Оптопара с эллипсоидальным отражателем


H03K17/94 - отличающиеся способом генерирования управляющих сигналов (механические конструктивные детали управляющих элементов переключателей или коммутационных панелей такие, как ключи, кнопки, рукоятки или другие механизмы для передачи усилия на элементы, непосредственно не создающие электронных эффектов H01H; коммутационные панели (клавиатуры) для специальных целей см. соответствующие подклассы или группы, например B41J,G06F 3/023, H04L 15/00,H04L 17/00,H04M 1/00)
H01L31/00 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения; способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы приборов (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

Владельцы патента RU 2670706:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света, фотопреобразователь и корпус. Согласно изобретению в качестве источника света использована ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, при этом корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материал. На внешней боковой поверхности корпуса выполнены распределители потенциалов. В оптопару дополнительно включены растр и эллипсоидальный отражатель. Растр и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса. В одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, при этом ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого выполнено отверстие, куда входит один электрод ксеноновой лампы. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую.

Известна резистивная оптопара, состоящая из источника света, фотопреобразователя и корпуса, между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В качестве фотопреобразователя в этой оптопаре используется фоторезистор или полупроводниковый резистор. Источником света в резистивной оптопаре может служить сверхминиатюрная лампочка накаливания (Иванов В.И. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник / В.И. Иванов, А.И. Аксенов, A.M. Юшин - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатоиздат, 1989. - 448 с, с. 309.

Это устройство обладает низкой выходной мощностью из-за использования источника света с малой мощностью и фотопреобразователя, рассчитанного на преобразования светового излучения малой мощности и низкой электрической прочности из-за малого расстояния между источником света и фотопреобразователем.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в оптопаре содержащей источник света, фотопреобразователь, корпус, в качестве источника света источника света используется ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, дополнительно включен растр, эллипсоидальный отражатель, растр, и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, а ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого имеется отверстие куда входит один электрод ксеноновой лампы.

На чертеже показана предлагаемая оптопара с эллипсоидальным отражателем.

Она содержит ксеноновую лампу 1, эллипсоидальный отражатель 2, растр 3, корпус 4 выполненный в виде трубы из диэлектрического материала на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, батарею солнечных элементов 5.

При отсутствии электрического тока на выходе оптопара отсутствует электрический ток.

При поступлении электрического тока на ксеноновую лампу 1 оптическое излучение отраженное от эллипсоидального отражателя 2 поступает на раст 3, пройдя раст далее через корпус 4, выполненный в виде трубы из диэлектрического материала на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, поступает на батарею солнечных элементов 5. В батарее солнечных элементов 5 световое излучение преобразовывается в электрический ток и через выводы батарее солнечных элементов далее передается потребителю.

Стрелками показан ход световых лучей.

Увеличение электрической прочности оптопары достигается за счет того, что благодаря предлагаемой конструкции оптопары увеличивается расстояние между источником света, в качестве которого используется ксеноновая лампа 1, и ее фотопреобразователем, в качестве которого используется батарея солнечных элементов 5.

Увеличение выходной мощности оптопары достигается за счет использования в ее составе в качестве источника света трубчатой ксеноновой лампы 1, а в качестве фотопреобразователя батареи солнечных элементов 5.

При мощности ксеноновой лампы 150 Вт, при КПД преобразовании излучения лампы солнечными элементами ~70% мощность электрического тока на выходе оптопары может быть ~80 Вт с учетом потерь, возникающих при передаче оптического излучения от трубчатой ксеноновой лампы к батарее солнечных элементов. Для этого в качестве солнечных элементов, прежде всего, могут быть использованы многослойные структуры, обеспечивающие каскадное преобразование оптического излучения. Для этих целей могут быть использованы трех- и четырехкомпонентные соединения элементов III и V групп Периодической системы. Кроме того, могут быть использованы гетероструктуры с вариозной базой, когда на выходе создается широкозонное окно, соответствующее максимальной ширине спектра преобразовываемого излучения, а база имеет переменное по глубине значение εg (благодаря плавному изменению состава, уменьшающегося по мере углубления). Такие структуры можно получить, используя двойные, тройные и четвертные соединения на базе компонент, входящих в состав GaAs [Кирин И.Г. Потери энергии в источниках вторичного электропитания с системами гальванической развязки «Источник оптического излучения фотоэлектрический преобразователь» / Кирин И.Г. // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2014. №4. - С. 153-157].

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленная оптопара обладает более высокой выходной мощностью и более высокой электрической прочностью.

Оптопара с эллипсоидным отражателем, содержащая источник света, фотопреобразователь, корпус, отличающаяся тем, что в качестве источника света используется ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, дополнительно включен растр, эллипсоидальный отражатель, растр и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, а ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого имеется отверстие, куда входит один электрод ксеноновой лампы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к датчикам касания. Технический результат заключается в повышении надежности работы емкостного датчика в широком диапазоне условий окружающей среды.

Изобретение относится к переключающим устройствам для проведения и прерывания электрических токов. Технический результат заключается в предотвращении развития электрических дуг при прерывании электрического тока.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в коммутационных устройствах, обеспечивающих подключение различных типов нагрузок, а также пиротехнических устройств.

Группа изобретений относится к тактильным датчикам. Технический результат заключается в расширении арсенала средств световых отражательных датчиков.

Изобретение относится к бесконтактным коммутационным устройствам. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности устройства.

Изобретение относится к сенсорной и подсвечиваемой панели управления бытового прибора. Техническим результатом является обеспечение возможности упрощенного выбора из множества вариантов ввода на панели управления бытового прибора.

Изобретение относится к области автоматики, измерительной и вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных структурах, работающих с дискретно-фазированным представлением чисел модулярной системы счисления.

Группа изобретений относится к контролю систем управления. Система коммутации исполнительных органов содержит блок электропитания, исполнительные органы, положительную и единую отрицательную цепи электропитания, силовые ключи с управляющими входами, соединенные последовательно с исполнительными органами, блок управления и контроля, электрический выключатель положительной цепи электропитания, контрольное устройство, два одинаковых по сопротивлению токозадающих резистора и имитатор нагрузки.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании силовых электронных коммутаторов и преобразователей систем управления электрических машин.

Изобретение относится к схемотехнике, автоматике, промышленной электронике и аналого-цифровой технике и может быть использовано в устройствах преобразования цифровых величин в пропорциональные аналоговые величины.

Группа изобретений относится к тактильным датчикам. Технический результат заключается в расширении арсенала средств световых отражательных датчиков.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к воспроизведению контента между вычислительными устройствами. Технический результат заключается в обеспечении предоставления контента устройствам воспроизведения.

Изобретение относится к способу управления приводом для мебели посредством электронного блока управления и направлено на исключение возможности непреднамеренного или случайного запуска привода.

Изобретение относится к области автоматики. .

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам обнаружения приближения металлического управляющего элемента. .

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах гостиничного телевидения для предоставления услуг платного телевещания.

Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, которые преобразуют солнечное излучение в электроэнергию, и может быть использовано в полупроводниковой промышленности для создания систем генерации электрической энергии.

Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света, фотопреобразователь и корпус. Согласно изобретению в качестве источника света использована ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, при этом корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материал. На внешней боковой поверхности корпуса выполнены распределители потенциалов. В оптопару дополнительно включены растр и эллипсоидальный отражатель. Растр и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса. В одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, при этом ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого выполнено отверстие, куда входит один электрод ксеноновой лампы. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности. 1 ил.

Наверх