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&电容式触摸按键IC的设计方法与注意事项
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简介： 电容式触摸按键IC工作原理：任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变化的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC工作原理：任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变化的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰敏感得多，触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。介绍电容式触摸按键IC的设计方法与注意事项。一、触摸按键设计1.触摸PAD材料
触摸PAD可以用PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等。不管使用什么材料，按键感应盘必须紧密贴在面板上，中间不能有空气间隙。
当用平顶圆柱弹簧时，触摸线和弹簧连接处的PCB，镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径，保证弹簧即使被压缩到PCB板上，也不会接触到铺地。2.触摸PAD形状
原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。我们推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。3.触摸PAD面积大小
按键感应盘面积大小：最小4mm&4mm，最大30mm&30mm。实际面积大小根据灵敏度的需求而定，面积大小和灵敏度成正比。一般来说，按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍，并且增大电极的尺寸，可以提高信噪比。各个感应盘的形状、面积应该相同，以保证灵敏度一致。通常，在绝大多数应用里，12mm&12mm是个典型值。4.触摸PAD之间距离
各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些（大于5mm），这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做触摸PAD时，若触摸PAD间距离较近（5mm～10mm），触摸PAD必须用铺地隔离，参考图1。如果各个触摸PAD距离较远，也应该尽可能的铺地隔离。适当拉大各触摸PAD间的距离，对提高触摸灵敏度有一定帮助。二、触摸面板的选择1.触摸面板材料
面板必须选用绝缘材料，可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯（pvc）、尼龙、树脂玻璃等，按键正上方1mm以内不能有金属，触摸按键50mm以内的金属必须接地，否则，金属会影响案件的灵敏度。在生产过程中，要保持面板的材质和厚度不变，面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。2.触摸面板厚度
通常面板厚度设置在0～10mm之间。不同的材料对应着不同的典型厚度，例如亚克力材料一般设置在2mm～4mm之间，普通玻璃材料一般设置在3mm～6mm之间。3.双面胶
触摸按键PCB与触摸面板通过双面胶粘接，双面胶的厚度取0.1～0.15mm比较合适，推荐采用3M468MP，其厚度0.13mm。要求PCB与面板之间没有空气，因为空气的介电系数为1，与面板的介电系数差异较大。空气会对触摸按键的灵敏度影响很大。所以双面胶与面板，双面胶与PCB粘接，都是触摸按键生产装配中的关键工序，必须保证质量。
PCB与双面板粘接，PCB带双面胶与面板装配时都要用定位夹具完成装配，装配完成后，要人工或用夹具压紧。为了保证PCB板与面板之间没有空气，需要在双面板上开孔和排气槽，并且与PCB上开孔配合。设计夹紧夹具时，重点压触摸按键的部位，确保感应部位没有空气。三、电容式触摸按键IC的选择与应用
目前，世界知名电子元器件供应商均加大了对电容式触摸按键IC的应用研究，并推出了众多的专业芯片（本文简称触摸芯片），也有众多基于MCU集成类的IC，设计人员选择空间较大，可以根据功能的需求和芯片的性价比来选择适合设计需要的IC，也可以自己设计基于MCU的A/D口实现触摸IC，本文选用12按键带自校正功能的容性触摸感应器SC12A。
SC12A是带自校正的容性触摸感应器，可以检测12个感应盘是否被触摸。它可以通过任何非导电介质（如玻璃和塑料）来感应电容变化，这种电容感应的开关可以应用在很多电子产品上。1.特征
12个完全独立的触摸感应按键；保持自动校正，无需外部干预；按键输出经过完全消抖处理；多接口-I2C串行接口/BCD码输出；所有按键共用一个灵敏度电容。2.管脚
3.芯片功能
(1)初始化时间：上电复位后，芯片需要300ms进行初始化，计算感应管脚的环境电容，然后才能正常工作。
(2)灵敏度：由CDC端口接的电容值决定。数值越小，灵敏度越高。
(3)自校正：根据外部环境温度和湿度等的漂移，芯片会一直调整每个按键的电容基准参考值。从检测到按键开始，芯片会停止校正一段时间，这段时间大约15～50秒。然后芯片会继续自校正，也就是说检测按键有效的时间不会超过15～50秒。
(4)触摸反应时间：每个通道大约每隔12.5ms采样一次。经过按键消抖处理以后，检测到按键按下的反应时间大概是68毫秒，检测按键离开的反应时间大概是44毫秒。所以检测按键的最快频率大概是每秒9次。
(5)BCD码输出：SC12A可以检测多个按键同时有效。但是如果使用BCD码输出，就不能同时输出多个按键值。无按键时，BCD[3:0]输出为F。按键优先级由CIN0到CIN11依次降低。4.应用电路（如图1所示）
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关于创硕达
使用薄膜电容器时应注意的事项
&& ---深圳市创硕达电子有限公司
（一）工作电压
&& 器的选取取决于施加的最高电压，并受施加的电压波形、电流波形、频率、环境温度（电容器表面温度）、电容量等因素的影响。使用前请先检查电容器两端的电压波形、电流波形和频率是否在额定值内。
（二）工作电流
&& 通过电容器的脉冲（或交流）电流等于电容量C与电压上升速率的乘积，即I=C×dt/dt。
由于电容器存在损耗，在高频或高脉冲条件下使用时，通过电容器的脉冲（或交流）电流会使电容器自身发热而有温升，将会有热击穿的危险。因此，电容器安全使用条件不仅受额定电压的限制，而且受额定电流的限制。
当实际工作电流波形与给出的波形不同时，一般情况下聚酯薄膜电容器在内部温升为10℃或更小的情况下使用；聚丙烯薄膜电容器在内部温升为5℃或更小的情况下使用，电容器表面温度不允许超过额定上限温度。
&& 金属化薄膜电容器内部温升公式如下：
&& △T=I2rms*DF*ω/(β*S)
&& △T：电容器内部温升
Irms：通过电容器的有效电流值
&& DF：损耗角正切
ω：容抗（1/2πfc）
&& β：薄膜传热系数
S:电容器表面积
（三）各种波形的有效值换算关系
&&& 不同的波形有效值按下面的公式计算
（四）电容器充放电
&&& 由于电容器充放电电流取决于电容量和电压上升速率的乘积，即使是低电压充放电，也可能产生大的瞬间充放电电流，这可能会导致电容器性能的损害。当进行充放电时，请串联一个20Ω/V~1000Ω/V或更高的限流电阻，将充放电电流限制在规定范围内。如有发生电容器短路充放电现象，请将其列入不良品范围，不得使用。
（五）阻燃性
&&& 尽管在外封装中使用了耐火阻燃材料—助燃环氧树脂或外壳，但外部的持续高温或火焰仍可使电容器芯子变形而产生封装破裂，导致电容器芯子融化或燃烧。
（六）环境温度
&&& 电容器额定使用温度标准为85℃。当电容器实际使用温度超过额定使用温度（在最高使用温度范围内）时，电容器额定电压将随温度的升高而降低。电容器额定电压降低标准公式：
&& VC=VR*(165-TA)/80
&& VC:电容器在高温时可承受电压
VR:电容器额定电压
&& TA:电容器表面温升
四、保管方法及保管条件
&&& 湿度、灰尘、酸化性瓦斯（盐化水素，酸化水素，亚硫酸瓦斯），将对电容器外部电极之焊接端子产生劣化影响。
特别要避开高温多湿之场所，保存在-10~40℃，湿度85%以下，不可直接暴露于水或水气，以免水气侵入而破坏电容器。
如电容器保存时间超过一年，需重新进行电气性能检测后，方可使用。钽电解电容器使用中的注意事项--《电子元件与材料》1995年04期
钽电解电容器使用中的注意事项
【摘要】：简述了钽电解电容器的工作原理。作者对多年实际工作中与电子实用电路设计者的接触中所碰到的有关钽电容器在不同情况下使用时所产生的现象进行归纳和分析。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TM535.1【正文快照】：
钽电解电容器使用中的注意事项张声飞（北京国营７１８厂北京１０００１５）摘要简述了钽电解电容器的工作原理。作者对多年实际工作中与电子实用电路设计者的接触中所碰到的有关钽电容器在不同情况下使用时所产生的现象进行归纳和分析。关键词钽电解电容器，应用，注意事项
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