Силовые полупроводниковые приборы.

Силовые полупроводниковые приборы – это управляемые приборы, работающие в ключевом режиме. Такие приборы работают на токах до 1000А и напряжении до 6000 В при частотах до 10⁶Гц. Эти полупроводниковые приборы называются тиристорами и симисторами. В свою очередь теристоры подразделяются на диодные тиристоры (динисторы) и триодные (тиристоры)

Динисторы – это полупроводниковые приборы с тремя или более p-n переходами и с двумя режимами работы (включен, выключен).

Рассмртрим работу диодных динисторов, которые имеют два вывода от крайних чередующихся p-и n- областей (рис. 12-36 а,б).

рис. 12-36. Конструктивная схема устройства динистора (а) и его условное графическое изображение (б). А-апод, К-катод, У-управляющий электрод, П₁, П₂, П₃ – электронно-дырочные переходы.

В том случае, если на динистор подаётся электрическое напряжение переключения, то он будет находится в закрытом состоянии (П₁ и П₃ смещены в прямом направлении, а П₂ – в обратном и ток динистора практически равен нулю) и нагрузка отключена от электрического источника при условии, что напряжение питания больше напряжения переключения – динистор будет находиться в открытом состоянии (все переходы смещаются в прямом направлении) и нагрузка включается к электрическому источнику.

В включенном режиме работают также и тиристоры. В тиристоре имеется вывод от одной из баз транзисторов T₁ и T₂ четырёхсложной структуры. При подаче тока на одну из баз этих транзисторов коэффициент передачи растёт и транзистор включается.

Оптоэлектроника.

Оптоэлектроника это раздел электроники, изучающий преобразование оптических сигналов в электрические и наоборот. В системах передачи, обработки и хранения информации. Передача информации в оптоэлектронных приборах осуществляется световыми фотонами с энергией

……………………………………………….(12.38)

где, h=6,6 ^. 10^-34 Дж^.с – постоянная Планка; - частота.

 

Передача, обработка и хранение информации с помощью оптоэлектронных элементов обеспечивает ряд преимуществ:

а) Высокую ёмкость оптических каналов передачи информиции;

б) Большую плотность записи;

в) Высокую помехозащищённость каналов связи (световая волна не реагирует на действие электромагнитных полей)

г) Большую возможность микроминиатюризации компонентов связи.

 

Светодиод.

Светодиоды – это такие приборы, которые имеют один p-n переход, преобразующий электрическую энергию в энергию некочерентной световой волны. Это явление происходит при протекании прямого тока диода в результате рекомбинации электронов и дырок в области p-n перехода и результатом этого явления получают излучение фотонов. Условное графическое изображение светодиода.

 

Фотодиод.

 

Фотодиоды – это приборы в которых выдимое оптичесок излучение воздействует на p-n переход и за счёт внутреннего фотоэффекта происходит разделение пар и образуется гальванический элемент. Условное графическое изображение фотодиода:

 

Фоторезистор.

Фоторезисторы – это приборы, электрическое сопротивление которых изменяется в зависимости от падающей на него интенсивности и спектрального состава светового луча. Поток фотонов вызывает появление пар электрон-дырка, которые уменьшают сопротивление резистора. Явление уменьшения сопротивления резисторов под воздействием света называют внутренним фотоэффектом. Условное графическое изображение фоторезистора:

Фототранзистор.

Фототранзисторы – это биполярные транзисторы, в которых при попадании света на базу транзистор открываеся. условное графическое изображение фототранзисторов структуры n-p-n.

 

При включении фототранзисторов по схеме с ОЭ базовый фототок увеличивается в - раз ( =50÷200). Это говорит о том, что фоточувствительность прибора очень высока.

 

Оптроны.

Оптроны – это приборы, состоящие из источника и приёмника светового излучения, которые помещены в один корпус

Различают следующие оптроны (оптопары):

· Резисторная оптопара

· Диодная оптопара

· Транзисторная оптопара

 

Рассмотрим простейшую схему усилителя на диодной оптопаре (рис. 1-37).

Рис. 12-37. Схема усилителя на диодной оптопаре.

В рассматриваемой схеме находится транзистор VT, с которого можно снимать усиленный сигнал. Uвх подаётся на светодиод и световая энергия от него попадает на вход фотодиода, который преобразует световую энергию в электрическиу, которая снимается с Uвых.

Тема 13.