•Тиристор управляет мощностью лампы, отрезая начальную часть каждого полупериода (см. третью осциллограмму).
•Эффективное напряжение на лампе HL может изменяться при помощи переменного резистора R2 от нуля до практически полного входного напряжения.
•Это зависит от времени запаздывания включения
тиристора VD2 в каждом полупериоде входного напряжения.
•Поскольку тиристор и динистор работают от однополярного источника питания, то вся схема запитана от сети переменного тока 220 В через
мостовой выпрямитель на диодах VD3…VD6.
•Лавинообразное включение тиристора в середине полупериода приводит к большим броскам тока в
питающей сети переменного напряжения.
•Поэтому на входе схемы желательно включать LC- фильтр низких частот для подавления электромагнитных радиопомех.
•В электрических нагревателях и в других нагрузках с
большой инерционностью можно значительно уменьшить помехи, пропуская каждый раз целое число полупериодов, т.е. включая тиристор при переходе через нуль входного переменного напряжения питающей сети.
•Это позволяет избежать скачкообразных изменений тока, которые и вызывают радиочастотные помехи. Такой способ называют прерывистым запуском или
управлением с целым числом периодов.
•Этот способ, как правило, не подходит для управления яркостью лампы из-за мерцания.
•Наличие диодного моста удорожает схему, поэтому более эффективно использовать для регулировки переменного напряжения симметричный тиристор
– симистор. В одном корпусе на кристалле кремния реализовано два встречно включенных тиристора.
МТ2
УЭ
МТ1
Название катод и анод в симметричном тиристоре теряют смысл, поэтому один вывод называется «основной вывод 1» – МТ1, а второй – «основной вывод
2» – МТ2.
Аналогично реализован в одном корпусе симметричный динистор, который может работать от
двуполярного источника питания и формировать двуполярные запускающие импульсы для симистора.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
•Фотоэлектрическими называют электронные приборы, преобразующие энергию излучения в электрическую энергию. Такие приборы могут строиться на фотоэффекте как в вакууме или газе, так и в полупроводниках.
•В современных полупроводниковых фотоэлектри- ческих приборах под действием внешнего света (инфракрасного, видимого диапазона или
ультрафиолетового излучения) увеличивается
концентрация свободных носителей заряда, а, следовательно, увеличивается проводимость полупроводниковых материалов.
•Получаемая таким образом проводимость называется
фотопроводимостью.
•Фоторезистор – полупроводниковый прибор,
электрическое сопротивление которого изменяется
в зависимости от интенсивности и спектрального состава внешнего светового потока.
I |
Ф2>Ф1 |
Iс |
|
Iф Ф1
Iт 
Ф=0
U
При отсутствии внешнего светового потока (Ф = 0) сопротивление фоторезис- тора велико и определяется
собственной проводимо- стью полупроводникового материала.
Под действием светового потока (Ф > 0) сопротивление фоторезистора уменьшается. В этом случае ток называется световым Iс. Разность между темновым и световым током составляет фототок Iф.
•Фотодиод по структуре аналогичен обычному полупроводниковому диоду. Отличие состоит в том, что его корпус снабжен линзой, направляющей световой поток, как правило, перпендикулярно плоскости p-n-перехода.
•Фотодиод может работать в режиме
фотопреобразователя или фотогенератора.
|
Rн |
– |
+ |
|
Eп |
+ |
– |
|
|
|
Iд |
|
– |
Rн |
Ф=0 |
Uд |
|
Ф1 |
|
|
|
|
Uхх |
|
+ |
|
Ф2>Ф1 |
|
|
Iкз |
||
|
|
|
|
|
|
Режим |
Режим |
|
|
фотопре- |
фотоге- |
|
|
образователя |
нератора |
•
В режиме фотопреобразователя в цепь фотодиода включают источник напряжения Еп для обратного смещения p-n-перехода.
•Если переход не освещен (Ф = 0), то через диод протекает обратный темновой ток.
•При освещении перехода к темновому току добавляется фототок, значение которого пропор- ционально интенсивности светового потока (Ф) и не зависит от приложенного напряжения.
•В режиме фотогенератора фотодиод сам является источником фото-ЭДС, значение которой пропорционально интенсивности светового потока.
•Типовое значение фото-ЭДС кремниевого фотодиода составляет Uхх = 0,5 ÷ 0,55 В, а значение
тока короткого замыкания при среднем солнечном освещении равно Iкз = 20 ÷ 25 мА/см2.
•На основе последовательного и параллельного соединения фотодиодов строятся солнечные батареи для автономного питания электронной аппаратуры или заряда гальванических аккумуля- торов.
•Фототранзистор имеет структуру, аналогичную структуре биполярного транзистора.
•Световой поток воздействует перпендикулярно плоскости эмиттерного p-n-перехода, генерируя в базе пары носителей заряда.
Rн |
Iк, мА |
Ф2 >Ф1 |
|
4 |
|
|
|
Uвых |
Ф1 |
|
|
|
|
||
+ |
2 |
|
|
Eп |
|
|
|
– |
|
Ф = 0 |
|
|
|
5 |
10 Uкэ, В |
•Неосновные для базы носители заряда притягива- ются коллекторным переходом, увеличивая коллекторный ток. Уход из базы неосновных зарядов создает в ней нескомпенсированный объемный заряд основных носителей.
•Этот заряд снижает потенциальный барьер
эмиттерно-базового перехода. В результате проис- ходит увеличение количества носителей заряда, инжектируемых эмиттером в область базы, а, следовательно, и увеличение коллекторного тока.
•Вольт-Амперные характеристики фототранзистора, используемого без вывода базы, аналогичны характеристикам биполярного транзистора, включенного по схеме с ОЭ.
•Отличие состоит в том, что управляющим парамет-ром является не ток базы, а световой поток Ф.