一种NPN型三线式无接点电晶体磁感应开关的制作方法

本实用新型涉及开关控制技术领域，具体涉及一种磁感应开关电路。

背景技术：

以前的两线式磁感应开关多为磁簧开关，体积大、安装不方便，磁簧开关为有接点磁感应开关，开关质量差、耐用性低、容易损坏。磁簧开关还有许多其它内在的劣势，如，安装在有振动和冲击时的应用中容易损坏，耐用性较差，由于机械磨损产生导致使用寿命有限，以及由于“接触反弹”造成的可靠性问题。

可靠性和耐用性对磁簧开关来说是一个挑战，当磁簧开关的磁簧管脚焊接在电路上时，它们会产生弯曲，从而容易破坏磁簧管的玻璃封装，致使开关不能使用，事实上，这种开关损坏现象非常频繁，磁簧开关制造商需提供非常详细的安装说明并配合操作者非常专业细致的操作才可能降低这种损坏的发生。

磁簧开关还会受到振动和冲击的影响，导致开关的触点分离，严重影响元件的可靠性，并且机械式磁簧开关会随着时间的推移而产生磨损。“触点反弹”会导致多次通断循环（断/通/断），造成磁簧开关的可靠性问题。同时，磁簧开关尺寸相对较大，功耗也较大，限制了其应用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性高、使用寿命长、体积小、灵敏度高的NPN型三线式无接点电晶体磁感应开关。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种NPN型三线式无接点电晶体磁感应开关，包括有金属壳体、安装在壳体内的电路和安装于壳体头部的紧固螺栓，螺栓的螺纹为反牙，其特征在于：壳体内的电路包括感应控制部分、稳压供电部分和输出部分，稳压供电部分接输入电源，输出部分和稳压供电部分各自与感应控制部分连接；其中，感应控制部分采用磁敏传感器芯片，包括GMR、AMR或TMR，作为感应磁敏探头IC2；感应磁敏探头IC2的输入端接稳压供电部分，输出端一路接场效应管Q1的栅极，另一路接输出晶体管Q2的基极；场效应管Q1的漏极接发光二极管，源极分别接稳压供电部分和输出晶体管Q2的发射极；输出晶体管Q2的集电极接负载。

所述稳压供电部分采用三端稳压源IC1作为电源芯片，其型号为CJ78L05，三端稳压源IC1的IN脚通过反向保护二极管D1接输入电源正极，其OUT脚接感应磁敏探头IC2的输入端和滤波电容C2。

所述输出晶体管Q2采用NPN型内置电阻型晶体管，型号为DTC123JE；场效应管Q1的型号为2SK3541，其漏极与发光二极管之间接有电阻R2，发光二极管接电源正极。

感应磁敏探头IC2的具体型号包括有霍尔、GMR、AMR或TMR系列。

在壳体上部具有灯孔，发光二极管为红色LED，且对准该灯孔，当电路感应时，LED灯通电点亮，光线通过灯孔射出。

随着制造商推动磁阻技术的发展，磁簧开关已经不再是高灵敏度开关的唯一选择。例如，霍尼韦尔新款AMR传感器IC能够与磁簧开关相同或更高的灵敏度。超高灵敏度产品的动作灵敏度经典型值为7G，最大值为11G, 高灵敏度产品的动作灵敏度经典型值为11G，最大值为20G,这意味着TMR传感器的灵敏度比对应的高灵敏度磁簧开关相同或更高。TMR采用COMS技术，在磁性传器内置时钟，从而赋予了传感器睡眠/唤醒模式，以降低传感器的功耗，例如，霍尔效应传感器的功耗为3-8µA,新型TMR传感器技术的功耗仅为360nA，从而使TMR传感器可以替代大多数的磁簧开关，所需功耗甚至还不到磁簧开关的1/10。

本实用新型通过采用金属壳体，不容易老化，外观与气缸的开槽相吻合，定位更稳定；螺纹采用反牙，迫使螺帽向上运动顶住气缸槽，使螺栓顶住开关向下运动顶住气缸槽底部，开关与气缸安装更贴合，从而感应更准确，更灵敏；内部电路则采用GMR/AMR/TMR作为控制芯片，具有电路结构简单、可靠性高、使用寿命长、灵敏度高、体积小、功耗低等优点。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型整体结构图。

图中，1为壳体，2为铁片，3为螺栓，4为线材，5为灯孔。

具体实施方式

本实施例中，参照图1和图2，所述无接点电晶体双色LED磁感应开关，包括有金属壳体1、安装在壳体1内的电路和安装于壳体1头部的紧固螺栓3及固定开关的铁片2，螺栓3的螺纹为反牙，线材4从壳体1接入；壳体1内的电路包括感应控制部分、稳压供电部分和输出部分，稳压供电部分接输入电源，输出部分和稳压供电部分各自与感应控制部分连接；其中，感应控制部分采用磁敏传感器芯片，包括GMR、AMR或TMR都可以，作为感应磁敏探头IC2；感应磁敏探头IC2的输入端接稳压供电部分，输出端一路接场效应管Q1的栅极，另一路接输出晶体管Q2的基极；场效应管Q1的漏极接发光二极管，源极分别接稳压供电部分和输出晶体管Q2的发射极；输出晶体管Q2的集电极接负载。

所述稳压供电部分采用三端稳压源IC1作为电源芯片，其型号为CJ78L05，三端稳压源IC1的IN脚通过反向保护二极管D1接输入电源正极，其OUT脚接感应磁敏探头IC2的输入端和滤波电容C2。

所述输出晶体管Q2采用NPN型内置电阻型晶体管，型号为DTC123JE；场效应管Q1的型号为2SK3541，其漏极与发光二极管之间接有电阻R2，发光二极管接电源正极。

感应磁敏探头IC2的具体型号包括有霍尔、GMR、AMR或TMR系列。

在壳体1上部具有灯孔，发光二极管为红色LED，且对准该灯孔5，当电路感应时，LED灯通电点亮，光线通过灯孔5射出。

电路工作原理：霍尔/GMR/AMR/TMR感应磁敏探头IC2是由对温度变化不敏感的，对磁场变化相当敏感的强磁性材料制成的。当磁性开关进入磁环磁场内，因霍尔效应，磁敏IC2输出一个信号，此信号经放大器处理，转换成磁性开关的电压信号，使磁性开关导通；当磁性开关离开磁环磁场后，霍尔效应消失，磁敏IC2无信号输出，使开关断开。因磁敏IC2是通过霍尔效应，控制磁敏IC2内电位差，产生一个输出信号，经信号放大器处理放大，所以为无接点电晶体磁感应开关。

开关在磁场范围内工作时，红色LED灯。稳压供电部分实现直流-直流变换，在输入电压的范围为5～30V的范围内，输出2～5V的稳定直流电压，输出电压分辨率为0.1V，误差小于等于0.05V，电压调整率小于0.1%。

当磁敏IC2进入磁场范围时，输出脚OUT1输出一个信号，使场效应管Q1导通，输出一个信号给输出晶体管Q2，使输出晶体管Q2导通，红色LED灯亮。

输出晶体管Q2对场效应管Q1导通后的输出电压进行放大，然后提供一个输出信号到负载，使负载导通。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。