Optoerottimen rooli, kytkentä ja toimintaperiaate hakkurivirransyötössä
1. Yleiset kytkentätavat ja niiden toimintaperiaatteet
Yleisesti käytettyjä optoerotinmalleja palautetta varten ovat TLP521, PC817 jne. Ottamalla TLP521 esimerkkinä tässä artikkelissa esitellään tämän tyyppisen optoerottimen ominaisuudet.
TLP521:n ensisijainen puoli vastaa valoa emittoivaa diodia. Mitä suurempi primäärivirta If on, sitä voimakkaampi on valon intensiteetti ja sitä suurempi on toisiotransistorin virta Ic. Toisiotransistorin virran Ic suhdetta primääridiodin virtaan If kutsutaan optoerottimen virran vahvistustekijäksi, joka vaihtelee lämpötilan mukaan ja johon lämpötila vaikuttaa suuresti. Takaisinkytkentään käytettävä optoerotin hyödyntää periaatetta, että "ensiövirran muutokset aiheuttavat muutoksia toisiovirrassa" takaisinkytkennän saavuttamiseksi. Siksi tilanteissa, joissa ympäristön lämpötila muuttuu dramaattisesti, johtuen vahvistustekijän suuresta lämpötilapoikkeamasta, takaisinkytkentää optoerottimien kautta tulisi välttää mahdollisimman paljon. Lisäksi käytettäessä tällaisia optoerottimia on kiinnitettävä huomiota oheisparametrien suunnitteluun toimimaan suhteellisen laajalla lineaarisella kaistalla. Muuten piirin herkkyys toimintaparametreille on liian voimakas, mikä ei edistä piirin vakaata toimintaa.
Yleensä palautetta varten valitaan TL431 yhdistettynä TLP521:een. Tässä vaiheessa TL431:n toimintaperiaate vastaa sisäistä jännitevirhevahvistinta, jonka referenssi on 2,5 V, joten nastan 1 ja nastan 3 väliin on kytkettävä kompensointiverkko.
Ensimmäinen yleinen optoerottimen takaisinkytkentämenetelmä on Vo lähtöjännitteenä ja Vd sirun syöttöjännitteenä. Liitä COM-signaali sirun virhevahvistimen lähtönastaan tai liitä PWM-sirun sisäinen jännitevirhevahvistin (kuten UC3525) samanvaiheiseen vahvistimeen ja liitä COM-signaali sen vastaavaan samanvaiheiseen liittimeen. pin. Huomaa, että vasemmalla oleva maa on lähtöjännitteen maa ja oikealla oleva maa on sirun virtalähteen jännitteen maa. Nämä kaksi on eristetty optoerottimilla.
Kun lähtöjännite kasvaa, jännite TL431:n nastassa 1 (vastaa jännitevirhevahvistimen käänteistä tulonapaa) kasvaa ja nastan 3 jännite (vastaa jännitevirhevahvistimen lähtönapaa) laskee. Optoerottimen TLP521 ensiövirta If kasvaa, optoerottimen toisessa päässä oleva lähtövirta Ic kasvaa, jännitehäviö vastuksen R4 yli kasvaa, jännite nastassa com laskee, toimintajakso pienenee ja lähtöjännite pienenee; Päinvastoin, kun lähtöjännite laskee, säätöprosessi on samanlainen.
Toinen yleinen kytkentätapa on esitetty kuvassa 2. Toisin kuin ensimmäisessä kytkentätavassa, tässä kytkentätavassa optoerottimen neljäs nasta on kytketty suoraan sirun virhevahvistimen lähtöliittimeen ja jännitevirhevahvistin piirin sisällä. siru on kytkettävä sellaisessa muodossa, että samanvaiheisen liittimen potentiaali on suurempi kuin samanvaiheisen liittimen. Hyödyntämällä operaatiovahvistimen ominaisuutta - kun operaatiovahvistimen lähtövirta ylittää sen nykyisen lähtökapasiteetin, operaatiovahvistimen lähtöjännitteen arvo pienenee ja mitä suurempi lähtövirta, sitä enemmän lähtöjännite laskee. Siksi tätä kytkentämenetelmää käyttävässä piirissä on välttämätöntä kytkeä PWM-sirun virhevahvistimen kaksi tulonastaa kiinteään potentiaaliin ja samansuuntaisen liittimen potentiaalin on oltava suurempi kuin vastasuuntaisen liittimen potentiaali, jotta virhevahvistimen lähtöjännite on korkea.
