Применение оптоэлектронных приборов в электрических аппаратах

Тиристоры и транзисторы обладают гальванической связью между цепью управления и нагрузкой. Если такая связь недопустима, то применяются оптоэлектронные приборы (оптроны). В корпусе оптоэлектронного прибора установлены излучающий элемент, обычно фотодиод, и воспринимающий элемент — фототранзистор, фототиристор или фоторезистор. При подаче сигнала на фотодиод он начинает излучать, и его излучение воздействует на воспринимающий элемент, открывая фототранзистор или фототиристор в цепи нагрузки. Электрическое сопротивление между цепями управления и нагрузки составляет 10¹² Ом, емкость

Рис. 9.3.17. Оптронное реле

между ними менее 0,1 пФ. Эти свойства оптронов позволяют повысить помехоустойчивость и надежность аппарата, упростить его схему. Оптроны дают малую задержку в срабатывании (1 мкс). На рис.9.3.17 показан один из вариантов бесконтактного оптронного реле. Нагрузка R„ включается тиристором VS, включенным в диагональ моста. Управление тиристором производится с помощью оптопары и транзисторов VT1, VT2. При отсутствии управляющего сигнала Е_у транзистор VTф оптрона закрыт, транзистор VT1 открыт. Сигнал на управляющем электроде VS равен нулю, и он закрыт. При подаче сигнала Е_у транзистор VTф открывается, a VT1 закрывается. На VS подается открывающий потенциал, он открывается и через нагрузку потечет ток. Тиристор VS открывается каждый

полупериод. При снятии, сигнала Е_у VS закрывается. Если напряжение питания превысит заданный уровень, то открывается VT2 и VS отключается.

Оптронные реле могут быть выполнены на силовых оптронах (рис.9.3.18). Силовые оптроны непосредственно управляют током в нагрузке R_H. Светоизлучающие диоды оптронов VD1 и VD2 управляются транзистором VT. В некоторых схемах управляющий сигнал непосредственно воздействует на светодиоды оптронов. В настоящее время созданы оптотиристоры на ток до 1500 А и напряжение до 4 кВ.

Рис. 9.3.18. Реле на силовых оптронах

ЛЕКЦИЯ № 32