包括经调节电力供应的光电传感器电路制造技术

光电传感器电路包括继电器线圈，其配置成控制交流(AC)电源向负载的施加。该电路包括脉宽调制器电路，其配置成生成具有响应跨继电器线圈的平均电压而改变的脉冲宽度的脉宽调制信号。耦合到继电器线圈的驱动晶体管响应脉宽调制信号而控制跨继电器线圈的平均电压。光电控制电路配置成响应所检测光级而控制脉宽调制信号向驱动晶体管的施加。耦合到电源的电源电路配置成向脉宽调制器电路的比较器提供经调节功率信号。电源电路包括耦合在继电器线圈与经调节功率信号之间的驱动晶体管以及耦合在驱动晶体管的基极与经调节功率信号之间的第二晶体管。驱动晶体管在驱动晶体管导通时将经过继电器线圈的电流传导至经调节功率信号，而在驱动晶体管关断时将不经过继电器线圈的电流传导至经调节功率信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括经调节电力供应的光电传感器电路
技术介绍
本专利技术涉及光电传感器电路，以及更具体来说，涉及用于光级(light level)切换控制的光电传感器电路。 光电控制器是响应环境光级而自动接通和关断电气装置的装置。它们用于例如路灯，以将其在白天关断而在夜间接通。它们还用于广告牌照明系统，以在夜间较早时将广告牌灯接通、在夜间较晚时的低交通量时段关断、在高交通水平恢复时的清晨高峰时段再次接通以及然后在白天时间关断。光电控制器还可反过来例如用来在白天接通而在夜间关断闻尔夫球场喷泉。 多种装置、包括光电控制器可利用功率转换器将较高电压交流转换成如许多常规电子装置中使用的较低电压直流。一些常规功率转换器利用大的高压电阻器来使电压下降。但是，这些电阻器通常是低效的，并且生成高热量。从电阻器所生成的热量可要求将电阻器包含在大封装中，并且包括散热元件、例如散热片。另外，由电阻器所生成的高热量能够导致电阻器中以及位于电阻器附近的其它电子组件中的可靠性和使用寿命的问题。 电源转换的另一种常规方式是使用开关模式功率转换器。开关模式功率转换器通常要求六个晶体管或者微控制器来实现。在一些应用中，例如在光电控制器中，对多个晶体管或者微控制器的要求可使开关模式功率转换器的实现是极高成本的。 在美国专利N0.6903942( “'942专利”)中描述一种小型低成本的高效开关模式功率转换器以及包括它的光电传感器电路，通过引用将其结合于此，如同完整地提出一样。 还已知提供一种光电传感器电路,其中包括如从TE Connectivity可得到的3100系列光电控制中结合的数字电路。3100系列光电控制的光电传感器电路在图1中示出。如在图1中看到，微控制器Ul输出信号GP4，其驱动一个驱动晶体管Q2以接通和关断作为包括电容器C5、C6和二极管D2(工作在大约50赫兹(Hz)频率)的脉宽调制控制电路的部分的驱动晶体管Q2，以控制跨继电器Kl的继电器线圈的电压。继电器Kl示为常开(normallyopen)继电器，以及在由光电晶体管Ql检测到光线时，继电器Kl的线圈电流被关断，以关断负载LOAD、例如路灯。通过包括电容器C3以调整从信号GP4到驱动晶体管Q2的基极的信号的电压电平，来提供直接驱动信号。另外，包含半波整流器(二极管Dl)，以便为光电控制电路提供电力。 经调节电力供应(regulated power supply)还示为提供电力供应信号VSS和VDD,以允许微控制器Ul的操作。在所示实施例中，VSS耦合到AC线路NEUTRAL，以提供DC地参考。VDD信号由耦合到半波整流器Dl的电阻器R7来提供。另外，VDD信号耦合到驱动晶体管Q2的发射极。因此，电流还将经过驱动晶体管Q2来提供，但是仅当晶体管导通时提供。 在共同待决美国专利申请N0.13/190727( “'727申请”)中还描述一种包括经调节电源的小型低成本的高效开关模式功率转换器，通过引用将其结合于此，如同完整地提出一样。 经调节电源还可用于没有包括微控制器的光电控制器电路中，例如美国专利N0.8026470( “'470专利”)中所述，通过引用将其结合于此，如同完整地提出一样。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供包括继电器线圈的光电传感器电路，其中继电器线圈配置成控制具有线路周期(line cysle)的负半周和正半周的交流(AC)电源向负载的施加。光电传感器电路的脉宽调制器电路配置成生成具有响应跨继电器线圈的平均电压而改变的脉冲宽度的脉宽调制信号。脉宽调制器电路包括比较器。耦合到继电器线圈的驱动晶体管响应脉宽调制信号而控制跨继电器线圈的平均电压。光电传感器电路的光电控制电路配置成响应所检测光级而控制脉宽调制信号向驱动晶体管的施加。耦合到电源的电源电路配置成向脉宽调制器电路的比较器提供经调节功率信号。电源电路包括耦合在继电器线圈与经调节功率信号之间的驱动晶体管以及耦合在驱动晶体管的基极与经调节功率信号之间的第二晶体管。驱动晶体管在驱动晶体管导通时将经过继电器线圈的电流传导至经调节功率信号，而在驱动晶体管关断时将不经过继电器线圈的电流传导至经调节功率信号。 【附图说明】 图1是按照现有技术的光电传感器电路的电路图。 图2是按照本专利技术的一些实施例的光电传感器电路的电路图。 图3是按照本专利技术的一些实施例的光电传感器电路的电路图。 图4A至图4E是图1的光电传感器电路的时序图。 【具体实施方式】 下面参照附图更全面地描述本专利技术，附图中示出本专利技术的说明性实施例。附图中，为了清楚起见，可放大区域或特征的相对尺寸。但是，本专利技术可通过许多不同的形式来实施，而不应被理解为局限于本文所提出的实施例；相反，提供这些实施例，以使得本公开将是透彻和全面的，并且将向本领域的技术人员全面地传达本专利技术的范围。 将会理解，虽然术语“第一”、“第二”等在本文中可用来描述各种元件、组件、区域、层和/或段，但是这些元件、组件、区域、层和/或段不应当受到这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、组件、区域、层或段与另一个区域、层或段加以区分。因此，以下所述的第一元件、组件、区域、层或段可称作第二元件、组件、区域、层或段，而没有背离本专利技术的理论。 诸如“下面”、“之下”、“下”、“之上”、“上”等空间相对术语在本文中为了便于描述而可用来描述如附图所示的、一个元件或特征与另一个(其它)元件或特征的关系。将会理解，除了图中所示的取向之外，空间相对术语意在还包含使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果将图中的装置翻转，则描述为在其它元件或特征“之下”或“下面”的元件将定向在其它元件或特征“之上”。因此，示范术语“下面”能够包含之上和下面的取向。该装置可不同地定向(旋转90°或者以其它取向)，并且相应地解释本文所使用的空间相对描述。 如本文所使用的单数形式“一”、“一个”预计也包含复数形式，除非另加说明。还将会理解，在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”表示存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件；但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或上述各项的分组。将会理解，当某个元件称作“连接到”或“耦合到”另一个元件时，它能够直接连接或耦合到另一元件，或者中介元件可存在。此外，如本文所使用的“连接”或“耦合”可包括无线连接或耦合。如本文所使用的术语“和/或”包括关联所列项的一个或多个的任一个组合。 除非另加说明，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本专利技术所属领域的技术人员通常所理解的相同的含意。还将会理解，例如常用词典中定义的那些术语应当被理解为具有与它们在本说明书和相关领域的上下文中的含意一致的含意，而将不会以理想化或过分正式意义来理解，除非本文中这样明确定义。 现在将参照图2-3来描述本专利技术的实施例。具体来说，图2的实施例示出其中设置了常开继电器、用于路灯控制的光电传感器电路10，其中电流在夜间流经继电器线圈Kl以接通路灯(或者其它负载)，而在白天，Ki的线圈电流中断，从而使街灯关断。但是，将会理解，一些实施例使用常闭(normally closed)继电器。继电器线圈Kl配置成控制LI与N之间施加的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电传感器电路，包括：继电器线圈，配置成控制具有线路周期的负半周和正半周的交流(AC)电源向负载的施加；脉宽调制器电路，配置成生成具有响应跨所述继电器线圈的平均电压而改变的脉冲宽度的脉宽调制信号，所述脉宽调制器电路包括比较器；耦合到所述继电器线圈的驱动晶体管，响应所述脉宽调制信号而控制跨所述继电器线圈的所述平均电压；光电控制电路，配置成响应所检测光级而控制所述脉宽调制信号向所述驱动晶体管的施加；以及电源电路，耦合到所述电源，配置成向所述脉宽调制器电路的所述比较器提供经调节功率信号，其中所述电源电路包括耦合在所述继电器线圈与所述经调节功率信号之间的所述驱动晶体管以及耦合在所述驱动晶体管的基板与所述经调节功率信号之间的第二晶体管，并且其中所述驱动晶体管在所述驱动晶体管导通时将流经所述继电器线圈的电流传导至所述经调节功率信号，而所述第二晶体管在所述驱动晶体管关断时将不经过所述继电器线圈的电流传导至所述经调节功率信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.21 US 13/3008601.一种光电传感器电路，包括: 继电器线圈，配置成控制具有线路周期的负半周和正半周的交流(AC)电源向负载的施加； 脉宽调制器电路，配置成生成具有响应跨所述继电器线圈的平均电压而改变的脉冲宽度的脉宽调制信号，所述脉宽调制器电路包括比较器； 耦合到所述继电器线圈的驱动晶体管，响应所述脉宽调制信号而控制跨所述继电器线圈的所述平均电压； 光电控制电路，配置成响应所检测光级而控制所述脉宽调制信号向所述驱动晶体管的施加；以及 电源电路，耦合到所述电源，配置成向所述脉宽调制器电路的所述比较器提供经调节功率信号，其中所述电源电路包括耦合在所述继电器线圈与所述经调节功率信号之间的所述驱动晶体管以及耦合在所述驱动晶体管的基板与所述经调节功率信号之间的第二晶体管，并且其中所述驱动晶体管在所述驱动晶体管导通时将流经所述继电器线圈的电流传导至所述经调节功率信号，而所述第二晶体管在所述驱动晶体管关断时将不经过所述继电器线圈的电流传导至所述经调节功率信号。2.如权利要求1所述的光电传感器，其中，所述电源电路包括耦合到所述AC电源的整流器。3.如权利要求2所述的光电传感器电路，其中，所述整流器包括全波整流器。4.如权利要求2所述的光电传感器，其中，所述第二晶体管的集电极耦合到所述驱动晶体管的基极，所述第二晶体管的发射极耦合到所述经调节功率信号，以及所述比较器的输出耦合到所述第二晶体管的基极，并且其中所述电源电路还包括耦合在所述第二晶体管的基极与所述整流器之间的电阻器。5.如权利要求4所述的光电传感器，其中，所述电阻器包括第一电阻器和第二电阻器，并且所述第一电阻器耦合在所述整流器与所述驱动晶体管的基极之间，以及所述第二电阻器耦合在所述驱动晶体管的基极与所述第二晶体管的基极之间。6.如权利要求5所述的光电传感器电路，其中，所述电源电路还包括耦合在所述比较器...

【专利技术属性】
技术研发人员：RC弗拉赫蒂，
申请(专利权)人：泰科电子有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US