Оптоэлектроника

June 26, 2010 by admin Комментировать »

в оптоэлектронных приборах (оптронах) через светодиод (обычно инфра­красный, о них мы поговорим позже) пропускается зажигающий его ток, в результате чего в воспринимающем /2-«-переходе фотодиода или фототран­зистора ток резко возрастает. Между входным светодиодом и выходом при этом имеется изолирующая прокладка, которая позволяет гальванически раз­вязать выводы входа и выхода.

Самый простой вариант такого прибора — диодная оптацара (рис. 7.6), кото­рая обычно служит для электрически изолированной передачи линейных сигналов (например, звуковых колебаний или урозней постоянного тока в регулирующих устройствах). В ней обратный ток (Дых) приемного диода ли­нейно зависит от управляющего тока через светодиод (/упр). Обратите внима­ние, что рабочая полярность у фотодиода обратная, чем у обычного диода, поэтому у таких компонентов, если они выпускаются в отдельном корпусе, плюсом помечен катод, а не анод.

clip_image002

Рис. 7.6. Диодная оптопара

Один из главных параметров оптопар — коэффициент передачи по току К2. Это величина, равная отношению выходного тока приемника оптопары (за вычетом темпового тока) при определенном напряжении на выходе, к вход­ному току. Он характеризует чувствительность оптопары. Диодные оптопары (АОД101, АОД130), подобные показанной на рис. 7.6, имеют высокое быст­родействие (типовое время нарастания сигнала— десятки наносекунд), но небольшой Кп, порядка единицы и даже меньше. Их основное назначение — преобразование линейных аналоговых сигналов. У транзисторных оптопар, в которых приемником служит фототранзистор, Кп намного больше (порядка сотен), зато быстродействие гораздо ниже, типичная транзисторная оптопара (А0Т110, TLP521) может работать с прямоугольными сигналами на частотах не выше 10 кГц. При этом для обеспечения достаточного быстродействия входные токи таких оптопар должны составлять порядка 10 мА и более, а коллекторное сопротивление — не превышать сотен ом.

Подробности

При выборе оптопар стоит также учесть то, что многие отечественные оптопа­ры имеют низкую стойкость изоляции (предельное напряжение 100—200 В), причем в справочниках приводятся противоречивые данные. Диодная оптопа­ра АОД130 выдерживает не менее 1500 В между входом и выходом и заведо­мо годится для работы с сетевым напряжением, а вот популярная АОД101 с допустимым напряжением 100 В — увы, нет. Импортные оптопары имеют до­пустимое напряжение изоляции не менее единиц киловольт, то есть подходят для работы с сетевым напряжением без оговорок.

Если требуется обеспечить гальваническую развязку при передаче прямо­угольных импульсов с достаточным быстродействием, то можно воспользо­ваться более сложными по конструкции оптопарами. Так, одноканальные 6N135/136 или двухканальная HCPL-0560 (специально предназначенная для интерфейса RS-232, см. главу 21) с диодом в качестве приемника и дополни­тельным усилительным транзистором обеспечат передачу импульсов до 1 МГц, более чувствительная 6N139 с дарлингтоновским транзистором — до 100 кГц. Специализированная оптопара TLP558 с логическим элементом на выходе может обеспечить скорость передачи до 6 МГц при входном токе всего 1,6 мА. Примеры применения таких оптопар мы еще встретим в этой книге.

Упомянутые ранее оптоэлектронные реле устроены аналогично оптопарам, но с мощным фототиристором (о тиристорах см. главу 10) в качестве прием­ника: так, бесконтактное реле типа D24125 фирмы Crydom позволяет комму­тировать сетевой переменный ток до 280 В при 125 А путем подачи напря­жения 3—5 В при токе 3 мА (то есть непосредственно от логической микросхемы) через управляющий светодиод. Мощностью 10 мВт напрямую управляют мощностью примерно в 35 кВт при полной гальванической раз­вязке— ей-богу, совершенно беспрецедентный случай, обычным электро­магнитным реле недоступный! Недостатком оптоэлектронных реле является большое сопротивление «контактов»— так, указанное реле D24125 прихо­дится ставить на теплорассеивающий радиатор уже при коммутируемых то­ках порядка 5—8 А, что совершенно не требуется для обычных электромаг­нитных реле.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты