압 미니어처, 서브미니어처 및 초소형 모델과 최대 고전력 XNUMXA 장치를 비롯한 다양한 버전으로 제공됩니다. PCB, SMT 및 부싱 옵션이 있는 토글 스위치는 수직, 직각 및 수직 직각 마운팅 브래킷 버전을 제공합니다.
토글 스위치는 광범위한 작동력, 전기 회로 및 이동을 제공하므로 제어 패널, 통신 기기, 의료 장비, 중장비, 산업용 기기, 리프트 및 에스컬레이터, 보안 시스템, LED 조명 및 감지 애플리케이션에 매력적입니다. 또한 일반적인 IP68 등급 씰링으로 열악한 환경 응용 분야에 맞게 설계할 수 있습니다.
카테고리
탐색 스위치는 일반적으로 썸스틱, XNUMX방향 방향 스위치 및 기타 유사한 제품과 같은 제품에 긴 레버 암이 있는 다중 이동 축을 통합합니다. 이러한 장치는 자동차의 미러 컨트롤, 백색 가전, 소비자 전자 제품, 엔터테인먼트 시스템 및 원격 제어를 비롯한 광범위한 애플리케이션에 맞게 소형화할 수 있습니다.
예를 들어 썸스틱은 이중 축 레버 컨트롤과 통합된 중앙 선택 전환을 결합할 수 있습니다. 이 독특한 디자인은 고급 상업용 드론, 게임 주변기기 및 산업용 컨트롤러와 같은 프리미엄 컨트롤러 제품에서 요구하는 안정성 요구 사항을 충족합니다.
슬라이드
슬라이드 스위치는 스위치를 열거나 닫는 수평 슬라이딩 액추에이터로 식별됩니다. 이러한 유형의 스위치는 초소형에서 더 큰 고전력 모델에 이르기까지 모든 모양과 크기로 제공됩니다. 또한 기본 SPST(단일 풀/단일 던지기)에서 SPDT, SP3T, DPST, DPDT, 3PDT, 4PDT 및 4P3T 기능에 이르기까지 여러 스위치 기능을 통합할 수 있습니다.
또한 표면 실장, 패널 실장, PCB 스루홀 또는 직각 변형을 포함한 다양한 설치 방법을 위해 구성할 수 있습니다. 애플리케이션에 따라 추가 사용자 정의 옵션에는 포지티브 디텐트, 씰링, 단락 또는 비단락 접점이 포함됩니다.
슬라이드 스위치는 설계에 쉽게 통합할 수 있으며 엔지니어에게 크기, 장착 스타일, 작동 유형, 정격 및 패키지에 대한 더 많은 설계 유연성과 옵션을 제공합니다. 많은 소형 슬라이드 스위치가 이제 최신 UL61058-1 표준을 준수합니다. 이러한 장치는 가전 제품, HVAC 제어, 오디오 장비 및 보안 시스템과 같은 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있습니다.
로타리
회전식 스위치는 원형 하우징 주위에 균일한 간격으로 4개, 8개, 12개 또는 심지어 16개 위치로 회전 작동을 제공합니다. 그들은 작은 응용 프로그램에 적합하도록 아주 작거나 더 높은 전력 부하를 수용하기 위해 조금 더 크게 만들 수 있습니다. 단락 및 비단락 접점을 포함하여 회전 스위치가 제공하는 위치 수에 따라 여러 극을 통합할 수 있습니다. 로터리 스위치는 자동차 애플리케이션, 가전 제품, 산업 장비, 의료 장비, 소비자 전자 제품 및 기능을 제어하기 위해 회전 다이얼이 필요한 모든 곳에 적합합니다.
스위치록
스위치록은 보안 스위칭이 중요한 애플리케이션에서 전기 스위칭 접점과 키 보안 잠금 메커니즘을 결합합니다. 스위치록은 다극 및 다중 위치 옵션, 포지티브 멈춤쇠로 제공되며 저전력 수준에서 작동할 수 있습니다.
이 스위치는 플라스틱 또는 금속 하우징으로 구성되며 XNUMX~XNUMX개의 텀블러를 사용하여 다양한 보안 요구 사항을 지원합니다. POS 터미널, 금전 등록기, 컴퓨터, 네트워킹 장비, 자동 판매기, 엘리베이터, 의료 장비, 및 보안 시스템.
결론
스위치는 궁극적으로 최종 사용자 경험을 형성합니다. 전자 기계 스위치는 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 모양, 크기, 액추에이터, 재료 및 종단 옵션으로 제공되며 이러한 각 선택은 제품이 작동될 때 사용자의 느낌, 사운드 및 응답에 영향을 미칩니다. 올바른 전기 기계 스위치를 선택하면 제품 디자인을 향상시키고 최종 사용자의 경험을 향상시키는 데 사용할 수 있습니다. 표준 조명 스위치에서 표면에 장착되는 밀폐형 스위치 및 스위치, 또는 광범위한 작동력 및 레버 스타일을 갖춘 맞춤형 소형 스위치에 이르기까지 스위치는 제품의 성공 여부를 결정짓습니다.
공통 용어
작동력: 스위치 액추에이터를 한 위치에서 다른 위치로 변경하는 데 필요한 힘. 스위치 상태가 변경될 때 정확히 측정됩니다.
기계 여행: 초기 위치에서 기계적 정지까지의 스트로크(액츄에이터의 이동).
전기 여행: 초기 위치에서 전기 접점까지 스트로크하십시오.
촉각 효과: 작동력과 기계적 정지 위치에서의 힘의 차이.
햅틱: 작동력, 소리, 이동 및 촉각 효과의 조합.
초과 적재: 손상 없이 스위치에 적용할 수 있는 최대 힘.
기대 수명: 스위치가 수행할 작업 주기 수입니다.
UL/에넥: 안전을 위한 글로벌 표준.
액추에이터 : 스위치의 전기적 구성을 변경하는 스위치의 가동 부분입니다.
작동: 액추에이터를 누르거나 해제하거나 축을 회전시켜 스위치를 작동 또는 해제하는 것.
대체 조치: 플런저의 작동 사이에 스위치의 전기적 상태가 유지되는 푸시버튼 스위치 스타일입니다.
접촉 저항 : 두 접점 사이의 접합 저항으로 일반적으로 접점 단자에서 측정됩니다. 구조 및 필름 저항을 기반으로 한 총 저항입니다.
확인 : 스위치가 전기 회로를 닫았음을 나타냅니다.
연락처 만들기 및 끊기: 전류 흐름을 생성/차단하는 접점. 주로 슬라이딩 모드에서 작동하는 것과 구별됩니다.
휴식 전 만들기: 이동 접점은 이전에 설정된 회로를 중단하기 전에 새 회로를 설정하고 다른 위치로 이동합니다.
