Molex 特稿 适用于以高科技家电的电容式技术

与以往相比,当今的住房业主们更加希望自己购买的新型家电能够越来越轻薄时髦、更加的智能化。这样一来,领先的家电制造商都在加速推出令人为之振奋的、配备了更加高级功能的各种新型号。在每次发布新型号时,家电制造商们都会将电子上的增强功能整合在内,吸引那些无比繁忙而又痴迷于技术的消费者。

比如说,同步的厨房电器已经准备就绪,将引发一次烹饪上的革命,使得可以远程设置烤箱、炉灶及微波炉,进行精准的温度控制与就餐准备。家电可以通过蓝牙与智能手机和其他网络化的设备通信,协调形形色色的任务。通过内置的冰箱摄像头,可以远程订购生活用品。洗衣机和洗碗机甚至还可以检查内部的清洁剂供应液位是否过低。多家主要的家电制造商都在开发或者已经推出了互联家电产品线,这类产品的设计可以协调并简化许许多多的居家任务,并且与物联网的目标调整一致,实现智能家庭。

家电的电机及其他的一些机械要求都趋向于稍稍低于功能性能技术的发展速度。这意味着当今的设计工程师们需要探索出高性价比的策略,将最新的电子功能引入到高端的家电型号当中,满足高要求消费者的需求,同时缩小更加经济的中端和基础型号的型号范围。

同时具备功能性及娱乐性的电容式技术

当前现有的电子解决方案与设计策略的组合在范围上不断的拓宽,有助于制造商设计出更为时尚、智能的产品,实现创新。高级电容式触控传感器之类的技术在设计上可以确保自由度、可承受性及可扩展性,将增强的 LED 照明和其他高端功能引入到越来越多的家用电器当中。下一代的电容式技术可以带来更高的设计自由度,以经济的方式来整合各种增强功能,提高家电的功能性,使其对于当今以技术为中心的住宅业主更具吸引力。

电容式触控传感器在高要求的应用中部署广泛,性能久经考验,可以测量电容上的变化,从而探测是否有物体存在 – 通常,人员将手指放到触摸区域后,即可通过图标识别出来。电容式传感器所需的轻触式触摸功能更加舒适,可供任何用户使用。在更新型号的家电中,定制的电容式触控传感器开关正在逐步取代机械式开关,这是因为前者可以提供更大的设计灵活性,与传统的系统相比更为耐久、电器操作的效率也更高。

电容组件可以采取定制设计,从体积较小的微波炉和饮料机到专业的烤箱和冰箱在内,针对全系列的家电应用进行优化。电容式触控开关按照 IP67 等级的规范而设计,针对灰尘、水和化学品的侵入可提供出色的保护。电容组件采取固态设计,不含任何运动部件,从而还可以延长产品的寿命。

一套有效的集成式电容解决方案通常包含图形覆膜、选装的背光层以及电路。激活时,无需直接的电气接触,这样覆膜面板可以采用一层更厚的高耐久性塑料或亚克力材料构造,外观更加平整,使挤出成型的外观呈玻璃状,更为美观。在选择和制作覆膜时,环境因素是重要的考虑事项。尽管大多数的住宅都处在相对稳定的环境中,家电则容易受到每天温度和湿度变化的影响,此外还有频繁使用产生的影响有些时候,消费者的家中还会出现使用不当的情况。

赋予创造性与可扩展性

图形覆膜可以使人产生第一印象,而电容组件背后的功率在来自于电路。电容接口可以提供多种基板材料,包括刚性的印刷电路板或者聚酯和聚酰亚胺柔性电路在内,其中每种基板在设计上都具有独一无二的挑战,产生的制造成本以及在操作上的局限也各不相同。微处理器在电路中具有核心地位,使电器可以正确的运行。微处理器允许对固件进行定制,从而提供所需的功能、连接效果,并且改善用户体验。

 电容式触控开关具有一系列功能上的特点以及附加值的功能,包括定制的背光、离散式按钮、线性滑块以及转轮等等。设计人员越来越多的在利用这些强大功能以及设计上的灵活性,以极具创造性的方式将高能效、低功率的 LED 照明整合到电容式触控传感器开关中。独立的 LED 在性能输出、输入要求以及环境规范方面涉及的范围极广,这样就凸显出了对定制解决方案的迫切需求,以便满足整个组件的设计要求。比如说,一台基本型的洗碗机在所有按键上可能只提供简单的开关照明功能,而高端型号则可能具有相同的基本覆膜,整合了彩色的 LED 指示灯,并且增加了功能以实现可调的控制功能或者逐渐变暗的亮度控制效果。在这一水平上的设计可扩展性对于制造商来说则意味着成本的节约。

在最近的一项原型设计项目中,一家电子解决方案的制造商开发出了触摸感应的开关面板,为客户针对同一产品线而同时设计的冰箱和洗碗机观感起到了协调的作用。除了在美学效果上做到了匹配外,制造商还希望能够修改为各不相同的家用电器与型号而提供的基本型的触摸式传感器示意图。这家制造商能够协助对整个用户界面的标准化,达到最佳的视觉冲击力、功能性,并且做到了与该客户现有及未来的家电产品的兼容性。可扩展的原型组件相对更长、更窄一些,采用集成的微控制器来实现面板功能。具体的小键盘设计则采用了多个紧密排列的电容式按钮、滑块及回转型的指尖控制键,每个都可以独立点亮,或者同时点亮,然后再逐渐的调节亮度。

LED 背光的设计采取覆膜和电路之间一层薄层的形式,与侧光技术或凸缘式的按钮相比,在家用电器上通常可以提供更加干净的美学效果。由于 LED 提供的是单点光源,显微织构可导致光束在背光区域上均匀的散布开来。两种原型设计都将成型光导与散射的 LED 照明结合到一起,在更大的可见覆膜表面区域上实现更加均匀一致的照明范围。采用了高速串行通信技术来管理照明控制与传感器报告,确保一致的响应度。

醒目、高效且稳健

质量特征和平滑的设计可以为家电的购买人产生第一印象。在家用电器的设计中,电容式触控输入的增长速度现已超过了机械式接口与电阻式触控功能。电容式开关是一种可扩展的使能技术,在直观的用户界面下可提供更高的整体可靠性以及更为引入注目的 LED 增强功能。定制的电容式设计可以整合并融入多种格式与布局的开关,以及各种触摸式和非触摸式产品的组合。下一代家电设计中的其他一些主要优势则包括:

  • 稳健而又高度可靠的固态设计,不存在发生磨损的运动部件
  • 无缝覆膜便于家电的清洁,良好耐受污染物和化学品
  • 厚聚酯覆膜或玻璃提供保护,轻触即可致动
  • 设计优雅,外观方案几乎不受限制色彩、材质及独一无二的 LED 背光解决方案
  • 简化了与功能控制单元和定制固件的集成

消费者信赖领先的家电品牌,所依赖的是高端产品的声誉及品质。电容式开关技术可以协助制造商在展厅中树立起自身的各个家电型号并实现差异化,紧紧抓住那些精通科技的买家的目光。

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