Использование оптронов дли СВН7Н между устройствами контроля на элементах ТТЛ или КМОП

В практике работы судового электромеханика часто возникают проблемы, связанные с необходимостью включении внешних устройств от электронных приборов, контролирующих тс или иные параметры судовой силовой установки, либо в передаче сигналов от внешних устройств в электронные системы сигнализации и контроля. При этом возникает ряд проблем, связанных с недопустимостью галь­ванической связи между устройствами контроля, выполненными на элементах ТТЛ или КМОП, и внешними цепями 12 В. 24 В. 220 В (табл. 5). Аналогичные проблемы возникают при необходимости сос­тыковки различных электронных устройств между собой.

Как правило, эти проблемы решаются путем установки на вы­ходе электронного устройства реле, обмотка которого записывается через силовой транзистор выходного каскада.

Ток, потребляемый обмоткой такого реле, обычно гораздо выше тока, потребляемого всей остальной частью схемы. В случае выхода реле из строя его ремонт или замена представляют значительную трудность из-за малых габаритов и напряжения питания катушки, отличного от применяемых в других судовых устройствах, что не позволяет подобрать аналог из ЗИПа.

Рис. 4.1. Инвертирующая схема сопряжения логических вентилей через оптрон

Рис. 4.2. Инвертирующая схема сопряжения логических вентилей через оптрон

С целью преодолении указанных трудностей предлагается использовать на выходе электронных устройств контроля и управления оптронные развязки, что позволяет отказаться от использования силовых транзисторов и реле в выходных каскадах.

Использование оптронов позволяет значительно уменьшить требуемую мощность выходных каскадов и эффективно осуществлять управление внешними устройствами, работающими как на постоянном, так и на переменном токе. При применении оптронов вместо электромеханических устройств, например, реле или предельных выключателей. Оптроны устраняют “дребезг" контактов, повышают быстродействие. дают значительно большую надежность и не требуют механической регулировки. Отсутствие “дребезга" делает оптроны незаменимыми при передаче цифровых сигналов.

Изолирующая способность оптронов даст возможность управлять внешними цепями высокого напряжения (до 400 В), не опасаясь кратковременных бросков (до 5000 В).

Ниже приводятся некоторые типовые схемы оптронных развязок, которые могут быть использованы в схемах судовой электроавтоматики, схемы расположения выводов и технические данные оптронов (рис. 4.1. - 4.8.). Не рассматриваются вопросы применения оптронов в электронных схемах передачи данных, в качестве датчиков перемещения и некоторые другие.

На рис. 4.1. и 4.2. показаны типовые включения оптронов 6N138 и 6N139 для сопряжения логических вентилей при гальванической развязке. В табл. 5 даны значения резисторов для указанных схем в зависимости от типа логики и напряжения питания.

Таблица 5.

Рис. 4.3. Схема расположения выводов оптронов МОС3030 и МОС3031

Рис. 4.4. Схема включения оптронов МОС3030 и МОС3031 для управления внешнимсимистром

На рис. 4.3. и 4.4. показано расположение выводов оптронов МОС3030/МОС3031и типовая схема их включения для управления нагрузкой переменного тока.

Рис. 4.5. Расположение выводов оптронов MID400

(выводы 2 и 4 не подсоединены!)

На рис. 4.5. и 4.6. приведена схема расположения выводов оптрона MID400 и его применение для контро­ля целостности плавкого предохранителя или авто­матического выключателя.

Рис. 4.6. Использование оптрона VID400 для контроля состояния предохранителя силовой сети

Рис. 4.7. Расположение выводов оптрона H11F на полевом транзисторе

На рис. 4.7. и 4.8. показана схема расположения выводов и включения в качестве аналогового ключа оптрона HIIF. Для данной схемы входное напряжение может иметь другую по­лярность с величиной до 30 В. Время включения и выключения меньше 15 мкс. Указанный оптрон способен передавать сигналы с двойной апмлитудой до 60 В.

Рис. 4.8. Включение оптрона HII в качестве аналогового ключа

Для управления цепями постоянного тока используются оптроны с транзисторным или тиристорным выходом для переменного тока – с выходом в виде тиристора или триака (симистора).

Технические данные некоторых оптронов представлены в табл. 6 и 7.

Таблица 6.

Таблица 7.