按結構分類
光電開關按結構可分為放大器分離型、放大器內(nèi)藏型和電源內(nèi)藏型三類。
1)放大器分離型是將放大器與傳感器分離,并采用專用集成電路和混合安裝工藝制成,由于傳感器具有超小型和多品種的特點,而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能,可設置亮、音動切換開關,能控制6種輸出狀態(tài),兼有接點和電平兩種輸出方式。
2)放大器內(nèi)藏型是將放大器與傳感一體化,采用專用集成電路和表面安裝工藝制成,使用直流電源工作。其響應速度局面(有0.1ms和1ms兩種),能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉(zhuǎn)換亮、暗動,并可設置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式,能防止相互干擾,在系統(tǒng)安裝中十分方便。
3)電源內(nèi)藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化,采用專用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源,適用于在生產(chǎn)現(xiàn)場取代接觸式行程開關,可直接用于強電控制電路。也可自行設置自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示燈,輸出備有SSR固態(tài)繼電器或繼電器常開、常閉接點,可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統(tǒng)中。
光電開關工作原理
由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后,由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當被測物體進入受光器作用范圍時,被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號,再經(jīng)放大器放大和同步選通整形,然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾,最后經(jīng)延時(或不延時)觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關控制信號。
光電開關一般都具有良好的回差特性,因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài),從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時,自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū),以隨時監(jiān)視光電開關的工作。

光電開關
光電開關是傳感器大家族中的成員,它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的(即電緣絕),所以它可以在許多場合得到應用。
采用集成電路技術和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關器件,具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關,它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等,可非接觸,無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。接觸式行程開關存在響應速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點,而晶體管接近開關的作用距離短,不能直接檢測非金屬材料。但是,新型光電開關則克服了它們的上述缺點,而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁干擾能力強。
這種新型的光電開關已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸多領域。此外,利用紅外線的隱蔽性,還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。
在維修開關電源的時候可以采用降壓檢修法。其方法是:將顯示器的電源插頭接在一個交流調(diào)壓器上,再把調(diào)壓
電器開關
電器開關(9張)
器的輸出電壓調(diào)到100V左右,然后通電檢修,并逐次提高電源電壓來檢修。
故障實例一:開機便燒壞保險,輸出電壓為零。這種情況一般是由于開關管被擊穿,發(fā)射極和集電極短路所造成的。此時可先將開關管拆下,測其發(fā)射極和集電極對地電阻,如為零或很小,則換掉即可。但也要檢查下其它元器件有無問題后方能開機。
故障實例二:光柵出現(xiàn)“S”形的扭曲。這種問題應重點檢查濾波電路和穩(wěn)壓電路,一般是因為有一只二極管斷路,由全波整流變成半波整流,這也可能是其濾波電容容量減少所致。
故障實例三:交流220V整流濾波電路出現(xiàn)短路性故障,且開機燒保險。先檢查一下整流二極管有無短路、濾波電容是否嚴重漏電。還可拔去消磁線圈插頭,檢查一下消磁熱敏電阻有無短路性故障,如有應換新。
故障實例四:開機無光柵、無顯示、電源指示燈不亮,但未燒保險。這時應檢查交流互感變壓器是否開路、整流電路的限流電阻有無開路(燒斷)失效,或整流二極管是否斷路。
故障實例五:無光柵、無顯示,且機內(nèi)發(fā)出異常聲響。如發(fā)出“吱吱”聲,說明振蕩頻率低,應檢查與振蕩有關的元件,如發(fā)出“嗒嗒”聲,說明電源過流保護,應檢查過流保護電路。

穩(wěn)壓器
開關穩(wěn)壓器系統(tǒng)LTM4601AHVMPV,該器件具有鎖相環(huán)和輸出跟蹤功能,為要求苛刻的軍事和航空應用而設計。LTM4601AHVMPV在-55℃至125℃的溫度范圍內(nèi)經(jīng)過完全測試。該器件采用15mm x 15mm x 2.8mm*塑料焊盤網(wǎng)格陣列(LGA)封裝,僅重1.7g。這種緊湊的LGA封裝可用于大功率DC/DC解決方案,因為它與類似尺寸的球柵陣列(BGA)封裝相比熱阻較低。LTM4601AHVMPV全部由凌力爾特公司的硅片組成,并經(jīng)過嚴格的內(nèi)部測試,讓要求苛刻的高可靠性應用擁有組件級可靠性和業(yè)界領先性能。
LTM4601AHVMPV是開關模式同步DC/DC降壓型穩(wěn)壓器,具有內(nèi)置電感器,支持電源組件和補償電路。該器件在4.5V至28V的輸入電源范圍內(nèi)工作,調(diào)節(jié)輸出電壓范圍為0.6V至5V。這個DC/DC微型模塊穩(wěn)壓器可以提供12A連續(xù)負載電流(峰值為14A),或者可以并聯(lián)以實現(xiàn)高達48A的電流共享。它實現(xiàn)高達92%的效率。像LTM4601AHVMPV這類DC/DC微型模塊穩(wěn)壓器可以簡化電源設計和結構,僅需要大容量輸入和輸出電容器以及一個電阻就可設置輸出電壓。
LTM4601AHVMPV DC/DC微型模塊穩(wěn)壓器的LGA封裝允許表面貼裝組裝,可以像所有表面貼裝IC那樣進行處理和組裝。另外,其扁平設計允許該器件焊接在印刷電路板的背面,從而為先進的數(shù)字集成電路騰出了寶貴的電路板空間。LTM4601AHVMPV對輸出過壓和短路情況有自我保護能力。以1,000片為單位批量購買,每片價格為40.25美元。
性能概要:LTM4601AHVMPV
完整的12A DC/DC電源系統(tǒng);并聯(lián)可使電流高達48A
纖巧和薄型15mm x 15mm x 2.8mm高可靠性塑料LGA封裝
在-55℃至125℃工作溫度范圍內(nèi)測試
保證在-55℃時啟動
輸入電壓范圍為4.5V至28V;輸出為0.6V至5V
專用名詞
檢出距離:對射式和鏡面反射式光電開關的檢出距離是指光軸上無有效遮擋物,可穩(wěn)定檢出的較大距離。反射式光電開關的檢出距離則是可穩(wěn)定檢出標準檢測物的較大距離。
回差距離:回差距離指動作距離與復位距離之差。它用檢出距離的比率來表示,一般在檢出距離的20%以下。
響應時間:把從受光器初始有效受光到輸出動作所需的時間稱作響應時間。
復位應用時間:把從受光器初始有效遮光到輸出復位所需的時間稱為復位應用時間。
暗動:暗動(DARK ON):即遮光動作。它表示在進入受光器的光速減少到一定程序時或被全遮時,輸出晶體管將導通輸出。
亮動:亮動(LIGHT ON),也稱受光動作。它是指進入受光器的光束增加到一定量時,輸出晶體管導通且有輸出。
外同步輸入功能:在一般情況下,凡具有外部診斷輸入功能的光電開關,一般均具有外同步功能。
也就是說,可以據(jù)此在工作前預檢傳感器檢測是否正常。在工作中,利用此性質(zhì)也可隨時接受控制系統(tǒng)發(fā)出的運行或中斷指令。如果將前一個輸出與后一個外同步輸入進行串接,則可實現(xiàn)與門等功能。
雙控開關
雙控開關它一般應用在樓梯上下層或走道的兩頭等兩個不同的地方,能各自獨立控制同一盞電燈的點亮或熄滅。如圖提供了三種不同的接法, S1、S2均為1×2單刀雙擲開關,它們都能各自獨立控制燈E點亮或熄滅。其中圖(b)接法,因每個開關內(nèi)都同時存在電源的相線與零線,所以安裝時比較方便,但維修時需特別注意要謹防相、零線兩端頭短路。
開關柜
開關柜是一種電設備,外線先進入柜內(nèi)主控開關,然后進入分控開關,各分路按其需要設置。如儀表,自控,電動機磁力開關,各種交流接觸器等,有的還設高壓室與低壓室開關柜,設有高壓母線,如發(fā)電廠等,有的還設有為保主要設備的低周減載。
常見分類:
1、低壓抽出式開關柜
2、交流低壓配電柜
3、金屬鎧裝移開式開關柜
4、低壓固定分隔式開關柜
5、高壓電容器柜
6、高壓開關柜
延時開關
延時開關是使用電子元件繼電器安裝于開關之中,延時開關電路的一種開關。延時開關又分為聲控延時開關、光控延時開關、觸摸式延時開關等。延時開關的原理就是電磁繼電器的原理,繼電器的工作原理是,當繼電器線圈通電后,線圈中的鐵芯產(chǎn)生強大的電磁力,吸動銜鐵帶動簧片,使觸點1、2斷開,1、3接通。當線圈斷電后,彈簧使簧片復位,使觸點1、2接通,1、3斷開。我們只要把需要控制的電路接在觸點1、2間(1、2稱為常閉觸點)或觸點1、3間(稱為常開觸點),就可以利用繼電器達到某種控制的目的。
4098型繼電器線圈的工作電壓有3伏、6伏、9伏、12伏等多種規(guī)格。吸合時線圈中通過的電流約為50毫安左右,觸點間允許通過的電流可達1安培(250伏)。
工作原理:
將電源開關K2閉合,再按下按鈕開關K1,這時,晶體二極管V1、V2導通,繼電器吸合。同時電源對電容器C充電。當K1斷開后由于C已被充電,它將通過R和V1V2放電,從而維持三極管繼續(xù)導通,繼電器仍然吸合。經(jīng)過一段時間的放電,C兩極間電壓下降到一定值時,不足以維持三極管繼續(xù)導通,繼電器才釋放。從K1斷開到繼電器釋放的時間間隔稱為延時時間。它決定于R和C的大小。一般C為100微法時,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器R可獲得10秒至90秒的延時時間。若C取1000微法,則延時時間可達5分鐘以上。
繼電器上并聯(lián)的二極管起保護作用,防止繼電器斷電釋放時,由于自感產(chǎn)生高電壓損壞晶體三極管。
元件規(guī)格:J繼電器4098型工作電壓6V V1V2晶體三極管9014 VD晶體二極管2CP10或1N4001 R可調(diào)電阻器100k C電解電容器100u/6V K1按鈕開關。
焊接電路:
1、將各元件做焊前處理、鍍錫。
2、焊接繼電器。將繼電器插入印刷板上對應的小孔。將5個引腳焊好。注意焊接時間要盡量短些,焊點應圓而小。
3、焊接R和C、可調(diào)電阻器R焊好后再插入印刷電路板焊接。電解電容器C焊接時要注意正負引腳位置。
輕觸開關
輕觸開關,使用時輕輕點按開關按鈕就可使開關接通,當松開手時開關即斷開,其內(nèi)部結構是靠金屬彈片受力彈動來實現(xiàn)通斷的。如領弈的IKI系列輕觸開關。
輕觸開關由于體積小重量輕在電器方面得到廣泛的應用如:影音產(chǎn)品、.數(shù)碼產(chǎn)品、遙控器、通訊產(chǎn)品、家用電器、安防產(chǎn)品、玩具、電腦產(chǎn)品、醫(yī)療器材、汽車按鍵等等。
封裝種類:
1、SMT貼片;
2、DIP插件。
規(guī)格:6x6mm、12x12mm、5x5mm、3x6mm
輕觸開關主要技術參數(shù)
1、環(huán)保標準:有RoHS、無鹵、以及歐盟等地區(qū)對有害物質(zhì)管控值的限定。
2、額定電流、電壓:通常為毫安級,50mA 12VDC。
3、操作力度:50gf、100gf、160gf、260gf、320gf、520gf。
4、操作壽命:操作壽命一般與操作力度成反比,
拿160gf來說、通常6x6開關可以做到100萬次~300萬次壽命。
5、工作環(huán)境溫度:-25攝氏度到+70攝氏度
6、開關行程:0.25mm
開關電源
開關電源是利用現(xiàn)代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構成。開關電源和線性電源相比,二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長,但二者增長速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點上,反而高于開關電源,這一點稱為成本反轉(zhuǎn)點。隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關電源技術也在不斷地創(chuàng)新,這一成本反轉(zhuǎn)點日益向低輸出電力端移動,這為開關電源提供了廣闊的發(fā)展空間。
開關電源高頻化是其發(fā)展的方向,高頻化使開關電源小型化,并使開關電源進入更廣泛的應用領域,特別是在新技術領域的應用,推動了新技術產(chǎn)品的小型化、輕便化。另外開關電源的發(fā)展與應用在節(jié)約能源、節(jié)約資源及保護環(huán)境方面都具有重要的意義。開關電源中應用的電力電子器件主要為二極管、IGBT和MOSFET。SCR在開關電源輸入整流電路及軟啟動電路中有少量應用,GTR驅(qū)動困難,開關頻率低,逐漸被IGBT和MOSFET取代。
三個條件:
1、開關:電力電子器件工作在開關狀態(tài)而不是線性狀態(tài)
2、高頻:電力電子器件工作在高頻而不是接近工頻的低頻
3、直流:開關電源輸出的是直流而不是交流
開關電源一般有三種工作模式:頻率、脈沖寬度固定模式,頻率固定、脈沖寬度可變模式,頻率、脈沖寬度可變模式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;后兩種工作模式多用于開關穩(wěn)壓電源。另外,開關電源輸出電壓也有三種工作方式:直接輸出電壓方式、平均值輸出電壓方式、幅值輸出電壓方式。同樣,前一種工作方式多用于DC/AC逆變電源,或DC/DC電壓變換;后兩種工作方式多用于開關穩(wěn)壓電源。
根據(jù)開關器件在電路中連接的方式,比較廣泛使用的開關電源,大體上可分為:串聯(lián)式開關電源、并聯(lián)式開關電源、變壓器式開關電源等三大類。其中,變壓器式開關電源(后面簡稱變壓器開關電源)還可以進一步分成:推挽式、半橋式、全橋式等多種;根據(jù)變壓器的激勵和輸出電壓的相位,又可以分成:正激式、反激式、單激式和雙激式等多種;如果從用途上來分,還可以分成更多種類。 [1]
開關電源的分類:
人們在開關電源技術領域是邊開發(fā)相關電力電子器件,邊開發(fā)開關變頻技術,兩者相互促進推動著開關電源每年以超過兩位數(shù)字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發(fā)展。開關電源可分為AC/DC和DC/DC兩大類,DC/DC變換器現(xiàn)已實現(xiàn)模塊化,且設計技術及生產(chǎn)工藝在國內(nèi)外均已成熟和標準化,并已得到用戶的認可,但AC/DC的模塊化,因其自身的特性使得在模塊化的進程中,遇到較為復雜的技術和工藝制造問題。以下分別對兩類開關電源的結構和特性作以闡述。
接地
開關電源比線性電源會產(chǎn)生更多的干擾,對共模干擾敏感的用電設備,應采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制,開關電源均采取EMC電磁兼容措施,因此開關電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術的HA系列開關電源,將其FG端子接大地或接用戶機殼,方能滿足上述電磁兼容的要求。

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