Оптоэлектронное реле

Оптоэлектронное реле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

>.467472 (61) Зависимое от авт. свидетельссвя— (22) Заявлено 14.04.72 (21) 1772086/26-9 (51) М. Кл. Н 03k 17/72

Н 011t 47/24 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытии (32) П риорлтет—

Опубликовано 15.04.75. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликованная о! IHcQ III(5! 27.11.75 (53) УД К 621.382.333 (088.8) (72) Азторы изобрст II! IE!

В. В. Гаршенин, В. Н. Дерюгин, Ю. Ф. Купцов, В. Н. Силкин и В. С. Турыгин (71) Заявитель (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к области полупроводниковых устройств, предпазпаченпь!x для ком мутации электрических цепей постоянного тока в устройствах радиоэлектроппоаи и автоматикии. 5

Известны оптоэлектронные реле, содержащие за|пираемый фототпрпстор,,к .катоду которого подсоедннена нагрузка, и фототирясто р, включенный между управляющим электродом запираемого фототиристоря и отрицательной шиной питания, соединенные оптически с соответствующими светодиодами.

При включении запираемого фототпристора от соответствующего светодиода на фототиристор прикладывается быстро нарастающее на пряжение, определяемое как отношение коммутируемого напряжения к времени установления,запираемого фототирнстора, От этой помехи (эффект dU/dt) выключается фототпристор,;который выключает за пираемый фототи- 2о ристор, т. е. схема неработоспособна при некоторой величине коммутируемого пап ряжения.

Вовремя установления;запираемого фототиристора не более микросекунды и оно уменьшается с ростом тока через фотогиристор, а фо- 25

ToTIHpHIcTop способен выдерживать скорость нарастания;на а иоде порядочка 1 — 10 В/мкс.

Поэтому известные оптоэлектронные реле способны ко ммути ровать напряжения не более

20 В и токи до 50 мл. 30

В целях повышения помехозащищенностн в предлагаемом реле уп ра вляющий электрод фототпристора подсоединен к отрицательной

1ппне питания через дополагптельный фототпристор, которьш оптически связан со светодиодом, оптически связанным с заповраемым фототнристором.

Кроме того, с целью уменьшения мощности управления последовательно со светодиодом, оптически овязанньв с запираемым фототиристором и дополнительным фототиристором, включен дополнительный .светодиод, оптически связанный с дополнительным фототирпстором.

На чертеже показана схема предлагаемого оптоэлектроиноro реле.

Оптоэлектронное реле выполнено на запираемом фототпрпсторе 1, фототирпсторе 2 и дополнительно введенном фототпри сторе 3. В катод запираемого фототиристора,включена нагрузка 4, а в катоды фототпристоров 2,и 3 включены ограничивающие ток резисторы 5 и

6.

Для включения, запираемого фототиристора и фототиристора 3 во входную цепь оптоэлектронного реле введены светодиод 7 или светодиоды 7 и 8. Для .включения фототиристора 2 во входную цепь реле введен светодиод 9.

При подаче коммутируемого напряжения к шинам 10 и 11 в полярности, указанной на

4G7472

Предмет изобретен

)2

Составитель А. Дедюхин

Техред Т. Миронова

Редактор Т. Юрчикова

Корректор А. Галахова

Заказ 4260

11зд. ¹ 1346 Тираня 902

IIIII II П111 Госуд()рственного комитета Совета Министров СССР (Io делам изобретений и откуытий

Москва, уК-35, Раушская иаб., д. 4/5

Подписное

Обл. тип. Костромского управления издатсльств, полиграфии и кпи)кио)1 торговли

-чертеже, ac(. напря>ке нпе надает на заппраемом фототи1ристоре 1. Через .нагрузку 4 протекает тоги утечки.

3а1п)араемый фототиристор включается в проводящее состояние, когда через светодиоды

7 н 8 задается ток определенной величины от внешнего источнвка, подключенного к шинам

12 и 13. Одновременно в базах фототиристора 3 накапливается за1ряд, достаточный для включения при наличии напряжения на анодекатоде фототирнстора 3. 3а в1ремя установления запираемого фототиристора 1 коммутируемое напряже|ние прикладывается к нагрузке

4 и через участок катод-управляющий электрод запираемого фотон ристора к фототиристору 2. От быстро нарастающего нап1ряжения (эффект dU/Ж) фототиристор 2 начинает включаться It через резистор 5 начпнает протекать ток.

Возникающее на резисторе 5 напряжение прикладьввается к фототиристору 3, в базах которого к это|му моменту накоплен заряд, необходимый для его включения. Фототпр истор

3 начинает включаться л1ри очень малых смещениях. Ток, протекающий через фототиристор 3, препятствует включению фототирпстора 2. По оконча нь)и переходного процесса включения за пи раемого фототиристора 1 он остается во включенном состоянии и через него протекает коммутируемый ток, а фототиристоры 2 и 3 — в в)>)ключен ном состоянии.

При выключе1нип оптоэлектронного реле внешвпй источник питания подключается к шинам 14 и 15. Через светодиод 9 задается определен ный ток, оветовой поток, излучаемый светодиодом 9, включает фототиристор 2. Через время включения ток через фототиристор 2 достигает максимальной величины, этот ток является запирающим для фототиристора 1.

Быстро нарастающее на(пряжение с рез|истора 5 прикладывается к фототиристору 3, в результате он,включается. Ток через фототиристор 3 нарастает с:некоторой задержкой:по отношению к току фотопи рпстора 2, поэтому фототирнстор 2 не запирается в процессе 1включения. Кроме того, токи, протека)ощяе через фототиристоры 2 и 3, сумми1руются в управляющей цепи фототиристора 1 и запираютего.

После вьгключения запираемого фототиристора все напряжение прикладывается к нему, т. е. схема при|ведена в исходное состояние.

Величина соп1ротнвления резисторов 5 и б определяется величиной коммутируемых токов, напряжений и пара метрами запираемого

Зо

40 .45

50 (i)OTOT!I1p4ICTOp3 1 II (j)OTOTIIpIICTOp08 2, 3 !t может лежать в диапазоне от нуля до некоторой

КОНЕ ВНОй ВЕЛНЧ)ВНЫ.

По данной схеме можно реализовать оптоэлектронное реле для коммутации напряжений в несколько сотен вольт и токов в несколько сотен мнллнампер.

1. Оптоэлектронное реле, содержащее запи1раемый фототиристор, к катоду которого подсоединена нагрузка, н фототиристор, включенный между управляющим электродом запираемого фото пиристора и отрицательиой ш иной питания, соединенные оптически с соответствующими светодиодам н, отлача)о(аееся тем, что, с.целью повышения помехозащище (ности, управляющий электрод фототнристора подсоедвгнен к отрицательной шине питания через дополнительный фототяристо р, который оптически связан со светодиодом, оптически связанным с заппраемым фототи1рнстором.

2. Реле по .п. 1, отличаюа(ееся тем, что, с целью умепьшения мощностями у)ьравления, последовательно со оветодиодом, оптически связанным с запираемым фототиристором и дополнительным фототиристором, включен дополнительный светодиод, оптически связанный с дополнительным фототиристором.