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微型光电传感器输出电压高于其它电压,原因是什么?

问:某个微型光电传感器的输出电压高于其他微型光电传感器的输出电压。原因是什么?解决方法是什么?

答:原因:电路常数设定可能有误。具体来说,由于连接至接收器的光电晶体管的负载电阻太小,输出电压可能很高。

防范措施:设置合适的负载电阻值,纠正电路常数
请参考以下负载电阻设置错误导致的EE-SX1041 错误运行及通过计算合适的负载电阻值纠正错误的方法示例。

参考说明:
型号 EE-SX1041
示例名称:负载电阻值设置错误导致的错误运行
示例说明及原因:负载电阻值太小,因此光电晶体管无法通过回路电流。
(光电电流 IL < 回路电流 I2 + I3, 因此光电晶体管无法通过回路电流,输出V11 也不会减至被检测电压L以下。)

范例:在以下电路中使用 EE-SX1041

电路常数
R1 = 220 , RL = 10 k

被连接的IC 规格
输出电压低时,电流 I3 f 从IC流过: 0.1 mA

下面是详细的计算说明。
R1 = 220 M, 因此LED 正向电流IF = (VCC – VF)/R1 = (5 – 1.2)/220 = 17 mA. (公式1)
对于 EE-SX1041, 光电流标准值 IL = 0.5 至14 mA (当 IF = 20 mA 时)。如果使用比例计算法计算 IL, 则 IL =否0.425 至 11.9 mA (当 IF = 17 mA时)。(公式2)
电路电流 I2 + I3 = (VCC – VCE (sat))/RL + I3 = (5 – 0.1)/10 k + 0.1 = 0.59 mA.(公式3)
使用公式2和公式3计算所得的值的关系为
IL = 0.425 mA < I2 + I3 = 0.59 mA ,因此光电晶体管不会通过电路电流。且如果光电晶体管安装在光电流IL规定的下限附近时,输出将达不到 L (在本例中,当IF = 20 mA时接近 0.5 mA)。)
(传感器的光电流IL 会变动,因此即使原型阶段不出问题,开始批量生产后传感器的变动也可能导致错误运行。请进行计算并检查是否即使当传感器在规定的光电流 IL 下限附近时也不会出现问题。)

纠正程序:
改变负载电阻 RL
(对于以上电路,请将负载电阻RL 设置在约47 k 。)

计算程序:
微型光电传感器通常设计为考虑到随着时间推移发生的退化和温度特征负载电阻值减少为初始值IL 的50%。
因此,必须进行设置,这样IL x 0.5 > I2 + I3.
使用上述计算示例进行计算,
IL = 0.425 mA x 0.5 > I2 + I3
0.212 > I2 + I3
0.212 > (VCC – VCE (sat))/RL + 0.1
RL > ((5 – 0.1)/(0.212 - 0.1)) = 43.8k 因此
RL = 约47 k .

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