在开关电源中如何设计光耦隔离?先解读一下光耦衔接方式...|PLC论坛
在普通的隔离电源中,光耦隔离反应是一种便捷、低老本的方式。1、经常出现的几种衔接方式及其上班原理罕用于反应的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例,引见这类光耦的个性。TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为 光耦的电流加大系数,该系数随温度变动而变动,且受温度影响较大。作反应用的光耦正是应用“原边电流变动将造成副边电流变动”来成功反应,因此在环境温度变动猛烈的场所,因为加大系数的温漂比拟大,应尽量不经过光耦成功反应。此外,经常使用这类光耦必定留意设计中心参数,使其上班在比拟宽的线性带内,否则电路对运转参数的敏感度太强,不利于电路的稳固上班。理论选用TL431联合TLP521启动反应。这时,TL431的上班原理相当于一个外部基准为2.5V的电压误差加大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补救网络。TL431是三端可编程并联稳压二极管开关电源中光耦的作用如下图:经常出现的光耦反应第1种接法,如图1所示。图中,Vo为输入电压,Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差加大器输入脚,或许把PWM芯片(如 UC3525)的外部电压误差加大器接成同相加大器方式,com信号则接到其对应的同相端引脚。留意左边的地为输入电压地,左边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。图1所示接法的上班原理如下:当输入电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差加大器的反向输入端)电压上 升,3脚(相当于电压误差加大器的输入脚)电压降低,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输入电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,com引脚电压降低,占空比减小,输入电压减小;反之,当输入电压降低时,调理环节相似。开关电源中光耦的作用经常出现的第2种接法, 如图2所示。与第1种接法不同的是,该接法中光耦的第4脚间接接到芯片的误差加大器输入端,而芯片外部的电压误差加大器必定接成同相端电位高于反相端电位 的方式,应用运放的一种个性——当运放输入电流过大(超越运放电流输入才干)时,运放的输入电压值将降低,输入电流越大,输入电压降低越多。因此,驳回这种接法的电路,必定要把PWM芯片的误差加大器的两个输入引脚接到固定电位上,且必定是同向端电位高于反向端电位,使误差加大器初始输入电压为高。图2所示接法的上班原理是:当输入电压升高时,原边电流If增大,输入电流Ic增大,因为Ic曾经超越了电压误差加大器的电流输入才干,com脚电压降低,占空比减小,输入电压减小;反之,当输入电压降低时,调理环节相似。经常出现的第3种接法,如图3所示。与图1基本相似,不同之处在于图3中多了一个电阻R6,该电阻的作用是对TL431额外注入一个电流,防止TL431因注入电流过小而不能反常上班。实践上如适入选取电阻值R3,电阻R6可以省略。调理环节基本上同图1接法分歧。经常出现的第4种接法,如图4所示。该接法与第2种接法相似,区别在于com端与光耦第4脚之间多接了一个电阻R4,其作用与第3种接法中的R6分歧,其上班原理基本同接法2。总结:开关电源的光耦重要是隔离、提供反应信号和开关作用。开关电源电路中光耦的电源是从高频变压器次级电压提供的,当输入电压低于稳压管电压是给信号光耦接 通,加大占空比,使得输入电压升高;反之则关断光耦减小占空比,使得输入电压降低。旦高频变压器次级负载超载或开关电路有缺点,就没有光耦电源提供,光耦 就管理着开关电路不能起振,从而包全开关管不至被击穿烧毁。理论光耦与TL431一同经常使用。 |
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光耦开关的作用及工作原理
光耦种类繁多,结构独特,优点突出,所以应用广泛,最为常见的就是它在电路领域扮演的角色了,比如下文提及的光耦开关就能够起到不错的调节效果,并且在许多领域都有着不可或缺的作用。 那么接下来就随小编一起来了解一下和光耦开关有关的知识吧,具体包括光耦的开关作用、光耦开关常见的几种连接方式及其工作原理等等,有兴趣的朋友可以学习分析。
一、光耦开关常见的几种连接方式及其工作原理
常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。 这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。
TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic越大。 副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。 作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈,因此在环境温度变化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比较大,应尽量不通过光耦实现反馈。 此外,使用这类光耦必须注意设计外围参数,使其工作在比较宽的线性带内,否则电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。
通常选择TL431结合TLP521进行反馈。 这时,TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。
常见的光耦反馈第1种接法,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。 com信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,com信号则接到其对应的同相端引脚。 注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。
图1所示接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,com引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。开关电源中光耦的作用
常见的第2种接法,如图2所示。 与第1种接法不同的是,该接法中光耦的第4脚直接接到芯片的误差放大器输出端,而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反相端电位的形式,利用运放的一种特性——当运放输出电流过大(超过运放电流输出能力)时,运放的输出电压值将下降,输出电流越大,输出电压下降越多。 因此,采用这种接法的电路,一定要把PWM芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上,且必须是同向端电位高于反向端电位,使误差放大器初始输出电压为高。
图2所示接法的工作原理是:当输出电压升高时,原边电流If增大,输出电流Ic增大,由于Ic已经超过了电压误差放大器的电流输出能力,com脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压下降时,调节过程类似。
二、光耦的开关作用
⑴在逻辑电路上的应用
⑵作为固体开关应用
⑶在触发电路上的应用
⑷在脉冲放大电路中的应用
光电耦合器应用于数字电路,可以将脉冲信号进行放大。
⑸在线性电路上的应用
⑹特殊场合的应用。
光耦的开关作用旗下也包含了很多方面的作用,比如常见的电路领域的应用,或者是作为固体开关应用等等,它们都可以起到控制调节的效果,所以光耦开关相对而言也是极为关键的部件。 上文我们为大家阐述了光耦开关常见的几种连接方式及其工作原理,从专业的角度给出了详细系统的分析,并且举例了示意图,采用文字图片相互结合的模式加以介绍。
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