4.2 光电控制方法技巧.ppt

§4.2. 光电控制 §4.2.1 光电继电器 §4.2.2 光电遥控 §4.2.3 光纤开关;§4.2.1 光电继电器; 光电继电器是用光控制继电器工作，从原理上讲，可归纳为亮通和暗通电路两类。;2．暗通光电控制电路; 继电器的优点是低压区与高压区完全绝缘，缺点是金属触电开、关时会打出火花，造成干扰和损坏。;三、双向可控硅触发电路; 可控硅二极管可用两个不同极性（P-N-P和N-P-N）晶体管来模拟，如图G1所示。当可控硅的栅极悬空时，BG1和BG2都处于截止状态，此时电路基本上没有电流流过负载电阻RL，当栅极输入一个正脉冲电压时，BG2导通，使BG1的基极电位下降，BG1因此开始导通，BG1的导通使得BG2的基极电位进一步升高，BG1的基极电位进一步下降，经过这一个正反馈过程使BG1和BG2进入饱和导通状态。;　　电路从截止状态进入导通状态后，这时栅极就算没有触发脉冲电路，由于正反馈的作用将保持导通状态不变——可控硅一旦触发后，门极对它将失去控制作用。如果此时在阳极和阴极加上反向电压，由于BG1和BG2均处于反向偏置状态，所以电路很快截止，另外如果加大负载电阻RL的阻值使电路电流减少，BG1和BG2的基极电流也将减少，当减少到某一个值时由于电路的正反馈作用，电路将很快从导通状态翻转为截止状态，我们称这个电流为维持电流。在实际应用中，我们可通过一个开关来短路可控硅的阳极和阴极，从而达到可控硅的关断。;4． 双向可控硅触发电路;四、光电继电器应用; 防止闪电等短时干扰的路灯控制电路如图4.2.1-9所示 ; 印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张，如果不是一张则发出报警讯响，停止印刷，待整理好纸张后，再开始工作。 ;3．光控电焊眼罩;3．光控电焊眼罩;4. 汽车车灯全自动控制器;光电继电器应用广泛，如自动开启自来水装置、煤气灶熄火自动保护器、冲床安全保护装置、光电防盗报警器、光电防火报警器、自动干手器。 原理与教材中介绍的内容相似，同学们可以自行设计和开发实用的光电控制产品。;图4.2.2-1 光电遥控原理图; 光电遥控原理如图4.2.2-1所示。这里，一个手握的??电遥控发射机可发射一束较宽的光束，这光束里含有控制功能的编码信号，此编码信号被远置的光电遥控接收机检测并被译码，通过接收机的输出端，被译码的信号通过处理后就可触发外部的装置，从而实现光电遥控的目的。;图4.2.2-3 示出了光电遥控接收机的原理框图 ;此图描绘了一个基本的六比特多通道系统。在这里，信号波形是由一个宽度为8mS的重复性的数据帧组成，; 每个数据帧包含了七比特的脉冲编码信息，而且每个比特均调制在大约30kHz的频率上。第一个比特的持续时间固定为1ms，它为译码器提供帧的同步；后面的六个数据比特均出现在1ms的时间间隔上而且每个比特都给出一种“开/关”的控制形式，宽度小于0.25ms的脉冲表示一种“关”或逻辑“0”的状态，而宽度大于 0.25 ms 的脉冲则表示一种“开”或逻辑“1’”的状态。在实际中，这六比特的编码波形可用来提供6路通道的同时遥控，也可用来提供64路通道的非同时遥控。; 490/922光电遥控系统。采用SL490集成芯片的光电发射机电路如图4.2.2-5所示; 采用SL486集成芯片的光电接收机电路如图4.2.2-6所示 ; 采用ML922集成芯片的接收机译码电路如图4.2.2-7所示。 ;§4.2.3 光纤开关 ;　　光开关是一种具有一个或多个可选择的传输窗口，可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。 ; 图4.2.3-2是各种直接型光纤开关的原理示意图，图（a）中，当手按下开关按钮时，光路被阻断，光线不通，当手离开按钮时，光路又接通，这样，输出端就可检测到信号的变化，从而发出控制信号。; 2．间接型光纤开关;　　　光纤开关寿命长，安全可靠，抗干扰强，尤其适合于潮湿、高温、强电磁干扰等应用场合，这种开关可以完全浸在液体中也能工作，也可安装到远离控制系统的地方，但此开关成本较高。;前沿——微光电机械开关;4 x 4： ;　　　这种二维光开关阵列插入损耗小于4dB，开关时间小于10ms。由于受光程损耗的限制，最大可以实现32×32端口。也可采用更先进的三维解决方案，它在N个输入光纤和N个输出光纤之间仅使用2N个微镜，由于每个微镜都有N个可能的位置，从而实现N×N开关阵列，突破二维方案的端口限制，但其驱动结构和监控