14-04-2020-ЭЛЕКТРОНИКА-1.1-ГЛАЗАЧЕВ (1171923), страница 28

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

5.19.() К2Uс()T2Uс , Uн( )w2 К1 ( )UсTw1()U н срzн() Рис. 5.18. Схема импульсного регулятора напряженияU с  e2t1 t 2 t3 t 4 t5 t6 t7tРис. 5.19. Временные диаграммы,иллюстрирующие работу импульсного регулятора напряженияПусть на интервале ( 0t1 ) ключ K1 разомкнут, а K 2 – замкнут. Тогда обмотка w1 трансформатора будет подключена ключом K 2 на напряжение питающей сети U c . Полагая полупериодT) положительным, обозначим полярность его на рис.

5.18 без скобок. Напряжение на вторич2ной обмотке трансформатора будетU wU(5.8)e2  c 2  c ,w1k тр( 0гдеw1 k тр – коэффициент трансформации трансформатора.w2Причём полярность ЭДС e2 будет такой, как указано на рис. 5.18 без скобок. По отношению кнапряжению U c она будет встречной и поэтому напряжение на нагрузке U н будет равно:(5.9)U н  U c  e2 .На интервале ( t1  t 2 ) ключ K1 замкнут, а K 2 – разомкнут. Первичная обмотка трансформатора отключена от питающей сети, а вторичная замкнута накоротко ключом K1 . Поэтому на этом интервалеUн  Uc .100(5.10).А.В. Глазачев, В.П.

Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекцийДалее процессы повторяются.Таким образом, мгновенное значение напряжения на нагрузке будет представлять собой зубчатую кривую (рис. 5.19), а его среднее значение U н ср можно регулировать в пределах отU н max  U с до U н  U c  e2 в зависимости от соотношения времени замкнутого состояния ключейK1 и K 2 . Учитывая, что частота, на которой работают ключи f K значительно больше частоты сетиf c , высокочастотные пульсации напряжения нагрузки можно легко убрать при помощи простейшихфильтров. Рассмотренный пример позволяет регулировать выходное напряжение только вниз отнапряжения сети U c , т.е.

осуществляется вольтоотбавка. Если поменять местами начало и конецкакой-либо из обмоток трансформатора w1 или w2 , то получим вольтодобавку и выходное напряжение U н можно будет регулировать в сторону увеличения по отношению к напряжению питающейсети U c . Существуют схемы регуляторов, которые обеспечивают регулирование выходного напряжения и вверх и вниз по отношению к U c .Контрольные вопросы1. Что такое тиристор?2. Какие разновидности тиристоров существуют?3.

Почему коллекторный переход тиристора оказывается смещенным в обратном направлениипри переключении тиристора из закрытого состояния в открытое?4. В чем преимущества тринистора перед динистором?5. Какими способами можно перевести тиристор из открытого состояния в закрытое?6. Что такое двухоперационный тиристор?7. Какова структура и принцип действия симметричных тиристоров?8. Чем отличается управляемый выпрямитель от неуправляемого?9. Что такое импульсный регулятор напряжения?6. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫОптоэлектроника – раздел науки и техники, в котором изучаются вопросы генерации, обработки, запоминания и хранения информации на основе совместного использования оптических иэлектрических явлений.В современной технике находят широкое применение оптоэлектронные полупроводниковыеприборы.Оптоэлектронный полупроводниковый прибор – это полупроводниковый прибор, излучающий или преобразующий электромагнитное излучение, чувствительный к этому излучению в инфракрасной, видимой или ультрафиолетовой областях спектра или использующий подобное излучениедля внутреннего взаимодействия его элементов.В оптоэлектронике в качестве носителя информации используются электромагнитные волныоптического диапазона.

Длины волн оптического излучения лежат в диапазоне от 1 нм до 1 мм(рис. 6.1).Световой луч в оптоэлектронике выполняет те же функции управления, преобразования и связи, что и электрический сигнал в электрических цепях.В оптических цепях в качестве носителей сигналов выступают электрически нейтральные фотоны, которые в световом потоке не взаимодействуют между собой, не смешиваются и не рассеиваются. Оптические цепи не подвержены влиянию электрических и магнитных полей. В электрических жецепях носителями заряда являются электроны, которые взаимодействуют с внешними электрическими и магнитными полями, что требует экранирования и защиты от них. В электрических цепяхтрудно осуществить гальваническую развязку по постоянному току и на низких частотах.Невосприимчивость оптического излучения к различным внешним воздействиям и электронейтральность фотона являются не только достоинствами, но и недостатками, поскольку затрудняютуправление интенсивностью распространения светового потока.101А.В.

Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1. Конспект лекций, Гцh, эВ10-13211020101918101017Гамма-излучениеРентгеновскоеизлучение1016Ультрафиолетоваяобласть1015Видимая область1014101310410-101A10310-91 нм110-1Инфракраснаяобласть10-210-3Короткиерадиоволны1010810610510-11101011107101010910-1252121010106-810йвы 0,45 мкметолоФиийСин0,48 мкмГ ол убой-71010-6Желтый10-5Оранж10-410-410-21 см10-510-110-61101010-8102-91031040,50 мкмЗеленый1 мм1010-10Длинныерадиоволны0,38 мкм10-3-7Область радиовещанияОптический диапазон10, мКревыйасный0,57 мкм0,59 мкм0,61 мкм0,78 мкм1м1 кмРис. 6.1. Шкала электромагнитных волнКомпоненты оптоэлектроники и электроники существуют, не противореча друг другу, и применяются в тех областях, где их применение целесообразно.По принципу действия оптоэлектронные приборы подразделяются на приборы, использующиевнешний фотоэффект и внутренний фотоэффект.6.1.

Фотоэлектрические приборы на основе внешнего фотоэффектаВнешний фотоэффект – это явление выбивания электронов с поверхности металла под действием светового излучения. Это явление ещё называют фотоэлектронной эмиссией. Лучистая энергия излучается в виде квантов света (фотонов) с энергиейE   ,(6.1)где  – постоянная Планка (   6,62  10 34 Джс);  – частота электромагнитного колебанияc(6.2) ,мгде с  3 108– скорость света;  – длина волны электромагнитного излучения.сКвант лучистой энергии, будучи поглощённым атомом металла, может сообщить ему своюэнергию, и если её будет достаточно для совершения работы выхода электрона из металла, то электрон покинет поверхность металла и станет свободным носителем электрического заряда.Приборами, использующими явление внешнего фотоэффекта, являются фотоэлементы и фотоэлектронные умножители.6.1.1.

ФотоэлементыФотоэлемент (рис. 6.2) представляет собой стеклянную колбу, в которой создан вакуум и в которой размещены два электрода: фотокатод и анод.Фотокатод – это чувствительный к световому излучению слой, состоящий из соединений сурьмы, теллура, щелочных металлов с примесями различных элементов. Этот слой покрывает большеполовины внутренней поверхности колбы. Анод имеет вид проволочного кольца, сетки либо рамки.102А.В. Глазачев, В.П. Петрович. Электроника 1.1.

Конспект лекцийEАнодRАU выхФотокатодабEРис. 6.2. Цезиевый фотоэлемент (а);условное графическое обозначение фотоэлементов (б)Рис. 6.3. Схема включения фотоэлементаСхема включения фотоэлемента показана на рис. 6.3. Внешний источник E создаёт междуанодом и катодом электрическое поле, под действием которого электроны, выбитые с поверхностикатода, устремляются к аноду, создавая анодный ток (фототок) в цепи источника.

Этот ток создаёт нарезисторе RА падение напряжения, которое при неизменной величине E зависит от светового потока, падающего на фотокатод. Фотоэлементы подразделяются на вакуумные и газонаполненные. Ввакуумных фотоэлементах внутри колбы создан вакуум, а в газонаполненных – под небольшим давлением введено небольшое количество инертного газа. Принцип действия у них одинаков, но у газонаполненных фотоэлементов гораздо выше чувствительность к излучению, что объясняется эффектом ионизации молекул газа и появлением дополнительных носителей электрического заряда.Основными характеристиками фотоэлементов являются:1. Вольт-амперная характеристика: I Ф  f U A .

Это зависимость фототока отФ  constнапряжения между анодом и катодом при постоянном световом потоке. Вид типовых вольтамперных характеристик представлен на рис. 6.4.Видно, что в режиме насыщения фототок не зависит от анодного напряжения. Этот режим и является рабочим.IФФ 4  Ф3IФФ3  Ф 2U А3  U А2U А2  U А1Ф 2  Ф1U А1Ф1ФUAРис. 6.4. Вольт-амперная характеристика фотоэлементаРис. 6.5. Световая характеристика фотоэлемента2. Световая характеристика I Ф  f Ф .U А  constЭто зависимость фототока светового потока при неизменном напряжении на аноде фотоэлемента. Вид семейства этих характеристик представлен на рис.

Характеристики

Список файлов учебной работы