[实用新型]一种光电传感器的发射端驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，特别是一种光电传感器中的驱动电路。

背景技术

光电传感器如图1所示包括发射端和接收端，一般发射端是一个发光LED，发光可以是红外光，也可以其它波长的光，接收端为一个光敏三极管。其工作原理是，流过光敏三极管的电流和接收到的光通量成一定比例关系，当光敏三极管接收到的光通量小时，流经其集电极和发射极之间的电流也小，当光敏三极管接收到的光通量大时，流经其集电极和发射极之间的电流也会变大。光电传感器可用于检测物体的有无状态、通过状态、运行速度等。光电传感器要正常应用，发射端LED需要有驱动电路，以实现电到光的转换，提供光源给接收端，接收端也要有相应的检测电路，把光敏三极管的接收光转化来的电流变化成电压值，以供对检测物体的状态检测和数值读取。

目前的光电传感器驱动电路设计中，如图2所示光电传感器发射端LED阳极通过电阻连接到电源，LED阴极连接到地，通过选取合适的电阻值，可以保证LED流经电流的大小满足LED正常工作要求，一般在几个毫安到几十毫安之间。此方案缺陷是：

1、LED电流容易因为电源变化而变化，发光亮度不稳定，影响接受端检测的准确性；

2、LED电流不能编制的程序进行调整，在长期使用后，因为传感器的污染或者老化，常常需要调节LED发光的电流大小，使其仍能正常工作，但是此方案不能够实现这个功能。

发明内容

本实用新型的目的是克服的上述现有技术的缺陷，而提供一种新的光电传感器发射端驱动电路，该电路可以使LED的驱动电流为恒流，同时该驱动电流还是可以通过编制的程序进行调节。

为了实现上述的目的，可以采用以下的技术方案：本方案的光电传感器的发射端驱动电路包括：

一LED驱动芯片TLC5941U5和一信号驱动芯片74HCT245U4；其中，

信号驱动芯片74HCT245U4的输入引脚B0-B4的信号线中分别接入一匹配电阻R17、R20、R24、R27和R30，在电阻R17和输入引脚B0之间并接一上拉电阻R14和电容C5，电阻R17另一端与5V电源相接；信号驱动芯片74HCT245U4的输出引脚A0-A4分别与LED驱动芯片TLC5941U5的输入引脚BLANK、XLAT、GSCLK、SCLK和SIN相接，在各连接信号线中分别串接一匹配电阻R18、R22、R25、R28和R31，在输出引脚AO和电阻R18之间还并接有一上拉电阻R15，上拉电阻R15的另一端与5V电源相接；信号驱动芯片74HCT245U4的输出引脚A6与LED驱动芯片TLC5941U5的输入引脚MODE相接；信号驱动芯片74HCT245U4的电源引脚VCC与5V电源相接，在该电源连接线与其接地引脚GND之间并接有退藕电容C9和退藕电容C10，该两个退藕电容的另一极接地；

LED驱动芯片TLC5941U5的电源引脚VCC与5V电源相接，在该电源连接线与其检测引脚TEST之间并接有退藕电容C7和退藕电容C8，该两个退藕电容的另一极接地；LED驱动芯片TLC5941U5的IREF引脚与地线之间串联有一电容C6，在该电容C6的两极间并接有一电流限制电阻R16；LED驱动芯片TLC5941U5的输出引脚OUT0-OUT5的输出引线中分别串接一分压电阻R21、R19、R23、R26、R29和R32；其输出引脚OUT6-OUT15与5V电源的连接线间分别串接有一分压电阻R34、R35、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43和R44；

LED驱动芯片TLC5941U5内部有集成恒流电流源，通过编制的程序配置其内部寄存器，以调节流经发射端中的LED电流的大小；当其输入引脚MODE输入高电平时，它工作在电流调节模式，此时通过SPI接口可以配置电流等级，SPI信号线上的数据首先保存在LED驱动芯片TLC5941U5内部的移位寄存器中，当输入引脚XLAT由低电平变为高电平时，电流等级数值写入到LED驱动芯片TLC5941U5内部电流等级寄存器中，LED驱动芯片TLC5941U5输出端电流值随之改变；上述的SPI接口由LED驱动芯片TLC5941U5的输入引引脚SCLK，输入引引脚SIN，输入引引脚SOUT组成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采用LED驱动芯片TLC5941来驱动光电传感器的发射端，可以同时驱动16路传感器发射端，并且驱动电流为恒流，通过编制的程序配置其内部寄存器，可以实现电流的调整，还可以控制电流源的关断，因此提高了光电传感器的工作稳定性和可靠性。