[其他]自动保护红外光电开关

说明书

本实用新型属于探测、自动控制等系统中的开关装置。

现有的红外光电开关内部均不设保护电路，因此接线端在电源极性接错或输出超载时，很容易损坏开关，且现有的开关其稳压部分功耗太大。

本实用新型针对上述红外光电开关的不足，进行了全新设计，目的是得到一种使用安全可靠、功耗低的自动保护红外光电开关。

图1为本实用新型的组成结构图。

图2为本实用新型的实施电路。

本实用新型的工作原理如图1所示，脉冲器产生脉冲信号，触发红外线发射管GL发出红外探测信号，如探测前方有物体，则经物体反射回来的脉冲光，进入接收管DU，经光电转换产生电信号，经放大进入选通放大开关电路，产生一脉冲，经积分加到施密特电路翻转，送自动保护驱动电路输出。外部直流电压经稳压电路，产生一稳定电压加在脉冲器、光电转换、放大、选通放大开关电路和施密特电路上。

下面根据实施例图2详述本实用新型，由时基5G555、三极管BG1、电阻R1、R2、R3、电容C1、C2组成脉冲器，产生脉冲触发红外线发射管GL发射出约50微秒的9100A°～9400A°红外线脉冲光，接收器DU处于等待状态，红外线脉冲光遇到被检物体时，从物体反射回来的脉冲光，进入DU，由DU和电阻R5组成光电转换电路，把光信号转换为电信号，经三极管BG2、电阻R6、R7、R8、R9和电容C4组成的放大电路放大，送入由三极管BG3、BG4、电阻R10、R11、R12、R28和二极管D9组成的选通放大开关电路，BG4集电极输出一个约50微秒正脉冲，通过电阻R13、R14和电容C6组成的积分电路积分，15毫秒后，产生一个≥3V的正电平信号，加到由三极管BG5、BG6、电阻R15、R16、R17、R18和R19组成的施密特电路，触发施密特电路翻转，BG6集电极产生的正电平经稳压管DW3和电阻R20分压加到自动保护驱动电路，自动保护驱动电路是由二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D13、三极管BG7、BG8、BG9、BG10、电阻R21、R22、R23、R24、恒流限流管DA1、DA2、电容C7、C8和稳压管DW4组成，D13为电源极性保护，当电源十端接负时，D13不通，保护电路。DW4为输出驱动BG8的保护，使加在BG8上的电压不会超过DW4的稳压值。输出超载时，BG9截止使BG10也截止，因此BG7也截止，导致BG8也截止，使输出为零，通过这一反馈保护技术使超载时，电路不会损坏。在输出端还接有由R25、发光二极管LD、二极管D8组成的指示电路。稳压器由三极管BG11、BG12、二极管D10、D11、D12、电阻R26、R27、稳压管DW1组成桥式稳压电路，其特点功耗低，这是由于DW1的限流电阻R27不是直接接在直流电源上，而是接在由D10、D11、D12和R26组成的桥上，因此R27上加的电压约为一个PN结的结电压，因此，流过R27和DW1的电流极小，即损耗小。本稳压器功效高，这是因为电流从桥上流过一部分，减少了BG12流过的电流，即对BG12的功率要求低，而稳压器的输出大。

本实用新型设计紧凑，性能好，工作电压范围宽，带有保护装置，使电源端口和输出端口接错时，也不会损坏开关。

本实用新型应用广泛，可用各种探测、检测和自动控制系统中，输出端可直接与微机连接。

附图2的元件取值：

R1：130K，R2：6.8K，R3：20Ω，R4：300Ω，R5：5.6K，R6：170Ω，R7：27K，R8：24K，R9：2K，R10：100K，R11：51K，R12：2K，R13：1.5K，R14：82K，R15：24K，R16：3.9K，R17：10K，R18：33K，R19：12K，R20：68K，R21：1K，R22：1M，R23：3K，R24：12K，R25：3K，R26：1K，R27：1K，R28：680Ω。

电容：

C1：0.01μF，C2：0.01μF，C3：0.01μF，C4：10μF，C5：0.01μF，C6：0.47μF，C7：1000PF，C8：0.01μF，C9：100μF，C10：100μF，C11：100μF。

二极管：

D1＝D2＝D3＝D4＝D5＝D6＝D8＝D9＝D10＝D11＝D12：2CP10，D7：2CK82，D13：IN4001。

稳压管：

DW1：9±0.5V，DW2：6.8±0.5V，DW3：4.7±0.5V，DW4：40V。

三极管：