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光电开关的介绍与应用知识

光遮断器也称传输型光传感器,也可叫电光电开关。即在一个封装内将发光元件和测光元件面对面排列,通过探测其间是否有物体遮住光线来实现检测功能。发光元件使用的是输出高、寿命长的GaAs红外发光二极管。测光元件主要使用单光电晶体管,双光电晶体管或光电IC。

组合封装

二次注模封装

光电开关等效电路

该遮断器分为壳(Housing)型和二次模塑型。其中,组装型最为常用,是将发光管和接收管插在树脂壳内的光电开关。二次模塑型则应用于近来小型化产品。

  为了提高发光和测光效率,光电开关使用的发光及测光元件模塑树脂为无杂质的高纯度环氧树脂。为此,其与IC和晶体管等的树脂不同,在耐热性、机械性强度、耐溶剂性上有些弱。因此,在安装、使用以及电路设计时请注意以下几点。

  1、根据使用方法不同,红外发光二极管的使用电流有所不同。因此,需要分别决定光电晶体管的负荷电阻。如果负荷电阻的选定不适当,会发生器件不正常的问题。关键在于发射强度上下限定值的模拟。即暗电流的最大值、模拟电压和发射强度的一半。下图公式,表示限流电阻选定方法例,请务必在设计阶段确认。

  2、当光电开关2个以上并列使用时,如果将红外发光二极管的限流电阻并联使用,那麽由于VF差异会出现功能不能正常运转的情况。

负载电阻请参照以下计算范例

 

一般客户典型应用电路

 

 

1、由以上电路计算正向电流的算法,(当发射二极管的VF电压为1.3V时)

 

2、最小集电极电流IC

3、考虑赖性随着时间变化

  请注意,使用光电开关红外二极管具有固有的寿命,因此很容易受到时间的流逝出现性能下降的情况。

  假设按10年后减少50%来算

 

阀值电压:

 

 电路判定输入信号的高电平阀值电压都是在3.8,低电平阀值电压大约在1.0V,一般设计电路方案时都需要满足这个电压阀值范围

  最小负载电阻RL:

 

 最大负载电阻RL:

 

  以规格标注最大暗电流10UA来算:

 

 

从以上计算结果得到负载电阻RL的范围

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