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用户自行设计的电路

我们的许多激光光闸型号均可由简单的直流电路驱动。针对您的具体应用,自行设计和搭建简单电路可以节省成本。这在我们的OEM客户中很常见,他们通常在主电子系统中已有直流电源。

我们的激光安全光闸型号在设计上就考虑到了易于由简单直流电路驱动。而高速激光光闸则需要复杂的电路,难以自行设计。

对于工艺和安全型激光光闸型号,我们推荐的低成本电路是我们的“电子光闸控制器技术”页面上所示的电容放电电路。其优点在于成本最低、布局简单、元器件数量少,从而有助于提高平均无故障时间(MTBF)。缺点在于降压电阻上的功耗以及由此产生的热量。如果具备足够的散热表面,且电功率预算未接近上限,则应优先考虑此电路,以实现快速部署。

对于激光光闸这类机电设备,该电路能够实现从较高的“升压”电压到长期“保持”电压的平滑、绝热过渡。指数式的电压和电流衰减曲线,也恰好是电磁铁的“拉力”曲线。随着机械弹性簧片弹力的增大,该拉力逐渐衰减,从而在簧片到达开启状态时,实现更柔和的开启止动,并产生极小的机械回弹。

其他常见的电路方案通常是在设定的时间内施加“升压”电压,然后迅速降至较低电压以长期保持。这种方式效率更高。低压保持通常采用脉宽调制(PWM)技术实现,既可使用单独的电感,也可将激光光闸自身的电磁绕组作为开关电感。

存在一些实际限制,因为激光光闸可能具有高电感,而大多数PWM设计工作在音频频率以上(约30kHz)。一种变通方案是使用两组直流电源,通常为24V和5V,在升压和保持状态之间切换。许多OEM系统都提供24V和5V电源。

如果订购激光光闸时未配控制器,则默认用户将自行搭建驱动电路。

以下是影响电子性能的常见问题:

a. 热安装不足。激光光闸的电磁铁发热,无法将簧片拉至开启状态。对于安全光闸,其电功耗为1-10W,但温升通常来自光负载。请勿试图大幅提高保持电压来补偿安装不良。远离磁源或铁磁材料。

b. 激光光闸必须接收到规定的电压/电流。其作用力是非线性的,因此确保升压和保持电压均处于正确值至关重要。否则,会出现开启不一致的现象,与温度问题类似。请检查直流电源是否压降过大,双极型或场效应管等开关元件的压降是否过大,电缆线径是否足够以减小线路压降。在电容放电电路中,可增大电容值以获得更大的开启裕量。

c. 安装环境中的热、振动和冲击都会影响光闸性能。在振动和冲击较强的环境中,应适当提高保持电压。环境温度较高时也是如此。

d. 注意电路中的公差。连接器、电缆、开关和半导体器件很容易使24V电源压降至20V,请使用低损耗元件。

e. 两级电路必须正确校准以维持适当的保持状态。如果升压信号持续时间过短,光闸将无法完全开启。若处于临界状态,簧片的快速加速及由此产生的速度可能导致回弹,而非锁定在开启状态。当然,如果升压时间足够长,无论是否有回弹,最终都会稳定下来。理想的电路是在簧片行程约75%时,从升压电平(通常为24V)切换至保持电平(通常为5V)。除非经过适当补偿,否则升压与保持之间不应出现明显的电压跌落。

f. 高级电路可在光闸关闭前施加“制动”脉冲以缓冲撞击;开启时施加“电流斜坡”亦可缓冲开启冲击。我们的CX4000B PCB电路板具备所有这些功能。

 


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