開(kāi)關(guān)電源中為何要使用光耦

開(kāi)關(guān)電源電路中的器件數量龐大且大多結構較為復雜，光耦就是其中一種。光耦的特點(diǎn)就是具有體積小、壽命長(cháng)、無(wú)觸點(diǎn)、抗干擾能力強的特點(diǎn)。因此在開(kāi)關(guān)電源數字電路中有著(zhù)較為廣泛的應用。在本文中，小編將為大家介紹光耦在開(kāi)關(guān)電源當中的作用，感興趣的朋友快來(lái)看一看吧。

光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現了電氣隔離，輸出信號對輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強，工作穩定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(cháng)，傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來(lái)產(chǎn)新型器件，現已廣泛用于電氣絕緣、電平轉換、級間耦合、驅動(dòng)電路、開(kāi)關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數字儀表、遠距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設備及微機接口中。在單片開(kāi)關(guān)電源中，利用線(xiàn)性光耦合器可構成光耦反饋電路，通過(guò)調節控制端電流來(lái)改變占空比，達到精密穩壓目的。

在開(kāi)關(guān)電源中光耦的作用主要是隔離、提供反饋信號和開(kāi)關(guān)作用。開(kāi)關(guān)電源電路中光耦的電源是從高頻變壓器次級電壓提供的，當輸出電壓低于穩壓管電壓是給信號光耦接通，加大占空比，使得輸出電壓升高;反之則關(guān)斷光耦減小占空比，使得輸出電壓降低。旦高頻變壓器次級負載超載或開(kāi)關(guān)電路有故障，就沒(méi)有光耦電源提供，光耦就控制著(zhù)開(kāi)關(guān)電路不能起振，從而保護開(kāi)關(guān)管不至被擊穿燒毀。 通常光耦與TL431一起使用。兩電阻串聯(lián)取樣到431R端與內部比較器進(jìn)行比較。然后根據比出的信號再控制431K端(陽(yáng)極接光耦那一端)對地的電阻，然后達到控制光耦內部發(fā)光二極管的亮度。(光耦內部一邊是一發(fā)光二極管，一邊是一光敏三極管)通過(guò)發(fā)光的強度?？刂屏硪欢巳龢O管的CE端的電阻也就是改變了led電源驅動(dòng)芯片就會(huì )自動(dòng)調整輸出信號的占空比,達到穩壓的目的。

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

TLP521的原邊相當于一個(gè)發(fā)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(chēng)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(lái)實(shí)現反饋，因此在環(huán)境溫度變化劇烈的場(chǎng)合，由于放大系數的溫漂比較大，應盡量不通過(guò)光耦實(shí)現反饋。此外，使用這類(lèi)光耦必須注意設計外圍參數，使其工作在比較寬的線(xiàn)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。

通常來(lái)說(shuō)，在典型的開(kāi)關(guān)電源電路，如TL431電路中，會(huì )使用TLP521進(jìn)行反饋。此時(shí)TL431的工作狀態(tài)相當于內部基準電壓為2.5V電壓誤差放大器，所以在其1腳與3腳之間，要接補償網(wǎng)絡(luò )。

通過(guò)本文的介紹，相信大家對于光耦在開(kāi)關(guān)電源中的作用已經(jīng)有了進(jìn)一步的了解。光耦在開(kāi)關(guān)電源當中的作用主要是隔離這一點(diǎn)是毋庸置疑的。但光耦的作用也不僅僅限制于此，更多的功能需要設計者們自己通過(guò)實(shí)踐去發(fā)現。