本實用新型涉及開關控制技術領域,具體涉及一種磁感應開關電路。
背景技術:
以前的兩線式磁感應開關多為磁簧開關,體積大、安裝不方便,磁簧開關為有接點磁感應開關,開關質(zhì)量差、耐用性低、容易損壞。磁簧開關還有許多其它內(nèi)在的劣勢,如,安裝及在有振動和沖擊時的應用中容易損壞,耐用性較差,由于機械磨損產(chǎn)生導致使用壽命有限,以及由于“接觸反彈”造成的可靠性問題。
可靠性和耐用性對磁簧開關來說是一個挑戰(zhàn),當磁簧開關的磁簧管腳焊接在電路上時,它們會產(chǎn)生彎曲,從而容易破壞磁簧管的玻璃封裝,致使開關不能使用,事實上,這種開關損壞現(xiàn)象非常頻繁,磁簧開關制造商需提供非常詳細的安裝說明并配合操作者非常專業(yè)細致的操作才可能降低這種損壞的發(fā)生。
磁簧開關還會受到振動和沖擊的影響,導致開關的觸點分離,嚴重影響元件的可靠性,并且機械式磁簧開關會隨著時間的推移而產(chǎn)生磨損。“觸點反彈”會導致多次通斷循環(huán)(斷/通/斷),造成磁簧開關的可靠性問題。同時,磁簧開關尺寸相對較大,功耗也較大,限制了其應用。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、可靠性高、使用壽命長、體積小、靈敏度高的NPN型三線式無接點電晶體磁感應開關。
為解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:一種NPN型三線式無接點電晶體磁感應開關,包括有金屬殼體、安裝在殼體內(nèi)的電路和安裝于殼體頭部的緊固螺栓,螺栓的螺紋為反牙,其特征在于:殼體內(nèi)的電路包括感應控制部分、穩(wěn)壓供電部分和輸出部分,穩(wěn)壓供電部分接輸入電源,輸出部分和穩(wěn)壓供電部分各自與感應控制部分連接;其中,感應控制部分采用感應磁敏探頭傳感器芯片,包括GMR、AMR或TMR,作為感應磁敏探頭IC2;感應磁敏探頭IC2的輸入端接穩(wěn)壓供電部分,輸出腳接開關管Q1的柵極;開關管Q1的源極接穩(wěn)壓供電部分,漏極接LED,LED接輸出三極管Q2的基極;輸出三極管Q2的發(fā)射極接輸入電源,集電極接負載。
所述穩(wěn)壓供電部分采用控制IC1作為控制芯片,其型號為CJ78L05,控制IC1的IN腳接輸入電源,其OUT腳接感應磁敏探頭IC2的輸入端和開關管Q1的源極。
所述輸出三極管Q2為PNP型三極管,型號為DTA143ZM;開關管Q1的型號為2SK3541,其源極連接有反向的二極管D1,二極管D1通過電容C1接輸入電源。
感應磁敏探頭IC2的具體型號包括有SM351LT和SM353LT。
在殼體上部具有燈孔,發(fā)光二極管為綠色LED,且對準該燈孔,當電路感應時,LED燈通電點亮,光線通過燈孔射出。
隨著制造商推動磁阻技術的發(fā)展,磁簧開關已經(jīng)不再是高靈敏度開關的唯一選擇。例如,霍尼韋爾新款Nanopower AMR傳感器IC(SM351LT和SM353LT)能夠與磁簧開關相同或更高的靈敏度。超高靈敏度產(chǎn)品SM351LT的動作靈敏度經(jīng)典型值為7G,最大值為11G, 高靈敏度產(chǎn)品SM353LT的動作靈敏度經(jīng)典型值為11G,最大值為20G,這意味著TMR傳感器的靈敏度比對應的高靈敏度磁簧開關相同或更高。TMR采用COMS技術,在磁性傳器內(nèi)置時鐘,從而賦予了傳感器睡眠/喚醒模式,以降低傳感器的功耗,例如,霍爾效應傳感器的功耗為3-8μA,新型TMR傳感器技術的功耗僅為360nA,從而使TMR傳感器可以替代大多數(shù)的磁簧開關,所需功耗甚至還不到磁簧開關的1/10。
本實用新型通過采用金屬殼體,不容易老化,外觀與氣缸的開槽相吻合,定位更穩(wěn)定;螺紋采用反牙,迫使鐵片向上運動頂住氣缸槽,使螺栓頂住開關向下運動頂住槽底部,開關與氣缸更貼合,從而感應更準確,更靈敏;內(nèi)部電路則采用GMR/AMR/TMR作為控制芯片,具有電路結構簡單、可靠性高、使用壽命長、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本實用新型電路原理圖;
圖2為本實用新型整體結構圖。
圖中,1為殼體,2為鐵片,3為螺栓,4為線材,5為燈孔。
具體實施方式
本實施例中,參照圖1和圖2,所述無接點電晶體雙色LED磁感應開關,包括有金屬殼體1、安裝在殼體1內(nèi)的電路和安裝于殼體1頭部的緊固螺栓3及固定開關的鐵片2,螺栓3的螺紋為反牙,線材4從殼體1接入;殼體1內(nèi)的電路包括感應控制部分、穩(wěn)壓供電部分和輸出部分,穩(wěn)壓供電部分接輸入電源,輸出部分和穩(wěn)壓供電部分各自與感應控制部分連接;其中,感應控制部分采用感應磁敏探頭傳感器芯片,包括GMR、AMR或TMR都可以,作為感應磁敏探頭IC2;感應磁敏探頭IC2的輸入端接穩(wěn)壓供電部分,輸出腳接開關管Q1的柵極;開關管Q1的源極接穩(wěn)壓供電部分,漏極接LED,LED接輸出三極管Q2的基極;輸出三極管Q2的發(fā)射極接輸入電源,集電極接負載。
所述穩(wěn)壓供電部分采用控制IC1作為控制芯片,其型號為CJ78L05,控制IC1的IN腳接輸入電源,其OUT腳接感應磁敏探頭IC2的輸入端和開關管Q1的源極。
所述輸出三極管Q2為PNP型三極管,型號為DTA143ZM;開關管Q1的型號為2SK3541,其源極連接有反向的二極管D1,二極管D1通過電容C1接輸入電源。
感應磁敏探頭IC2的具體型號包括有SM351LT和SM353LT。
在殼體1上部具有燈孔,發(fā)光二極管為紅色LED,且對準該燈孔5,當電路感應時,LED燈通電點亮,光線通過燈孔5射出。
電路工作原理:霍爾(GMR/AMR/TMR)感應磁敏探頭IC2是由對溫度變化不敏感的,對磁場變化相當敏感的強磁性材料制成的。當磁性開關進入磁環(huán)磁場內(nèi),因霍爾效應,感應磁敏探頭IC2輸出一個信號,此信號經(jīng)放大器處理,轉(zhuǎn)換成磁性開關的電壓信號,使磁性開關導通;當磁性開關離開磁環(huán)磁場后,霍爾效應消失,感應磁敏探頭IC2無信號輸出,使開關斷開。因感應磁敏探頭IC2是通過霍爾效應,控制感應磁敏探頭IC2內(nèi)電位差,產(chǎn)生一個輸出信號,經(jīng)信號放大器處理放大,所以為無接點電晶體磁感應開關。
開關在磁場范圍內(nèi)工作時,紅色LED燈。
穩(wěn)壓供電部分實現(xiàn)直流-直流變換,在輸入電壓的范圍為5~30V的范圍內(nèi),輸出2~5V的穩(wěn)定直流電壓,輸出電壓分辨率為0.1V,誤差小于等于0.05V,電壓調(diào)整率小于0.1%。
當感應磁敏探頭IC2進入磁場范圍時,輸出腳OUT1輸出一個信號,使開關管Q1導通,輸出一個信號給輸出三極管Q2,使輸出三極管Q2導通,紅色LED亮。
輸出三極管Q2對開關管Q1導通后的輸出電壓進行放大,然后提供一個輸出信號到負載,使負載導通。
以上已將本實用新型做一詳細說明,以上所述,僅為本實用新型之較佳實施例而已,當不能限定本實用新型實施范圍,即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾,皆應仍屬本實用新型涵蓋范圍內(nèi)。