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光耦

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来源:wpyl

光耦的定义

光纤耦合器(optical coupler,英文简写为OC)亦称电子光学隔离器,统称光耦,是开关电源电路中较常见的电子器件。

光耦的基本原理

  光纤耦合器以光为新闻媒体传输电子器件数据信号。它对输入、输出电子器件数据信号有优异的隔离作用,因而 ,它在各式各样路线中得到广泛的应用。目前它已变为种类最多、适用范围最普遍的半导体器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的推送、光的传递及信号增大。输入的電子数据信号促进发光二极管(LED),使之传来一定光的波长的光,被光探测器接纳而导致光电流,再经历进一步增大后输出。这就完成了电—光—电的转换,从而具备输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间彼此之间安全防护,电子器件数据信号传输具有可逆性等特点,因而拥有良好的绝缘层专业能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的导进端属于电总流量型工作的低阻电子器件,因而具有极强的共模抑制专业能力。因而 ,它在股票短线传输信息中作为智能终端安全防护电子器件可以 大幅度提高频率稳定度。在计算机数字通信系统系统软件及并行处理中作为信号安全防护的插孔电子器件,可以 大大增加计算机运作的可靠性。

光耦的优点

  光耦合器的实际特征是:信号单侧传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无伤害,抗干扰能力强,工作上稳定,无触点开关,应用时间长,传输效率高。光耦合器是70时期发展起来产新型电子器件,早已广泛作为电器设备电缆护套、差分信号转换、级间耦合、光耦电源电路、电源电路、斩波器、多谐振荡器、信号安全防护、级间安全防护 、脉冲运放电路、数据仪表盘、远距离信号传输、脉冲增大、小型继电器(SSR)、电气仪表、通信设备及电子计算机接口方式中。在内置式开关电源中,应用线性光耦合器可构成光耦集成化放大器电路,依据调节控制端电总流量来变化pwmpwm占空比,保证细致稳压极管目的。

光耦的种类

光耦合器分为二种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。

  非线性光耦的电总流量传输特性趋势图是现代控制理论的,这类光耦适合于电源总开关信号的传输,不适合于传输模拟量输入键入。 普遍的4N产品系列光耦属于非线性光耦 。

  线性光耦的电总流量传输特性趋势图接近直线,并且小信号时特点非常好,能以线型特性进行安全防护控制。 普遍的线性光耦是PC817A—C产品系列。

  开关电源中较常见的光耦是线性光耦。倘若选用非线性光耦,有可能使震荡波型遭受危害,较为严重时产生寄生振荡,使数Hz的震动頻率被数十到数百赫的低频振荡依次为号配制。进而引起的结论是对彩色电视机,彩显,VCD,DCD这种,将在图像页面上导致危害。此外开关电源带负载专业能力减少。 在彩色电视机,显示器等开关电源维修中倘若光耦损坏,一定要用线性光耦替代。 普遍的4脚线性光耦有PC817A----C。PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有:LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。 普遍的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的,因为这4种光耦均属于非线性光耦。

光耦的作用

  由于光耦种类各种各样,结构不同寻常,优点显出,因而其应用十分广泛,重要应用以下场地:

(1) 在时钟频率时序逻辑电路上的应用

  光耦合器可以 构成各式各样时钟频率时序逻辑电路,由于光耦合器的抗干扰性能和保护特性提高晶体三极管好,因此,由它构成的时钟频率时序逻辑电路更可靠。

(2) 作为固体电源总开关应用

  在线路中,一般 必须控制电路和按键正中间要有合理的电安全防护,对于一般的电子开关来讲是难以达到的,但用光耦合器却非常非常容易进行。

(3) 在打开电路上的应用

  将光耦合器用于双稳态输出电路,由于可以 把发光二极管分别串入两管发射极控制电路,可有效地解决输出与负载安全防护地难点。

(4) 在脉冲运放电路中的应用

  光耦合器应用于数字电路设计设计方案,可以 将单脉冲进行增大。

(5) 在线性电路上的应用

  线型光耦合器应用于线性电路中,具有较碉堡线形以及优良地电安全防护特点。

(6) 与众不同场地的应用

  光耦合器还可应用于高压控制,取代变压器,取代点接触继电器以及用于A/D电路等各种各样场地。

  线性光耦合器的选中规范

  在方案设计光耦反馈意见式开关电源时必须有效选择线性光耦合器的规格型号及基本参数,挑选规范如下所示所显示:

  ①光耦合器的电总流量传输比(CTR)的允许规范是50%~200%。这具体是由于当CTR<50%时,光耦中的LED就务必非常大的工作中中电总流量 (IF>5.0mA),才能够 一切正常控制内置式开关电源IC的pwmpwm占空比,这会扩张光耦的功能性耗损。若CTR>200%,在启动路线或者当负载造成变化时,有可能将内置式开关电源误打开,伤害一切正常输出。

  ②提议采用线性光耦合器,其特点是CTR值能够 在一定范围内做线型调整。

  ③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产制造的4N××产品系列(如4N25 、4N26、4N35)光耦合器,目前在中国应用地十分普遍。因为此类光耦合器呈现电源总开关特性,其线形差,合适传输脉冲信号(高、低电频),因此不极力推荐用在开关电源中。

3 线性光耦合器应用举例子

  多路输出式开关电源SPWM电路如下图3所表明。其输入电流量为36V到90V的准波型工作电压,三路输出分别为:UO1=+5V(2A),UO2=+15V(0.17A),UO3=-15V(0.17A)。现将UO1列入核心输出,其工作电压调整率 SV=±0.4%;UO2和UO3輔助输出,总电源效率可达75%~80%。电路中采用一片TOP104Y型三端内置式开关电源集成电路芯片集成ic。主输出绕阻工作电压经历VD2、C2、L1和C3电子整流器低通滤波器后,得到 +5V工作电压。VD2采用MBR735型35V/7.5A肖特基二极管。两个辅输出绕阻及输出电路完全呈对称结构。因为±15V输出电总流量较小,故稳压极管VD4和VD5均采用UF4002型100V/1A的很快修补二极管。由线性光耦CNY17-2和可调式精密加工串连可调稳压电源TL431C构成光耦反馈意见式精密加工开关电源,可以 对+5V工作电压进行精密加工调整。反馈意见绕阻工作电压依据VD3、C4电子整流器低通滤波器后,得到 12V反馈意见工作电压。由 P6KE120型暂态过程工作电压抑制器和UF4002型很快修补二极管构成的漏极钳位维护保养电路,能消化由电感线圈漏感造成的巅峰工作电压,维护保养集成ic里边的输出输出功率场效管MOSFET不容易遭受损坏。

  外部误差放大器由TL431C组成。当 5V输出工作电压上升,经R3、R四分压后得到 的取样工作电压,就与TL431C中的2.5V带隙基准工作电压进行比较,使其负级电势差降低,LED的工作中中电总流量IF扩张,再依据线性光耦IC2(CNY17-2)使控制端电总流量IC扩张,TOP104Y的输出pwmpwm占空比降低,使UO1维持始终不变,保证稳压极管目的。 5V稳压极管值UO1则由TL431C、光耦中的LED正方位耗损来设定。R1是LED的输出功率电阻器。误差放大器的相频特性由C5、R2 和C6来管理决策。C5的的功效有三个:滤除控制端上的巅峰工作电压;管理决策自动开关机动頻率;与R2一起对控制回路进行赔付

文章分类: 基础
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