Реле оптоэлектронное

Реле оптоэлектронное, используемое для коммутации электрических цепей, которое с целью уменьшения размеров выполнено на плоской квадратной плате, на которой расположены входные и выходные контактные площадки, кристаллы светодиода, фотоприемника и транзисторов. Кристаллы, расположенные на плате могут быть защищены органическим или кремнийорганическим покрытием для защиты кристаллов от неблагоприятного воздействия факторов окружающего пространства. Предлагаемое реле оптоэлектронное имеет небольшие размеры и может использоваться в гибридных многокристальных сборках.

Полезная модель относится к электронной технике и может быть использовано для коммутации электрических цепей.

Известно реле оптоэлектронное, состоящее из кристалла светодиода, оптически связанного с ним кристалла фотоприемника и подключенных к нему кристаллов транзисторов, заключенных в пластмассовый или керамический корпус, в котором смонтированы кристаллы оптоэлектронного реле и имеющем выводы для подключения к внешним цепям (Avago Technologis, Optoisolation and Optical Sensor Products Selection Catalog, 2009, стр 39, http://www.avagotech.com/docs/AV00-0166EN). Недостатком данной конструкции является большие размеры оптоэлектронного реле.

Цель настоящей полезной модели - уменьшение размеров реле оптоэлектронного.

Указанная цель достигается тем, что в реле оптоэлектронном, состоящим из кристалла светодиода, оптически связанного с ним кристалла фотоприемника и подключенных к нему кристаллов транзисторов вместо корпуса все кристаллы смонтированы на плате, содержащей площадки для монтажа кристаллов и выводные площадки, служащие для соединения оптоэлектронного реле с внешними цепями. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков является уменьшение размеров реле оптоэлектронного за счет замены корпуса на миниатюрную плату, что важно при проектировании и изготовлении гибридных многокристальных сборок с высокой плотностью монтажа, размещаемых в едином корпусе.

Конструкция поясняется Фиг.1, на которой изображено предлагаемое реле оптоэлектронное. Реле оптоэлектронное содержит входные контактные площадки 1, к которым подключаются внешние управляющие цепи, проволочные соединения 2, которые электрически соединяют входные контактные площадки 2 и кристалл светодиода 3, кристалл фотоприемника 4, оптически связанный с кристаллом светодиода 3, проволочные соединения 5, которые электрически соединяют кристалл фотоприемника 4 и транзисторы 5, которые электрически соединены с выходными контактными площадками 7, к которым подключаются внешние электрические цепи, плату 8, на которой размещены вышеуказанные компоненты оптоэлектронного реле.

Описанное реле оптоэлектронное может содержать защитное покрытие из органических или кремнийорганических компаундов для защиты компонентов от неблагоприятного воздействия факторов окружающего пространства.

В описанной конструкции реле оптоэлектронного оптическая связь между фотоприемником и светодиодом осуществляется непосредственно, то есть, светодиод излучает инфракрасное излучение напрямую на поверхность фотоприемника. Возможно конструктивное исполнение, когда кристалл светодиода располагается на одной плоскости с кристаллом фотоприемника, а оптическая связь осуществляется через отражающую поверхность, расположенную над кристаллами.

За счет исключения корпуса с внешними выводами достигнуто уменьшение размеров реле оптоэлектронного. Приведем оценку выигрыша в размерах по сравнению с прототипом. Оптоэлектронное реле типа HCPL-7850 ф. Avago Technologis имеет размеры 9.9×8.13×4.32 мм, что составляет объем 347 мм³. Реле оптоэлектронное, предлагаемое в качестве полезной модели, имеет размер 5.0×4.0×1.5 мм, что составляет объем 30 мм³. Сравнивая отношение объемов, мы видим, что выигрыш составляет более чем в 10 раз.

На Фиг.2 показан вариант реализации реле оптоэлектронного, в котором роль входных площадок выполняют контактные площадки 10 на кристалле светодиода 4.

На Фиг.3 показан вариант реализации реле оптоэлектронного, в котором роль выходных площадок выполняют контактные площадки 11 на кристаллах транзисторов 6.

Реле оптоэлектронное работает следующим образом. Входные контактные площадки 1 подключаются к внешней управляющей цепи, которая обеспечивает токовые управляющие сигналы. Через проволочные соединения 2 токовые управляющие сигналы подаются на кристалл светодиода 3, который при высоком токовом управляющем сигнале излучает инфракрасное излучение, при низком токовом управляющем сигнале не излучает инфракрасное излучение. Посредством оптической связи между кристаллом светодиода 3 и кристалла фотоприемника 4 это излучение попадает на фоточувствительную область кристалла фотоприемника 4 и генерирует в нем напряжение, которое по проволочным соединениям попадает на кристаллы транзисторов 5, которые меняют свое состояние в зависимости от наличия или отсутствия этого напряжения. Это состояние передается через контактные площадки 7 во внешние цепи, которыми управляет описанное реле оптоэлектронное.

1. Реле оптоэлектронное, характеризующееся тем, что оно содержит плоскую прямоугольную плату, на которой размещены входные контактные площадки, кристалл светодиода, электрически связанный с входными контактными площадками и оптически связанный с кристаллом фотоприемника, кристаллы транзисторов, электрически связанные с кристаллом фотоприемника и электрически связанные с выходными контактными площадками.

2. Реле оптоэлектронное по п.1, отличающееся тем, что входные контактные площадки расположены на кристалле светодиода.

3. Реле оптоэлектронное по п.1, отличающееся тем, что выходные контактные площадки расположены на кристаллах транзисторов.

4. Реле оптоэлектронное по п.1, отличающееся тем, что входные контактные площадки расположены на кристалле светодиода, выходные контактные площадки расположены на кристаллах транзисторов.

5. Реле оптоэлектронное по п.2, отличающееся тем, что к входным контактным площадкам, расположенным на кристалле светодиода, подсоединены проволочные проводники.

6. Реле оптоэлектронное по п.4, отличающееся тем, что к входным контактным площадкам, расположенным на кристалле светодиода, подсоединены проволочные проводники.

7. Реле оптоэлектронное по п.1, отличающееся тем, что кристаллы светодиода, фотоприемника, транзисторов и проволочные соединения между кристаллами имеют защитное покрытие из органического или кремнийорганического материала.