工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的光耦电路剖析

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工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的光耦电路剖析

来源：发布时间：2019-05-22 点击量：1248

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的光耦电路剖析

大家都知道一切开关电源中都要用到光耦，成良电源生产的工控设备电源，3D打印机电源等所用的光耦都是质量好，大品牌，所以，成良电源是您值得拥有的电源。

那什么是光耦呢？光耦(opticalcoupler)亦称光电阻隔器、光耦合器或光电耦合器。它是以光为前言来传输电.信号的器材，一般把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光.敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电.信号时发光二极管宣布光线，光.敏三极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，然后完成了“电—光—电”转化。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的光耦的首要长处是：信号单向传输，输入端与输出端彻底完成了前端与负载彻底的电气阻隔，输出信号对输入端无影响，减小电路搅扰，简化电路设计，作业稳定，无触点，运用寿命长，传输效率高。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的光耦光耦典型电路，常用于反应的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。
TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流扩大系数，该系数随温度改变而改变，且受温度影响较大。作反应用的光耦正是运用“原边电流改变将导致副边电流改变”来完成反应，因而在环境温度改变剧烈的场合，由于扩大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦完成反应。此外，运用这类光耦有必要留意设计外.围参数，使其作业在比较宽的线性带内，否则电路对运转参数的敏.感度太强，不利于电路的稳定作业。
一般选择TL431结合TLP521进行反应。这时，TL431的作业原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压差错扩大器（输出的电压进行差错扩大.比较，然后将取样电压通过光电偶合器反应操控脉宽占空比，到达稳定电压的意图），所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的TL431是它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从2.5V到36V范围内的任何值。该器材的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中用它代替稳压二极管。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中常见的光耦反应第1.种接法。Vo为输出电压，Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的差错扩大器输出脚。留意左面的地为输出电压地，右边的地为芯片供电电压地，两者之间用光耦阻隔。当输出电压升高时，TL431的1脚(相当于电压差错扩大器的反向输入端)电压上升，3脚(相当于电压差错扩大器的输出脚) 电压下降，光耦TLP521的原边电流If增大，光耦的另一端输出电流Ic增大，电阻R4上的电压降增大，com引脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压下降时，调.理进程相似。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中的TL431高于反相端电位的形式，运用运放的一种特性—当运放输出电流过大(超越运放电流输出才能)时，运放的输出电压值将下降，输出电流越大，输出电压下降越多。因而，选用这种接法的电路，一定要把PWM（脉冲宽度调制）芯片的差错扩大器的两个输入引脚接到固定电位上，且有必要是同向端电位高于反向端电位，使差错扩大器初始输出电压为高。

当输出电压升高时，原边电流If增大，输出电流Ic增大，由于Ic已经超越了电压差错扩大器的电流输出才能，com脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压下降时，调.理进程相似。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中常见的第3种接法，与第.一种根本相似，不同之处在于多了一个电阻R6，该电阻的效果是对TL431额定注入一个电流，避免TL431因注入电流过小而不能正常作业。实际上如适当选取电阻值R3，电阻R6可以省掉。调.理进程根本上同1接法一致。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源中常见的第4种接法，该接法与第2种接法相似，差异在于com端与光耦第4脚之间多接了一个电阻R4，其效果与第3种接法中的R6一致，其作业原理根本同接法2。

工控设备电源、3D打印机电源等开关电源的光耦首要是阻隔、提供反应信号和开关效果。开关电源电路中光耦的电源是从高频变压器次级电压提供的，当输出电压低于稳压管电压是给信号光耦接通，加大占空比，使得输出电压升高；反之则关断光耦减小占空比，使得输出电压下降。旦高频变压器次级负载超载或开关电路有毛病，就没有光耦电源提供，光耦就操控着开关电路不能起振，然后保护开关管不至被击穿烧毁。

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