6.7. Промышленные типы оптоэлектронных коммутаторов

По физическому признаку ОЭК можно -подразделить на элемен­тарные и сложные оптроны. В элементарных оптронах содержится светодиод и один фотоприемник, который является одновременно и выходным элементом (например, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фототеристор и т.д.). В сложных ОЭК для обеспе­чения требуемых выходных параметров используются специальные элементы. Например, для повышения коэффициента К включаются составной транзистор или тиристор (рис. 6.10). Для повышения коммутируемого напряжения выходные элементы и фотоприемники могут быть включены последовательно. Ориентировочные величины параметров широко распространенных промышленных, оптронов приведены в табл. 6.1. Система параметров оптронов включает параметры четы­рех групп: входные и выходные, передаточные характеристики и параметры гальванической изоляции входа и выхода. Резистивные оптроны характеризуются линейностью и симметричностью выходной ВАХ, отсутствием внутренних здс, высокой кратностью отношения Р_т / Р_св. Поэтому, несмотря на свою значительную инерционность (10^-1 ...10^-2 с), сохраняют важное самостоятельное значение в коммутационных элементах.

Диодные оптроны, почти исключительно построенные на исполь­зовании р - i - n фотоприемников, отличаются наибольшим быстродействием (вплоть до t _вкл ≈ 10^-8 с), но значение К_i, составляет единицы процентов, поэтому необходимо усиление сигнала. Кроме широкого самостоятельного применения диодные оптроны, как приборы универсального назначения, используются в качестве компонентов, в оптронных микросхемах. Транзисторные оптроны характе­ризуются наибольшей схемотехнической гибкостью, имеют высокое значение коэффициента передачи тока, но относительно невысокое быстродействие (t _вкл 2...5 мкс).

Особенно большое значение K_i достигается в составных транзисторных оптронах.

Тиристорные оптроны очень удобны в "силовой" электронике т.о. они используются для коммутации сильноточных цепей (Uком≈50…600 В, Jком*≈0,1…10Л). Управляя столь значи­тельными мощностями в нагрузке, тиристорные оптроны по входу совместимы с интегральными схемами. Как элементы, обладающие внутренней памятью, тиристорные оптроны оказываются удобными и для использования в микросхемах релейного типа.

Кроме рассмотренных разновидностей промышленных оптронов, получивших широкое распространение, электронной промышленностью выпускаются оптроны, в которых в качестве фотоприемников исполь­зуются МДП - транзисторы, полевые транзисторы с управляющим переходом, однопереходные транзисторы, лавинные диоды и другие активные приборы. Основные направления развития оптоэлектронных коммутаторов - это переход на изготовление их методами интеграль­ной технологии и дальнейшая функциональная интеграция. Для этого увеличивается число изолированных входов и выходов в одном кор­пусе оптрона.

Вместе с улучшением технических характеристик повышается устойчивость оптоэлектронных коммутаторов к действию внешних, факторов, в частности, к высокой температуре и радиации.

а)-оптрон на составных транзисторах; б)-оптрон на составном тиристоре рис 6.10

Основные характеристики промышленных оптоэлектронных коммутаторов

Табл 6.1