Здавалка
Главная | Обратная связь

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:

1) ; 2) ; 3) ; 4) .  

6. Какая емкость характеризует работу ФД при прямом включении:

1) ; 2) ; 3) ; 4) .  

7. Укажите номер, который указывает на корпус СИД:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.  

8. Укажите номер, который указывает на корпус ФД:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.  

9. Укажите номер, который указывает на световод:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.  

10. Укажите номер, который указывает на фотоприемник:

1) 1; 2)2; 3)3; 4)4; 5)5;  

 








©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.