Применение светодиодов
Светодиоды применяются в качестве источников света в автоматике, измерительной технике и других областях, благодаря целому ряду преимуществ.
Светодиоды нашли основное применение в качестве световых индикаторов на панелях управления электронной аппаратуры.
Оптроны
Оптрон – это полупроводниковый прибор, в котором конструктивно объединены источник и приёмник излучения, имеющие между собой оптическую связь. В источнике излучения электрические сигналы преобразуются в световые, которые воздействуют на фотоприёмник и создают в нём снова электрические сигналы. Если оптрон имеет только один излучатель и один приёмник излучения, то его называют оптопарой или элементарным оптроном.
Конструктивно в оптронах излучатель и приёмник излучения помещается в корпус и заливается оптически прозрачным клеем.
б) |
Рис.7.10. Принцип устройства оптопар: А) 1-излучатель, 2-оптически прозрачный клей, 3-фотоприёмник. Б) оптопары с открытым оптическим каналом: 1-излучатель, 2-фотоприёмник, 3-объект |
а) |
В другом варианте оптопар с открытым каналом световой поток излучателя попадает в фотоприёмник, отражаясь от какого-либо объекта. Цепь излучателя является управляющей, а цепь фотоприёмника – управляемой и связь входа с выходом осуществляется световым сигналом.
Рассмотрим различные типы оптопар, отличающиеся друг от друга фотоприёмниками.
Резисторные оптопарыимеют в качестве излучателя сверхминиатюрную лампочку накаливания или светодиод, дающие видимое излучение. Приёмником излучения является фоторезистор из селенида кадмия.
Uупр |
Е |
Rн |
На рисунке схематически изображена резисторная оптопара (светодиод и фоторезистор), у которой выходная цепь питается от источника постоянного или переменного напряжения Е, и имеет нагрузку Rн. Напряжение Uупр., подаваемое на светодиод, управляет током в нагрузке.
Резисторные оптопары применяются для автоматического регулирования усиления, связи между каскадами, формирования различных сигналов.
Диодные оптопары –имеют обычно кремниевый фотодиод и инфракрасный арсенидо-галлиевый светодиод. Фотодиод может работать в фотогенераторном режиме, создавая фото-ЭДС до 0,8 В.
Основные параметры диодных оптопар – входные и выходные напряжения и токи для непрерывного и импульсного режима, коэффициент передачи тока.
Применение диодных оптопар весьма разнообразно. Например, на основе диодных оптопар создаются импульсные трансформаторы, не имеющие обмоток. Разновидность диодных оптопар – оптопары, в которых фотоприёмником служит фотоварикап.
Транзисторные оптопары – имеют обычно в качестве излучателя арсенидо-галлиевый светодиод, а в качестве приёмника – биполярный кремниевый фототранзистор типа n-p-n. Оптопары этого типа работают главным образом в ключевом режиме и применяются в коммутаторных устройствах.
Разновидность транзисторных оптопар – оптопары с полевым фототранзистором. Они отличаются хорошей линейностью выходной ВАХ в широком диапазоне напряжений и токов, и поэтому удобны для аналоговых схем.
Тиристорные оптопары – имеют в качестве фотоприёмника кремниевый фототиристор и применяются в ключевых режимах. Основная область использования – схемы для формирования мощных импульсов, управление мощными тиристорами. Параметры тиристорных оптопар – входные и выходные токи и напряжения.
Достоинства оптронов:
1.Отсутствие между входом и выходом обратной связи
2.Сопротивление изоляции между входом и выходом может достигать 1014 Ом, а проходная ёмкость не превышает 2 пФ.
3.Широкая полоса частот пропускаемых колебаний, возможность передачи сигналов с частотой от нуля до Гц.
Недостатки оптронов:
1.Большая потребляемая мощность
2.Невысокая температурная стабильность и радиационная стойкость
3.Сравнительно высокий уровень собственных шумов.
Все эти недостатки устраняются в процессе развития оптоэлектронной техники.
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1145;