Eine robuste Touch-Bedienoberfläche für Haushaltsgeräte

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Touch-Schaltfläche ist robust gegenüber Störquellen

Mit der kapazitiven Technik lassen sich elegante und moderne Schnittstellen umsetzen. Aber wie sieht es mit der Sicherheit aus? Der Weiße-Ware-Markt ist sehr streng in Bezug auf Sicherheitsvorschriften und Ausnahmen sind nicht erlaubt. Deshalb müssen Touch-Schaltflächen so sicher sein wie die mechanischen Pendants und unter allen Umgebungsbedingungen funktionieren.

Die Haushaltsgeräte müssen viele Tests bestehen, wobei besonders die Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung und leitungsgebundenen Signalen kritisch ist. Die Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischer Strahlung gewährleistet die Funktionsfähigkeit auch bei unerwünschten Hochfrequenz-Störungen durch externe Elemente, wie Leuchtstoffröhren oder Antennen.

Die Störfestigkeit gegenüber leitungsgebundenen Signalen bezieht sich auf die Unempfindlichkeit des Produkts gegenüber unerwünschten Hochfrequenz-Störspannungen und -strömen, die über externe Leitungen und Kabel ins Gerät übertragen werden. Leitungsgebundene Störungen sind normalerweise immer Gleichtaktstörungen und können über Anschlusskabel in ein Gerät eindringen. Die Pass/Fail-Kriterien sind von der Verwendung und der Funktion des Produktes abhängig. Hier empfiehlt die Norm IEC/EN 61000 vier allgemeine Klassifikationen:

• Klasse A: es darf keine nennenswerte Beeinträchtigung des Betriebs oder der Funktionalität auftreten.

• Klasse B: eine gewisse Beeinträchtigung des Betriebs ist möglich, aber das Produkt kann ohne Eingriff durch den Anwender wieder in den Normalbetrieb zurückkehren, sobald die Störung wegfällt. Es darf keine Änderung des Betriebszustands oder ein Verlust von Daten auftreten.

• Klasse C: der Betrieb des Haushaltsgeräts wird gestört und es ist ein Bedienereingriff erforderlich, um zum ordnungsgemäßen Betrieb zurückzukehren. Auch hier darf kein Verlust von Daten auftreten.

• Klasse D: nicht zu behebende Beeinträchtigung der Funktion oder Leistung. Ein Verlust von Daten ist möglich.

In den meisten Fällen werden die Haushaltsgeräte entsprechend der Klasse B qualifiziert, oftmals ist aber auch die Klasse A das Ziel, um mehr Spielraum in der Zertifizierungsphase zu haben. Der Baustein bietet verschiedene Möglichkeiten, um Störungen einfach zu unterdrücken. So kann der PTC einen Widerstand in Serie schalten, dessen Wert auf bis zu 100 kOhm erhöht werden kann. Dieser Widerstand ist für leitungsgebundene Störungen ideal, da er den Rückflusspfad zu Erde erhöht und sich die Störungen somit alternative Pfade, idealerweise die Masse, suchen müssen. Für Störungen durch elektromagnetische Strahlung lässt sich ein ähnlicher Ansatz nutzen, wobei ein externer Widerstand in Reihe zu den Elektroden und nahe an den Pins geschaltet wird. Dieser wirkt wie ein Tiefpass-Filter, der eine Übersteuerung verhindert.

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