Фототиристор. Параметры, Условное обозначение фототиристоров кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое фототиристор, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое фототиристор, фототиристоры , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база.

фототиристор - это управляемый излучением прибор с тремя или большим числом электрических переходов. Его применяют в системах силовой автоматики для переключения средних и больших мощностей, системах дистанционного управления источниками питания РЭА, электронных реле, оптоэлектронных парах и др.

Рис. 8

Устройство фототиристора и схема его включения приведены на Рис.8. Где: 1 - просветляющее покрытие; 2 - диэлектрический слой; 3 и 4 - эмиттерные области соответственно n+ и р- типа; 5 и 6 - базовые области р- и n- типа; 7 - выводы фототиристора (УЭ - управляющий электрод, Э - эмиттер); Rн - резистор нагрузки.

Оптический сигнал генерирует неравновесные носители в базовых областях 5 и 6 фототиристора, образующих р-n переход, смещенный внешним источником Е в обратном направлении. Носители разделяются электрическим полем p-n перехода. Через переход протекает фототок, а в базовых областях 5 и 6 накапливаются основные носители, понижающие потенциальный барьер эмиттерных переходов. Снижение потенциального барьера повышает инжекцию носителей из эмиттеров в базы. В дальнейшем процесс включения фототиристора происходит так же, как и при подаче импульса управляющего тока в цепь его базы. Фототиристор остается во включенном состоянии после окончания импульса светового потока. Для его выключения необходимо уменьшить напряжение или ток до значений, меньших напряжения или тока удержания. Сопротивление фототиристора во включенном состоянии единицы и доли Ом, в выключенном - сотни кОм. Фототиристор эквивалентен фотодиоду VD, фототок которого управляет включением тиристора VT.

Фототиристор оборудован функцией защиты от пробоя, она интегрирована (встроена) в корпус устройства.

Рис. №2 Четырехслойная структура с элементом самозащиты от пробоя при перенапряжении.

Принцип работы защиты фототиристора в том, что при осуществлении коммутационных действий, возникающих в связи с несанкционированными или критическими действиями.

Условное обозначение фототиристоров

Основой системы обозначений фототиристоров, так же как и всех полупроводниковых приборов, служат два вида обозначений: графическое и символическое (буквенно-числовой код). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Эти обозначения установлены отраслевым стандартом и базируются на ряде классификационных признаков.

Графическое обозначение используется для создания графических решений электрических схем и представлено на рис. 8.35.

Графическое обозначение фототиристоров содержит:

• — общее обозначение — базовый символ тиристора (динистор или тринистор);
• — дополнительные обозначения как отличительные особенности фотоэлектрических приборов — окружность диаметром D = 12 мм или 14 мм, которая указывает на то, что конструкция фототиристора помещена в корпус; две стрелки в сторону символа фототиристора, расположенные под углом 45° к базовому символу полупроводникового фототиристора за корпусом, которые указывают, что действие прибора основана на фотоэффекте.

Буквенно-числовой код (символическое обозначение) имеет два вида: буквенно-символическое обозначение возле графического

Рис. 8.35. Условное графическое обозначение фототиристоров:

• 1 — диодный, неуправляемый, запираемый в обратном направлении (динистор);
• 2 — триодный, управляемый, незапирае- мый, с управлением по аноду; 3 — триодный, управляемый, незапираемый, с управлением по катоду, возможно обозначение без корпуса (окружности)

обозначения и буквенно-числовой код обозначения фототиристора (маркировку), классифицирующие фототиристоры по определенным признакам в справочниках.

В схемах рядом с графическим обозначением указываются символы: ВЫ, где BL — фотоэлемент (фототиристор), 1 — порядковый номер прибора в схеме.

Промышленность выпускает несколько типов фототиристоров, которые имеют буквенно-числовой код в системе обозначений (маркировку), классифицирующий фототиристоры по определенным признакам в справочниках и состоящий из следующих элементов в соответствии с отраслевым стандартом ОСТ 11 336.919—81:

первый элемент — буквы, обозначающие тип фотоэлемента (ТФ — фототиристор);

второй элемент — буква или цифра, обозначающие материал, из которого изготовлен чувствительный элемент (Г или 1 — германий, К или 2 — кремний);

третий элемент — число, обозначающее порядковый номер разработки прибора (от 1 до 9);

четвертый элемент — буква, определяющая подгруппу фотоэлементов (Т — фототиристор), во многих маркировках отсутствует, или указывается цифра, обозначающая вид конструкции от 0 до 5;

пятый элемент — число, указывающее максимально допустимый ток в открытом состоянии.

Пример обозначения по отраслевому стандарту ОСТ 11 336.919— 81. ТФ 130-40: ТФ — фототиристор, 1 — чувствительный элемент изготовлен из германия, 3 — порядковый номер разработки, 0 — вид конструкции, 40 — максимально допустимый ток фототиристора в открытом состоянии.

Параметры фототиристора:

- пороговый поток Фпор или мощность излучения Рпор, обеспечивающие гарантированное включение фототиристора при заданном напряжении источника Eи;

- минимальная длительность импульса светового потока Tи, обеспечивающая включение тиристора при заданном световом потоке;

- время включения Tвкл и выключения Tвыкл;

- рабочая длина волны - определяется материалом (обычно кремний) фототиристора

- максимально допустимая скорость нарастания выходного напряжения dUвых/dt

- максимально допустимый выходной ток Iвых.макс

• максимальное рабочее напряжение Uмакс

• пороговая мощность – прямо пропорциональна максимальному рабочему напряжению и максимально допустимой скорости нарастания выходного напряжения.

Семейство ВАХ фототиристора приведено на Рис.9, где в качестве параметра используется световой поток.

Рис. 9

При потоке Ф=0 ВАХ не отличается от характеристики диодного тиристора. Световой поток и фототок базы тиристора прямо пропорциональны.

Поэтому при ВАХ фототиристора аналогичны характеристикам триодного тиристора.

Значение порогового светового потока можно изменять в некоторых пределах током управляющего электрода фототиристора. Этим током можно электрически управлять включением и выключением фототиристора.

Рис. №4. Основные параметры и функциональные характеристики фототиристоров.

Достоинства фототиристора

• высокий КПД;
• продолжительная устойчивость к неоднократным токовым перегрузкам;
• стойкость к электромагнитным помехам;
• оптимизация параметров к последовательному соединению фототиристоров в объединенных сборках.

Применение фототиристоров

Фототиристоры нашли применение в конструкции унифицированного модуля тиристорного ключа. Это такой прибор, как ТФ193-2500. Он используется в качестве базового элемента преобразователя для электроэнергетики. Его с успехом применяют для конструкции вентилей высоковольтных преобразователей.

Рис. № 5. Внешний вид модуля тиристорного ключа с использованием фототиристоров ТФ193-2500

Другое перспективное направление развитие использования фототиристоров – это конструкции твердотельных ключей. Преобладающим направлением для них является применение импульсных фототиристоров. Они способны управлять сверхбольшими мощностями в сверхмалых временных диапазонах. Область применения подобных ключей довольно широка – это аппаратура, служащая для питания мощной лазерной техники. Они используются для построения схем, создающих сверхмощные электромагнитные поля.

Специальные блоки коммутаторов для емкостных накопителей энергии, рассчитанные на импульсные токи амплитудой 100 кА и напряжение 12 кВ разработаны на базе импульсных фототиристоров ТФИ193 – 2500.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• полупроводниковый диод , вах диодов ,
• фототранзисторы , фототранзистор ,
• фоторезистор , фоторезисторы ,
• оптосимистор , фотосимистор ,
• фотодиод , гетерофотодиод ,
• оптопара , оптрон ,

Исследование, описанное в статье про фототиристор, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое фототиристор, фототиристоры и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база