光電傳感器的靜電浪涌防護電路設計

光電傳感器簡介和作用

光電傳感器通過光信號的發(fā)射、反射或遮擋，實現(xiàn)物體檢測、距離測量等功能，廣泛應用于工業(yè)自動化（產(chǎn)線計數(shù)）、智能物流（AGV 導航）、安防監(jiān)控（紅外報警）等場景。

光電傳感器原理

典型的對射型 / 漫反射型光電傳感器，核心是 “光→電信號轉換電路”，配合 LED 狀態(tài)指示和晶體管驅(qū)動負載（如繼電器），利用光電效應實現(xiàn)物理量檢測的器件：

1. 發(fā)射端：產(chǎn)生光信號（如紅外 LED、激光二極管）；

2. 接收端：光敏元件（如光敏二極管、光敏電阻）將光信號轉換為電信號；

3. 信號處理電路：放大、整形電信號，輸出至 MCU 或控制系統(tǒng)。

靜電浪涌防護方案設計

雷卯電子采用?“分類防護”?策略，從電源端到信號接口構建防護體系：

（1）電源端（棕線 + 藍線）防護

· 風險：10~30V 電源易受浪涌沖擊（如雷擊感應的上百伏脈沖），直接損壞主電路。

· 雷卯推薦方案：在棕線與藍線之間并聯(lián)小體積、高功率的?TVS 管SMBJ33CA：

o 覆蓋 10~30V 工作范圍，留有余量；

o 峰值脈沖功率（P?）400W（IEC 61000-4-5 標準浪涌）；

o 響應時間≤1ns（快速鉗位）。

（2）信號輸出端（黑線、橙線）防護

· 風險：負載端的靜電（如繼電器觸點打火）反向侵入，擊穿晶體管集電極。

· 方案：在黑線、橙線與藍線之間各并聯(lián)小體積的ESD二極管SD36C，SOD323超小封裝，進行靜電浪涌二極防護，覆蓋10-30V電源電壓，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電30kV，空氣放電30kV。

（3）控制輸入端（粉線）防護

· 方案：在粉線控制端與藍線之間并聯(lián)小體積的?ESD二極管ESDA05CP30，有效保護主控MCU，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電30kV，空氣放電30kV。