輕觸開(kāi)關(guān)中電力高度與電力行程對(duì)比

隨著制造商提供的3D檔案越來(lái)越普及，在PCB上放置各種電子組件變得相對(duì)容易，但在內(nèi)建機(jī)電組件，例如開(kāi)關(guān)時(shí)，則變得更加復(fù)雜。它們的靜態(tài)安裝與其他任何電子組件一樣簡(jiǎn)單，但當(dāng)開(kāi)關(guān)成為人機(jī)接口的一部分，并且需要完全受控的機(jī)械操作時(shí)，則變得更加具有挑戰(zhàn)性。 這一要求在考慮到開(kāi)關(guān)可以通過(guò)手指直接按下按鈕，或是通過(guò)杠桿或扳動(dòng)機(jī)構(gòu)操作時(shí)，變得進(jìn)一步復(fù)雜化。因此，必須計(jì)算總公差堆棧，以保證在所有情?下開(kāi)關(guān)都能正常觸發(fā)，并且可能保護(hù)其免受超載或過(guò)度行程的影響。

圖一 : KSC2系列

一般來(lái)說(shuō)，制造商會(huì)規(guī)定兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以允許開(kāi)關(guān)的整合：

1.電力行程（Te）

輕觸開(kāi)關(guān)的電力行程（Te_ON）定義為觸動(dòng)器頂部達(dá)到電力切換點(diǎn)（ON）所需的行程。

圖二 : 電氣行程版本

2.電力高度（He）

電力高度（He_ON）定義為當(dāng)達(dá)到電力切換點(diǎn)（ON）時(shí)產(chǎn)品的高度。參考點(diǎn)是PCB板，假設(shè)開(kāi)關(guān)端子與PCB接觸（不考慮焊料厚度）。

圖三 : 電氣高度版本

大多數(shù)下，設(shè)計(jì)師會(huì)使用電力行程進(jìn)行堆棧分析，以此來(lái)計(jì)算以PCB頂部作為參考點(diǎn)的電力切換點(diǎn)的位置。這種方法的缺點(diǎn)在于各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的公差會(huì)累積起來(lái)，因此通常會(huì)得到±0.4mm的公差。需要確認(rèn)觸動(dòng)器的行程始終足?長(zhǎng)以確保電力接觸，這會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)承受顯著的過(guò)行程。由于開(kāi)關(guān)點(diǎn)的位置可能更精確，應(yīng)用中的行程和觸感效果將成比例受到影響，可能導(dǎo)致整體感覺(jué)不佳。

3.將電力行程替換為電力高度

C&K開(kāi)關(guān)現(xiàn)隸屬于Littelfuse，重新設(shè)計(jì)了產(chǎn)品的功能尺寸得以方便整合，并為客戶提供更多支持。產(chǎn)品本身及其行為沒(méi)有改變，但由于更嚴(yán)格的過(guò)程控制和改進(jìn)的制造方法，從PCB到電力切換位置現(xiàn)在可以更加準(zhǔn)確地指定。

圖四 : 電力行程與電力高度的比較：（左）以前：電力行程Te_ON；（右）現(xiàn)在：電力高度He_ON

數(shù)值方法：

? 產(chǎn)品高度= 3.5±0.2mm

? Te ON = 0.5±0.2mm

等效電高度通常是這樣計(jì)算的

He ON eq = 3.0±0.4mm

規(guī)格說(shuō)明：

? 產(chǎn)品高度= 3.5±0.2mm

? He ON = 3.0±0.2mm

電氣高度的優(yōu)點(diǎn)

? 一般來(lái)說(shuō)，以下公差：

–產(chǎn)品高度為±0.2mm

–電力行程為±0.2mm（對(duì)于高觸發(fā)力可為±0.25mm或±0.3mm）

? 一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)師需要知道從PCB開(kāi)始的切換點(diǎn)位置，并應(yīng)用以下公式：

–產(chǎn)品高度±0.2mm -電力行程±0.2mm =相當(dāng)于電力高度He±0.4mm，作為最低公差。

? 用電力高度（He）值取代電力行程（Te）的目標(biāo)是為了避免公差累積，并提出一個(gè)具有更緊密公差的功能特性。

? 電力高度（He）是穩(wěn)定的，標(biāo)準(zhǔn)公差為±0.2mm。 C&K可以根據(jù)要求開(kāi)發(fā)KSC版本，具有精確的公差：±0.1mm或±0.08mm。

? 只推薦J端子用于He版本。 G端子不變。

? 同樣，機(jī)械行程被機(jī)械高度所取代。

? 請(qǐng)注意，電力和機(jī)械行程的標(biāo)稱值仍然在規(guī)格中提供