Elektronik Products, EDN ortaklığıyla elektromekanik anahtarlara giriş yaparak temellere dönüş elektronik bileşen serisini piyasaya sürüyor. C&K'nin tıbbi segment ürün portföyünün küresel segment lideri Roger Bohannan ile olan görüşmemizi kaçırmayın.
Bir uygulama için doğru elektromekanik anahtarın seçilmesi zor olabilir. Darbe/titreşim ve boyut gerekliliklerinden dokunma hissi ve performans taleplerine kadar, doğru anahtarın bir ürüne entegre edilmesi bir tasarımı başarılı da olabilir, başarısız da edebilir. Aşağıda, tipik anahtar türlerini, yaygın uygulamaları ve anahtarlarla ilgili sıklıkla kullanılan terimleri anlamanız için ihtiyaç duyduğunuz temel bilgileri sağlayan bir elektromekanik anahtara genel bakış bulunmaktadır.
Genellikle elektronik veya elektrikli anahtarlar olarak anılan elektromekanik anahtarlar, birçok farklı türde (örneğin kaydırmalı, geçişli, basmalı düğme vb.), çeşitli akım anahtarlama yeteneklerinde ve çeşitli işlevleri desteklemek için fiziksel boyutlarda mevcuttur. Basit ve karmaşık görevler için güvenilir ve dayanıklı çalışma sunan elektromekanik anahtarlar, farklı cihazlardaki elektrik akışını değiştirerek bir elektrikli cihazın durumunu değiştirmek için mekanik etki kullanır. devre iletim yolları.
İnsan-makine arayüzlerinde (HMI) yaygın olarak kullanılan elektromekanik anahtarlar, diğer HMI biçimleriyle karşılaştırıldığında nispeten düşük maliyetli ve basit bir çözümdür ve bu nedenle birçok tasarımcı tarafından tercih edilen bir seçimdir. Uygulamanız için bir elektromekanik anahtar seçmek kolaydır, ancak anahtar üreticisinin uzmanlığının size yardımcı olabileceği nokta, tasarım işlevselliğinizi ve müşterinizin ürününüzle ilgili deneyimini en üst düzeye çıkarmak için anahtar seçiminizi optimize etmektir.
İşte popüler elektromekanik anahtar türlerinin bir listesi. Bu anahtarlar genellikle çeşitli parametrelerle belirtilir: aktüatör tipi, kutup ve atış sayısı, sızdırmazlık seviyesi, çalıştırma kuvveti, dokunsal geri bildirim ve gereken güç değeri.
Dokunsal anahtarlar
Bir "incelik" anahtarı elektromekanik bir cihazdır, ancak esasen bir makine arayüzüdür. Anahtar anlık hareketi ile yalnızca basıldığı süre boyunca AÇIK konumda kalır ve bırakıldığı anda KAPALI konuma geçer. Cihaz çalıştırıldığında, hareketli bir kontak görevi gören metal kubbe, iki sabit kontak arasında çöker ve devreden ekipmanın elektronik kontrol ünitesine (ECU) veya mikrokontrolörüne (MCU) bir sinyal göndererek elektriksel anahtarlamayı üretir.
C&K'nin KSC dokunsal anahtar ailesi. Daha büyük bir resim için tıklayın. (Kaynak: C&K)
Adından da anlaşılacağı gibi "incelik" anahtarları farklı dokunuşlar sağlar. Kullanıcı tarafından dört ana kriter algılanır: dokunma hissi, harekete geçme yolculuğu, harekete geçirme kuvveti ve harekete geçirme sesi. Bu parametrelerin kombinasyonu ve kontrolü, bir anahtarın kullanılabileceği ideal uygulamaları belirler. Özel dokunsallık elde etmek için aktüatörler, kubbeler ve muhafazalar, doğru görünümü, hissi ve performansı elde etmek amacıyla karıştırılıp eşleştirilebilir.
Bu anahtarlar, baskılı devre kartı (PCB) montajı için geniş bir yelpazede farklı boyutlarda sunulmaktadır. Aydınlatmalı, yandan veya üstten kumandalı, mühürlü veya mühürsüz, gümüş veya altın kontak malzemeli, SMT ve açık delikli versiyonları mevcut olan incelik anahtarları her türlü uygulama gereksinimine göre ayarlanabilir.
Modern incelik anahtarları minimum 10 milyon döngüye dayanabilir, bu da onları oyun kontrolörleri veya asansör arayüz kontrolleri gibi yüksek kullanımlı uygulamalar için mükemmel kılar. Bu performans, yumuşak aktüatör ile anahtarın kalbi olan mahfaza ve kubbeden oluşan revize edilmiş iç yapının doğru kombinasyonunun sonucudur. Ürün tasarımı aynı zamanda yüksek bir sızdırmazlık seviyesi sağlar. IP67 derecesi toz ve su girişine karşı güçlü koruma sağlar.
Artık tüketici ve işitme cihazları gibi giyilebilir ürünler için minyatür versiyonlar mevcut. Az yer kaplayan sağlam nano-tact anahtarların entegrasyonu kolaydır ve tasarımcılara daha fazla işlevsellik ekleme veya son ürünün boyutunu küçültme özgürlüğü sunar.
C&K'nin tıbbi segment ürün portföyünün küresel segment lideri Roger Bohannan, taşınabilir ve bağlantılı tıbbi cihaz pazarındaki önemli trendleri ve bunların elektromekanik anahtar tasarımını nasıl etkilediğini tartışıyor - Gina Roos, Electronic Products baş editörü.
Anahtar anahtarı, anahtarın dokunsal geri bildirimini kullanıcının deneyimine göre optimize etmek için bir yay ve bir kam kullanan elektromekanik bir cihazdır. Dokunsal veya basmalı düğme anahtarlarına bir alternatif olan anahtarlı anahtar genellikle yalnızca düşük akım veya sinyal uygulamaları için kullanılır.
Tuş anahtarları, mekanik bir joystick'in, kontrol kolunun, elektrocerrahi aletinin veya klavyenin her bir tuşunun altında tanınabilir. Bu anahtarlar, onları otomotiv, medikal, endüstriyel ve off-road tasarımcıları için çekici kılan geniş bir çalıştırma kuvveti, elektrik devresi, hareket ve aydınlatma yelpazesine sahiptir.
Anahtar şalterlerinin mükemmel dokunsallık sergilemesi önemlidir. Bir dizi anahtarlı anahtar içeren uygulamalarda tutarlı çalıştırma gücü ve hissi, son ürünün kalitesinin belirlenmesine yardımcı olur. Anahtar şalterleri, genellikle kendi yerleşik düğmeleri veya kapakları kullanılarak veya kauçuk membran veya kapak gibi müşterinin kendi arayüzü aracılığıyla doğrudan çalıştırılabilir.
Modern uygulamalara yönelik anahtarlı şalterler, standart ve çevre açısından zorlu uygulamalarda uzun süreli, yüksek performanslı çalışma için tasarlanmalıdır.
Zorlu ortamlar için tasarlanmış birçok anahtar şalteri su geçirmez sızdırmazlık sağlar. Elektriksel ve mekanik fonksiyonları ayıran benzersiz bir tasarıma sahip anahtar şalterleri, doğru anahtarlama pozisyonları sağlar ve 100 N'ye kadar aşırı yüke ve 1 M'lik harekete dayanabilir. Anahtar şalterleri, özel müşteri uygulama gereksinimlerini karşılamak için geniş bir renk aydınlatma seçeneği yelpazesinde mevcuttur.
DIP anahtarları
Dip anahtarı, standart ikili hat paketinde yapılandırılmış terminallerle birlikte gelir. Basit bir DIP, iki paralel sıra elektrik bağlantı pimine sahip dikdörtgen bir muhafaza içinde gelir. Paket PCB'ye delikten veya yüzeye monte edilebilir.
Birçok farklı DIP anahtarı türü vardır. En yaygın olanları slayt, piyano ve döner türleridir. Slayt ve piyano türleri tipik olarak açık veya kapalı olabilen tek kutuplu/tek atışlı (SPST) kontaklar halinde düzenlenir. Döner tipler birden fazla elektrik kontağı içerir; bunlardan biri, paketin üzerinde yazılı olan numarayla hizalamak için anahtarın döndürülmesiyle seçilir.
Bazı uzaktan kumandalarda paraziti önlemek için hala DIP anahtarları kullanılmaktadır. Örneğin, tek devreli bir bağlantı kutusuna sonradan takılan bir tavan vantilatörünü (ve onun aydınlatma armatürünü) kontrol etmek için. DIP anahtarları, her bir verici/alıcı çifti için farklı bir radyo frekansı veya adresi ayarlar, böylece birden fazla ünite, istemeden birbirini kontrol etmeden kurulabilir.
Snap-action anahtarları
Hızlı hareket eden bir anahtar, nesne fiziksel olarak temas ettiğinde pistonu etkinleştirerek nesnenin varlığını veya yokluğunu ve konumunu algılar (veya algılar). Ani hareket mekanizmasıyla kontaklar, hızlarına bakılmaksızın belirli bir çalışma konumunda anında geçiş yapacaktır. Mekanizma, geçmeli anahtarın belirli bir hareket ve kuvvet kullanarak çalışmasını sağlar.
Günümüzde nesnelerin internetinin (IoT) ortaya çıkışıyla birlikte, ev aletleri, makineler ve mekanik-elektrikli ekipmanlar da dahil olmak üzere konum algılama uygulamaları için hızlı hareket eden anahtarlar yaygın olarak benimsenmiştir. Ani şalterden çıkan elektrik sinyalleri, internet üzerinden iletilebilen ve önleyici bakım ve uzaktan izleme olarak kullanılabilen, konumları tespit ederken normal ve anormal durumları gösterir.
Snaps sağlam ürünlerdir. Düşükten yüksek akıma kadar değişirler ve potansiyel olarak IP67 derecesine kadar her türlü su sıçramasına dayanabilirler. Endüstriyel, otomotiv, tüketici ve tıbbi uygulamalar da dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilirler.
Modern geçmeli anahtarlar, otomotiv pazarı için özellikle önemli olan önemli kişiselleştirme seçenekleri sunar. IP67 dereceli otomotiv geçmeli anahtarlar, farklı aktüatör ve sonlandırma seçenekleriyle, kısa veya uzun hareketle, sessiz çalışmayla veya bir tıklamayla ve daha fazlasıyla mevcuttur.
Anahtarları tespit et
C&K'nin HDT serisi mikro minyatür algılama anahtarları. Daha büyük bir resim için tıklayın. (Kaynak: C&K)
Algılama anahtarları, hızlı hareket anahtarıyla aynı şekilde çalışır. Anahtarın gelişimi nedeniyle tespitin boyutu, hızlı hareket eden anahtardan çok daha küçüktür teknolojive genellikle yalnızca düşük akım veya sinyal uygulamaları için kullanılır. Küçük boyutları nedeniyle algılama anahtarları, tütün ısıtma sistemleri ve ilaç dağıtım cihazlarından duman alarmlarına, Bluetooth ses cihazlarına ve 4K kameralara kadar küçük ayak izi IoT cihazlarında kullanılma eğilimindedir.
Tespit anahtarları genellikle PCB'lerin yüzeyine monte edilir. Daha küçük gövdesi nedeniyle geçmeli anahtarlara göre daha kısa bir hareket sunar. Ancak, hızlı hareket eden anahtarların uygulamaya sığamadığı son derece küçük ve kısıtlı alanlar için oldukça uygundur.
EDN'de önerilir Temellere dönüş: Algılama anahtarları, akıllı uygulamalar için küçük boyut ve uzun ömür sağlar
Buton anahtarları
Buton anahtarları, anahtarı kapatan ve açan bir düğme aktüatörüne sahiptir ve bir makinenin veya bir sürecin bazı yönlerini kontrol etmek için kullanılır. Butonlar tipik olarak plastik veya metalden yapılır. Kapağın veya aktüatörün yüzeyi genellikle düzdür veya kolayca bastırılabilecek veya itilebilecek şekilde insan parmağına veya eline uyum sağlayacak şekilde şekillendirilmiştir.
Butonlar, açık durumuna dönmek için iç yapıda bir yay gerektirdiğinden, buton anahtarları HMI uygulamaları için en uzun hareket mesafelerini sunar. Yerleşik aşırı hareket özelliğiyle bu anahtarlar, mekanik bir arayüzle kullanılabilir ve anahtarların aşırı çalıştırılmasını ve muhtemelen hasar görmesini önler.
Aynı boyuttaki muhafazada hem güç hem de mantık seviyesi uygulamaları için tasarlanan buton anahtarları, mühendislerin "herkese uyan tek boyut" gereksinimi konseptini karşılar. Ayrıca, basmalı buton anahtarları, birden fazla kutba ve atıma sahip birden fazla devreyi tek bir gövdede barındırabilir, bu da cihaz veya ekipmanın işlevselliğini artırır. Işıklı göstergeler olarak LED'li veya LED'siz butonlar ve dikey veya dik açılı konfigürasyonlarla panel veya PCB montajı gibi çeşitli sonlandırma stilleri mevcuttur. Zorlu koşullar veya tehlikeli ortamlardaki zorlu gereksinimleri karşılamak için ürünler genellikle endüstri standardında giriş koruması (IP) ve darbe koruması (IK) sağlar.
Buton anahtarları genellikle kurcalamaya dayanıklı tasarımları nedeniyle seçilir. IP67 dereceli tasarım, tozlu ve ıslak koşullarda hayatta kalmayı garanti ederken, paslanmaz çelik veya alüminyum alaşımlı muhafazaya sahip IK10 dereceli aktüatör, vandalizme karşı yüksek dayanıklılık sağlar. Butonlar, anlık veya kilitli versiyonlar, çeşitli renklerde LED göstergeler ve çeşitli aktüatör seçenekleri dahil olmak üzere bir dizi seçenekle çok yönlülük sağlar.
Rocker anahtarları
Bir basmalı anahtar, bir elektrik devresini bağlarken veya bağlantısını keserek anahtarın durumunu değiştirmek için basıldığında bir taraftan diğerine sallanan bir elektrik açma/kapama anahtarıdır. Basmalı anahtarlar, minyatür, minyatür ve güç gibi çeşitli türlerde gelir ve PCB delikli, yüzeye montaj ve panel montaj uygulamaları için geniş bir ürün yelpazesi sunar. Modeller, SPST, SPDT, DPST, DPDT, 3PDT ve 4DPT işlevselliğine sahip aydınlatmalı (LED ve akkor) ve yalıtımlı/su geçirmez versiyonlarda mevcuttur.
PCB montaj seçenekleri dikey, dik açılı ve yüzey montajını içerirken panel montaj seçenekleri ön montaj, arka montaj ve geçmeli versiyonları içerir. Çok kutuplu, çok konumlu işlevselliğe sahip basmalı anahtarlar çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.
Basmalı anahtarlar anlık ve kalıcı işlevlerle, kazara çalıştırmayı önlemek için isteğe bağlı korumalarla ve IP54 su sıçramasına dayanıklı lastik çizme seçeneğiyle birlikte gelebilir.
Geçiş anahtarları
Geçiş anahtarı, bir kolu ileri geri hareket ettirerek bir elektrik devresini açıp kapatan bir elektrik anahtarıdır. Tek kutuptan dört kutba kadar mevcut olan geçiş anahtarları, alçak gerilim minyatür, alt minyatür ve ultra minyatür modeller ve yüksek güçlü 20-A cihazlara kadar geniş bir versiyon yelpazesinde sunulmaktadır. PCB, SMT ve burç seçenekleriyle geçiş anahtarları dikey, dik açılı ve dikey dik açılı montaj braketi versiyonlarına sahiptir.
Geçiş anahtarları geniş bir çalıştırma kuvveti, elektrik devreleri ve hareket yelpazesi sunar; bu da onları kontrol panelleri, telekomünikasyon enstrümantasyonu, tıbbi ekipman, ağır ekipman, endüstriyel aletler, asansörler ve yürüyen merdivenler, güvenlik sistemleri, LED ışık ve algılama uygulamaları için çekici kılar. Ayrıca tipik IP68 dereceli sızdırmazlıkla zorlu ortam uygulamalarına yönelik olarak da tasarlanabilirler.
Navigasyon
Gezinme anahtarları, kontrol çubukları, dört yönlü yön anahtarları ve diğer benzer ürünler gibi ürünlerde genellikle uzun bir kol koluyla birden fazla hareket ekseni içerir. Bu cihazlar, otomotiv, beyaz eşya, tüketici elektroniği, eğlence sistemleri ve uzaktan kumandalardaki ayna kontrolleri dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalara uyacak şekilde minyatürleştirilebilir.
Örnek olarak, kontrol çubukları çift eksenli kol kontrollerini entegre merkez seçimli anahtarlamayla birleştirebilir. Bu benzersiz tasarım, üst düzey ticari drone'lar, oyun çevre birimleri ve endüstriyel kontrol cihazları gibi birinci sınıf kontrol ürünlerinin talep ettiği güvenilirlik gereksinimlerini karşılar.
Slaytlar
Sürgülü anahtarlar, anahtarı açan veya kapatan yatay olarak kayan aktüatörleriyle tanımlanır. Bu tür anahtarlar, ultra minyatürden daha büyük, yüksek güçlü modellere kadar tüm şekil ve boyutlarda mevcuttur. Ayrıca temel tek çekme/tek atıştan (SPST) SPDT, SP3T, DPST, DPDT, 3PDT, 4PDT ve 4P3T işlevlerine kadar birden fazla anahtar işlevini de içerebilirler.
Ayrıca yüzeye montaj, panel montajı, PCB açık deliği veya dik açılı varyantlar dahil olmak üzere çeşitli kurulum yöntemlerine göre de üretilebilirler. Uygulamaya bağlı olarak diğer özelleştirme seçenekleri arasında pozitif tetikleme, sızdırmazlık ve kısa devre yapan veya kısa devre yapmayan kontaklar yer alır.
Kayar anahtarların bir tasarıma entegre edilmesi kolaydır ve mühendislere boyut, montaj stilleri, çalıştırma türleri, derecelendirmeler ve paketler için daha fazla tasarım esnekliği ve seçenekleri sunar. Pek çok minyatür sürgülü anahtar artık en son UL61058-1 standardıyla uyumludur. Bu cihazlar tüketici elektroniği, HVAC kontrolleri, ses ekipmanları ve güvenlik sistemleri gibi çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.
Döner
Döner anahtarlar, genellikle dairesel mahfazanın etrafında eşit aralıklarla yerleştirilmiş 4, 8, 12 ve hatta 16 konumlu, dönel çalıştırma sağlar. Küçük uygulamalara uyum sağlamak için oldukça küçük olabilirler veya daha yüksek güç yüklerini karşılamak için biraz daha büyük yapılabilirler. Hem kısa devre yapan hem de kısa devre yapmayan kontaklar dahil olmak üzere, döner anahtarın sunduğu konum sayısına bağlı olarak birden fazla kutbun dahil edilmesi mümkündür. Döner anahtarlar, otomotiv uygulamaları, cihazlar, endüstriyel ekipmanlar, tıbbi ekipmanlar, tüketici elektroniği ve işlevselliği kontrol etmek için döner kadranın gerekli olduğu her yerde çok uygundur.
Anahtar kilitleri
Anahtar kilitleri, güvenli anahtarlamanın kritik olduğu uygulamalarda elektrikli anahtarlama kontaklarını anahtarlı güvenlik kilidi mekanizmalarıyla birleştirir. Anahtar kilitler çok kutuplu ve çok konumlu seçeneklerle, pozitif tetiklemeli olarak sunulmaktadır ve düşük güç seviyesinde çalışabilmektedir.
Bu anahtarlar plastik veya metal muhafazalardan yapılmıştır ve çeşitli güvenlik ihtiyaçlarını desteklemek için dört ila altı adet tambur kullanır. Satış noktası terminalleri, yazarkasalar, bilgisayarlar, ağ ekipmanları, satış otomatları, asansörler, tıbbi ekipmanlar gibi çok çeşitli uygulamaları karşılamak için burç veya geçmeli montaj seçenekleriyle gerektiği şekilde anti-statik ve anlık işlevleri birleştirebilir, ve güvenlik sistemleri.
Sonuç
Anahtarlar sonuçta son kullanıcı deneyimini şekillendirir. Elektromekanik anahtarlar, uygulama taleplerini karşılamak için geniş bir şekil, boyut, aktüatör, malzeme ve sonlandırma seçeneği yelpazesine sahiptir ve bu seçeneklerin her biri, ürün çalıştırıldığında hissi, sesi ve kullanıcıya verilen tepkiyi etkiler. Doğru elektromekanik anahtarı seçerek ürün tasarımınızı yükseltebilir ve son kullanıcı deneyiminizi geliştirmek için kullanabilirsiniz. Standart aydınlatmalı anahtarlardan, yüzeye monte edilen yalıtımlı anahtarlara ve anahtarlara veya geniş bir çalışma kuvveti ve kol stili yelpazesine sahip özel minyatür anahtarlara kadar, anahtarlar ürününüzün başarısını artırabilir veya bozabilir.
Ortak Terimler
Çalıştırma kuvveti: Bir anahtar aktüatörünü bir konumdan diğerine değiştirmek için gereken kuvvet. Bir anahtarın durumu değiştiğinde tam olarak ölçülür.
Mekanik seyahat: Başlangıç konumundan mekanik durma noktasına kadar olan strok (aktüatörün hareketi).
Elektrik yolculuğu: Başlangıç konumundan elektrik kontağına doğru strok.
Dokunsal etki: Çalıştırma kuvveti ile mekanik durma konumundaki kuvvet arasındaki fark.
Dokunsal: Çalıştırma kuvveti, ses, hareket ve dokunma etkisinin birleşimi.
Aşırı yükleme: Anahtara zarar vermeden uygulanan maksimum kuvvet.
Yaşam beklentisi: Bir anahtarın gerçekleştireceği işlem döngüsü sayısı.
UL/ENEC: Güvenlik için küresel standartlar.
Çalıştırıcı: Anahtarın elektriksel konfigürasyonunda değişikliğe neden olan, anahtarın hareketli bir parçası.
Çalıştırma: Aktüatöre basılarak veya serbest bırakılarak veya mili döndürülerek bir anahtarın çalıştırılması veya serbest bırakılması.
Alternatif eylem: Anahtarın elektriksel durumunun pistonun çalıştırılması arasında muhafaza edildiği bir basmalı düğme anahtarı stili.
Kontak direnci: Tipik olarak kontak terminallerinde ölçülen, iki kontak arasındaki bağlantı direnci. Yapı ve film dirençlerine dayalı toplam dirençtir.
Yapmak: Bir anahtarın bir elektrik devresini kapattığını gösterir.
Bağlantıları kurun ve sonlandırın: Akım akışını sağlayan/kesen kontaklar. Esas olarak kayan modda çalışanlardan farklıdırlar.
Moladan önce yap: Hareketli kontak başka bir konuma geçerken önceden kurulmuş olan devreyi kesmeden önce yeni bir devre kurar.
Kısa devre yapmayan kişiler: Yapmadan önce kır.
Kişileri kısaltmak: Moladan önce yap. Döner ve sürgülü anahtarlara atıfta bulunulur.
Normalde kapalı: Normal konumlarında birbirine değen ve devre kuran kontaklar.
Normalde açık: Normal konumlarındayken devreye dokunmayan ve devreyi kesmeyen kontaklar.
