光電傳感器的靜電浪涌防護(hù)電路設(shè)計(jì)

光電傳感器簡(jiǎn)介和作用

光電傳感器通過光信號(hào)的發(fā)射、反射或遮擋，實(shí)現(xiàn)物體檢測(cè)、距離測(cè)量等功能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化（產(chǎn)線計(jì)數(shù)）、智能物流（AGV 導(dǎo)航）、安防監(jiān)控（紅外報(bào)警）等場(chǎng)景。

光電傳感器原理

典型的對(duì)射型 / 漫反射型光電傳感器，核心是 “光→電信號(hào)轉(zhuǎn)換電路”，配合 LED 狀態(tài)指示和晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載（如繼電器），利用光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)物理量檢測(cè)的器件：

1. 發(fā)射端：產(chǎn)生光信號(hào)（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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

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

靜電浪涌防護(hù)方案設(shè)計(jì)

雷卯電子采用?“分類防護(hù)”?策略，從電源端到信號(hào)接口構(gòu)建防護(hù)體系：

（1）電源端（棕線 + 藍(lán)線）防護(hù)

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

· 雷卯推薦方案：在棕線與藍(lán)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(biāo)準(zhǔn)浪涌）；

o 響應(yīng)時(shí)間≤1ns（快速鉗位）。

（2）信號(hào)輸出端（黑線、橙線）防護(hù)

· 風(fēng)險(xiǎn)：負(fù)載端的靜電（如繼電器觸點(diǎn)打火）反向侵入，擊穿晶體管集電極。

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

（3）控制輸入端（粉線）防護(hù)

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