Оптоэлектронное термореле

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах измерения и регулирования температуры в системах тепловой автоматики. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей оптоэлектронного термореле достигается путем введения в цепь смещения затвора МДП-транзистора 1 дополнительного источника излучения 4, оптически связанного с фотовольтаической батареей 2, включенной в цепь затвора этого транзистора. Оптоэлектронное термореле содержит также источник 3 излучения, резистор 5 и переменный делитель 6 напряжения. При увеличении температуры уменьшается величина фотоЭДС фотовольтаической батареи 2, обусловленной наличием источников 3 и 4 излучения и благодаря наличию оптической положительной обратной связи от источника 3 излучения, включенного в выходную цепь МДП-транзистора 1, происходит запирание этого транзистора и переключение термореле. Предложенное оптоэлектронное термореле помимо ключевых свойств обладает способностью автоматического переключения в заданном интервале температур. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (193 (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ (10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (2I) 4488900/24-21 (22) 03.10.88 (46) 30.06.90. Бюл. Р 24 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) П.А.Яганов и И.И.Клетченков (53) 62!.316.825(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 11.74784, кл. (: 01 К 11/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР

II 1458722, кл. Г 01 К 11/12, 06.07.87. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ТЕРМОРЕЛЕ (57) Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано в устройствах измерения H регули» рования температуры в системах тепловой автоматики. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей оптоэлектронного термореле — достигается путем введения в цепь сме(Д1) И 03 K 17/78 С 01 К 11/12

2 щения затвора МДП-транзистора 1 дополнительного источника излучения 4, оптически связанного с фотовольтаической батареей 2, включенной в цепь затвора этого транзистора. Оптоэлектронное термореле содержит также ис.точник 3 излучения,резистор 5 и переменный делитель 6 напряжения. При увеличении температуры уменьшается величина фотоЭДС фотовольтаической батареи 2, обусловленной наличием источников 3 и 4 излучения и благодаря чаличию оптической положительной обратной связи от источника 3 излучения, включенного в выходную цепь 1ЩПтранзистора 1, происходит запирание а этого транзистора и переключение термореле. Предложенное оптоэлектронное термореле помимо ключевых свойств обладает способностью автоматического ( переключения в заданном интервале температур. 1 ил. 8

1575305

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах измерения и регулирования температуры в системах теп5 ловой автоматики.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет введения в цепь смещения затвора МДП транзистора дополнительно-, 1p го источника излучения оптически свя% занного с фотовольтаической батареей, включенной в цепь затвора этого транзистора.

При увеличении температуры вели- 15 чина фото-ЭДС, обусловленная этим источником излучения, уменьшается и благодаря наличию положительной обратной связи от основного источника излучения, включенного в выходную цепь 2р

МДП транзистора, происходит запирание этого транзистора и выключение устройства. Таким образом, данное устройство помимо ключевых свойств обладает способностью атоматического пере-25 ключения в заданном интервале температур.

На чертеже приведена принципиальная схема оптоэлектронного термореле.

Устройство содержит фототранзистор,30 выполненный в виде МДП транзистора 1 с включенной в цепь затвора фотовольтаической батареей 2, с которой оптически связаны источник 3 излучения и дополнительный источник 4 излучения, а также резистор 5 и переменный делитель 6 напряжения..

Свободный вывод фотовольтаической батареи 2 подключен к средней точке переменного делителя 6 напряжения, 4р .который включен последовательно с дополнительным источником 4 излучения между общей шиной 7 и шиной 8 питания.

Резистор 5, источник 3 излучения юй и МДП транзистор 1 включены последо- 45 вательно также между шиной 8 питания и общей шиной 7. Точка соединения источника Зизлучения и 1ЩП транзистора 1 является выходом 9.устройства.

Фотовольтаическая батарея 2 может быть выполнена в виде последовательно соединенных р-п-переходов. Количество р-п.переходов зависит от величины порогового напряжения МДП транзистора 1 и мощности источников 3 и 4 излу» чения.

Источниками излучения могут служить светбдиоды со спектрально согла" сованной с фототранзистором характеристикой излучения или миниатюрные лампы накаливания.

Оптоэлектронное термореле функционирует следующим образом..

Полярность включения фотовольта- ической: батареи 2 определяется типом проводимости канала МДП транзистора 1, в соответствии с чем.выбирается также полярность напряжения на шине 8 питания.

В цепи состоящей из дополнительного источника 4 излучения и перемен» ного делителя 6 напряжения,протекает ток, который вызывает световой поток, формирующий фото-ЭДС батареи 2, и создает на переменном делителе 6 напряжение смещения затвора МДП транзистора 1, Это напряжение смещения складывается с напряжением фото-ЭДС и прикладывается между затвором и истоком МДП транзистора 1, управляя про-i. водимостью этого транзистора.

Принцип действия устройства основан на использовании температурной за1 висимости величины фото-ЭДС освещенного р-и перехода. Например, для кремниевого р-и перехода имеет место ли-нейное уменьшение величины фото-ЭДС с увеличением температуры.

Рабочая точка выбирается таким образом, чтобы величина фото †Э фотовольтаической батареи 2 при заданной температуре и при наличии светового потока дополнительного источника 4 излучения с учетом напряжения < смещения была достаточна для обеспечения открытого состояния МДП транзистора 1. При этом протекает ток по цепи источника 3 излучения, что создает допОлнительную освещенность на фотовольтаической батарее 2 и, сне довательно, дополнительную фото-ЭДС, в результате чего надежно поддерживается .открытое состояние МДП транзистора 1.

На выходе 9 устройства при этом напряжение относительно общей шины 7 мало. Уменьшение температуры не вызывает изменения состояния устройства, поскольку величина фото-ЭДС дополнительного источника 4 излучения только увеличивается и величина сопротивления канала МДП транзистора 1 еще более уменьшается.

С повышением температуры по указанным причинам напряжение затвор-исток МДП транзистора 1 уменьшается и при некоторой температуре достигнет

Таким образом, данное устройство, i помимо ключевых свойств обладает способностью автоматического переключения в заданном интервале температур.

Формула изобретения

Составитель В.Лементуев

Техред М.Дидык Корректор О. Ципле

Редактор Н.Горват

Заказ 1791 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ ГосУДарственного КОМитета По Изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 15753 значения, близкого к пороговому. ИДП транзистор 1 при этом начинает закрываться, что вызывает уменьшение тока в выходной цепи и следовательно приУ Ф

5 водит снижению . освещенности фотовольтаической батареи 2 от источника 3 излучения. При этом данная оптическая связь действует как положительная обратная связь, что ведет к лавинообразному процессу закрывания МДП. транзистора 1 и выключению источника

3 излучения. Правильный выбор рабочей точки по смещению затвора РЦШ транзистора обеспечивает закрытое состояННе МДП транзистора, поскольку величина фото-ЭДС фотовольтаической батареи 2 при наличии только одного дополнительного источника 4 излучения при определенной повышенной тем- 20 пературе недостаточна для отпирания

ИДП транзистора. На выходе 9 устройства при этом устанавливается напряжение, равное напряжению по шине 8 питания. Дальнейшее увеличение тем- 25 пературы не приводит к изменению закрытого состояния МДП транзистора 1 и соответственно. выхода 9 устройства.

При уменьшении температуры до исходной заданной величины в соответствии с выбранной рабочей точкой про,исходит переключение устройства в первоначальное состояние. л

Оптоэлектронное термореле, содержащее фототранзистор, выполненьй в виде МДП-транзистора с включенной в цепь затвора фотовольтаической ба- тареей,состоящей иэ заданного числа последовательно соединенных р-,ппереходов, в выходную цепь фототранэистора последовательно с резистором включен источник излучения, оптичес ки связанный с фотовольтаической батареей, свободный вывод которой соответствующим полюсом соединен со средней точкой переменного делителя напряжения, один вывод которого подключен к общей шине, с которой соединен также исток ИДП-транзистора, стОк KotopoI О является выходОм устройства, а свободный вывод резистора соединен с шиной питания, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный источник излучения, оптически связанHbIA с фотовольтаической . батареей, который включен между шиной питания и другим выводом переменньго делителя напряжения.