Membranbrytare
En membranomkopplare är en anpassad omkopplarenhet som kan öppna eller stänga den ledande banan i en elektrisk krets och kräver minst en kontakt gjord av eller fäst vid ett flexibelt substrat. Dess sammansättning skiljer sig från traditionella mekaniska strömbrytare: en membranbrytares konstruktion består av olika tunna lager som är sammanfogade med hjälp av tryckkänsliga lim. Varje lager i en membranomkopplarenhet tjänar ett annat syfte, och anpassade funktioner kräver tillägg av speciallager. Typiska implementeringar arrangerar flera membranomkopplare över dess skiktade struktur för att bilda ett knappsatsgränssnitt som tillåter mänsklig interaktion för att styra elektroniska system.
Unika för membranomkopplare, de är de enda switcharna som kan utnyttja fördelarna med flexibel tryckt elektronik. Dessa kretsar är vanligtvis tryckta på polyetylentereftalat ( PET ) eller indiumtennoxid ( ITO ) substrat. Bläcket som används för att skriva ut kretsen är vanligtvis fyllt med koppar , silver eller grafit och är därför ledande.
Konstruktion
ASTM definierar en membranomkopplare som "en momentan omkopplaranordning i vilken åtminstone en kontakt är på, eller gjord av, ett flexibelt substrat. "
En membranomkopplare har vanligtvis 5 eller fler lager gjorda av flexibelt substrat.
Vanliga membranväxlingslager
• Grafisk överlagring: Det översta lagret av en membranomkopplare är det grafiska överlägget. Detta lager fungerar som användargränssnitt, eftersom det vanligtvis visar användaren hur man använder enheten. Detta lager kommer ofta att göras genom digitaltryckning eller screentryckfärg på baksidan av ett hårt belagt PET- eller polykarbonatsubstrat .
•Spacer top adhesive: Spacer top adhesivskiktet går vanligtvis under grafiken och fäster grafiken på resten av membranomkopplaren.
• Kupolhållare: Kupolhållaren går under distansens övre limskikt. Kupolhållarskiktet håller metallkupolerna eller kortslutningsdynorna som kommer att användas för att aktivera omkopplaren. Detta lager är vanligtvis tillverkat av tunn, flexibel PET .
•Distanslim: Distanslimskiktet går under kupolhållaren. Detta lager inkluderar ventilationsskärningar som tillåter luft att flöda när de taktila strömbrytarna aktiveras.
•Kretsskikt: Vanligtvis trycks ledande bläck på tunn flexibel PET för att göra kretsskiktet. Silver och kolbläck används oftast. Ibland används FPC eller PCB istället. Kretsskiktet är det som gör att membranomkopplaren kan fungera. När omkopplaren inte aktiveras är kretsen öppen och ström flyter inte. När användaren aktiverar omkopplaren genom att trycka ned metallkupolen eller kortslutningsplattan, blir kretsen sluten och ström kan flyta, vilket utlöser lämpligt svar från membranomkopplaren.
•Monteringslim: Det undre lagret av en membranbrytare är monteringslimmet, som används för att fästa membranomkopplaren till önskad applikation.
Skikten i en membranomkopplare är normalt sammansatta med hjälp av tryckkänsliga lim, även om billiga konstruktioner kan hållas samman med andra mekaniska medel såsom ett tangentbordshölje.
Bakgrundsbelysning
Det finns tre standardmetoder för bakgrundsbelysningsmembranomkopplare.
Det första alternativet är att använda ljusemitterande dioder (LED) för att belysa bakgrunden. Lysdioder kan antingen ytmonteras på kretsskiktet eller placeras på ett separat LED-skikt. Det finns två typer av lysdioder som vanligtvis används i bakgrundsbelysning av membranomkopplare. Top Fire LEDs lyser direkt uppåt och är lämpliga indikatorlampor. Sidobrand-LED lyser i sidled och är idealiska att använda med ljusledarfilm för att jämnt belysa stora ytor av en membranomkopplare.
Ett andra alternativ är optisk fiber . I en typisk design används två eller flera lager av vävt fiberoptiskt tyg för att bilda ett rektangulärt ljusavgivande område. Fibrerna som kommer från ena änden buntas sedan till en cirkulär hylsa och kopplas till en eller flera LED-ljuskällor. Fjärrljuskällor ger 10 000 till 100 000 timmars livslängd. Optiska fibrer påverkas inte av extrem luftfuktighet (0% till 100%) eller temperatur (-40 till + 85 grader C).
Det tredje standardalternativet är att använda elektroluminiscerande (EL) lampor. De är billigare jämfört med fiberoptik och erbjuder ytterligare designflexibilitet. Färgen på ljuset som avges från en EL-lampa kan variera beroende på vilka fosforer som används. Några vanliga färger är blå/grön och gul/grön, vit, blå och orange. EL-lampor har en halveringstid på cirka 3000–8000 timmar beroende på kvaliteten på fosforn. När de når sin halveringstid, börjar ljusstyrkan att blekna snabbt. EL-lampor är alltså inget bra val om lampan lyser under en längre tid. Att blekna eller blinka kan fördubbla lampans livslängd.
Ansökningar
Klassiska tillämpningar av membranomkopplare inkluderar mikrovågsugnspanel , luftkonditioneringskontrollpanel , TV- fjärrkontroll etc. Taktil återkoppling av nycklar kan tillhandahållas genom att prägla det översta PET-lagret eller bädda in metallsnäppkupoler, polyesterkupoler eller forma det grafiska lagret.
Fördelarna med membranomkopplare inkluderar enkel rengöring, tätningsförmåga och deras låga profil. Membranbrytare kan användas tillsammans med andra styrsystem som pekskärmar, tangentbord, belysning, och de kan också vara komplicerade som membrantangentbord och switchpaneler i mobiler och datorer. De är pålitliga, effektiva och billiga användargränssnitt, lämpliga för ett brett utbud av produkter och tillgängliga med många kreativa alternativ.
Beroende på industri och applikation kallas membranomkopplare även för membrantangentbord och membrantangentbord.