開(kāi)關(guān)電源常用于反應(yīng)的光耦型號(hào)有TLP521、PC817等。這里以TLP521為例,介紹這類(lèi)光耦的特性。TLP521的原邊相當(dāng)于一個(gè)發(fā)光二極管,原邊電流If越大,光強(qiáng)越強(qiáng),副邊三極管的電流Ic越大。副邊三極管電流Ic與原邊二極管電流If的比值稱(chēng)為光耦的電流放大系數(shù),該系數(shù)隨溫度改變而改變,且受溫度影響較大。
作反應(yīng)用的光耦正是運(yùn)用原邊電流改變將導(dǎo)致副邊電流改變來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng),因此在環(huán)境溫度改變劇烈的場(chǎng)合,因?yàn)榉糯笙禂?shù)的溫漂比較大,應(yīng)盡量不通過(guò)光耦實(shí)現(xiàn)反應(yīng)。此外,運(yùn)用這類(lèi)光耦必須留意規(guī)劃外圍參數(shù),使其作業(yè)在比較寬的線性帶內(nèi),否則電路對(duì)運(yùn)行參數(shù)的敏感度太強(qiáng),不利于電路的穩(wěn)定作業(yè)。一般選擇TL431結(jié)合TLP521進(jìn)行反應(yīng)。這時(shí)TL431的作業(yè)原理相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)為2.5V的電壓差錯(cuò)放大器,所以在其1腳與3腳之間,要接補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的第1種接法,如上圖所示:Vo為輸出電壓,Vd為芯片的供電電壓。com信號(hào)接芯片的差錯(cuò)放大器輸出腳,或者把PWM芯片(如UC3525)的內(nèi)部電壓差錯(cuò)放大器接成同相放大器方式,com信號(hào)則接到其對(duì)應(yīng)的同相端引腳。留意左面的地為輸出電壓地,右邊的地為芯片供電電壓地,兩者之間用光耦隔離。
該作業(yè)原理是當(dāng)輸出電壓升高時(shí),TL431的1腳(相當(dāng)于電壓差錯(cuò)放大器的反向輸入端)電壓上升,3腳(相當(dāng)于電壓差錯(cuò)放大器的輸出腳)電壓下降,光耦TLP521的原邊電流If增大,光耦的另一端輸出電流Ic增大,電阻R4上的電壓降增大,com引腳電壓下降,占空比減小,輸出電壓減小。反之,當(dāng)輸出電壓下降時(shí),調(diào)理進(jìn)程類(lèi)似。
開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的第2種接法,如上圖所示:與第1種接法不同的是,該接法中光耦的第4腳直接接到芯片的差錯(cuò)放大器輸出端,而芯片內(nèi)部的電壓差錯(cuò)放大器必須接成同相端電位高于反相端電位的方式,使用運(yùn)放的一種特性。當(dāng)運(yùn)放輸出電流過(guò)大(超越運(yùn)放電流輸出能力)時(shí),運(yùn)放的輸出電壓值將下降,輸出電流越大,輸出電壓下降越多。因此,采用這種接法的電路,一定要把PWM芯片的差錯(cuò)放大器的兩個(gè)輸入引腳接到固定電位上,且必須是同向端電位高于反向端電位,使差錯(cuò)放大器初始輸出電壓為高。
該作業(yè)原理是當(dāng)輸出電壓升高時(shí),原邊電流If增大,輸出電流Ic增大,由于Ic現(xiàn)已超越了電壓差錯(cuò)放大器的電流輸出能力,com腳電壓下降,占空比減小,輸出電壓減小。反之,當(dāng)輸出電壓下降時(shí),調(diào)理過(guò)程相似。
開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的第3種接法,如上圖所示:與圖1基本相似,不同之處在于圖3中多了一個(gè)電阻R6,該電阻的作用是對(duì)TL431額外注入一個(gè)電流,避免TL431因注入電流過(guò)小而不能正常工作。實(shí)際上如適當(dāng)選取電阻值R3,電阻R6可以省略。調(diào)節(jié)過(guò)程基本上同圖1接法一致。
開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)的第4種接法,如上圖所示:該接法與第2種接法類(lèi)似,差異在于com端與光耦第4腳之間多接了一個(gè)電阻R4,其作用與第3種接法中的R6一致,其作業(yè)原理根本同接法2。
在光耦反應(yīng)設(shè)計(jì)中,除了要根據(jù)光耦的特性參數(shù)來(lái)設(shè)置其外圍參數(shù)外,還應(yīng)該知道,不同占空比下對(duì)反應(yīng)方法的選取也是有限制的。反應(yīng)方法1、3適用于任何占空比狀況,而反應(yīng)方法2、4適合于在占空比比較小的場(chǎng)合運(yùn)用。
在一般隔離模塊電源中,采用光耦隔離反應(yīng)是一種簡(jiǎn)單、低成本的方法。