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MK15干簧管传感器在柜门检测中开关延迟和电磁干扰的解决

近日在柜门检测的应用中使用了StandexMeder公司的MK15系列干簧管传感器,MK15系列干簧管的工作温度范围为-50-150℃,最大开关电压和电流分为200V、0.5Amps,最小击穿电压为320V,可以对电路中的其他器件进行合理保护。最大载流1.5Amps,最大触点额定功率10Watts,可以较好的应用于柜门检测。最大静态接触电阻值为150mΩ,动态接触电阻值为200mΩ,最长运行时间和释放时间分为0.5msec、0.1msec,可以在极短时间内快速做出反应。具有表面贴装和穿孔安装两种封装形式,可以有效减小PCB面积。


接下来为各位读者讲解笔者的设计方案及设计中遇到的问题:

当柜门开启时,触点K1打开,开关接到上半部电路,当柜门关闭时开关接到下半部电路。当触点K1打开时,会开启电子定时设备,在到达设定的时间后,会触发警报或者亮灯以提醒用户门还未关闭。


在设计之初,碰到了开关延迟的问题。如蓝色的波形所示。

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干簧管开关的测试图


笔者发现开关延迟问题在其他干簧管应用中也存在,因为干簧管传感器MK15存在一定的开关延迟,对此笔者尝试将两个1K电阻分别串联接入电路。接入之后发现开关延迟这一缺点可以被完美解决。


笔者在做PCB设计时发现干簧管传感器MK15电路PCB设计时存在电磁干扰问题,笔者做磁性设计时也遇到相同的问题,笔者使用了相同的解决方案,即减小MK15的布线间隙,保证线与线之间的间隙大于10mil,同时减小MK15的输出回路线长,尽可能减小回路面积。在使用该方法之后,笔者解决了电磁干扰问题。


同时在MK15的减震应用中提醒读者和设计人员应该注意如下几点:


1.因为干簧管比较脆弱,所以在设计过程中要注意干簧管两个管脚的间距,要稍微大一些,笔者建议为干簧管封装的1.3倍即可,这样可以减小因为热膨胀而引起的干簧管炸裂。


2.在干簧管的下方建议加垫海绵体,防止因为外力输入或机械振荡而使其破碎。

 

总结:

MK15干簧管传感器具有开关时间较短,功耗较低,性能稳定,价格便宜等众多优势,笔者建议使用世强公司代理的MK15干簧管传感器做柜门检测应用。


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