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詳解開關電源光耦的工作原理及典型接法

鉅大LARGE  |  點擊量:4347次  |  2019年12月28日  

在一般的隔離電源中,光耦隔離反饋是一種簡單、低成本的方式。但對于光耦反饋的各種連接方式及其區別,目前尚未見到比較深入的研究。而且在很多場合下,由于對光耦的工作原理理解不夠深入,光耦接法混亂,往往導致電路不能正常工作。本研究將詳細分析光耦工作原理,并針對光耦反饋的幾種典型接法加以對比研究。


1、常見的幾種連接方式及其工作原理


常用于反饋的光耦型號有TLP521、PC817等。這里以TLP521為例,介紹這類光耦的特性。


TLP521的原邊相當于一個發光二極管,原邊電流If越大,光強越強,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的比值稱為光耦的電流放大系數,該系數隨溫度變化而變化,且受溫度影響較大。作反饋用的光耦正是利用原邊電流變化將導致副邊電流變化來實現反饋,因此在環境溫度變化劇烈的場合,由于放大系數的溫漂比較大,應盡量不通過光耦實現反饋。此外,使用這類光耦必須注意設計外圍參數,使其工作在比較寬的線性帶內,否則電路對運行參數的敏感度太強,不利于電路的穩定工作。


通常選擇TL431結合TLP521進行反饋。這時,TL431的工作原理相當于一個內部基準為2.5V的電壓誤差放大器,所以在其1腳與3腳之間,要接補償網絡。


TL431是三端可編程并聯穩壓二極管開關電源中光耦的作用


常見的光耦反饋第1種接法,如圖1所示。圖中,Vo為輸出電壓,Vd為芯片的供電電壓。com信號接芯片的誤差放大器輸出腳,或者把PWM芯片(如UC3525)的內部電壓誤差放大器接成同相放大器形式,com信號則接到其對應的同相端引腳。注意左邊的地為輸出電壓地,右邊的地為芯片供電電壓地,兩者之間用光耦隔離。


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