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[導讀]在孤立電源中,光耦合器將反饋信號穿過隔離邊界。光耦合器包括一個發(fā)光二極管(LED)和一個光電探測器。通過LED的電流在光電探測器中形成比例電流。電流傳遞比(CTR)是從LED到光電探測器的電流增益,通常具有非常寬的公差。當您設(shè)計一個孤立的反饋網(wǎng)絡時,您必須考慮光耦合器的公差和所有其他決定大信號增益的組件。忽視這個任務很容易導致你的產(chǎn)品投入生產(chǎn)后的回報。

在孤立電源中,光耦合器將反饋信號穿過隔離邊界。光耦合器包括一個發(fā)光二極管(LED)和一個光電探測器。通過LED的電流在光電探測器中形成比例電流。電流傳遞比(CTR)是從LED到光電探測器的電流增益,通常具有非常寬的公差。當您設(shè)計一個孤立的反饋網(wǎng)絡時,您必須考慮光耦合器的公差和所有其他決定大信號增益的組件。忽視這個任務很容易導致你的產(chǎn)品投入生產(chǎn)后的回報。

孤立反饋網(wǎng)絡的示意圖,見圖1 ,是最常見的實施。鈦的TL431包含一個誤差放大器和一個引用。R3和R5的電阻分頻器和TL431的內(nèi)部基準設(shè)置輸出電壓。反饋網(wǎng)絡通過改變脈沖寬度調(diào)制控制器反饋銷上的電壓來控制傳輸?shù)诫娫摧敵龅碾娫?。當V時在外面更高的移動,tl431陰極通過光耦合器吸引更多的電流,而光耦合器將反饋銷拉得更低。當V時在外面更低的移動,TL431陰極命令較少的電流來自光耦合器,使反饋銷浮得更高。適當?shù)脑O(shè)計必須確保該電路能夠在考慮所有主要變量的最壞情況公差的情況下,在整個動態(tài)工作范圍內(nèi)驅(qū)動控制器的反饋銷。

圖1 該電路通常在孤立電源中產(chǎn)生反饋信號.

第一步是確定控制器中反饋銷的動態(tài)操作范圍。所有控制器都是不同的,因此這個任務需要對數(shù)據(jù)表進行一些調(diào)查。舉個例子,假設(shè)您正在使用一個UCC2897A來控制一個12V輸出有源的向前轉(zhuǎn)換器。閱讀UCC2897A數(shù)據(jù)表中的"詳細銷說明",可以看出,反饋銷上2.5V的電壓會導致零電壓周期,而4.5V的反饋電壓會導致最大的負荷周期。UCC2897A還提供了一個5V的參考,你可以使用它通過R6在圖1.該參考值的最小值為4.75V,最大值為5.25V。方程1和2通過光耦合光電探測器計算所需的電流范圍,假設(shè)您使用的是一個1-c-K6公差為1%的電阻:

你的電路必須能夠驅(qū)動R6電流超過0.25MA到2.78MA的范圍。通過提供電阻R2,TL431的陰極能夠提高到足夠高的電壓,消除了光耦合器的LED中的電流流。因此,電路設(shè)計保證最小的R6電流,您只需要擔心提供最大的R6電流。

第二步是計算光耦合器的最壞情況下的CTR。在零件編號中有"817"字樣的光電耦合器是由許多制造商提供的,這些制造商相互兼容,每個制造商在零件編號中使用不同的前綴。表1 展示了不同CTR范圍的817個設(shè)備的例子,用一個單字母后綴表示。此CTR范圍不包括溫度和偏置電流的影響。光學耦合器數(shù)據(jù)表的圖表圖2和圖3 ,總結(jié)溫度和偏置電流的影響。

表1 有各種CTR范圍的光耦合器

假設(shè)你方的供應在-40℃至85℃環(huán)境中運行。來自圖2 ,你知道,在85℃時,你需要將最小的CTR乘以大約0.7%。如果你選擇817的"A"版本,你的最低CRT值現(xiàn)在可以低到56%。將方程1除以0.56的結(jié)果告訴你,你可能需要至少4.96馬的LED電流,不包括偏置電流的影響。來自圖3 ,你可以看到,在4.96MA的生物電流效應是可以忽略不計的。