푸시버튼

푸시버튼

1.명칭

푸시버튼이란? 누름단추 또는 푸시버튼이라고 부른다. 스위치는 일반적으로 버튼형태보다는 지렛대 형태에 가까우며 최소 하나의 극에 접촉해 있다. 푸시버튼은 일반적으로 두 접점을 구분하지 않는다.

 

2.역할

 

푸시버튼에는 최소 2개의 접점이 포함 되어 있으며 버튼이 눌릴 때 개방되거나 폐쇄된다. 내부에는 스프링이 들어 있어 외부에서 압력이 가해지면 버튼을 압력이 가해지기 이전의 위치로 되돌린다. 스위치와는 달리 일반적인 푸시버튼은 극이라고 하는 기본 접점이 없다. 하나의 푸시버튼으로 분리되어 있는 두 쌍의 접점을 동시에 열거나 닫을 수 있는 모델을 쌍극형 푸시버튼이라고 부르는 경우가 있는데 이 용어는 약간 혼란의 여지가 있다. 여러 개의 접점 쌍을 가지는 슬라이드형 푸시버튼의 기호는 여러 가지가 있다.

 

3.작동원리

버튼에 가해지는 아래 방향의 힘에 저항을 생성하는 리턴 스프링, 그리고 버튼이 눌려 있는 상태에서 각각의 접촉을 유지하고 연결을 단단히 하기 위한 스프링이 각각의 접점 위에 하나씩 있다. 위의 두 접점은 전기적으로 연결된다. 

 

 4.다양한 유형

 

극과 접점

푸시버튼 내부의 극과 접점의 개수를 나타내는 약어는 스위치의 속성을 나타내는 약어와 동일하다.

 

SPST 또는 1P1T

:단극 단접점형

 

DPST 또는 2P1T

:쌍극 단접점형

 

SPDT 또는 1P2T

:단극 쌍접점형

 

3PST 또는 3P1T

:삼극 단접점형

 

스위치에는 중앙에 추가 위치가 있지만 일반적인 푸시버튼에는 이런 위치가 없다.

 

개폐동작

​푸시버튼이 눌려 있는 순간의 상태는 괄호로 표시했다. 버튼이 풀리면 괄호를 표기하지 않은 상태로 되돌아간다.

 

OFF-(ON) 또는 (ON)-OFF

:정상 상태에서 접점이 열려 있으며 버튼을 누를 때만 닫힌다. 이는 때로 make-to-make 연결 또는 A형 푸시버튼이라고 불린다.

 

ON-(OFF) 또는 (OFF)-ON

:정상 상태에서 접점이 닫혀 있으며 버튼을 누를 때만 열린다. 이는 때로 make-to-break 연결 또는 B형 푸시버튼이라고 불린다.

 

ON-(ON) 또는 (ON)-ON

:이것은 쌍접점 푸시버튼으로 두 접점이 정상 상태에서 닫혀 있는 형태이다.버튼이 눌리면, 첫 번째 세트의 접점이 열려 있고 다른 세트의 접점은 닫혀 있으며 이 상태는 버튼이 풀릴 때가지 유지된다. 이는 때로 C형 푸시버튼이라고 불린다.

 

단접점 푸시버튼의 경우, 상시닫힘 또는 상시열림을 줄여서 NC 또는 NO라고 부르기도 한다.

 

슬라이더

​슬라이더는 슬라이드 푸시버튼이라고 부르기도 하며 길고 좁은 케이스 내부를 가느다란 막대기가 움직이며 작동한다. 막대에서의 접점은 케이스 내부에 있는 다른 접점 위로 움직이며 접촉된다. 슬라이더 스위치와 매우 흡사한 이 부품은 가격이 저렴하고 소형이며 여러 접점을 연결할 수 있다.(일부 모델에서는 극의 개수가 최대 8개까지 있기도 하다) 그러나 이 스위치는 낮은 전류에서만 사용할 수 있으며 내구성에 제한이 있다. 또한 오염에도 취약하다.

 

스타일

​푸시버튼은 대부분 캡이 달리지 않은 채로 판매된다. 따라서 사용자는 캡의 스타일과 색상을 선택할 수 있다. 보통 작동기의 끝에 부착되는 캡은 밀어서 끼워 맞추는 푸시핏 형태이다. 모든 캡은 작동기 위에 스냅핏으로 결합된다.

발광 푸시버튼에는 소형 전구나 네온 전구 또는 LED가 들어 있다. 광원은 대부분 자체 단자를 2개 가지고 있으며 각 단자는 버튼 케이스에서 분리되어 있다. 이 단자는 버튼이 눌릴 때, 버튼이 풀릴 때, 아니면 기타 기본 상태에서 빛을 낼 수 있도록 회로에 연결된다. LED가 들어 있는 푸시버튼은 일반적으로 외부직렬 저항을 달아주어야 하며 저항값은 사용 전압에 따라 선택해야 한다.

 

설치 방식

​전형적인 패널 장착형 버튼은 패널의 구멍에 끼운 후 푸시버튼의 부싱에 있는 나사산에 너트를 조여 고정시키도록 되어 있다. 또는 푸시버튼 케이스 양쪽에 유연한 플라스틱 돌출부가 있어 패널을 적절한 크기로 잘라낸 후 끼워 넣을 수 있는 형태도 있다.

PC 푸시버튼(인쇄회로기판, 즉 PCB에 장착된 푸시버튼)도 흔히 사용되는 모델이다. PC 푸시버튼은 PCB에 장착한 후에는 두 가지 방법으로 고정시킨다. 하나는 제품을 조립할 때 케이스 앞면의 잘라낸 부분과 위치를 잘 맞춰 버튼을 노출시키는 방법이고 다른 하나는 제품 케이스에 (전기와 무관한) 외부 버튼이 달려 있는 경우 이 버튼의 위치와 푸시버튼의 적동기의 위치를 잘 맞춰 조립하는 것이다. 손가락으로 직접 조작할 수 있는 표면 실장형 푸시버튼은 흔치 않다.

 

밀폐형 푸시버튼

​밀폐형 푸시버튼은 약간의 추가 비용이 들지만 물,먼지,흙,기타 환경적 오염물질로부터 효과적으로 부품을 보호한다.

 

래칭 푸시버튼

​이 유형은 푸시푸시 래치라고도 하는데 내부에 기계적 래칫이 들어 있어 버튼이 한 번 눌릴 때마다 회전을 한다. 처음 버튼을 누르면 접점은 닫힌 상태로 걸리게 된다. 두 번 누를 대는 접점이 개방 상태로 돌아가고 그 후 이 과정은 반복이 된다. 이렇게 두 번 누르는 설계는 일반적으로 플래시 전등,오디오기기,자동차의 여러 작동에 응용된다. 래칭이라는 용어가 가장 널리 사용되긴 하지만, 푸시푸시,푸시 락,푸시 온, 그 외 여러 이름으로 불린다. 래칭 푸시버튼이 잠김 상태일 때 버튼은 래치가 걸리지 않은 상태보다 래치 상태일 때 가시적으로 더 낮게 들어가 있는 것을 알 수 있다. 그러나 제조사에서 이 같은 특성을 데이터시트에 항상 기재하지는 않는다.

 

페달 푸시버튼

​페달 푸시버튼은 일반적으로 사용하는 것보다 작동시키는 데 힘이 더 많이 든다. 페달은 튼튼한 구조를 가지고 있으며 흔히 진공청소기,오디오 전사도구,뮤지션들이 사용하는 스톰박스 등에서 찾아볼 수 있다.

 

키패드

​키패드는 12개에서 16개의 OFF-(ON) 버튼으로 구성된 사각형 어레이다. 키패드의 접점은 헤더를 통해 접촉되며 헤더는 리본 케이블에 연결 되거나 PCB에 삽입되기에 적합하다. 키패드 모델 중 일부는 각 버튼이 헤더와 분리된 접점과 연결되어 있고 모든 버튼이 하나의 그라운드를 공유하는 경우도 있다. 이보다 더 흔한 종류는 버튼이 매트릭스 구조로 배열된 것인데 이 때 버튼이 각각 눌릴 때 오직 한 쌍의 전도체만이 연결된다.

 

촉각 스위치

​촉각 스위치는 스위치라 불리긴 하지만 실제로는 소형 푸시버튼으로 크기가 사방 0.4"(1cm)이하이다. 이 버튼은 PCB에 삽입하거나 브레드보드에 납땜 없이 사용할 수 있도록 설계되었다. 이 스위치는 대부분의 경우 SPST식이지만 핀은 4개가 있으며 각 접점에 한 쌍의 핀이 연결되어 있다. 촉각 스위치는 PCB에 장착시키고 그 위에 멤브레인 패드를 덮는 경우가 일반적이다.

 

멤브레인 패드

​멤브레인 패드는 전자레인지 등에서 흔히 찾아볼 수 있으며 접점이 밀폐되어 있어 먼지나 물에 오염될 염려가 없다. 멤브레인 패드에 손가락으로 압력을 가하면 안에 숨어 있는 푸시버튼이 눌린다. 이러한 형태의 버튼은 일반적으로 특정 제품용으로 주문 제작되는 경우가 대부분이며 기성품으로 판매되는 경우는 드물다. 일부 과잉 생산된 제품들은 경매 웹사이트에서 찾아볼 수 있다.

 

라디오버튼

​라디오버튼이라는 용어는 기계적으로 서로 연결되어 있는 푸시버튼을 지칭하는데 사용된다. 이 푸시버튼 중 하나만이 한 번에 하나의 전기적 접촉을 만든다. 첫번째 버튼이 눌리면 해당 접점이 연결된다. 이 상태에서 두 번째 버튼이 눌리면 눌린 버튼이 래치에 걸리면서 첫 번째 버튼은 연결이 풀린다. 버튼은 순서와 상관없이 눌릴 수 있다. 이 시스템은 오디오 시스템에서 컴포넌트를 선택할 때 즉 한번에 단 하나의 입력만 허용될 대 적용하면 유용하다. 그러나 최근에는 라디오버튼의 사용이 점점 줄고 있다.

 

스냅 동작 스위치

​스냅 동작 스위치는 푸시버튼과 함께 설치될 수 있다. 이 스위치는 매우 정확한 동작과 높은 신뢰도를 제공하며 약 5A가량의 전류를 스위칭하는 능력이 있다. 그러나 스냅 동작 스위치는 거의 대부분 단극 장치이다.

 

비상용 스위치

​비상용 스위치는 상시닫힘 장치이며 대부분 대형 푸시버튼이 달려 있다. 이 버튼은 한번 눌리게 되면 OFF위치에서 단단히 고정되고 다시 원상 복구되지 않는다. 버튼의 가장자리가 버튼을 세게 고정시키는 역할을 하며 바깥 방향으로 잡아 당겨야 원래의 ON 상태로 돌아온다.

 

5.사용법

 

푸시버튼을 선택할 때는 전압,전류,내구성 등 기본적인 요구사항을 확인한 후에 모양,접촉 느낌,크기,각 제품의 조립형태 등을 고려한다. 다른 전자부품과 마찬가지로 푸시버튼 역시 먼지와 습기에 취약하다. 제품의 용도를 고려하여 필요한 경우 추가 비용이 들더라도 밀폐형 제품을 선택하는 것이 좋다. 푸시버튼을 이용해 높은 유도성 부하를 포함하는 장치를 제어할 때는 아크방전을 최소화하도록 스너버를 추가할 수 있다.

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6.주의사항

 

1.버튼이 없음

:푸시버튼 스위치를 주문할 때는 데이터시트를 꼼꼼히 읽고 캡이 포함되어 있는지 확인한다. 캡은 흔히 따로 판매되는 경우가 많고 다른 제조업체의 스위치와 호환되지 않는 경우가 많다.

 

2.장착상의 문제

:너트로 조이는 패널 장착형 푸시버튼은 사용 중 너트가 느슨해진 것을 모르고 버튼을 누르다가 버튼이 제품의 케이스 안족으로 떨어져 버리는 일이 발생할 수 있다. 이와는 반대로 너트를 너무 꽉 조이면 푸시버튼 부싱의 나사산이 뭉개질 수 있다. 특히 값싼 부품은 플라스틱을 몰딩하여 나사산을 만드는 경우가 많아 이런 일이 빈번히 발생한다. 이럴 대는 너트를 완전히 조이기 전에 순각접착제 등을 한방울 바르는 방법을 생각해 볼 수 있다. 너트 크기는 대단히 다양하며 시간만 들이면 대체용 너트를 쉽게 구할 수 있다.

 

3,LED 문제

:LED가 포함된 푸시버튼을 사용할 때는 스위치의 단자와 LED의 전력 단자를 구분하는 데 주의해야 한다. 제조업체의 데이터시트에서는 이를 구분하는 방법이 명료하게 나와 있지만 LED 단자의 극성이 명확히 표시되지 않는 경우도 있다. 다이오드 측정기를 사용할 수 없다면 스위치의 샘플을 이용해 3~5VDC와 2K 직렬저항으로 먼저 테스트를 한다. 저항을 연결한 후 LED 단자에 약한 전류를 흘렸을 때 극성이 올바르면 LED에 희미하게 불이 들어올 것이다. 극성이 틀렸다고 해도 저항이 LED를 보호하므로 LED가 손상될 정도는 아니다.

 

4.기타 문제

:아크방전,과부하,회로 단락,단자 유형이 잘못된 경우,접점 반동 등 푸시버튼에서 발생할 수 있는 여러 가지 문제는 일반적으로 스위치에서 발견되는 문제와 동일하다.