Оптрони

Концепцията за оптрон, типове оптрони.

Оптрон (или оптрон, тъй като тя започва да се нарича в близко бъдеще) структурно се състои от 2-компонента: емитер и фотодетектор комбинирани, обикновено обикновено запечатана обвивка.

Има много видове оптрони: резистор, диод, транзистор, тиристор. Тези имена посочват типа фотодетектор. Като радиатор, обикновено се използва полупроводников инфрачервен светодиод с дължина на вълната от 0,9 ... 1,2 μm. Също така използвайте светодиоди с червеникаво сияние, електролуминисцентни радиатори и подминирани лампи с нажежаема жичка.

Основната цел на оптроните е да осигуряват галванична изолация между сигналните вериги. Въз основа на този основен принцип на действие на тези устройства, въпреки разликата на фотодетектори, може да се счита подобен: електронен входния сигнал прилага към емитера се превръща в светлинния поток, което действа на фотодетектора променя проводимост.

Ако фотодетектор е fotorizistor, светлината му съпротивление е в хиляди пъти по-малки от първоначалната (тъмно), ако фототранзистор - експозиция на основата му се прави същия ефект като при прилагането на настоящата obchno trantsistora база, и тя ще се яви.

В резултат на това се образува сигнал на изхода на оптрона, който по принцип може да не е подобен на входния сигнал във формата и входните и изходните схеми не са галванично свързани. Между входа и изхода вериги photocoupler поставя електрическа якост прозрачен диелектричен тегло (обикновено органичен полимер), която се постига устойчивост 9 ... 10 ^ 10 ^ 12 ома.

Произведените оптрони се дават на базата на сегашната система за означаване на полупроводникови устройства.

Първи оформен като букви определят оптрон (А) показва изходен материал за емитер - галиев арсенид или галий разтвор твърд алуминий арсен, втора (G) означава подклас - optrony- трети показва което устройство се отнася видове: F - резистор, D - диод, Т - транзистор, Y - тиристор. Тогава има числата, които означават номера на разработката, а буквите са една или друга група от типа.

Емитер - чип LED - обикновено се поставя в горната част на корпуса на желязо и дъното - върху носителя на чип - закрепени кристален силиций фотодетектор, например fototiristory. Цялото пространство между светодиода и фоточистатора е изпълнено с втвърдяваща се прозрачна маса. Този пълнеж е покрит със светлина, отразяваща светлината, която предотвратява разсейването на светлина извън границите на работната зона.

Не съвсем различен от описания дизайн на резистор optocoupler. Тук във високата част на железопътния корпус се монтира субминитационна лампа с нажежаема жичка, а в долната част - фоторезистор, базиран на селенид кадмий.

Фоторезисторът се изработва отделно, върху тесен субстрат, изработен от керамика. Той се напръсква с филм от полупроводников материал - кадмиев селенид и след това - образуващи електроди от проводящ материал (например алуминий). Изходните клеми са заварени към електродите. Неподвижната връзка между лампата и основата се осигурява от закалена прозрачна маса.

Дупките в корпуса на оптичния акселерометър се запълват със стъкло. Завареното свързване на капака и основата на тялото се осигурява чрез заваряване. Характеристиката на текущото напрежение на тиристорния оптрон е приблизително същата като за единичен тринистор. При липса на входен ток (I = 0 - тъмна линия) fototiristory може да започне само при най-високо значение, приложена върху него с постоянно напрежение (800 ... 1000). Тъй като в действителност прилагането на такова огромно напрежение е неприемливо, тази крива има чисто теоретично значение.

Ако pridozhit fototiristory на директна работно напрежение (50-400, в зависимост от вида на оптрон), преминаването на устройството може да бъде само когато входен ток, който сега е на мениджъра.

Скоростта на оптронния съединител зависи от стойността на входния ток. Типични стойности на време за работа t = 5 ... 10 μs. Времето за отделяне на връзката на оптичния агрегат е свързано с процеса на разделителна способност на малките превозвачи при прехода на фотохристора и зависи само от стойността на течещия изходен ток. Действителната стойност на времето за изключване е в диапазона 10 ... 50 μs.

Най-големият и най-ефективният изходен ток на фотопроводящия оптичен аплет се намалява драстично при повишаване на околната температура над 40 градуса по Целзий. Изходният импеданс на оптрон на стойност от 4 mA входен ток ostoetsya непроменен, а ако предстоящото увеличаване на входния ток (когато яркостта на лампа с нажежаема жичка започне да се увеличава) рязко намалява.

Освен горепосочените, има оптрони с така наречения отворен оптичен канал. Тук илюминаторът е диод, който излъчва инфрачервена светлина, а фотодетекторът може да бъде фоторезистор, фотодиод или фототранзистор. Разликата на този оптичен кабел е, че излъчването му излиза, отразява се от външен обект и се връща към оптичния апарат към фотодетектора. В такъв оптокомплект изходният ток може да бъде управляван не само от входния ток, но и от промяната в положението на външната отразяваща повърхност.

В оптрони с отворен оптичен канал, оптичните оси на излъчвателя и приемника се намират паралелно или под малък ъгъл. Има проекти на подобни оптрони с коаксиално разположение на оптичните оси. Такива устройства се наричат ​​оптични прекъсвачи.

В момента оптрони придобили широка употреба, особено с цел да се приведе в съответствие чип логически блокове, съдържащ можно дискретни елементи, с изпълнителен механизъм (релета, мотори, контактори и т.н.), така и за комуникация между логически блокове, които се нуждаят от галванична изолация, константата на модулация, и Бавно променящи се напрежения, преобразуване на правоъгълни импулси в синусоидални трептения, контрол на възможни лампи и индикатори за високо напрежение.

Андрей Побни

Училище за електротехник