Lichtschrankensteuerung LS2 mit Open Collector-Ausgang

Vorschlag für eine Lichtschrankensteuerung von Günter König -
Arbeitstitel "Lichtschrankensteuerung LS2".

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Allgemeines

Diese Schaltung entstand aus dem Wunsch, eine universelle und einfache Lichtschranke zu bauen, die als Reflex- oder als Standardlichtschranke Verwendung finden kann. Das Funktionsprinzip der Lichtschranke LS 1.2 sollte beibehalten werden, da es sehr betriebssicher ist. Weiterhin sollte sie so klein wie möglich sein. Es wurde daher auf eine Relaisschaltstufe verzichtet und der "open collector" Ausgang direkt herausgeführt.
Es entstand die Schaltung der LS 2, die bei Verwendung von SMD Teilen auf eine Platine mit den Abmessungen 12,5 mm x 6,9 mm passt.

Funktion

Als Steuer-IC wurde der IS471F von SHARP benutzt. Auf diesem Chip befindet sich eine Spannungsstabilisierung, der Oszillator, der Syncdetektor und der Demodulator. Ebenso ist eine als "open collector" ausgeführte Stufe integriert, mit der eine IR-LED angesteuert wird.

Die Kathode der IR-LED wird direkt an den Pin 4 des IC's angeschlossen, die Anode der LED geht über R2 an die Betriebsspannung. Der maximal zu senkende Strom für die LED sollte 60 mA nicht überschreiten. Durch vergrößern von R2 ist die Empfindlichkeit reduzierbar.

An Pin 2 steht das Ausgangssignal zur Verfügung welches bei Lichteinfall nach Masse schaltet. Für das Schalten von Lasten > 10 mA ist eine Schaltstufe zu verwenden.

 

Montage des Sensors

Beim Sensor ist die lichtempfindliche Seite mit einer kleinen, kreisrunden Markierung gekennzeichnet. Die IR-LED muss diese Seite beleuchten.

Schaltung LS2

Schaltungsvorschlag Relaisschaltstufe

Das verwendete Relais sollte einen max. Strom von 80 mA nicht überschreiten!
Wichtig ist die Freilaufdiode D1. Hier kann auch der Typ 1N4007 verwendet werden.

Nachbau

 

Stückliste für konventionelle Bestückung:

 

Teil	Wert	Bemerkung	Reichelt Nr.
C1	330 n	Keramik	Z5U-2,5 330 n
IC1	IS471F	Steuer IC **)
LED1	BIR-BM1331	3mm IR-LED ***)
R1	10 kOhm	Widerstand	Metall 10 K
R2	560 Ohm	Widerstand	Metall 560

Stückliste für SMD-Bestückung

 

Teil	Wert	Bemerkung	Reichelt Nr.
C1	100 n	Keramik *)	X7R-G0805 100N
IC1	IS471F	Steuer IC **)
LED1	BIR-BM1331	3 mm IR-LED ***)
R1	10 kOhm	Widerstand SMD-0805	10K
R2	560 Ohm	Widerstand SMD-0805	560

*) Bei SMD-Bestückung 100 n verwenden!
**) Lieferant für dieses IC: Micromaus Systemtechnik - www.micromaus.de
Artikel Nummer: 00209
***) Lieferant für die 3 mm Diode: Opto Devices - www.optodevices.de
Leider liefert die Firma diese LED nur in größeren Stückzahlen. Es können aber auch normale 5 mm oder andere 3 mm Standard IR-LED`s verwendet werden.

Passende Typenblätter zu den einzelnen Bauteilen gibt es u.a. bei Reichelt zum Download.

Danke an Günter König für den Artikel.

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