輕觸開關(guān)是一種廣泛認(rèn)可的電氣開關(guān)類型，類似于其他機(jī)械開關(guān)，通過手動(dòng)操作來完成電路的打開或關(guān)閉。這種類型的開關(guān)起源于1980年代初期，最初用于鍵盤和薄膜開關(guān)。由于性能較差和缺乏觸覺反饋，它們在初期遇到了一些挑戰(zhàn)。然而，隨著1980年代后期對(duì)反饋機(jī)制的改進(jìn)、更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力和更長的使用壽命，設(shè)計(jì)中加入金屬圓頂?shù)陌姹鹃_始獲得更廣泛的應(yīng)用。這些改進(jìn)使得輕觸開關(guān)在如今的消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用中得到了廣泛使用。

如上所述，輕觸開關(guān)的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別在于，當(dāng)對(duì)執(zhí)行器施加壓力時(shí)，它會(huì)發(fā)出可感知的“咔嗒”聲或觸覺顛簸，以表明開關(guān)已成功運(yùn)行。作為瞬時(shí)動(dòng)作裝置，一旦用戶不再施加壓力，開關(guān)就會(huì)松開，電流就會(huì)被切斷。雖然通常作為常開設(shè)備使用，但輕觸開關(guān)也提供常閉版本，當(dāng)執(zhí)行器被按下時(shí)電流關(guān)閉，一旦松開就開始流動(dòng)。

圖 1：常見輕觸開關(guān)示例

觸覺還是按鈕？    

經(jīng)常混淆或互換使用名稱的兩種類型的開關(guān)是輕觸開關(guān)和按鈕開關(guān)。雖然在性質(zhì)和功能上相似，但按鈕開關(guān)采用傳統(tǒng)的開關(guān)接觸機(jī)制制造。相比之下，輕觸開關(guān)在其結(jié)構(gòu)中使用薄膜開關(guān)型觸點(diǎn)。

雖然大多數(shù)按鈕可以作為瞬時(shí)動(dòng)作開關(guān)運(yùn)行，但所有輕觸開關(guān)都是瞬時(shí)開關(guān)。輕觸開關(guān)通常比按鈕開關(guān)提供更小的封裝尺寸，并且通常具有較低的額定電壓和電流。與按鈕相比，它們的音頻或觸覺反饋也是一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別因素，雖然按鈕提供面板或 PCB 安裝方式，但輕觸開關(guān)僅設(shè)計(jì)用于直接 PCB 安裝。要了解有關(guān)按鈕開關(guān)的更多信息，請閱讀 CUI Devices 的按鈕開關(guān) 101 博客。

基本結(jié)構(gòu)和操作  

與其他機(jī)械開關(guān)相比，輕觸開關(guān)具有簡單性和堅(jiān)固性的一個(gè)關(guān)鍵方面是其實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的內(nèi)部組件數(shù)量有限。典型的輕觸開關(guān)設(shè)計(jì)通常包括[敏感詞]列出的四個(gè)總部件：

1.頂蓋：這可以保護(hù)開關(guān)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)，并且可以由金屬或其他材料組成，具體取決于預(yù)期的功能。蓋板可以進(jìn)一步提供接地端子，以保護(hù)開關(guān)免受靜電放電的影響。

2.柱塞：柱塞位于蓋子下方和接觸圓頂頂部，是用戶按下以彎曲圓頂?shù)慕M件，從而激活開關(guān)。柱塞可以是扁平的，也可以是凸起的。

3.接觸圓頂：該組件呈拱形，可安裝在底座中，當(dāng)與柱塞接觸時(shí)會(huì)偏轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)形狀。這種彎曲過程會(huì)產(chǎn)生聲音和觸覺咔嗒聲，同時(shí)連接底座中的兩個(gè)固定觸點(diǎn)以完成電路。一旦力被移除，接觸圓頂就會(huì)恢復(fù)到原來的形狀并斷開電路。接觸圓頂和柱塞使用的材料（金屬、橡膠等）將有助于確定開關(guān)的觸感和聲音。

4.模壓樹脂底座：開關(guān)的最后一部分裝有端子和觸點(diǎn)，用于將開關(guān)連接到 PCB。    

圖 2：典型的輕觸開關(guān)結(jié)構(gòu)

主要優(yōu)點(diǎn)和規(guī)格  

正確選擇輕觸開關(guān)不僅僅是評(píng)估產(chǎn)品數(shù)據(jù)表上的規(guī)格。除了瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)、較低的額定功率和電流、更少的運(yùn)動(dòng)部件帶來的堅(jiān)固性和更低的成本等一些一般特性和優(yōu)勢外，輕觸開關(guān)的可感知感覺和聲音也會(huì)對(duì)組件選擇產(chǎn)生重大影響。這可能是一個(gè)難以量化的特征，因?yàn)榧せ铋_關(guān)所需的力及其觸覺反饋將根據(jù)預(yù)期用途和功能而有所不同。例如，與家庭或辦公室環(huán)境中使用的開關(guān)相比，汽車應(yīng)用中使用的輕觸開關(guān)可能需要更多的驅(qū)動(dòng)力來避免振動(dòng)引起的意外輸入。通常，確定開關(guān)正確特性的最佳方法是通過原型設(shè)計(jì)和測試。

綜上所述，在選擇過程中仍需牢記以下幾個(gè)關(guān)鍵規(guī)格：

·額定電壓：開關(guān)在打開或關(guān)閉時(shí)可以承受的最大電壓。

·額定電流：開關(guān)在損壞前可以承載的最大電流（以安培為單位）。

·激活力（或操作力）：在開關(guān)上移動(dòng)執(zhí)行器所需的力或壓力（以克力或 gf 表示）。    

·偏轉(zhuǎn)（或執(zhí)行器行程）：按下開關(guān)的總行程距離。

·接觸力：開關(guān)連接端子所需的力或壓力（以克為單位）。

·執(zhí)行器高度：執(zhí)行器在開關(guān)體上方的高度。（見圖3）

·生命周期范圍：在正常工作條件下交換機(jī)的預(yù)期持續(xù)時(shí)間。

·溫度范圍：開關(guān)將按照規(guī)格運(yùn)行的工作溫度。

·安裝方式：用于將開關(guān)安裝在PCB上的方法，通孔或表面貼裝。

·IP 等級(jí)：一種國際標(biāo)準(zhǔn)，用于對(duì)開關(guān)（或其他產(chǎn)品）的防塵和液體侵入的防護(hù)等級(jí)進(jìn)行分類。查看 CUI Devices 的 IP67 級(jí)輕觸開關(guān)。

圖 3：輕觸開關(guān)的常用執(zhí)行器高度

輕觸開關(guān)接線  

大多數(shù)輕觸開關(guān)包含四個(gè)引腳，以幫助在 PCB 安裝過程中提供穩(wěn)定性。這四個(gè)引腳內(nèi)部連接成兩組。雖然從技術(shù)上講，接線只需要兩根引線，但最佳做法是使用所有可能的引腳。還有只有兩個(gè)可用引腳的輕觸開關(guān)型號(hào)，以及 5 引腳版本，允許在非常小的封裝中實(shí)現(xiàn)類似操縱桿的控制。    

圖 4：常見的 4 針輕觸開關(guān)配置

結(jié)論  

由于其體積小、高度低、壽命長，輕觸開關(guān)可滿足各種消費(fèi)和工業(yè)產(chǎn)品的許多需求，包括可穿戴技術(shù)等領(lǐng)域的新應(yīng)用。當(dāng)需要低功耗、瞬時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)，輕觸開關(guān)仍將是[敏感詞]的開關(guān)解決方案，并具有觸覺和聽覺反饋的額外優(yōu)勢。為了協(xié)助選擇過程，CUI Devices 提供了一系列輕觸開關(guān)，這些開關(guān)具有緊湊的封裝、一系列執(zhí)行器高度和多種配置選項(xiàng)。

免責(zé)聲明：本文采摘自小小小向日葵，本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表金航標(biāo)及行業(yè)觀點(diǎn)，只為轉(zhuǎn)載與分享，支持保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，轉(zhuǎn)載請注明原出處及作者，如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。