Оптоэлектронное переключающее устройство

 

Л28ОУ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сакэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.05.78 (21) 2615189/18-21 с присоединением заявки _#_o— (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень . и 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. К..

Н ОЗК 17/78

Государственный комитет (53) УДК 621.382

<0ss.s) по делам нэобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

И. Ф. Тришечкин и А. С. Федотов (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области импульсной техники и электротехники и может быть использовано как бесконтактное переключающее устройство в средствах промышленной автоматики.

Известны и нашли широкое применение в мировой практике оптоэлектронные бесконтактные выключатели. Такие устройства включают в себя источник излучения, приемник излучения, усилитель тока приемника излучения, формирователь и усилитель мощности, коммутирующий цепь нагрузки (1).

Недостаток таких устройств — дополнительный источник питания для управления источником излучения, низкие функциональные возможности.

Известно также оптоэлектронное переключающее устройство, содержащее источник излучения, приемник излучения, выход которого через усилитель подключен к входу формирователя, инвертор и усилитель мощности (2).

Недостатком данного устройства является низкая надежность работы.

С целью повышения надежности работы в оптоэлектронное переключающее устройство, содержащее источник излучения, приемник излучения, выход которого через усилитель подключен к входу формирователя, инвертор и усилитель мощности, введен формирователь-повторитель и дополнительный усилитель мощности, причем выход формирователя через инвертор соединен с входом усилителя мощности, а через формирователь-повторитель — с входом дополш1тельного успл«теля мощности, выходы указанных усилителей мощности являются соответстьс1шо 1шверспым и прямым выходами устро1".ства, при этом цепи питания всех блоков, кроме дополнительного усилителя мощности и приемника излучения, объединены и последовательно подключены к псточшгку излучения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 излучения, представляющий сооой арсенпд-галиеВъ|11 светодl!од инфракрасного спектра, которьш включен плюсом к плюсовой шине п1панпя; приемник 2 излу1ения, представляющий собой кремниевый фотодиод, плюсом включенный на вход усилителя 3. 1Ioследнпй представляет собой эмпттерный повторитель, собранный на составном транзисторе. Выход усилителя 3 соединен с формирователеi;I 4, который coopBH HB TpBHBHсторах и представляет собой триггер

30 Ш м итта.

752807

Напряжение питания усилителя 3 и формирователя 4 стабилизируется. Выход формирователя 4 соединен с входом пнвертора

5. Ирвертор 5 и формирователь-повторитель 6 собраны на транзисторах и пред- 5 ставляют собой каскад с эмиттерной связью. Усилители мощности прямого 7 и инверсного 8 сигналов выполнены на транзисторах. Все элементы устройства размещены на изоляционной плате внутри кор- 10 пуса и залиты герметиком.

Устройство работает в режиме переключения.

При освещении приемника 2 излучения источником 1 излучения снимается сигнал 15 на выходе усилителя 8 логической единицы, а на выходе усилителя 7 — сигнал логического нуля.

При перекрывании светового потока коммутационным экраном сигнал па выходе 20 усилителя 8 — логический нуль, на выходе усилителя 7 — логическая единица.

Koãäà приемник 2 излучения освещен, то напряжение на нем минимально и оно повторяется усилителем 3. При этом формиро- 25 ватель 4 находится в таком положении, что на выходе имеется сигнал логического нуля, на выходе усилителя 8 — напряжение логической единицы. Ток, протекающий через источник 1 излучения, равен сумме токов усилителя 3, формирователя 4, инвертора 5, формирователя-повторителя 6 и усилителя 8 мощности инверсного сигнала.

При перекрывании светового потока напряжение на приемнике 2 излучения максимально и оно повторяется.

При этом ток через источник излучения будет меньше на величину, равную току через открытый транзистор усилителя 8 мощности инверсного сигнала, так как в 40 данном случае этот транзистор будет закрытт.

Такое включение источника излучения, прн котором ток .åðåç источник излучения минимален при перекрытом световом потоке и максимален при прохождении светового потока, позволяет создать положительную оптическую обратную связь. Это позволит создать необходимую релейность схемы, что в свою очередь стабилизирует работу устройства в условиях сильных вибраций.

Формула изобретения

Оптоэлектронное переключающее устройство, содержащее источник излучения, приемник излучения, выход которого через усилитель подключен к входу формирователя, инвертор и усилитель мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введен формирователь-повторитель и дополнительный усилитель мощности, причем выход формирователя через инвертор соединен с входом усилителя мощности, а через формирователь-повторитель — с входом дополнительного усилителя мощности, выходы указанных усилителей мощности являются соответственно инверсным и прямым выходами устройства, при этом цепи питания всех блоков, кроме дополнительного усилителя мощности и приемника излучения, обьединены и последовательно подключены к источнику излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Кв 2232883, кл. Н ОЗК

19/02, 1975.

2. Патент Великобритании X 1394444, кл. Н ОЗК 17/72, 1975 (прототип).

752807

Составитель Л. Скобелева

Техред В. Серякова Корректор А. Галахова

Редактор Н. Суханова типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1991/9 Изд. № 465 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5