SMD-Mikroschalter

Alps bietet mit der SPVQC-Serie hochzuverlässige wasserdichte SMD-Mikroschalter für sicherheitskritische Anwendungen

Die hochzuverlässigen Schalter zeichnen sich durch Abmessungen von 15,4 mm x 7,4 mm x 7,5 mm (B x T x H), eine hohe Kontaktstabilität und eine lange Lebensdauer von 300.000 Schaltzyklen aus. Damit sind sie die ideale Lösung für Notfalltaster und Sicherheitsvorrichtungen in industriellen Anwendungen oder zur Erfassung beweglicher Mechanismen in Automobilen und Konsumelektronikgeräten.

Ausgelegt sind die SMD-Mikroschalter für Ströme von minimal 50 µA bei 5 VDC bzw. maximal 50 mA bei 18 VDC. Die erforderlichen Betätigungskräfte liegen bei 1 ±0,5 N. Der Kontaktwiderstand ist mit maximal 75 mΩ bzw. 200mΩ am Lebensende des Produkts spezifiziert. Das Synchronisations-Timing der beiden Schaltkontakte beträgt maximal 15 ms. Die Massenfertigung der Schalter ist bereits im Juni 2013 angelaufen.

Fortschritte beim Einsatz von Elektronik in Automobilen haben dazu geführt, dass immer mehr Fahrzeuge mit elektrischen Feststellbremsen (Electrical Parking Brakes – EPB) ausgestattet sind, insbesondere in den Vereinigten Staaten, Europa und Korea. Solche Vorrichtungen müssen ein hohes Maß an Sicherheit gewährleisten. Deshalb verwenden sie in der Regel Fail-Safe2-Maßnahmen wie redundante Schaltungen für das System-Backup.

In EPBs wurde das Backup bisher mit zwei Mikroschaltern realisiert. Bei dieser Art des Aufbaus traten jedoch Fehler auf, zum Beispiel wenn beim langsamen Schalten das Timing der Ein-/Aus-Synchronisation der beiden Schalter nicht übereinstimmte. Zudem kam es bei Verwendung von Druckkontakten, wie es oft bei schwachen Strömen der Fall ist, zu Kontaktfehlern durch das Eindringen von Staubpartikeln oder anderen Materialien.

Oberflächenmontierbare Bauteile werden zunehmend für LEDs und andere Komponenten rund um EPBs verwendet. Dies erfordert es, dass die Mikroschalter zusammen mit diesen Komponenten während der Fertigung durch den Kunden im Reflow-Verfahren verlötet werden.

Mit der SPVQC-Serie hat Alps nun oberflächenmontierbare Mikroschalter mit Doppelschleifkontakt entwickelt. Die SPVQ9-Serie des Unternehmens war die erste derartige Schalterfamilie mit Doppelschleifkontakt. Diese Schalter wurden von den Kunden sehr gut angenommen und erzielen in Europa einen Marktanteil von 50 Prozent3. Unter Beibehaltung des gleichen Aufbaus wie bei den bestehenden Produkten, gewährleisten die SMD-Schalter der SPVQC-Serie eine hohe Kontaktstabilität mit großem Widerstand gegen Partikel, Vibrationen und Stöße. Alps hat den Aufbau des internen Mechanismus mit Hilfe seiner bewährten Mechanical-Engineering- und Präzisionsprozesstechnologie überarbeitet und die Produktbreite im Vergleich zur SPVQ9-Serie um 1 mm reduziert.

Die SPVQC-Serie verwendet einen zweiseitigen Schleifkontakt, bei dem die variablen Kontaktpunkte die feststehenden Kontakte von beiden Seiten umklammern und immer einen gleichmäßigen Druck auf diese Kontakte ausüben, von der ersten Betätigung über das Ein-/Ausschalten bis zur vollständig gedrückten Position. In Verbindung mit der Schnappfunktion wird so permanent eine stabile Kontaktierung gewährleistet, unabhängig von der Schaltposition und –geschwindigkeit. Dieser Aufbau macht den SPVQC zu einem hochzuverlässigen Schalter.

Die Schaltzeit zwischen den beiden Kontakten liegt bei jeder Schaltgeschwindigkeit unter 15 ms, genau wie bei der bestehenden SPVQ9-Serie. Dies gestattet die Entwicklung eines ausfallsicheren Systems mit nur einem Schalter, was zur Kostenreduktion und Platzeinsparung beiträgt.

Die SPVQC-Serie ist gemäß Schutzklasse IP 674 staub- und wasserdicht.

1.) Ein Mikroschalter ist ein Schalter mit einem Schnappmechanismus, der unmittelbar ein- und ausschaltet, wenn eine bestimmte Kraft auf ihn einwirkt. Mikroschalter werden zur Erfassung der Betriebsstellung von mechanischen Teilen in unterschiedlichsten Produkten verwendet. Das Einsatzspektrum reicht von Heimelektronik über Automobile bis hin zu Industrieanlagen.
2.) Fail-Safe-Funktionen werden in Produkte integriert, um bei einem möglichen Fehler Schäden zu minimieren, zum Beispiel als Folge von Zerstörungen, Fehlbedienungen oder Konstruktionsfehlern.
3.) Forschung von ALPS ELECTRIC
4.) „IP 67“ ist ein IP-Code (International Protection Rating), der den Schutzgrad gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser ausdrückt. IP 67 bedeutet, dass das Produkt staubdicht ist und das Eindringen von Wasser unter definierten zeitlichen Bedingungen und Druckverhältnissen keine schädlichen Auswirkungen auf das Produkt hat.

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