为您的应用程序找到完美开关的 10 个因素
选择开关的过程并不总是得到应有的时间和关注。鉴于大多数开关的成本相对较低且性质简单,因此选择它们时通常没有充分考虑它们提供的特性和功能。根据应用的不同,有一些参数可以指导设计人员选择特定的开关,但在众多可用选项中,很容易误入歧途。
在这里,我们重点介绍了设计师在选择开关时应考虑的十个因素,重点介绍了为什么选择开关很重要 - 以及如果选择正确,开关如何为其产品和整体品牌增加价值。
由数据驱动
物联网 (IoT) 的出现正在各个领域产生大量数据。这些数据需要存储,或者更频繁地进行通信。容纳所需的天线、发射器和附加电路的必要性会对可用于操作、检测和数据收集组件(例如开关)的空间产生巨大影响。尽管如此,开关仍必须与用户交互,同时还要承受恶劣的环境和积极的交互。例如,医疗设备制造商越来越多地将投资重点放在开发系统和平台来存储、关联和分析这些数据上。因此,设计人员必须仔细选择能够满足要求的规格的开关,包括小型化和低功耗。
满足物理需求
随着可穿戴设备的增长,对开关的需求也在增长。虽然可穿戴设备已经出现了一段时间,但在为不同行业设计设备时存在不同的理念。例如,医疗可穿戴设备中的组件需要能够抵御粗暴的治疗和环境挑战,同时每次都能第一次工作。设计师面临的挑战是确保每个单独的组件都适合这些机器运行的苛刻环境中的用途。开关是用户和设备之间接口的重要组成部分,因此要确保开关的性能一致、使用寿命和质量一致,做出正确的选择至关重要。
满足许多可穿戴设备要求的常见开关质量包括密封液体和体液以及低功耗以保持电池电量。开关可能需要密封到 IP67 或 IP68,并且能够在低毫安范围内的信号电流下可靠地工作。
外形
例如,在工业领域,开关用于各种应用,包括 CNC 机器控制、安全和位置传感器、电池充电器、电源和气体检测设备,仅举几例。它们的一个共同点是 PCB 上的空间有限,无论是在高度还是占位面积方面。随着设备功能的增加,这种外形因素变得越来越重要,这使得 PCB 上的空间变得更加有价值。超薄型开关可以缓解组件的拥塞并有助于减小最终用户设备的尺寸,使其在市场上更受欢迎。超小型开关可以实现灵活性,允许电子设计师在 PCB 上添加其他组件,否则这些组件将保留给更大的开关。许多类型的自动化传感器需要占用面积为 3.0mm x 2.6mm 的轻触开关并不少见,现在市场上的新轻触开关的占用面积小于 2.0mm。
电气额定值
选择开关的另一个重要考虑因素是所需的信号电流。根据产品设计,电气要求多种多样,有些开关需要处理 PLC 和微处理器输入的低信号电流,而有些开关需要处理更高的电流以启动继电器。
轻触开关在 32VDC 时通常可处理低至 1 毫安 (mA) 的电流,有些可低至 1 微安 (µA),而速动开关可能需要处理高达 25 安的电流来控制电机电路。断路器辅助开关面临挑战,因为它们可能需要使用同一开关处理 1 毫安到 10 安培的电流范围。
适合目的
考虑在何处以及如何使用开关至关重要。开关通常在恶劣的环境中使用,需要能够处理它们可能遇到的任何条件。用户每天都与开关进行交互,从按下加油泵上的按钮、在火车上开门、在 ATM 上按下键盘、在电梯中呼叫和选择楼层等等;这个清单是无止境的。一个共同点是,这些可公开访问的设备更有可能遭受滥用或遇到恶劣的环境条件。
对于这些应用,需要能够抵抗严酷处理的高度坚固的开关来创建经得起时间考验的人机界面 (HMI)。这些开关在结构材料和方法方面不同于标准开关。例如,大多数防破坏开关的冲击等级为 IK08 或 IK10(可能的最高冲击等级),并且密封到 IP67 的入口保护 (IP)。还需要一系列功能选项,例如 LED 照明、功能符号和端接样式,例如焊片或快速连接端子,以适应各种应用。
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