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输出特性
光耦合器的输出特性实际也就是其内部光敏三极管的特性,与普通的三极管类似。常见的参数有:
1. 集电极电流Ic(Collector Current)
光敏三极管集电极所流过的电流,通常表示其大值。
2. 集电极-发射极电压Vceo(C-E Voltage)
集电极-发射极所能承受的电压。
3. 发射极-集电极电压Veco(E-C Voltage)
发射极-集电极所能承受的电压
4. 反向截止电流Iceo
5. C-E饱和电压Vce(sat)(C-E Saturation Voltage)
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隔离特性
1.入出间隔离电压Vio(Isolation Voltage)
光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
2.入出间隔离电容Cio(Isolation Capacitance):
光耦合器件输入端和输出端之间的电容值
3.入出间隔离电阻Rio:(Isolation Resistance)
半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
光耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。此外,在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
电流传输比是光耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时,它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。
使用光电耦合器主要是为了提供输入电路和输出电路间的隔离,在设计电路时,必须遵循下列原则:所选用的光电耦合器件必须符合国内和国际的有关隔离击穿电压的标准;由英国埃索柯姆(Isocom)公司、美国FAIRCHILD生产的4N××系列(如4N25、4N26、4N35)光耦合器,在国内应用地十分普遍。可以用于单片机的输出隔离;所选用的光耦器件必须具有较高的耦合系数。
作用:
由于光耦种类繁多,结构特,优点突出,因而其应用十分广泛,主要应用以下场合:
光纤耦合器
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 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:
双向可控硅光电耦合器
双向可控硅光电耦合器
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04Y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、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,再通过线性光耦IC2(CNY17-2)使控制端电流IC,04Y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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