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有活力的电器工业开关

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  实践证明:好的开关和开关装置技术继续在电器工业中占有地位。毕竟,恒温开关和标准的按钮开关等产品一直被证明是可靠的和低成本的设备,而且它们也很容易应用。但问题是电器设计需要变化。

变化的一个方面是在电器产品中越来越多的数字技术的应用。对于数字家电设备,已经有了一个大的改变。数字家电设备要求开关有非常低的负载和高标准的操作。数字技术的普及率在地区和地区之间不相同,亚洲和欧洲的普及率要领先于美国。尽管美国的数字技术也在发展,但日本已有大约80%的洗衣机使用了微处理器和薄膜开关,比美国的百分比高。对于烤箱内的温度调节,数字信号控制器能提供更精确的温度控制。但美国的消费者对这些技术不关心,对数字化的优点印象也不深,比较而言,他们对价格更敏感,而欧洲的消费者却与此相反。一些电器公司可能在外部考虑传统的控制,但是在内部却要运用数字化控制。

总的来说,很多供应商已注意到了消费者需求的混合化。在用户接口方面,电器公司的要求包括有触头的传统开关和固态的开关应用。供应商正和电器公司一起努力,希望使成本最小的同时使其性能最优。

达到最佳的应用

电器公司如何达到最佳的开关解决方案?详细了解电力负荷情况是很重要的。有时候电器公司设计一个开关只是单独基于产品的额定功率。比如,假定一个最大熔断极限是10A的开关,在50mA也应能正常工作,这看起来可能是合理的,但是事实上常常并非如此。开关制造商能帮助OEM厂商消除潜在的缺陷。

此外,当选用一个开关时,电器公司应该知道开关的接通和切断电流和电压。由于现在重视能源节约,所以温度控制在一些电器应用中特别重要。美国Madison 公司对商用的热电偶和热电阻的温度传感器有比较高的兴趣,他们采取的方法是在一个液位开关设计中增加一个温度传感器。那将是热电偶或者热电阻的温度传感器,这个“复合”开关的优点是它能监控两种情形,并且由于它是由两个设备变为一个的“复合”设备,所以也降低了安装设计成本和硬件成本。

在某些情况下,达到最优化的开关的方法意味着它将超出开关本身的价值并提供增值服务,比如开关装配。例如,中国香港的Toneluck公司报道说,他们公司在欧洲销售的是用于热水器上的微动开关。电器生产商需要在整个压力开关内装配这个微动开关。现在,Toneluck公司制造该微动开关,设计整个压力开关,并按照电器生产商的规范校准它。据说,通过综合所有的装配过程,这个方法使总成本下降了30%。

提高安全标准

用户安全的高标准继续是开关应用的目标。现在,许多应用中正在使用双重职能的保护装置,保护消费者的安全。自保温度控制器就是这样的一个装置。在这个装置中加入一些类型的内在的热源,连同温度控制开关装置一起为产品的用户提供额外的保护等级。应用Portage公司的Model (S)系列的温度调节器,在终端用户发生故障或者误用时,这个设备能起作用,开关装置的温度控制器部分能打开回路,断开应用中的电源。内在的热源供出能量,提供足够的热量防止开关装置的温度控制部分自动的中断在应用中的电源。复位这个装置的唯一方法是关掉内在热源的电源或者说是拔掉插座上的插头。一旦断开了电源,内在的热源不再供热,并在重新复位之前使整个装置冷却下来

这种类型的双重职能的装置尤其适用于食物搅碎器和食物加工机械。通过增加一个辅助的保护措施,在主电源开关仍然闭合或者这个装置插接在插座中时,也能保护消费者的安全。

很多开关制造商不仅尽力满足地方性的标准,而且尽力满足全世界的测试要求。如UL、CSA、VDE、TUV、NEMKO等国际检测标准。

在未来大约10年的时间里,会有一个有用的通用标准,这个通用标准是由安全认证机构UL和VDE统一的,UL和VDE已经允诺采用一个这个标准,UL已经开始逐步淘汰现有的UL 1054认证标准。有一个新版本的标准,它在欧洲是有效的。根据欧洲家用电气产品安全标准总则EN 60335-1,通过一个灼热导线测验仪测试,电器工业将面对有关开关易燃性的更苛刻的标准。

触摸式的解决方案

在触摸面板应用里,仍然需要触感技术。通过金属薄膜开关的应用或者其它的方法来完成,这也包括离散开关的应用。

薄膜技术和机械按键的一个替换方案是应用先进的压电(piezo)技术。美国Barantec公司报道说,他们的压电技术是取得专利的。因为没有可移动的部分,消除了薄膜技术固有的缺点,所以故障比较少。这个产品是一个完全密封的整体式结构,这使它可以在苛刻的环境要求中操作使用。这个开关在金属层的后面。这个压电开关测量的力,即金属的真实偏差。它不是一个电容开关,它能感知金属表面的手指按压,但是,当戴手套按压它时,它不能正常工作。

Baran公司达到压电技术的一个原则是:所有必要的元件装配到一个单独的单元里,即是一个模块产品,因此消除了薄膜技术固有的缺点。

开关和传感元件

传感器正在电器开关中起着比较大的作用。有些公司已经延伸了他们的技术,包括应用传感器解决方案提供流量、混浊度、压力、振动以及其它的主要的测量输入。

真空吸尘器的一个发展是应用了美国Kurz LLC公司的速度自动调节器(ASA)。真空吸尘器的电力消耗根据被清洁表面的类型而定,因此,当用吸尘器清洁地毯时电力消耗比较少,当用吸尘器清洁坚硬的地板时电力消耗比较多,并使用户能够清洁在小裂缝和间隙里的难吸取的、深嵌入的垃圾。Kurz公司的总经理Heinz Kutschera解释说,ASA由固定在一个电子控制装置上的压力开关组成。它正被一些公司,比如Miele、Electrolux、BSH Bosch und Siemens Hausger妕e公司应用。

美国的Therm-O-Disc公司已经采取了他们温度开关,并且已经把他们的产品应用在液面高度传感和流量传感中。该公司的产品经理Martin Leslie说,我们公司的液位传感器应用一个或多个热电偶来传感液位,我们已经开发了一个流体传感器,它应用特别密封的热敏元件和某些专用软件。这两个技术的结果是:不用移动部件,我们的产品就能传感液位或者流量。

Leslie先生解释说,公司也开发了一些产品,这些产品把双金属材料的恒温开关和密封的热敏元件探测器结合在一个插件里,为用户带来附加值。我们也正进行聚合物产品的开发,这个产品不是响应温度的开关,而是响应在空中的某一气体的开关,因此我们能给我们的用户提供一个气体感测器。这些技术被证明是先进的。在不久的将来,我们公司计划销售以这些技术为基础的实际产品。

发表时间:2007年1月10日   美国Appliance杂志

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