Тиристорні оптопари

Тиристорні оптопари використовують в якості ключів для комутації сильнострумових і високовольтних кіл як радіоелектричного (U₂ = 50  600В, І₂ = 0,1-10А), так і електротехнічного (U₂ = 100-1300В, І₂ = 6,3-320А) призначення. Важливою якістю цих приладів є те, що, керуючи значними потужностями у навантаженні, вони тим не менше по входу сумісні з інтегральними мікросхемами. Як елементи, що мають внутрішню память, тиристорні оптрони виявляються зручними і для використання у деяких мікросхемах релейного типу.

Таким чином, тиристорні оптопари використовуються як потужні ключі, які мають добру електричну ізоляцію між регулюючим колом і анодним колом. Оскільки тиристорні оптопари працюють у ключовому режимі, то параметр К_І для них втрачає зміст. Тому зручніше характеризувати такі оптопари номінальними значеннями І₁, при якому відкривається фототеристор, а також максимально допустимим вхідним струмом завади (максимальне значення І₁, при якому ще не відбувається включення фототеристора).

Основні характеристики та параметри оптопар

Елементарний оптрон є чотириполюсним приладом, властивості якого визначаються трьома основними характеристиками: вхідною, передаточною і вихідною. Вхідною є вольт-амперна характеристика випромінювача, а вихідною – відповідна характеристика фотоприймача (при заданому струмі на вході оптопари).

Передаточною характеристикою називають залежність струму на виході оптрона І_вих від струму на вході І_вх:

У загальному випадку ця залежність є нелінійною (рис. 3), що приводить до деякого спотворення форми сигналу, який передається.

У системі параметрів оптопар можна виділити чотири групи: вхідні параметри (випромінювача), вихідні параметри (фотоприймача), передаточні параметри (параметри передачі сигналу з входу на вихід) і параметри ізоляції.

Вхідні параметри. Вхідне коло оптопар описується наступними (типовими для світлодіодів) основними параметрами:

• номінальний вхідний струм І_вх,ном – значення струму, який рекомендують для оптимальної експлуатації оптопари і який використовують при вимірюванні її параметрів;

• вхідна напруга U_вх – спад напруги на світлодіоді у прямому напрямі при заданому значенні прямого струму (як правило, при І_вх,ном);

• вхідна ємність С_вх – ємність між вхідними виводами оптопари у заданому режимі.

Крім того, використовуються граничні вхідні параметри:

• максимальний вхідний струм І_вх,мак – максимальне значення постійного прямого струму, який допускається пропускати через світлодіод оптопари;

• максимально допустима зворотня вхідна напруга U_{вх,звор} – максимальне значення зворотньої напруги довільної форми і періодичності (постійна, імпульсна, синусоїдальна та ін.), яке може бути прикладене до входу оптопари у зворотному напрямі.

Вихідні параметри оптопар:

• максимально допустима зворотна вихідна напруга U_{вих,звор} – максимальне значення зворотної напруги довільної форми, яке допускається прикладати до виходу оптопари;

• максимально допустимий вихідний струм І_{вих,макс} – максимальне значення струму, який можна пропустити через фотоприймач у ввімкненому стані оптопари;

• струм витоку на виході І_вит – струм на виході оптопари при І_вх = 0 і заданому значенні і полярності U_вих;

• вихідна залишкова напруга (напруга насичення) U_зал – значення напруги на ввімкненому фоторезисторі або фототранзисторі у режимі насичення;

• вихідна ємність С_вих – ємність фотоприймача.