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光遮断器-光电断续器原理

发布时间:2010-03-05 18:06:59  来源:838电子    作者:838电子   更新20260613 081836

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图16是一组光遮断器的电路设计图,图中红色虚线表光遮断器,由一个发射器和两个光敏晶体管所构成,其中R1为限流电阻,避免电源电流太大而把发光二极管烧掉,而Q1、Q2为NPN晶体管用来做共射极放大器,放大输出信号,当光栅阻断A的光源时,则A输出端会产生一个由低电位到高电位的变化输出,若阻断B则B输出端产生输出,当光栅转动时会分别遮住A、B二光遮断器,产生二个相位不同的脉波,由脉波相位领先、落后的差异可以判断出光栅转动的方向。

设计注意:
    为了提升发光及受光效率,光断续器上的发光与受光组件的模铸树脂采用了无填充物(Filler)并具极高纯度的环氧树脂。与IC、晶体管等组件所使用的树脂不同,此种树脂在耐热性、机械强度、耐溶剂性等方面的表现较不理想。因此当您在操作、安装以及设计时,请特别注意电路设计时注意以下几点:

    红外线发光二极管的电流会依使用方法而异,因此必须根据不同的使用方法分别决定光电晶体管端的负载电阻。倘若您选择不适合的负载电阻时,将会产生装置无法动作的问题。838电子

重点在于放射强度上下限值之模拟。也就是暗电流(dark current)的最大值,以及临限电压(Threshold voltage)以及放射强度之减半值。

并列使用2个以上时,如果将红外线发光二极管端的阻抗设定为共享,则可能会因为VF差而造成二极管无法动作。

请参阅下列计算范例

负载电阻之计算范例
1、使用之电路


2、使用电路中的顺向电流IF


3、使用电路中集极电流IC之最小值

    若考虑时间变化的因素时,使用在光断续器的红外线发光二极管,由于会有时间变化的特性,因此有其使用寿命上的限制。若在低于额定输入值的条件下通电,并将光输出降低至初始值的50%,亦即所谓的半衰期作为其使用寿命的话,一般为10万小时。因此,当您在设计产品时,必须采用较宽裕的设计方式。

假设客户所使用电路的临限电压(Threshold voltage)为

4、负载电阻RL的最小值

5、负载电阻RL的最小值

6、此时,负载电阻RL的范围将会变化如下
36KΩ < R   < 100KΩ

引脚成型时必须注意下列几点。

在引脚成型时,需避免采用以根部为支点的成型方法,并在引脚为固定的状态下进行。
要将引脚折弯时,必须在距离引脚根部2mm以上的位置进行。
成型必须在焊接前进行。
成型时,需避免将同样的位置多次弯折。

安装时必须注意下列几点:

安装至基板时,引脚的间距与基板孔的间距必须相同,请不要自行增加或减少引脚的间距。
利用支架等进行定位时,必须考虑基板、产品尺寸公差等条件,而且请不要对引脚施加压力。

注) 请注意所使用材料的热膨胀系数。预热及焊接时由于热会造成支架膨胀或是收缩,因此可能会对引脚产生压力,因而造成断线的情形。

助焊剂需使用天然松香类的材料。请注意若使用含强酸或强碱性的助焊剂将有可能会发生腐蚀的情形。
使用表面安装型产品时,必须针对开封后的时间管理、焊垫?所使用的锡膏屏蔽厚度以及尺寸等特殊条件进行确认。

外壳插入型需避免在焊接后,利用扭转以及拉扯外壳(施力100g以上)的方式来确认其强度。否则有可能会导致卡榫折断或是外壳密合异常等情形。

安装产品时需注意下列几点:

安装上述类型的产品时,如果使用过大了的锁合扭力等时,可能会使安装底座发生短路的情形。

高速动作与反应速度之相关规定
进行高速切换时,必须注意断续器的反应速度。若作为利用μsec指令的ON-OFF信号以进行位置控制等的组件使用时,必须根据规格书所刊载的反应速度数据预留宽裕的设计。在高速下使用时,必须将负责控制功能的光电晶体管端的阻值调低。同时,请将红外线端的阻值调低,以便提高通过的电流值。
另外,若使用狭缝板等进行遮光或投光时,遮光部分必须设定为高于断续器狭缝板宽度的3 to 10%左右。



 


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