控制的初級次級隔離,好處不言而喻,一邊出問題影響不到另一邊,尤其是這種次級高壓高流高功率,而且工作環境復雜的情況下,能大大提升可靠性和維護性能。
簡單舉個例子就是,如果次級被雷劈了,那雷擊影響理論上只能到隔離開關,再往上就被保護起來了,這年頭,往上的控制器可都是金貴玩意兒。
問題是,怎么隔離?
“高總工,這是要用在直流電路里的吧?怎么隔離?隔離變壓器嗎?那東西只能用在交流電路里吧。”崔總這話和刁難高振東沒關系,而是他真的不明白。
他沒提同樣有隔離功能的電磁繼電器,搞這個電子開關,就是為了解決繼電器的缺陷的,提那個沒用,又回去了。
實際上他說的話也不全對,用在直流電路里的隔離變也不是沒有,只是要麻煩一些,高振東沒有糾結這個隔離變的問題,他用別的辦法解決,隔離變壓器做不小,有特殊功用,但是在這里沒有另外一個東西合適。
“不是隔離變,我們用光電耦合器!”
光電耦合器?這下子崔總潘廠他們才是真的徹底懵逼了,這特么什么東西?沒聽說啊!高總工這里全是新鮮玩意,就是對和他交流的人來說,有點不太友好。
他們沒聽說過就對了,光電耦合器這東西,原理是在1963年才提出來的,現在全世界都不知道。
不懂就問:“高總,光電耦合器是什么?”
“啊,這是我新設計的一種隔離開關器件,用到了光電原理將初級和次級耦合起來,所以我起名叫光電耦合器。”
原來是高總工新設計的?那沒事兒了。
這個情況,讓1218的同志都有些激動,也是新東西?嗨,這怎么好意思?
他們知道,這意味著一件事:又一個閃電科技獎一等獎,到手了!
新元件啊,而且是原理上就嶄新嶄新的那種,這不得一等獎,部里都不答應。
如果說電力電子元件現在情況還不明朗的話,那至少這個電子開關,就足夠他們開心一下了。
“高總,您說,我們記。”新東西,一開始就只能學,討論的余地不大,學好了再討論也不遲。
高振東站起身來,拿起粉筆。
“其實原理很簡單,光電效應大家都知道吧?”
不等大家回答,他自顧自的繼續往下說,這都不知道還搞個毛。
“這個器件,其實結構也簡單,初級控制一個發光元件,導通的時候就給它供電發光,次級是一個感光元件,感受到光就隨之導通。當然,這是常開型元件,常閉型元件就反過來,初級不發光的時候導通,初級發光斷開。”
電子行業說的常開型、常閉型接點,是個很容易讓普通人懵圈的術語,這里的“開”是指開路、斷開,常開型是指常態“斷開”的意思,而不是常態“打開”,意思完全相反。
對應的,常閉型指的是常態“閉合”,這才是打開了開關,而不是指常態“關閉”,對于普通人來說,滿擰。
這和消防里的常開、常閉防火門,以及安防里的常開、常閉安全門,表達的意思正好相反。
好在這里的人對這個是明白的,他們都在驚嘆于高振東的奇思妙想,誒,用一個光電開關,不就把初級次級給隔離開了嘛。
高!實在是高!
高總工姓高,果然有道理啊。
“誒,這個想法好,安全!”
“不止安全,這樣一來如果感光元件選擇得當,控制極的電流,就不會合并到輸出極去,對于一些取樣電路來說,這進一步提高了取樣性能。”這是崔總工,的確是有經驗的高級技術人員,比普通人想得更多更遠。
“這有點兒繼電器的意思了啊,哈哈。”得,還是又回去了 “那這個發光器件用什么比較好?白熾燈可集成性差,用在這里倒不是不能用,只是感覺效果不是很好。”一位同志問道。
他想的還是很有道理的,白熾燈乃至氖光管,都存在一個體積問題。
高振東還沒回答,崔總已經笑了起來:“你傻了啊,用在這里最好的發光器件,我們廠不就在生產嘛,哈哈哈。”
眾人恍然大悟,嗨,怎么把這事兒給忘了!
咱們廠的LED,獨一份啊,也許高總工選擇咱們1218,就有這里面的原因在。
高振東點點頭:“對,用LED,而且不用可見光LED,白光的效率太差。”
白光光譜全而且均勻,就意味著同樣的功率下,它的功率是被基本分攤到各個波段上,但是感光元件這東西,是有波長選擇性的,一般是對某一個范圍內的波長效果最好,如此一來,不在其波長范圍內的那些能量,就白瞎了。
“那用什么?”
“用紅外線吧,砷化鎵,直接能隙材料,直接可以發出紅外線。”高振東不假思索,順口就回答了。
這對于1218的同志來說,簡直聞所未聞,但是在高總工這里,簡直就跟吃飯一樣簡單。
雖然對“直接能隙材料”是什么東西,他們并不清楚,但是高總工說是能發紅外線,那就一定能發。
但是有個問題。
“砷化鎵哪兒來?”是啥就不用問了,硫化鉛他們還是知道的,類比砷化鎵也能想得到,但是……
但是這東西他們根本不知道哪兒弄啊!
高振東一愣,大意了大意了。
“哈哈,這個你們不用擔心,我來解決。”
砷化鎵可以用Cz法直拉,就是麻煩一些,但也能拉出來,只是拉出來的晶體質量不是很高,但是用在發光元件上還是沒問題,而且這種用量極小,應該也還支持得住。
Cz直拉法,就是高振東他們搞那個單晶爐就是這個方法。
而作為技術流的資深軍迷,高振東前世對于砷化鎵的相關材料可沒少收集,只是需要一個人來負責落地。
唐少輝:咦?怎么感覺想打噴嚏?
高振東前世,砷化鎵在兩年后年就進入實用,其實并不是如一般人想象中那么罕見。
聽見高振東的話,1218的同志們突然想起來自己坐在什么地方。
十七機部三軋廠三分廠!材料才是人家的主業!想想高純單晶硅怎么來的?
那沒事兒了。
“那我們先用普通LED做樣品,等砷化鎵材料出來了再替換。”對于課題的進度安排,他是有經驗的,沒有砷化鎵,也能搞嘛,只是效率差一點,但是有和沒有,那就是兩碼事,效率差也是有技術手段彌補的,沒有最好的,第二好也不是不能用。
各種顏色的LED,其實波長范圍已經是有一定范圍限制的,比白光優越多了。
別看很多LED看起來紅的黃的綠的,好像是光被塑料封裝染色了才呈現那些顏色一樣,其實不然,這些塑料封裝的顏色是為了方便使用者分辨而已,就算是弄個全透明塑料封裝,人家的光還是該紅的紅,該黃的黃,天生就那個顏色。
“嗯,你這個安排可以,先用可見單色光,也至少比白光強。”砷化鎵發光管基本上是后來所有光耦的標配,但是在那之前,還是有一段時間是用的可見光,也不是不能用,總比用白熾燈和氖光管強。
“那高總,感光這頭,我倒是想到了不少的可能性,但是覺得有點亂,你幫我捋捋。”崔總笑道,他已經想了好幾條路子,不過還沒完全想明白。
“嗯,你說,我聽,有不明白的,我給你解釋。”
雖然不知道崔總想到了什么,但是高振東自信以現在的環境,他能想到的,自己都能說清楚。
同志們能自己想辦法,發揮主動性,高振東求之不得。
對此,崔總也是這么想的。
“我考慮的第一個感光方法,是用光敏電阻,但是總覺得好像有哪點不對的樣子。”
只要是搞光電的,第一個想到的肯定就是這個,光敏電阻有個好處,線性度高,而且結構簡單,成本也低。
但是光敏電阻有個致命缺陷。
“嗯,光敏電阻倒是可以實現這個原理,不過光敏電阻有個致命問題,開關速度太慢,別說高速電路了,低速電路都夠嗆。”
光敏電阻的開關速度是極慢的,最慘的能達到數百毫秒,大概是屬于和電磁繼電器坐一桌的待遇。
高振東這一提醒,崔總想起來了,這東西還真是這毛病。
“那就不能用了,我們要搞的就是高速電子開關。”崔總很清楚這次課題的目的。
高振東也沒完全否定:“也不一定,你們可以順帶著搞一搞,畢竟這東西真的能起到隔離作用,而且體積遠優于電磁繼電器,同時結構極度簡單,成本低,現階段還是有一定的作用。而且線性度高,特殊情況下也有些用途。”
這種光敏電阻的光耦,還真就簡單到了極致,理論上把一個發光管和一個光敏電阻臉對臉的封裝到一起就可以,之所以還要那個外殼,主要是為了外界光線不會干擾到光敏電阻。