|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Przekaźniki półprzewodnikowe serii KR293. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Materiały referencyjne Zintegrowane mikroukłady hybrydowe serii KR293 to przełączniki sygnałowe DC i AC z izolacją optoelektroniczną między wejściem a wyjściem. Pod względem parametrów elektrycznych i funkcjonalności mikroukłady te mogą zastąpić przekaźniki elektromechaniczne w wielu dziedzinach techniki. Ta okoliczność zdeterminowała szerokie użycie terminu „przekaźnik półprzewodnikowy” w literaturze do określenia układów scalonych nowej serii urządzeń przełączających, których zasada działania została szczegółowo omówiona w czasopiśmie Radio N2 z 1995 r. SKŁAD SERII Obecnie seria KR293 obejmuje pięć typów przekaźników półprzewodnikowych KR293KP1 KR293KP5, z których każdy składa się z urządzeń o dwóch wartościach znamionowych, na przykład KR293KP1 i KR293KP11. Z kolei każdy typ chipa zawiera trzy grupy (grupa A, B i C). Warunkowe obrazy graficzne układów scalonych serii przekaźników półprzewodnikowych przedstawiono na rys.1. Przekaźniki jednokanałowe KR293KP1AV, KR293KP11AV, KR293KP3AV i KR293KP31AV są wykonane w prostokątnej plastikowej sześciopinowej obudowie 2101-6, a dwukanałowe mikroukłady KR293KP2AV, KR293KP21AV, KR293KP4AV, KR293KP41AV, KR293KP5AV i KR293 51KP 2101AV - w obudowie ośmiopinowej 8-XNUMX. Mikroukłady KR293KP1 KR293KP5 są przeznaczone do przełączania sygnałów zarówno prądu stałego, jak i przemiennego, a KR293KP11 KR293KP51 - tylko bezpośredniego. Przekaźniki półprzewodnikowe KR293KP1AV, KR293KP11AV, KR293KP2AV i KR293KP21AV posiadają tzw. styki normalnie otwarte, tj. odpowiadają przekaźnikom typu A, a KR293KP3AV, KR293KP31AV, KR293KP4AV i KR293KP41AV to przekaźniki typu B ze stykami rozwiernymi. Mikroukłady KR293KP5AV i KR293KP51AV mogą pełnić funkcje przekaźnika typu C, pracującego w celu przełączania.
Rys.. 1 Klasyfikacja mikroukładów na grupy w ramach każdej wartości znamionowej odbywa się zgodnie z wartościami maksymalnego dopuszczalnego napięcia przełączania Ucom i wartością rezystancji wyjściowej przekaźnika półprzewodnikowego w stanie otwartym Rout jest z nim fizycznie powiązany ( Tabela 1). Tabela 1
Oczywiście nie zaleca się używania ocen KR293KP2AV, KR293KP4AV i KR293KP5AV zamiast KR293KP21AV, KR293KP41AV i KR293KP51AV do przełączania DC ze względu na wysoką rezystancję wyjściową, a oceny KR293KP1AV i KR293KP3AV mają pewną przewagę nad tańszymi KR293KP11AV i KR293KP31 4AV, jak oni pozwalają, jeśli to konieczne, możliwe jest zmniejszenie impedancji wyjściowej urządzenia o dwa, pracując w specjalnym trybie przełączania, gdy piny 6 i 5 mikroukładu są połączone i podłączone do potencjału dodatniego, a pin XNUMX do potencjału ujemnego obwodu, odpowiednio. Wartości parametrów podane w Tabeli 1 odpowiadają następującym trybom pomiaru (Tabela 2): Tabela 2
CHARAKTERYSTYKA ELEKTRYCZNA PRZEKAŹNIKA Przekaźniki półprzewodnikowe wszystkich wartości znamionowych serii KR293 są ujednolicone pod względem charakterystyk wejściowych, które są określone przez parametry diody elektroluminescencyjnej zastosowanej w urządzeniu. Zależność napięcia wejściowego przewodzenia Vin i rezystancji wyjściowej Rout od poziomu prądu wejściowego w zakresie temperatur przedstawiono na rys. odpowiednio 2 i 3.
Należy zauważyć, że spadek prądu wejściowego względem wartości nominalnej, oprócz bezpośredniego wzrostu rezystancji wyjściowej, prowadzi również do szerokiego rozrzutu wartości tego parametru, natomiast wzrost prądów wejściowych praktycznie nie poprawia właściwości statycznych urządzenia. W przypadku stosowania przekaźnika do przełączania sygnału analogowego w obwodach liniowych należy wziąć pod uwagę, że wyjściowa charakterystyka prądowo-napięciowa urządzenia jest nieliniowa poza zakresem napięcia wyjściowego -0.7 ... 0.7 V, jak pokazano na Ryc.4. dzięki działaniu bocznikującemu wbudowanej diody dren-źródło tranzystorów MOSFET.
Wartość prądu wejściowego ma zauważalny wpływ na parametry dynamiczne przekaźnika półprzewodnikowego. Z powyższego rysunku 5 widać, że nie należy pracować przy prądzie wejściowym poniżej prądu znamionowego. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że mikroukłady serii KR293 zachowują wskaźniki wysokiej niezawodności, jeśli średni prąd wejściowy nie przekracza 20 mA.
Prosty obwód, który pozwala uzyskać wymagany prąd wejściowy i napięcie do niezawodnego sterowania przekaźnikiem półprzewodnikowym, pokazano na ryc.6.
Rys.. 6 Rezystor R1 ustawia poziom prądu wejściowego, a rezystor R2 jest używany, jeśli obwód sterujący ma wysoki poziom prądu upływu, tak duży, że nie pozwala na utrzymanie napięcia na wejściu mikroukładu mniejszego niż 0.8 V. W przypadku, gdy jest wymagane w celu skrócenia czasu załączenia urządzenia, zaleca się uzupełnienie obwodu RC łańcuchem impulsowego sterowania diodą LED. W momencie przełączenia przez diodę LED przepływa prąd impulsowy, określony przez obwód RC składający się z rezystora R3 i kondensatora C. Wielkość prądu impulsowego nie powinna przekraczać maksymalnej dopuszczalnej dla przekaźnika wartości 150 mA, należy również należy pamiętać, że maksymalny dopuszczalny poziom napięcia wstecznego na diodzie LED nie może przekraczać 3V. CHARAKTERYSTYKA TERMICZNA PRZEKAŹNIKA Przekaźnik półprzewodnikowy jest urządzeniem półprzewodnikowym, które zachowuje swoją funkcjonalność i wysoki poziom niezawodności, jeżeli temperatura pracy złącza pn, Tp, nie przekracza 125°C. Ciepło może być dostarczane do mikroukładu zarówno z otoczenia, którego temperatura wynosi Tc, jak i w wyniku wydzielania ciepła w samym urządzeniu w wyniku ogrzewania rezystancyjnego, głównie w obwodach wyjściowych urządzenia, gdy płynie prąd. Stopień przegrzania złącza pn jest określony przez wartość tak zwanego oporu cieplnego kryształu - otoczenia, Rk-s, który dla wszystkich ocen mikroukładów serii KR293 wynosi 60 ° C / W. Dopuszczalną moc Po(T), jaką może odprowadzić urządzenie w danej temperaturze, określa zależność: Po(Tc) = ( Tp - Tc ) / Rp-s (1) W ten sposób, wykorzystując zależność rezystancji wyjściowej urządzenia w stanie otwartym od temperatury, można wyznaczyć dopuszczalny średni prąd obciążenia roboczego w danej temperaturze otoczenia. Ponieważ, P(Tc) = (Iwy)2 * Trasa (Tp) (2), następnie z (1) i (2) otrzymujemy: Iout = ( Tp - Ts ) / Rp-s Trasa (Tp) 1/2 (3) Dla przykładu wyznaczmy wartość dopuszczalnego prądu obciążenia układu KR293KP1B przy Tc = 85°C. Rezystancja wyjściowa urządzenia w temperaturze 25°C wynosi 25 Ohm (patrz tabela 2), a stosunek Rout (125C) / Rout (25C) zgodnie z wykresem na rysunku wynosi 1.6, wtedy Rout (125C) = 25 * 1.6 = 40 omów. Teraz, używając (3), znajdujemy Iout = ( 125 - 85 ) / (60 * 40) 1/2= 0.12 (A) Należy zauważyć, że wyrażenie (1) powinno być również użyte do wyznaczenia granicznego prądu wyjściowego w stanie wyłączonym, który przy danych wartościach temperatury otoczenia Tc i maksymalnego dopuszczalnego napięcia na wyjściu w stanie wyłączonym Ukom, nie powinien przekraczać wartości obliczonych według następującego wzoru: Iout P(Ts)/Ucom = ( Tp - Ts ) / ( Rp-s * Ucom) (4) Tak więc dla mikroukładu KR293KP1B przy Tc równym 85C znajdujemy Iout (125 - 85) / (60 * 250) = 280 (μA). Chociaż stan awaryjny nie jest prawidłowym trybem pracy urządzenia, to jednak należy wcześniej dokonać oceny niekorzystnych warunków, co jest szczególnie ważne przy pracy z obciążeniem indukcyjnym. WYDAJNOŚĆ WYJŚCIOWA WYŁĄCZONA Ta pojemność jest zasadniczo pojemnością spolaryzowanej zaporowo diody łączącej dren z podłożem tranzystora MOSFET w stanie, w którym przez diodę LED nie przepływa prąd sterujący. Oczywiste jest, że ta pojemność zapewnia niepożądane przejście sygnału prądu przemiennego do obciążenia, gdy przekaźnik jest wyłączony. Uproszczony równoważny obwód przekaźnika dla prądu przemiennego pokazano na rysunku 7.
Rys.. 7 Aby zmniejszyć pojemność wyjściową urządzenia, stosuje się właściwość zmniejszania pojemności barierowej diody wraz ze wzrostem polaryzacji wstecznej na złączu pn. Napięcie polaryzacji musi być podane na jeden ze styków wyjściowych przekaźnika, przy czym napięcie polaryzacji i maksymalna amplituda sygnału przemiennego łącznie nie mogą przekraczać maksymalnego dopuszczalnego napięcia na wyjściu urządzenia w stanie wyłączonym. Taki sposób zasilania polaryzacji pokazano na rys. 8.
Rys.. 8 Dzięki tej metodzie jedna z diod tranzystorów MOSFET będzie miała polaryzację zaporową, druga dioda w tym przypadku będzie miała polaryzację zerową. Istnieje inny sposób zastosowania napięcia polaryzacji. Polega na wykorzystaniu ujemnego źródła napięcia, które dostępne jest np. w centralach telefonicznych. Minus źródła przez rezystor o wysokiej rezystancji jest podłączony do 5. wyjścia mikroukładu, jak pokazano na ryc. 9, podczas gdy obie diody będą odwrócone. Całkowita pojemność wyjściowa w tym przypadku będzie dwa razy mniejsza niż w przypadku pierwszej metody zastosowania polaryzacji.
Rezystor polaryzacji Rcm. zapobiega bocznikowaniu obciążenia i źródła sygnału w stanie załączonym przekaźnika i musi być znacznie większa niż rezystancja obciążenia. Po zamknięciu rezystor polaryzacji musi być znacznie mniejszy niż pojemność, aby zapobiec modulacji napięcia polaryzacji przez prądy pojemnościowe. Np. dla przełączania obwodów central telefonicznych o Robc.=600 Ohm, Fsign.=1000 kHz i Cout.=20pF, wartość Rcm powinna zawierać się w przedziale 0.5...5 MΩ. Rysunek 10 przedstawia wykres pojemności wyjściowej przekaźnika w funkcji napięcia polaryzacji.
NAPIĘCIE IZOLACJI Parametr przekaźnika „napięcie izolacji” charakteryzuje zdolność przekaźnika do wytrzymania napięcia testowego 1500 V przyłożonego między wejściem a wyjściem przez jedną minutę. Kontrolowanym parametrem jest prąd upływu, który nie powinien przekraczać 10 μA. Podczas procesu produkcyjnego przeprowadzana jest 100% kontrola urządzeń pod kątem stabilności działania przekaźnika po przyłożeniu napięcia izolacji 1800 V przez 5 sekund. Wartość napięcia izolacji 1500 V jest wystarczająca dla większości zastosowań przemysłowych przekaźnika, gdzie napięcie zasilania nie przekracza 220 V. Dla zastosowań związanych ze zwiększonymi wymaganiami dotyczącymi niezawodności i bezpieczeństwa elektrycznego urządzeń (sprzęt medyczny, elektroenergetyka) wytwarzana jest grupa o napięciu izolacji 4000 V. Należy szczególnie zaznaczyć, że napięcie izolacji jest napięciem probierczym przykładanym do urządzenia przez krótki czas i producent nie gwarantuje, że urządzenie będzie znajdować się pod tym napięciem przez długi czas . Autor: Zeshkov Yu., Pervouralsk, obwód swierdłowski ; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Tybet zbuduje detektor fal grawitacyjnych ▪ Zmodernizowane satelity GPS III przygotowują się do startu ▪ Pozaziemskie galaktyczne chiralne molekuły
▪ sekcja serwisu Ochrona odgromowa. Wybór artykułu ▪ artykuł Półka. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Co łączy szachy, ryż i ruiny? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Praca w kruszarni kamienia. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony