Фотосимисторы в принтерах и копирах.

Фотосимисторы в принтерах и копирах.

Фотосимисторы - это симисторы с фотоэлектрон­ным управлением, в которых управляющий электрод заменен инфракрасным светодиодом и фотоприемником со схемой управления. В копировальных аппаратах, лазерных принтерах, современных многофункциональных устройствах необходимо по сигналам микроконтроллера управлять включением-выключением двигателей, ламп сканирующих устройств, мощных ламп и термоэлементов узлов фиксации изображения на бумаге. При этом необходимо переключать достаточно мощные электрические токи сети ~ 220 вольт, регулировать среднее значение переменного тока при управлении мощными лампами и термоэлементами узлов фиксации. Полупроводниковые компоненты симисторы и фотосимисторы успешно решают эти задачи. Основным достоинством фотосимисторов является гальваническая развязка цепи управления от силовой цепи. 

К силовым полупроводниковым приборам относятся управляемые приборы, используемые в различных силовых устройствах: электроприводе, источниках пи­тания, мощных преобразовательных установках и др. Для снижения потерь эти приборы в основном работают в ключевом режиме. Основные требования, предъявляемые к силовым приборам, сводятся к следующим:

-         малые потери при коммутации;

-         большая скорость переключения из одного состояния в другое;

-         малое потребление по цепи управления;

-         большой коммутируемый ток и высокое рабочее напряжение.

Силовая электроника непрерывно развивается, и силовые приборы постоянно совершенствуются. Разработаны и выпускаются силовые приборы на токи до 1000 А, и рабочее напряжение свыше 6кВ. Быстродействие силовых приборов таково, что они могут работать на частотах до 1 МГц. Значительно снижена мощность управ­ления силовыми ключами.

Вольт-амперная характеристика симистора приведена на рис. 2. Как следует из вольт-амперной характеристики симистора, прибор включает­ся в любом направлении при подаче на управляющий электрод (УЭ) положительно­го импульса управления. Так, например, симистор КУ208Г может коммутировать переменный ток до 10 А при напряжении до 400 В. Отпирающий ток в цепи управления не превышает 0,2 А, а время вклю­чения — не более 10 мкс.

Рис. 1. Структура симметричного тиристора

 Рис. 2. Вольт-амперная характеристика симистора

Фотосимисторы - это симисторы с фотоэлектрон­ным управлением, в которых управляющий электрод заменен инфракрасным светодиодом и фотоприемником со схемой управления. Основным достоинством таких приборов является гальваническая развязка цепи управления от силовой цепи. В ка­честве примера на рис. 3, а  показана структурная схема фотосимистора, выпускаемого фирмой «Сименс» под названием СИТАК, а его условное схематическое изображение приведено на рис. 3, б.

Этот прибор потребляет по входу управления светодиодом ток около 1,5 мА и коммутирует в выходной цепи переменный ток 0,3 А при напряжении до 600 В. Такие приборы находят широкое применение в качестве ключей переменного тока с изолированным управлением. Они также могут использоваться при управлении более мощными тиристорами или симисторами, обеспечивая при этом гальвани­ческую развязку цепей управления. Малое потребление цепи управления позволя­ет включать СИТАК к выходу микропроцессоров и микроконтроллеров. В качестве при­мера на рис. 4 приведено подключение прибора СИТАК к микропроцессору для регулирования тока в нагрузке, подключенной к сети переменного напряже­ния 220 В при максимальной мощности до 66 Вт.