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)換可以把前級和后級隔離開來,起到保護作用。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)點是信號單向傳輸,輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離,輸出信號對輸入端無影響,抗干擾能力強,工作穩(wěn)定,無觸點,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)已廣泛應用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動電路、開關電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈沖放大電路、數(shù)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。
在單片開關電源中,利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路,通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比,達到精密穩(wěn)壓目的。在模塊電源中光耦的作用主要是隔離、提供反饋信號和開關作用。模塊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(wěn)壓管電壓時給信號光耦接通,加大占空比,使得輸出電壓升高。反之則關斷光耦減小占空比,使得輸出電壓降低。一旦高頻變壓器次級負載超載或開關電路有故障,就沒有光耦電源提供,光耦就控制著開關電路不能起振,從而保護開關管不至被擊穿燒毀。
通常光耦與TL431一起使用。兩電阻串聯(lián)取樣到431R端與內(nèi)部比較器進行比較,然后根據(jù)比出的信號再控制431K端(陽極接光耦那一端)對地的電阻,然后達到控制光耦內(nèi)部發(fā)光二極管的亮度。通過發(fā)光的強度,控制另一端三極管的CE端的電阻也就是改變了電源驅(qū)動芯片就會自動調(diào)整輸出信號的占空比,達到穩(wěn)壓的目的。
模塊電源中光耦的作用:
1、電氣隔離的要求。A與B電路之間,要進行信號的傳輸,但兩電路之間由于供電級別過于懸殊,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電路與強電有聯(lián)系,人體接觸有觸電危險,需予以隔離。而B線路板為人體經(jīng)常接觸的部分,也不應該將危險高電壓混入到一起。兩者之間,既要完成信號傳輸,又必須進行電氣隔離。
3、運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。從各個途徑混入的噪聲干擾,有可能反客為主,將有用信號淹沒掉。
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,當光電耦合器件輸入側(cè)受到強電壓(場)沖擊損壞時,因光耦的隔離作用,輸出側(cè)電路卻能安全無恙。
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