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光耦傳輸比對開關(guān)電源的影響

發(fā)布時間:2019-08-28 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】光耦的技術(shù)參數(shù)主要有發(fā)光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓V(BR)CEO、集電極-發(fā)射極飽和壓降VCE(sat)。此外,在傳輸數(shù)字信號時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數(shù)。
 
CTR電流傳輸比(Current transfer ration)是用于描述光耦合器特性的參數(shù),可表示為:
 
光耦傳輸比對開關(guān)電源的影響
 
在上述公式中:
 
IC:副邊輸出電流
IF:原邊輸入電流
CTR:發(fā)光管和光敏三極管電流比的最小值
 
光耦的技術(shù)參數(shù)主要有發(fā)光二極管正向壓降VF、正向電流IF、電流傳輸比CTR、輸入級與輸出級之間的絕緣電阻、集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓V(BR)CEO、集電極-發(fā)射極飽和壓降VCE(sat)。此外,在傳輸數(shù)字信號時還需考慮上升時間、下降時間、延遲時間和存儲時間等參數(shù)。
 
普通光耦合器的CTR-IF特性曲線呈非線性,在IF較小時的非線性失真尤為嚴(yán)重,因此它不適合傳輸模擬信號。線性光耦合器的CTR-IF特性曲線具有良好的線性度,特別是在傳輸小信號時,其交流電流傳輸比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近于直流電流傳輸比CTR值。因此,它適合傳輸模擬電壓或電流信號,能使輸出與輸入之間呈線性關(guān)系。這是它的一項非常重要特性。
 
電流傳輸比是光耦合器的重要參數(shù),通常用直流電流傳輸比來表示。當(dāng)輸出電壓保持恒定時,它等于直流輸出電流IC與直流輸入電流IF的百分比。采用一只光敏三極管的光耦合器,CTR的范圍大多為20%~300%(如4N35),而PC817系列則為50%~600%。這表明欲獲得同樣的輸出電流,后者只需較小的輸入電流。因此,CTR參數(shù)與晶體管的hFE有某種相似之處。
 
使用光耦合器主要是為了提供輸入電路和輸出電路間的隔離,在設(shè)計電路時,下列所選用的光耦合器必須符合國內(nèi)和國際有關(guān)隔離擊穿電壓的標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此類光耦合器呈現(xiàn)開關(guān)特性,其線性度差,適合傳輸數(shù)字信號(高、低電平),可以用于單片機(jī)的輸出隔離;所選用的光耦合器必須具有較高的耦合系數(shù)。
 
光耦傳輸比對開關(guān)電源的影響
 
在開關(guān)電源的隔離中,以及設(shè)計光耦反饋式開關(guān)電源時,必須正確選擇線性光耦合器的型號及參數(shù),除了必須遵循普通光耦的選取原則外,還必須遵循下列原則: 
 
1、推薦采用線性光耦合器,其特點是CTR值能夠在一定范圍內(nèi)做線性調(diào)整。
 
2、光耦合器的電流傳輸比(CTR)的允許范圍是50%~200%。這是因為當(dāng)CTR<50%時,光耦中的LED就需要較大的工作電流(IF>5.0mA),才能正常控制單片開關(guān)電源IC的占空比,這會增大光耦的功耗。若CTR>200%,在啟動電路或者當(dāng)負(fù)載發(fā)生突變時,有可能將單片開關(guān)電源誤觸發(fā),影響正常輸出。
 
3、若用放大器電路去驅(qū)動光耦合器,必須精心設(shè)計,保證它能夠補(bǔ)償耦合器的溫度不穩(wěn)定性和漂移。
 
以下是常見光耦合器PC817系列的一些參數(shù)(僅供參考):
 
光耦傳輸比對開關(guān)電源的影響
光耦傳輸比對開關(guān)電源的影響
 
 
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