Тиристорные оптопары
В тиристорных оптопарах в качестве приемного элемента используется кремниевый фототиристор. Семейство вольт-амперных характеристик фототиристорного оптрона приведено на рисунке 7.13. Фототиристор, так же как обычный тиристор, имеет четырехслойную структуру p-n-p-n. Конструктивно оптопара выполнена так, что основная часть излучения входного диода направлена на высокоомную базовую область n фоторезистора. К крайним областям – аноду p и катоду n прикладывается внешнее выходное напряжение плюсом к аноду. Рисунок 7.13 – Семейство вольт-амперных характеристик фототиристорного оптрона
При облучении в n-базе генерируются пары носителей заряда – электронов и дырок. Электрическим полем центрального (коллекторного) перехода между n- и p-областями носители заряда разделяются. При этом электроны остаются в n-базе, а дырки попадают в p-базу. Происходит инжекция неосновных носителей заряда из крайних переходов структуры, называемых эмиттерными. Лавинообразное нарастание тока через структуру приводит к отмиранию тиристора. Все три перехода оказываются смещенными в прямом направлении, и падение напряжения на фототиристоре в отпертом состоянии получается малым. Фототиристор, также как и фототранзистор, обладает большим внутренним усилением фототока. В отличие от фототранзистора, включенное состояние фототиристора сохраняется и при прекращении излучения входного диода. Таким образом, управляющий сигнал на тиристорную оптопару может подаваться только в течение небольшого времени, необходимого для отпирания тиристора. Этим достигается существенное уменьшение энергии, необходимой для управления тиристорной оптопарой. Чтобы запереть тиристор, с него надо снять внешнее напряжение. Если тиристор включается в цепь переменного или пульсирующего напряжения, то выключение тиристора происходит из периодов при уменьшении напряжения и тока через тиристор до значения, при котором не может поддерживаться включенное состояние прибора. При отсутствии входного сигнала, что соответствует необлученному состоянию базовой n-области, через фототиристор протекает малый темновой ток утечки. Темновой ток сильно зависит от температуры. При повышении температуры на 10°С ток примерно удваивается. Выходные характеристики тиристорной оптопары приведены на рисунке 7.13. Тиристорные оптопары используют в качестве ключей для коммутации больших токов и высоковольтных цепей, как радиоэлектронного (U = 50÷600 В, I = 0,1÷10,0 A), так и электрохимического (U = 100÷1300 В, I = 6÷320 A) назначения. Времена переключения тиристорных оптопар находятся в интервале от десятков микросекунд до десятков миллисекунд. Важным достоинством этих приборов является то, что управляя значительными мощностями в нагрузке, они потребляют малую мощность цепями управления и поэтому совместимы по входу с интегральными микросхемами.
Тестовые вопросы к главе 7 Оптроны
1. Что называется оптроном: 1) прибор, использующий преобразование электрической энергии в оптическую; 2) прибор, использующий преобразование оптической энергии в электрическую; 3) прибор, использующий преобразование электрической энергии в оптическую и оптической энергии в электрическую; 4) прибор, использующий излучатель и фотоприемник не связанные между собой.
2. Используя рисунок, выберите, какое преобразование реализуется узлом оптрона соответствующий номеру 1: 1) преобразование электрического сигнала в электрический; 2) преобразование электрического сигнала в оптический; 3) преобразование оптического сигнала в электрический; 4) преобразование оптического сигнала в оптический.
3. Используя рисунок, выберите, какое преобразование реализуется узлом оптрона соответствующий номеру 3: 1) преобразование электрического сигнала в электрический; 2) преобразование электрического сигнала в оптический; 3) преобразование оптического сигнала в электрический; 4) преобразование оптического сигнала в оптический.
4. Какие известные оптроны могут обладать коэффициентом передачи превышающим 1: 1) диодные; 2) диодно-резисторные; 3) диодно-транзисторные; 4) тиристорные.
5. Какая емкость характеризует работу СИД при прямом включении:
6. Какая емкость характеризует работу ФД при прямом включении:
7. Укажите номер, который указывает на корпус СИД:
8. Укажите номер, который указывает на корпус ФД:
9. Укажите номер, который указывает на световод:
10. Укажите номер, который указывает на фотоприемник:
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|