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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Relé optoelectrónico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado Los relés optoelectrónicos son interruptores electrónicos controlados a través de un canal óptico. Sus principales ventajas son el aislamiento galvánico entre el circuito de control y el elemento de conmutación, así como la ausencia de contactos mecánicos. Los diodos radiantes se utilizan en el circuito de control de los relés optoelectrónicos, y los fototiristores, fototransistores o transistores de efecto de campo se utilizan como elemento de conmutación. En este último caso, los fotodiodos que funcionan en el modo de generación de voltaje se utilizan para controlar los transistores. Dado que los relés optoelectrónicos no siempre están disponibles y, a veces, la industria no produce dichos dispositivos con los parámetros necesarios, sus análogos en elementos discretos son de interés para los radioaficionados. Tal análogo se puede hacer sobre la base de potentes transistores de efecto de campo de conmutación de International Rectifier ("Potentes transistores de efecto de campo de conmutación de International Rectifier" en Radio, 2001, No. 5, p. 45) y diodos emisores de infrarrojos, utilizando la propiedad de su reversibilidad. El esquema del relé optoelectrónico y su inclusión para controlar la carga en la red de 220 V se muestra en la fig. 1.
Se necesita una potencia de señal estática muy baja para impulsar un FET de alta conmutación. Para abrir el transistor indicado en el diagrama, basta con aplicar un voltaje de control a su puerta en el rango de 4,5 a 10 V. En este caso, la resistencia de su canal disminuirá a 0,85 ohmios. El voltaje requerido para abrir el transistor es generado por los diodos emisores de infrarrojos BL1 - BL5, que funcionan en el modo de fotodiodo. Los diodos emisores B11-B15 se colocan exactamente enfrente de los fotodiodos BL1 - BL5. Los diodos radiantes y la resistencia R1 forman el circuito de control. Cuando la corriente fluye a través del circuito de control, la radiación IR golpea los fotodiodos, el voltaje generado se aplica a la puerta del transistor de efecto de campo y se abre. Así, para conectar la carga a la red, es necesario aplicar tensión al circuito de control. El número de fotodiodos depende del voltaje de puerta al que se enciende el FET. Dado que, cuando se ilumina, aparece un voltaje de 0,9 ... 1 V en cada fotodiodo, al menos cinco de estos diodos deben conectarse en serie. En el circuito de control a una corriente de 20 ... 50 mA, la caída de voltaje en cada diodo emisor es de 1,1 ... 1,2 V, por lo tanto, para cinco diodos, el voltaje de control debe ser superior a 6 V. Dependiendo de su valor y la corriente requerida a través de los diodos calcula la resistencia de la resistencia R1: R1=(Uy-NUd)/Id, donde Uy - voltaje de control; Ud - voltaje a través del diodo; N es el número de diodos; Id - diodo emisor de corriente. Si es necesario reducir el voltaje de control, entonces está permitido conectar diodos radiantes en el circuito de control en paralelo, pero para cada uno de ellos debe elegir su propia resistencia limitadora de corriente. La mayoría de las piezas están montadas en una placa de circuito impreso hecha de lámina de fibra de vidrio de un lado en el lado de los conductores impresos. El dibujo del tablero se muestra en la fig. 2. Los diodos se colocan exactamente uno frente al otro con un espacio de aproximadamente 1 mm y, después del ajuste, se pegan a la placa. Desde arriba, los diodos están cubiertos con una pantalla opaca hecha de material aislante. El transistor está soldado a la placa y el área de soldadura está llena de pegamento epoxi.
Está permitido utilizar cualquier diodo emisor de infrarrojos de potencia media en el dispositivo, cuya operatividad en modo generador debe comprobarse de antemano. Usando otros transistores de efecto de campo, puede obtener un relé con los parámetros requeridos. Por ejemplo, si instala un transistor IRLR2905, que tiene un voltaje de apertura de 2,5 V, se puede reducir la cantidad de fotodiodos conectados en serie. En este caso, la corriente máxima del relé es de 30... 40 A, pero el voltaje de conmutación no debe exceder los 55 V. Dependiendo de la potencia de la carga, es posible que el transistor deba colocarse en el disipador de calor. El puente de diodos VD1 debe proporcionar la corriente de carga requerida. Autor: I. Nechaev, Kursk
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