光电传感器的静电浪涌防护电路设计_电路方案

光电传感器通过光信号的发射、反射或遮挡，实现物体检测、距离测量等功能，广泛应用于工业自动化（产线计数）、智能物流（AGV 导航）、安防监控（红外报警）等场景。

光电传感器原理

典型的对射型 / 漫反射型光电传感器，核心是 “光→电信号转换电路”，配合 LED 状态指示和晶体管驱动负载（如继电器），利用光电效应实现物理量检测的器件：

1.发射端：产生光信号（如红外 LED、激光二极管）；

2.接收端：光敏元件（如光敏二极管、光敏电阻）将光信号转换为电信号；

3. 信号处理电路：放大、整形电信号，输出至 MCU 或控制系统。

（光电传感器典型系统框图）

静电浪涌防护方案设计

雷卯电子采用“分类防护”策略，从电源端到信号接口构建防护体系：

（1）电源端（棕线 + 蓝线）防护

·风险：10~30V 电源易受浪涌冲击（如雷击感应的上百伏脉冲），直接损坏主电路。

·雷卯推荐方案：在棕线与蓝线之间并联小体积、高功率的TVS 管SMBJ33CA：

o覆盖 10~30V 工作范围，留有余量；

o峰值脉冲功率（Pₚ）400W（IEC 61000-4-5 标准浪涌）；

o响应时间≤1ns（快速钳位）。

（2）信号输出端（黑线、橙线）防护

·风险：负载端的静电（如继电器触点打火）反向侵入，击穿晶体管集电极。

·方案：在黑线、橙线与蓝线之间各并联小体积的ESD二极管SD36C，SOD323超小封装，进行静电浪涌二极防护，覆盖10-30V电源电压，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。

（3）控制输入端（粉线）防护

方案：在粉线控制端与蓝线之间并联小体积的ESD二极管ESDA05CP30，有效保护主控MCU，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。