Przekaźnik optoelektroniczny. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Przekaźnik optoelektroniczny. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów

Komentarze do artykułu

Przekaźniki optoelektroniczne to przełączniki elektroniczne sterowane kanałem optycznym. Ich głównymi zaletami jest izolacja galwaniczna między obwodem sterującym a elementem przełączającym oraz brak styków mechanicznych. W obwodach sterujących przekaźników optoelektronicznych stosuje się diody promieniujące, a jako element przełączający stosuje się fototyrystory, fototranzystory lub tranzystory polowe. W tym drugim przypadku do sterowania tranzystorami wykorzystywane są fotodiody pracujące w trybie generowania napięcia.

Ponieważ przekaźniki optoelektroniczne nie zawsze są dostępne, a czasami przemysł nie produkuje takich urządzeń o niezbędnych parametrach, ich analogi na elementach dyskretnych są interesujące dla radioamatorów. Taki analog można wykonać w oparciu o mocne komutacyjne tranzystory polowe firmy International Rectifier ("Potężne komutacyjne tranzystory polowe firmy International Rectifier" w Radio, 2001, nr 5, s. 45) oraz diody elektroluminescencyjne IR, wykorzystując właściwość ich odwracalności. Schemat przekaźnika optoelektronicznego i jego włączenie do sterowania obciążeniem w sieci 220 V pokazano na ryc. 1.

przekaźnik optoelektroniczny

Do napędzania tranzystora FET o wysokim przełączaniu potrzebna jest bardzo niska statyczna moc sygnału. Aby otworzyć tranzystor wskazany na schemacie, wystarczy przyłożyć napięcie sterujące do jego bramki w zakresie od 4,5 do 10 V. W takim przypadku rezystancja jego kanału spadnie do 0,85 oma. Napięcie potrzebne do otwarcia tranzystora jest generowane przez diody elektroluminescencyjne IR BL1 - BL5, które działają w trybie fotodiody. Diody elektroluminescencyjne B11-B15 są umieszczone dokładnie naprzeciwko fotodiod BL1 - BL5. Diody promieniujące i rezystor R1 tworzą obwód sterujący. Kiedy prąd przepływa przez obwód sterujący, promieniowanie podczerwone uderza w fotodiody, generowane napięcie jest przykładane do bramki tranzystora polowego i ta się otwiera. Dlatego, aby podłączyć obciążenie do sieci, konieczne jest przyłożenie napięcia do obwodu sterującego.

Liczba fotodiod zależy od napięcia bramki, przy którym włącza się FET. Ponieważ po oświetleniu na każdej fotodiodzie pojawia się napięcie 0,9 ... 1 V, co najmniej pięć takich diod musi być połączonych szeregowo. W obwodzie sterującym przy prądzie 20 ... 50 mA spadek napięcia na każdej diodzie elektroluminescencyjnej wynosi 1,1 ... 1,2 V, dlatego dla pięciu diod napięcie sterujące musi być większe niż 6 V. W zależności od jego wartości a wymagany prąd płynący przez diody obliczamy rezystancję rezystora R1:

R1=(Uy-NUd)/Id,

gdzie Uy - napięcie sterujące; Ud - napięcie na diodzie; N to liczba diod; Id - dioda emitująca prąd.

Jeśli konieczne jest zmniejszenie napięcia sterującego, dopuszczalne jest równoległe łączenie diod promieniujących w obwodzie sterującym, ale dla każdego z nich należy wybrać własny rezystor ograniczający prąd.

Większość części zmontowana jest na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnie foliowanej folii z włókna szklanego od strony drukowanych przewodników. Rysunek płytki pokazano na ryc. 2. Diody umieszczamy dokładnie naprzeciw siebie z odstępem ok. 1 mm i po wyregulowaniu przyklejamy do płytki. Od góry diody osłonięte są nieprzezroczystym ekranem z materiału izolacyjnego. Tranzystor jest przylutowany do płytki, a obszar lutowania jest wypełniony klejem epoksydowym.

przekaźnik optoelektroniczny

Dopuszczalne jest stosowanie w urządzeniu dowolnych diod świecących IR średniej mocy, które należy wcześniej sprawdzić pod kątem działania w trybie generatorowym. Używając innych tranzystorów polowych, możesz uzyskać przekaźnik o wymaganych parametrach. Na przykład, jeśli zainstalujesz tranzystor IRLR2905, który ma napięcie otwarcia 2,5 V, można zmniejszyć liczbę fotodiod połączonych szeregowo. W tym przypadku maksymalny prąd przekaźnika wynosi 30....40 A, ale napięcie przełączania nie powinno przekraczać 55 V. W zależności od mocy obciążenia może być konieczne umieszczenie tranzystora na radiatorze. Mostek diodowy VD1 musi zapewniać wymagany prąd obciążenia.

Autor: I. Nieczajew, Kursk

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Warunki życia w Alpach zmieniają ludzką krew 28.10.2016

Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych w eksperymentach laboratoryjnych odkryli, że ludzkie ciało przystosowuje się do warunków wysokogórskich w ciągu zaledwie jednej nocy. A potem ciało zapamiętuje to doświadczenie, co pozwala ci szybciej się przystosować.

Naukowcy od dawna wiedzą, że organizm przystosowuje się do warunków na dużych wysokościach. Na wysokości 5260 metrów, czyli zbliżonej do poziomu, na którym znajduje się obóz Everest, atmosfera zawiera 53% tlenu, który normalnie znajduje się w atmosferze na poziomie morza. Utrudnia to oddychanie i ćwiczenia, co zwykle tłumaczy się tym, że w warunkach braku tlenu organizm buduje nowe czerwone krwinki, aby ułatwić zużywanie tlenu przez mięśnie i ważne narządy. Ale wspinacze wiedzą, że prawdopodobnie tak nie jest. Produkcja nowych krwinek czerwonych trwa kilka tygodni, a nawet zwykli ludzie potrafią przystosować się do wzrostu w ciągu kilku dni.

Robert Roach, dyrektor High Altitude Research Center na University of Colorado (USA) wraz z kolegami postanowili przyjrzeć się tej kwestii. W tym celu wysłali ochotników do obozu na szczycie góry Chacaltaya w Boliwii, położonego na wysokości 5421 metrów. To najwyżej położony ośrodek narciarski na świecie. Po całym dniu przebywania na tej wysokości wolontariusze czuli się lepiej. W ciągu dwóch tygodni mogli pokonać 3,2-kilometrową wspinaczkę.

Następnie wolontariusze opuścili ośrodek i wrócili ponownie na jeden do dwóch tygodni. Co zaskakujące, wydaje się, że ich ciała zapamiętały początkowe doświadczenie na wysokości, co pozwoliło im lepiej się przystosować niż za pierwszym razem. Udało im się ponownie pokonać 3,2 km podjazdu, choć dla wielu z nich był to problem za pierwszym razem.

Naukowcy badali poziom hemoglobiny - białek przenoszących tlen - w czerwonych krwinkach ochotników. Znaleźli tam liczne zmiany spowodowane warunkami tlenowymi. Według Roacha, który jest cytowany w notatce, jest to jak rozluźnienie uchwytu rękawicy baseballowej. „Jeśli rozluźnię rękę, puszczę piłkę”, naukowiec w przenośni wyjaśnił zmiany zachodzące we krwi. Takie zmiany były obserwowane wcześniej w laboratorium, ale nigdy u ludzi i nigdy w ich najlepszej formie. Naukowcy odkryli również, że procesy metaboliczne odpowiedzialne za te zmiany są znacznie bardziej złożone niż oczekiwano. Czerwone krwinki żyją 120 dni, a zmiany trwają tak samo.

Ta praca jest przydatna nie tylko do badania organizmów wspinaczy, ale także do leczenia osób, które straciły dużo krwi w wyniku wypadku. Ponadto zrozumienie procesu adaptacji organizmu do wysokości pomoże leczyć turystom, którzy źle się czują w górach. Może to być nawet korzystne dla astronautów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Chmury ujarzmią huragany

▪ Droga próżniowa przy 1200 km/h

▪ Elektroniczny swatacz

▪ Klatka na dwutlenek węgla

▪ Specyfikacja MIPI CSI-2 v1.3

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Życie niezwykłych fizyków. Wybór artykułów

▪ artykuł Skryabin Aleksander Nikołajewicz. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Co tłumaczy bliskość słów porter i Swiss? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Konsultant finansowy. Opis pracy

▪ artykuł Antena tetra. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Artykuł Z trzeciej ręki. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn