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光耦合器原理及作用

今天窝牛号就给我们广大朋友来聊聊光耦的作用,以下观点希望能帮助到您。

光耦合器原理及作用

答光耦的作用主要是用于数字信号传输,其工作原肢孝升理当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。

光耦是以光游改为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管,光敏电阻)封神拦判装在同一管壳内。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光慎芦电耦合器,由于它具有体积小、寿命长、无触点,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向衡拦传输信号等优点,在数历老字电路上获得广泛的应用。

光耦合器的主要优点是信号单向传输,输入端与输出端完全实现了电气隔离,输出信号对输入端无 影响,抗干扰能力强,工作稳定,无触点,使用寿命长,传输效率高。光耦合器是70年代发展起来产新型器件,现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输。

光耦的作用

答由于光耦种类繁多,结构独特,优点突出,因而其应用十分广泛,主要应用以下场合:

⑴ 在逻辑电路上的应用

⑵ 作为固体开关应用

⑶ 在触发电路上的应用

⑷ 在脉冲放大电路中的应用

光电耦合器应用于数字电路,可以将脉冲信号进行放大。

⑸ 在线性电路上的应用

⑹ 特殊场合的应用。

线性光耦合器的选取原则

在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数,选取原则如下:

①光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%~200%。这是因为当CTR<50%时,光耦中的LED就需要较大的工作电流

②推荐采用线性光耦合器,其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。

③由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25 、4N26、4N35)光耦合器,在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性,其线性度差,适宜传输数字信号(高、低电平),因此不推荐用在开关电源中。

3 线性光耦合器应用举例

多路输出式电源变换器电路如图3所示。其输入电压为36V到90V的准方波电压,三路输出分别为:UO1=+5V(2A),UO2=+15V(0.17A),UO3=-15V(0.17A)。现将UO1定为主输出,其电压调整率SV=±0.4%;UO2和UO3为辅输出,总电源效率可达75%~80%。电路中采用一片TOP104Y型三端单片开关电源集成电路。主输出绕组电压经过VD2、C2、L1和C3整流滤波后,得到+5V电压。VD2采用MBR735型35V/7.5A肖特基二亩搜拆极管。两个辅输出绕组及输出电路完全呈对称结构。因为±15V输出电流较小,故整流管VD4和VD5均采用UF4002型100V/1A的超快恢复二极管。由线性光耦CNY17-2和可调式精密并联稳压器TL431C构成光耦反馈式精密开关电源,可以对+5V电压进行精密调整。反馈绕组电压通过VD3、迅枣C4整流滤波后,得到12V反馈电压。由 P6KE120型瞬态电压抑制器和UF4002型超快恢复二极管构成的漏极钳位保护电路,能吸收由高频变压器漏感形成的尖峰电压,保护芯片内部的功率场效应管MOSFET不受损坏。

外部误差放大器由TL431C组成。当+5V输出电压升高时,经R3、R4分压后得到的取样电压,就与漏知TL431C中的2.5V带隙基准电压进行比较,使其阴极电位降低,LED的工作电流IF增大,再通过线性光耦IC2(CNY17-2)使控制端电流IC增大,TOP104Y的输出占空比减小,使UO1维持不变,达到稳压目的。+5V稳压值UO1则由TL431C、光耦中的LED正向压降来设定。R1是LED的限流电阻。误差放大器的频率响应由C5、R2 和C6来决定。C5的作用有三个:滤除控制端上的尖峰电压;决定自动重启动频率;与R2一起对控制回路进行补偿。

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