專(zhuān)利名稱：一種光電管適配器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煉鋼用的行車(chē)吊具電器控制部件，更具體地說(shuō)，涉及 一種光電管適配器電路，該電路可供多個(gè)不同類(lèi)型的光電管工作。
技術(shù)背景在工業(yè)控制中常用到光電管和光電管適配器， 一對(duì)光電管由接受管和 發(fā)射管組成，當(dāng)發(fā)射管發(fā)出的紅外線被接受管接收，控制適配器的常開(kāi)觸 頭使其閉合，去控制電氣部件運(yùn)動(dòng)。例如，在煉鋼行業(yè)中的行車(chē)吊具是由 很多就是用光電管控制的，軋輥吊具是比較典型的，它的l個(gè)吊具上有四個(gè)抱臂就有4個(gè)適配器和4對(duì)光電管組成， 一對(duì)光電管對(duì)應(yīng)的兩個(gè)適配器 并聯(lián)輸出，抱臂的移動(dòng)停止實(shí)際上只有一對(duì)光電管的最后一個(gè)抱臂動(dòng)作停 止后起作用，然后通過(guò)適配器的觸頭送到控制電機(jī)接觸器的線圏，來(lái)達(dá)到 夾緊軋輥的目的。適配器與光電管結(jié)合使用非常單一，每對(duì)光電管對(duì)應(yīng)一 個(gè)適配器。適配器由交流220V整流為直流24V來(lái)進(jìn)行控制，光電管產(chǎn)品 為DC24V, PNP型和NPN型，要與配套的同型號(hào)適配器同時(shí)使用，適配 器內(nèi)部有射極放大電路對(duì)輸出電流進(jìn)行放大，才能帶動(dòng)負(fù)載，光電管不允 許直接帶負(fù)載。圖l是丹麥公司生廠的適配器的接線原理圖。從圖中可以 看出端子2、 IO為電源端子，端子l、 3、 4為繼電器觸頭端子，端子9、 7 接外部電源，端子7、 5接光電發(fā)射管LT,端子6、 8接光電接收管LR。 當(dāng)端子2、 IO接220V交流電源時(shí)，如果光電發(fā)射管LT和光電接收管LR 在一條直線上，發(fā)射管發(fā)'出的紅外線被接收管接收，小繼電器上的端子l、 3閉合，把所需的電壓送出，去控制相應(yīng)的設(shè)備。如果光電發(fā)射管LT和光 電接收管LR之間光被遮擋，端子l、 3就斷開(kāi)。輸出小繼電器的觸頭電壓 為250VAC/3A，或者120V/5A。上述的適配器就是一對(duì)光電管和一個(gè)適配器組成，在使用時(shí)一個(gè)適配 器只能控制一對(duì)光電管，并且適配器和光電管必須型號(hào)相同，如果不同則 不可使用。還有其接線方式比較煩瑣，調(diào)節(jié)延時(shí)必須要反復(fù)調(diào)整各路適配器上的電位器(光電管的使用和適配器成正比組合)，導(dǎo)致工作效率不高。 此外，這種單一的適配器還需要常常從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格也非常昂貴，導(dǎo)致 企業(yè)的生產(chǎn)成本提高。 實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)常見(jiàn)的適配器存在的一個(gè)適配器只能控制一對(duì)光電管，適配器和 所控制的光電管型號(hào)必須相同以及適配器和光電管接線煩瑣的缺點(diǎn)，本實(shí) 用新型的目的是提供一種光電管適配器電路，使用此電路的光電管適配器 可以控制多對(duì)光電管工作，也可以匹配不同型號(hào)的光電管，光電管可以在 此種適配器上直接插拔，而不必有復(fù)雜的接線。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種光電管適配器電路，包括電源單元，用以將交流電源轉(zhuǎn)化為供所述適配器電路各單元工作的穩(wěn) 定的直流電源；光電管切換單元，用以做光電管的PNP、 NPN類(lèi)型的切換選擇，PNP 型光電管切換開(kāi)關(guān)與所述直流電源的正電壓端連接，NPN型光電管切換開(kāi) 關(guān)與所述直流電源的負(fù)電壓端連接；觸發(fā)單元，用以收發(fā)所述光電管適配器電路的各種電壓信號(hào)，由發(fā)光 雙向二極管V1和電阻R1串聯(lián)，雙向二極管VD1和繼電器線圏Kl分別與所述發(fā)光雙向二極管VI和所述電阻Rl并聯(lián)，所述觸發(fā)單元上端與所述光 電管切換單元連接，所述觸發(fā)單元的繼電器線圏Kl的常開(kāi)觸頭Kll與所 述交流電源連接；接口單元，用以連接光電管的發(fā)射管和接收管以及提供光電管工作的 電源，所述接口單元用以連接光電管的接收管的輸出與所述觸發(fā)單元的輸 入端相接。所述觸發(fā)單元并聯(lián)形成多路觸發(fā)單元，所述接口單元并聯(lián)形成與所述 多路觸發(fā)單元相對(duì)應(yīng)的多個(gè)接口單元，實(shí)現(xiàn)可以多路光電管收發(fā)的多電路模塊。所述觸發(fā)單元的發(fā)光雙向二極管VI可以隨所述PNP、 NPN切換電路 的切換而發(fā)出不同顏色的光，對(duì)外顯示正在使用的光電管的型號(hào)。所述的電源單元包括保險(xiǎn)絲RL1與整流器G1相連，所述整流器G1 與濾波電容Cl并聯(lián)，220V電壓指示器并聯(lián)在所述保險(xiǎn)絲RL1的前面；所述的整流器G1包括220/24V變壓器和整流電路。所述的電源單元還包括220V報(bào)警器，報(bào)警蜂鳴器D與二極管V8以及 電阻R8串聯(lián)，它們并聯(lián)在所述交流電源上形成一個(gè)回路， 一個(gè)三極管VT1 一端與所述報(bào)警蜂鳴器D連接，另一端通過(guò)電阻R9與所述保險(xiǎn)絲RL1連接。所述的直流電源上包括一個(gè)并聯(lián)的直流電壓指示器以及一個(gè)串聯(lián)的保 險(xiǎn)絲RL2。所述的直流電源上還包括一個(gè)24V報(bào)警指示器電阻R7與發(fā)光二極管 V7串聯(lián)，它們?cè)倥c所述直流電源并聯(lián)，連接點(diǎn)在所述保險(xiǎn)絲RL2以及所述 直流電壓指示器之后。所述的接口單元與PNP和NPN型號(hào)的光電管的插頭相適配。所述的接口單元的外部特征是4芯單排插座。釆用本實(shí)用新型所述的光電管適配器電路的適配器，由于電路含有光 電管切換單元，可以針對(duì)PNP和NPN型號(hào)的光電管作切換，故這一種適配 器可適用于PNP、 NPN兩種型號(hào)的光電管，克服了常見(jiàn)的適配器只能適用 匹配型號(hào)光電管的缺點(diǎn)；所述光電管適配器電路含有多路觸發(fā)單元，這種適 配器可以同時(shí)控制多對(duì)光電管工作，克服了常見(jiàn)的適配器只能控制一對(duì)光電 管工作的缺點(diǎn)；所述光電管適配器電路含有的接口單元，與PNP和NPN型 號(hào)的光電管的插入端相適配，可以實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)光電管的直接插拔，克服了 常見(jiàn)的適配器與光電管接線煩瑣的缺點(diǎn)；另外目前巿場(chǎng)上常見(jiàn)的光電管適配 器大多是進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，而本實(shí)用新型所述的光電管適配器價(jià)格相對(duì) 較低，這也為使用光電管適配器的企業(yè)降低了成本。

圖1是一個(gè)由丹麥公司生產(chǎn)的NPN型光電管適配器接線圖； 圖2a是釆用本實(shí)用新型的適配器的前面板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2b是采用本實(shí)用新型的適配器的后面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的電路示意圖；圖4是本實(shí)用新型中整流器Gl的電路示意圖；圖5是本實(shí)用新型中觸發(fā)單元電路示意圖；圖6行車(chē)吊具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。參考圖6和圖3，鋼鐵企業(yè)的熱軋廠l個(gè)吊具有四個(gè)抱臂611,需要1 個(gè)適配器和4對(duì)光電管來(lái)控制，這一個(gè)適配器采用本實(shí)用新型所述的光電 管適配器電路，適配器的接口單元401的輸出端(圖3所示)與控制所述 抱臂611的移動(dòng)電機(jī)接觸器的線圈K251連接。每對(duì)光電管由接受管和發(fā) 射管組成,圖8中發(fā)射管5011和接收管5012是其中一對(duì)。參考圖2，所述的適配器釆用本實(shí)用新型所述的光電管適配器電路， 并有外殼和前面板111及后面板115,用來(lái)安置本實(shí)用新型所述的光電管 適配器電路的應(yīng)用接口和開(kāi)關(guān)。電源開(kāi)關(guān)701、 220V電壓指示器1022、 24V電壓指示器1031、 24V發(fā)光二極管V7、觸發(fā)單元301 ~ 306上的發(fā)光 雙向二極管V1—V6、光電管切換單元201開(kāi)關(guān)、及報(bào)警蜂鳴器D分別安 裝在前面板lll上，由接插件與主板對(duì)應(yīng)的插座連接。220V的保險(xiǎn)絲RL1 以及24V的保險(xiǎn)絲RL2的保險(xiǎn)盒，220V電源連接座及接口單元401 ~ 406 分別安裝在后面板115上，由接插件與主板對(duì)應(yīng)的插座連接。參考圖3和圖4，本實(shí)用新型所述的光電管適配器電路，由電源單元 101，光電管切換單元201，觸發(fā)單元301，接口單元401組成，所述光電 管適配器電路用來(lái)控制整個(gè)適配器。電源單元101，用以將交流電源102轉(zhuǎn)化為供所述適配器電路各單元 工作的穩(wěn)定的直流電源103。按下電源開(kāi)關(guān)1021,電流通過(guò)保險(xiǎn)絲RL1通 往由一個(gè)220/24V變壓器1011和一個(gè)整流電路1012構(gòu)成的220/24V整 流器Gl,再通過(guò)并聯(lián)的濾波電容C1后得到穩(wěn)定的24V直流電源103。 一 個(gè)220V電壓指示器1022并聯(lián)在所述保險(xiǎn)絲RL1的前面，作用是查看有否 電壓并顯示電壓值。光電管切換單元201，用以做光電管的PNP、 NPN類(lèi)型的切換選擇， PNP型光電管切換開(kāi)關(guān)2012與所述直流電源103的正電壓端連接，NPN 型光電管切換開(kāi)關(guān)2013與所述直流電源103的負(fù)電壓端連接。參考圖3和圖5，觸發(fā)單元301，用以收發(fā)所述光電管適配器電路的 各種電壓信號(hào)，由發(fā)光雙向二極管VI和電阻Rl串聯(lián)，雙向二極管VD1和繼電器線團(tuán)Kl分別與所述發(fā)光雙向二極管V1和所述電阻R1并聯(lián)，所 述觸發(fā)單元301上端與所述光電管切換單元201連接，所述觸發(fā)單元301 的繼電器線圏K1的常開(kāi)觸頭K11與所述交流電源102連接。參考圖3，接口單元401，用以連接光電管的發(fā)射管5011和接收管5012 以及提供光電管工作的電源，所述接口單元401的連接光電管的接收管 5012的輸出與所述觸發(fā)單元301的輸入端相接。所述觸發(fā)單元301可以并聯(lián)形成多路觸發(fā)單元，所述接口單元401也 并聯(lián)形成與所述多路觸發(fā)單元相對(duì)應(yīng)的多個(gè)接口單元，實(shí)現(xiàn)可以多路光電 管收發(fā)的多電路模塊，本實(shí)施例是6路并聯(lián)。本光電管適配控制器可以控制最多6對(duì)光電管，此6對(duì)光電管的插頭 可以依次插入后面板115上的接口單元401-406，比如可將光電管的發(fā)射 管5011和接收管5012的插頭插入接口單元401中，當(dāng)插入的是NPN型 光電管時(shí)，將光電管切換單元201切換到NPN型，此時(shí)觸發(fā)單元301的上 端得到了 24V電壓信號(hào)，當(dāng)光電管發(fā)射管5011發(fā)出的紅外線被光電管接 收管5012接收，光電管接收管5012發(fā)出0V信號(hào)到達(dá)觸發(fā)單元301的下 端，此時(shí)觸發(fā)單元301具有了 24V電壓，發(fā)光雙向二極管V1 V6發(fā)出綠 色光源，繼電器線圃K1開(kāi)始動(dòng)作，其常開(kāi)觸頭K11閉合，因?yàn)槌ｉ_(kāi)觸頭 Kll與所述交流電源102連接，所以其閉合后將交流電信號(hào)送到與接口單 元401連接的控制行車(chē)抱臂611的移動(dòng)電機(jī)接觸器的線圏K251上，此時(shí) 移動(dòng)電機(jī)接觸器的線圏K251 #電，移動(dòng)電機(jī)工作，使行車(chē)抱臂611開(kāi)始 移動(dòng)。插入的是PNP型光電管時(shí)，將光電管切換單元201切換到PNP型， 此時(shí)觸發(fā)單元301的上端得到了 OV電壓信號(hào)，當(dāng)光電管發(fā)射管5011發(fā)出 的紅外線被光電管接收管5012接收，光電管接收管5012發(fā)出24V信號(hào)到 達(dá)觸發(fā)單元301的下端，此時(shí)觸發(fā)單元301具有了 24V電壓，發(fā)光雙向二 極管V1 V6發(fā)出另一顏色光源，繼電器線圈Kl開(kāi)始動(dòng)作，其常開(kāi)觸頭 Kll閉合，因?yàn)槌ｉ_(kāi)觸頭K11與所述交流電源102連接，所以其閉合后將 交流電信號(hào)送到與接口單元401連接的控制行車(chē)抱臂611的移動(dòng)電機(jī)接觸 器的線圃K251上，此時(shí)移動(dòng)電機(jī)接觸器的線圑051得電，移動(dòng)電機(jī)工作， 使行車(chē)抱臂611開(kāi)始移動(dòng)。當(dāng)一對(duì)抱臂的兩對(duì)光電管的接收管收不到發(fā)射管的紅外線時(shí)，光電管的接收管也就不向觸發(fā)單元301發(fā)射電壓信號(hào)，此時(shí)觸發(fā)單元301兩端不 形成24V電壓，繼電器線圏K1不動(dòng)作，其常開(kāi)觸頭Kll處于常開(kāi)狀態(tài)， 就斷開(kāi)了送到行車(chē)接觸器的線圈K251的交流電源，此時(shí)再由行車(chē)的控制電路另外增加斷電延時(shí)繼電器來(lái)控制。為了使交流電源安全工作，所述電源單元101還有一個(gè)220V報(bào)警器 104:報(bào)警蜂鳴器D與二極管V8以及電阻R8串聯(lián)，它們并聯(lián)在所述交流 電源102上形成一個(gè)回路， 一個(gè)三極管VT1 —端與所述報(bào)警蜂鳴器D連接， 另 一端通過(guò)電阻R9與所述保險(xiǎn)絲RL1連接，在保險(xiǎn)絲RL1正常工作狀態(tài) 下，如果交流輸入端的電壓為正半周時(shí)，三極管VT1導(dǎo)通飽和，報(bào)警蜂鳴 器D兩端的電壓很小，報(bào)警蜂鳴器不發(fā)音， 一旦保險(xiǎn)絲熔斷，三極管的基 極得不到工作電流，三極管VT1就會(huì)處于截止?fàn)顟B(tài)，這樣在交流輸入端的 電壓為正半周時(shí)，電流通過(guò)電阻器R8使報(bào)警蜂鳴器D發(fā)音報(bào)警，這表示 保險(xiǎn)絲已經(jīng)熔斷，需要檢查電路，更換新的保險(xiǎn)絲。為了使直流電源安全工作，直流電源103包括一個(gè)并聯(lián)的直流電壓指 示器1031以及一個(gè)串聯(lián)的保險(xiǎn)絲RL2，另外還有一個(gè)24V報(bào)警指示器105: 電阻R7與發(fā)光二極管V7串聯(lián)，它們?cè)倥c所述直流電源103并聯(lián)，連接點(diǎn) 在所述保險(xiǎn)絲RL2以及所述直流電壓指示器1031之后，保險(xiǎn)絲RL2正常 工作時(shí)，發(fā)光二極管V7和電阻R7的兩端有24V電壓，發(fā)光二極管V7亮， 指示有24V輸出， 一旦發(fā)光二極管不亮就要根據(jù)220V交流電壓指示器 1022和24V直流電壓指示器1031來(lái)判定。為了使光電管與適配器裝配方便，所述的接口單元401的外部特征是 4芯單排插座，且與PNP和NPN型號(hào)的光電管的發(fā)射管5011和接收管5012 的插頭插入端相適配，可以實(shí)現(xiàn)光電管的直接插拔。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō) 明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的 實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的 權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種光電管適配器電路，其特征在于，包括電源單元(101)，用以將交流電源(102)轉(zhuǎn)化為供所述適配器電路各單元工作的穩(wěn)定的直流電源(103)；光電管切換單元(201)，用以做光電管的PNP、NPN類(lèi)型的切換選擇，PNP型光電管切換開(kāi)關(guān)(2012)與所述直流電源(103)的正電壓端連接，NPN型光電管切換開(kāi)關(guān)(2013)與所述直流電源(103)的負(fù)電壓端連接；觸發(fā)單元(301)，用以收發(fā)所述光電管適配器電路的各種電壓信號(hào)，由發(fā)光雙向二極管(V1)和電阻(R1)串聯(lián)，雙向二極管(VD1)和繼電器線圈(K1)分別與所述發(fā)光雙向二極管(V1)和所述電阻(R1)并聯(lián)，所述觸發(fā)單元(301)上端與所述光電管切換單元(201)連接，所述觸發(fā)單元(301)的繼電器線圈(K1)的常開(kāi)觸頭(K11)與所述交流電源(102)連接；接口單元(401)，用以連接光電管的發(fā)射管(5011)和接收管(5012)以及提供光電管工作的電源，所述接口單元(401)的連接光電管的接收管(5012)的輸出與所述觸發(fā)單元(301)的輸入端相接。
2. 如權(quán)利要求l所述的光電管適配器電路，其特征在于所述觸發(fā)單 元(301)并聯(lián)形成多路觸發(fā)單元，所述接口單元(401)并聯(lián)形成與所述 多路觸發(fā)單元相對(duì)應(yīng)的多個(gè)接口單元，實(shí)現(xiàn)多路光電管收發(fā)的多電路模塊。
3. 如權(quán)利要求2所述的光電管適配器電路，其特征在于所述觸發(fā)單 元(301)的發(fā)光雙向二極管(VI)可以隨所述PNP、 NPN切換電路(201) 的切換而發(fā)出不同顏色的光，對(duì)外顯示正在使用的光電管的型號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的光電管適配器電路，其特征在于，所述的電源 單元(101)包括保險(xiǎn)絲(RL1)與整流器(Gl)相連，所述整流器(Gl)與濾波電容(Cl)并聯(lián)，220V電壓指示器(1022)并聯(lián)在所述保險(xiǎn)絲(RL1)的前面。
5. 如權(quán)利要求4所述的光電管適配器電路，其特征在于所述的整流 器(Gl)包括220/24V變壓器(1011)和整流電路(1012)。
6. 如權(quán)利要求5所述的光電管適配器電路，其特征在于所述的電源 單元(101)還包括220V報(bào)警器(104):報(bào)警蜂鳴器(D)與二極管(V8)以及電阻(R8)串聯(lián)，它們并聯(lián)在 所述交流電源(102)上形成一個(gè)回路， 一個(gè)三極管(VT1) —端與所述報(bào) 警蜂鳴器(D)連接，另一端通過(guò)電阻(R9)與所述保險(xiǎn)絲(RL1)連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的光電管適配器電路，其特征在于所述的直流 電源(103)上包括一個(gè)并聯(lián)的直流電壓指示器(1031)以及一個(gè)串聯(lián)的 保險(xiǎn)絲(RL2)。
8. 如權(quán)利要求7所述的光電管適配器電路，其特征在于，所述的直流 電源(103)上還包括一個(gè)24V報(bào)警指示器(105):電阻(R7)與發(fā)光二極管(V7)串聯(lián)，它們?cè)倥c所述直流電源(103) 并聯(lián)，連接點(diǎn)在所述保險(xiǎn)絲(RL2)以及所述直流電壓指示器(1031)之后。 ，
9. 如權(quán)利要求8所述的光電管適配器電路，其特征在于所述的接口 單元(401 )與PNP和NPN型號(hào)的光電管的發(fā)射管(5011 )和接收管(5012) 的插頭相適配。
10. 如權(quán)利要求9所述的光電管適配器電路，其特征在于所述的接 口單元(401)外部特征是4芯單排插座。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種光電管適配器電路，由電源單元、光電管切換單元、觸發(fā)單元及接口單元組成。電源單元用以將交流電源轉(zhuǎn)化為供適配器電路各單元工作的穩(wěn)定的直流電源；光電管切換單元，用以做光電管的PNP、NPN類(lèi)型的切換選擇；觸發(fā)單元，用以收發(fā)光電管適配器電路的各種電壓信號(hào)；接口單元，用以連接光電管的發(fā)射管和接收管以及提供光電管工作的電源。觸發(fā)單元并聯(lián)形成多路觸發(fā)單元，接口單元并聯(lián)形成與多路觸發(fā)單元相對(duì)應(yīng)的多個(gè)接口單元，實(shí)現(xiàn)可以多路光電管收發(fā)的多電路模塊。本實(shí)用新型提供的光電管適配器電路，可控制多對(duì)光電管工作，也可匹配不同型號(hào)的光電管，光電管可在此適配器上直接插拔，而沒(méi)有復(fù)雜的接線。
文檔編號(hào)H03K17/94GK201113969SQ20072006890
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者杜國(guó)華, 新 谷, 陳慧海 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司