光电继电器。方案、说明

光电继电器。无线电电子电气工程百科全书

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光电继电器是通过光通道控制的电子开关。它们的主要优点是控制电路和开关元件之间的电流隔离，以及没有机械触点。光电继电器的控制电路中采用辐射二极管，采用光晶闸管、光电晶体管或场效应晶体管作为开关元件。在后一种情况下，工作在电压生成模式的光电二极管用于控制晶体管。

由于光电继电器并不总是可用，并且有时该行业不生产具有必要参数的此类设备，因此它们在分立元件上的模拟引起了无线电业余爱好者的兴趣。这种模拟可以基于国际整流器公司的强大开关场效应晶体管（Radio，2001年，第5期，第45页中的“来自国际整流器公司的强大开关场效应晶体管”）和IR发射二极管来实现，使用它们的可逆性的性质。光电继电器及其用于控制 220 V 网络负载的方案如图 1 所示。 XNUMX.

光电继电器

驱动高开关 FET 需要非常低的静态信号功率。要打开图中所示的晶体管，只需向其栅极施加 4,5 至 10 V 范围内的控制电压即可。在这种情况下，其沟道电阻将降至 0,85 欧姆。打开晶体管所需的电压由工作在光电二极管模式下的 IR 发射二极管 BL1 - BL5 产生。发射二极管B11-B15正好与光电二极管BL1-BL5相对放置。辐射二极管和电阻器R1组成控制电路。当电流流过控制电路时，红外辐射照射到光电二极管，产生的电压施加到场效应晶体管的栅极，使其打开。因此，为了将负载连接到网络，需要向控制电路施加电压。

光电二极管的数量取决于 FET 导通时的栅极电压。由于照明时，每个光电二极管上会出现 0,9 ... 1 V 的电压，因此必须串联至少五个这样的二极管。在电流为 20 ... 50 mA 的控制电路中，每个发光二极管两端的压降为 1,1 ... 1,2 V，因此，对于五个二极管，控制电压必须大于 6 V。取决于其值并通过二极管所需的电流计算电阻器 R1 的电阻：

R1=(Uy-NUd)/Id,

式中Uy——控制电压； Ud——二极管两端的电压； N为二极管的数量； Id——发光二极管的电流。

如果需要降低控制电压，则可以在控制电路中并联辐射二极管，但应分别选择各自的限流电阻。

大多数部件安装在印刷电路板上，该印刷电路板由印刷导体一侧的单面箔玻璃纤维制成。板图如图所示。 2. 将二极管精确相对放置，间隙约为 1 mm，调整后粘在电路板上。从上方看，二极管被绝缘材料制成的不透明屏幕覆盖。将晶体管焊接到板上，焊接区域填充环氧树脂胶。

光电继电器

允许在设备中使用任何中等功率红外发射二极管，但必须事先检查其在发电机模式下的可操作性。使用其他场效应晶体管，您可以获得具有所需参数的继电器。例如，如果安装IRLR2905晶体管，其开启电压为2,5V，则可以减少串联光电二极管的数量。在这种情况下，最大继电器电流为 30.. .40 A，但开关电压不应超过 55 V。根据负载功率，晶体管可能必须放置在散热器上。二极管电桥VD1必须提供所需的负载电流。

作者：I. Nechaev，库尔斯克

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