Способ управления включением фототиристора

Способ управления включением фототиристора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СКОМУ СВЧДЯТЮЛЬСТВУ (1)),443434

Союз Советских

Социалистинеских

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено I2. II. 7I (21) I7I3783/26Я (51) M,Кл.

Н OIL Хб/06 с присоединением заявки—

Гасударственный наинтет

Саввтс Ннннстрав СССР па делан нзабретеннй н атнрытнй (32) Приоритет—

Опубликовано 5,p9. 7@юллетень № 34 (45)!Дата опубликования описания15. 72.7 (53) УДК

62I. 382(088. 8) Е.Б.ВОЛОДИН (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ BKEEHEHNHN ФОТОТИРИСТСРА

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в оптоэлектронных переключателях и фотоэлектрических преобразователях (примеиимо для фцтотирис- 5 торов обладающих э<руектомйЧ! (Н)

Известен способ управления включением фототиристора путем подачи на него напряжения и света достаточной для включения интенсивности. 1о

Недостатком этого способа являются малые функциональные возможности фототиривтора: управляемый по этому способу фототиристор можно использовать только как фотореле, в то время KBH в некоторых устройствах, например фотоприемниках, требуется, чтобы выходной сигй:. л был пройорционален количестU jj кГ3аптт-33 облучения.

20 ,цлн расширения функциональных ьо, можностей <Ьототиристора в предлжаемом устройстве перед освецением:ыряжан>т ел косl и его эмиттерных ll8реходон запирающим 3dpHUOM.

Емкости переходов тиристора можно заряжать подачей на него пос ледовательности импульсов той же полярности, что и у включающего напряжения с амплитудой нарастающей до величины, меньшей напряжения включения с приращением амплитуд, меньшим порогового приращения приводящего к включению.

Для увеличения быстродействия управления, емкости переходов фототиристора заряжают импульсои, смещающим его эмиттерные переходы в обратном направлении.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа.

Схема состоит из фототиристора I, переходы 2 и 3 которого облучаются пучком света 4. От генератора 5 на фототиристор подают импульсы И включающего напряжения.

От генератора 6 — импульсы И< заряжающего напряжения. Через нагрузку ) фототиристор подключен к источнику питающего напряжения 8.

Фототиристор I, обладающий эффектом йв /а(t, имеет при раГпо3 М весных объемных зарядах в вго р-ппереходах низкий динамический порог включения для импульса напряжения. В случае микромощных фототиристоров он составляет I,5-2,58 .

Если, по крайней мере, в одном из змиттерных р-и-переходов находится заряд, больший равновесного, то потенциальный барьер включейия перехода возрастет от 0,55 6 до нескольких вольт. Соответстввнно возрастает порог включения фототиристора для импульса напряжения до Т0-2О В. Избыточный заряд и, следовательно, импульсный порог включения заряженного фототиристора пропорциональны амплитуде заряжающих иьыульсов и, отношению емкостей коллекторного и эмиттерного переходов. Они практически не зависят от других параметров фототиристора. После введения избыточный заид медленно рассасываетоя через утечки переходов. Так как величина ем«ости первхода в микромощном фототиристоре I-З,пф, а сопротивление утечки IO — I0 бм, постоянная времени рассасывания

I0 -I сек.

При освещении переходов 2 и

3 и примыкающих к ним ооластей возникает фототок, пропорциональный интенсивности пучка света Ф.

Фототок разряжает переходы. При этом уменьшается порог включения фототиристора. Поскольку избыточныИ заряд в переходе очень мал (I0 " К) то при продолжительном свачанин IO,I сан) сн рассасывается слабым фототоком (до IU А)

6 предлагаемом способе в соответствии с описанными выше эффектами перед освещением заряжают емкости переходов 2 и 3 шототиристора, а после освещения в течение времени, не превышающего время разряда в т8мноте, включают фототиристор подачеИ напряжения U, превышающего по величине порог включения разряженного светом фототиристора.

Емкости переходов фототирис тора.

Емкости переходов фототиристора можно заряжать двумя путями.

lia первому варианту их заряжают через эмиттерные п8реходы после

Довательностью импульсов с тоИ жв полярностью, что и у включающ8го напряжения, с амнлитудои, нарас|аюцеЙ до величины, мены8И

HIjIIpHx8íèH Включиния с приращением амплитуд, меныим нороговогс приращения, приводящего к включению. При этом, ввиду того, что управляющие напряжения одйополярны, цепи управления огут быть просто реализованы в интегральном исполнении на однотипных л-р-а-транзисторах.

Ло второму варианту емкости ю иеоеходов тиристопа завяжают . дним импульсом напряжения Ui, . смещающим его эмиттерные переходы в обратном направлении. Зарядка происходыт через срвднйй переход

В этом скучав увеличивается быстро действие управления при некотором усложнении цепей управления из-за необходимости формирования разнополярных импульсов.

20 Светочувствнтельность фототиристора еще более повышается, если после включающего импульса U .. подают ряд аналогичных импульсов с длительностью, меньшей постоянной времени сп:да тока в фототиристоре, вызванного емкостным управляющим током. При этом дополнительно к накоплейию действия света происходит накопление действия включающих им3о пульсов,. которое связано с работой составляющих foTOTMpMGTop TpB8320торов. При малой освещенности умень шение блокирующего заряда мало, по этому при деиствии первого включающего импульса инжекция эмиттврных переходов мала, в результате чего условие включения тиристора

a<-p- +????„??> не выполняется, и тиристор не включается. Однако слабни ток транзисторов, который не

40 успевает уменьшиться до нуля к концу короткого импульса, препятствует восстановлению исходного блокирующего заряда. Цополнительнов уменьшение блокирующего заря45 да приводит к более сильной инжекции эмиттеров, при действии последующего импульса. Таким образом, слабая инжекция, вызванная светом, усиливается от ймпульса к импульсу, приводя фототиристор к включению

Может быть получена зависимость пика напряжения на фототирис торе от количества «вантов облучения, если на него включающий импульс U подают от генератора 5 с внутренним сопротивлением, большим сопротивления цепи в«люченного фототиристора (например, в 5раа)

Максимальный пик напряжений возйикает на неосвещенноы заряженном полностью тиристоре. С увеличением интенсивности облучения, блокирую-15

5 ЯЯЗ щий заряд и порог включения тир1стора уменьшаются, вследствие чего уменьшается пик йапряжения на тиристоре. Минимальным предельным пиком напряжения на тиристоре является напряжение включения разряженного тиристора.

Линейность зависимости пика напряжения на тиристоре от количества квантов облучения улучша- 1о ется, если Включающий импульс напряжения имеет линейно нарастающую форму.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ управления включением фототиристора, обладающего аффектомИ/д, путем его освещения и подачи включающего напряжения, отличающийся тем, что с целью расшире- ю

1 ния функциональных возмох;ностей фототиристора, перед освещением заряжают емкостй его змиттерных переходов запирающим зарядом.

2.Способ по п.l, отличающийся твм, что емкости переходов фототиристора заряжают подачей на него последовательности импульсов той же полярности, что и у включающего напряжения с амплитудой, нарастающей до величины, меньшей напряжения с приращением амплитуд, меньшим порогового приращения, приводящего к включению.

3.Способ по п.l, отличающийся тем, что с целью. еличвния быстродействия управления, емкости переходов фототиристора заряжают импульсом, смещающим вго амиттерные переходй в обратном направлении.

СоставителвО ф КИ Нб

Редактор И.ЩУБИНа ТелРед Е.ПЕТ ОЬа

Изд. М (4 Р Тираж 36С Подписи Ье

ЦНИИИИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, l13035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г.59, Бережковская наб., 24