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電源模塊中光耦的作用

2020-06-22

光耦是一種轉(zhuǎn)換器件,原理是通過電到光再到電的轉(zhuǎn)換過程。通過這種轉(zhuǎn)換可以把前級(jí)和后級(jí)隔離開來,起到保護(hù)作用。制作光耦一般把發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在一起,發(fā)光二極管為輸入端,光敏三極管為輸出端。


光耦的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)單向傳輸,輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離,輸出信號(hào)對輸入端無影響,抗干擾能力強(qiáng),工作穩(wěn)定,無觸點(diǎn),使用壽命長,傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來的新型器件,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。


在單片開關(guān)電源中,利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路,通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比,達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。在電源模塊中光耦的作用主要是隔離、提供反饋信號(hào)和開關(guān)作用。電源模塊電路中光耦的電源是從高頻變壓器次級(jí)電壓提供的,當(dāng)輸出電壓低于穩(wěn)壓管電壓時(shí)給信號(hào)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。一旦高頻變壓器次級(jí)負(fù)載超載或開關(guān)電路有故障,就沒有光耦電源提供,光耦就控制著開關(guān)電路不能起振,從而保護(hù)開關(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(nèi)部比較器進(jìn)行比較,然后根據(jù)比出的信號(hào)再控制431K端(陽極接光耦那一端)對地的電阻,然后達(dá)到控制光耦內(nèi)部發(fā)光二極管的亮度。通過發(fā)光的強(qiáng)度,控制另一端三極管的CE端的電阻也就是改變了電源驅(qū)動(dòng)芯片就會(huì)自動(dòng)調(diào)整輸出信號(hào)的占空比,達(dá)到穩(wěn)壓的目的。


電源模塊中光耦的主要應(yīng)用:

1、電氣隔離的要求。AB電路之間,要進(jìn)行信號(hào)的傳輸,但兩電路之間由于供電級(jí)別過于懸殊,一路為數(shù)百伏,另一路為幾伏。兩種差異巨大的供電系統(tǒng),無法將電源共用。

2、A電路與強(qiáng)電有聯(lián)系,人體接觸有觸電危險(xiǎn),需予以隔離。而B線路板為人體經(jīng)常接觸的部分,也不應(yīng)該將危險(xiǎn)高電壓混入到一起。兩者之間,既要完成信號(hào)傳輸,又必須進(jìn)行電氣隔離。

3、運(yùn)放電路等高阻抗型器件的采用,和電路對模擬的微弱的電壓信號(hào)的傳輸,使得對電路的抗干擾處理成為一件比較麻煩的事情。從各個(gè)途徑混入的噪聲干擾,有可能反客為主,將有用信號(hào)淹沒掉。

4、除了考慮人體接觸的安全外,又必須考慮到電路器件的安全,當(dāng)光電耦合器件輸入側(cè)受到強(qiáng)電壓(場)沖擊損壞時(shí),因光耦的隔離作用,輸出側(cè)電路卻能安全無恙。

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