光電子リレー。スキーム、説明

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光電子リレー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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光電子リレーは、光チャネルを介して制御される電子スイッチです。それらの主な利点は、制御回路とスイッチング要素の間のガルバニック絶縁と、機械的接点がないことです。光電子リレーの制御回路には放射ダイオードが使用され、スイッチング素子としてフォトサイリスタ、フォトトランジスタ、または電界効果トランジスタが使用されます。後者の場合、電圧生成モードで動作するフォトダイオードがトランジスタの制御に使用されます。

光電子リレーは常に利用できるわけではなく、業界が必要なパラメータを備えたそのようなデバイスを製造していない場合もあるため、ディスクリート要素上の類似物はアマチュア無線家にとって興味深いものです。このようなアナログは、International Rectifier の強力なスイッチング電界効果トランジスタ (Radio、2001、No. 5、p. 45 の「International Rectifier の強力なスイッチング電界効果トランジスタ」) と IR 発光ダイオードに基づいて作成できます。可逆性の特性。光電子リレーのスキームと、220 V ネットワークの負荷を制御するためのその組み込みを図に示します。 1.

光電子リレー

高スイッチング FET を駆動するには、非常に低い静的信号電力が必要です。図に示されているトランジスタを開くには、ゲートに 4,5 ～ 10 V の範囲の制御電圧を印加するだけで十分です。この場合、チャネルの抵抗は 0,85 オームに減少します。トランジスタを開くのに必要な電圧は、フォトダイオードモードで動作する IR 発光ダイオード BL1 ～ BL5 によって生成されます。発光ダイオードＢ１１〜Ｂ１５は、フォトダイオードＢＬ１〜ＢＬ５のちょうど反対側に配置される。放射ダイオードと抵抗 R11 が制御回路を形成します。制御回路に電流が流れると、IR 放射がフォトダイオードに当たり、生成された電圧が電界効果トランジスタのゲートに印加され、電界効果トランジスタが開きます。したがって、負荷をネットワークに接続するには、制御回路に電圧を印加する必要があります。

フォトダイオードの数は、FET がオンになるゲート電圧によって異なります。光が当たると各フォトダイオードに 0,9 ～ 1 V の電圧が現れるため、このようなダイオードを少なくとも 20 つ直列に接続する必要があります。 50 ～ 1,1 mA の電流での制御回路では、各発光ダイオードの電圧降下は 1,2 ～ 6 V であるため、1 つのダイオードの場合、制御電圧は XNUMX V より大きくなければなりません。その値に応じて異なります。ダイオードを流れる必要な電流により、抵抗 RXNUMX の抵抗が計算されます。

R1 =（Uy-NUd）/ Id、

ここで、Uy - 制御電圧。 Ud - ダイオード両端の電圧。 N はダイオードの数です。 Id - 電流放出ダイオード。

制御電圧を下げる必要がある場合は、制御回路に放射ダイオードを並列接続することができますが、それぞれに対して独自の電流制限抵抗を選択する必要があります。

ほとんどの部品は、片面フォイルグラスファイバー製のプリント回路基板のプリント導体側に取り付けられています。基板図を図に示します。 2. ダイオードは約 1 mm の隙間をあけて正確に対向して配置され、調整後に基板に接着されます。上から、ダイオードは絶縁材料で作られた不透明なスクリーンで覆われています。トランジスタは基板にはんだ付けされ、はんだ付け領域はエポキシ接着剤で満たされます。

光電子リレー

デバイス内で中出力の IR 放射ダイオードを使用することは許可されていますが、発電機モードでの動作性を事前に確認する必要があります。他の電界効果トランジスタを使用すると、必要なパラメータを備えたリレーを取得できます。たとえば、開放電圧が 2905 V の IRLR2,5 トランジスタを搭載すると、直列に接続するフォトダイオードの数を減らすことができます。この場合、最大リレー電流は 30.. .40 A ですが、スイッチング電圧は 55 V を超えてはなりません。負荷電力によっては、トランジスタをヒートシンク上に配置する必要がある場合があります。ダイオードブリッジ VD1 は、必要な負荷電流を提供する必要があります。

著者: I. Nechaev、クルスク

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