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光耦隔離

鎖定
光耦隔離就是採用光耦合器進行隔離。光耦合器的結構相當於把發光二極管光敏三極管封裝在一起。光耦隔離電路使被隔離的兩部分電路之間沒有電的直接連接,主要是防止因有電的連接而引起的干擾,特別是低壓的控制電路與外部高壓電路之間。
中文名
光耦隔離
隔離電容
一般要求小於1PF
響應速度
一般用tPHL和tPLH表示
主要構件
發光器件和光敏器件

光耦隔離類型

光耦的主要構件是發光器件和光敏器件,發光器件一般都是IRLED,而光接受器件有光敏二極管光敏三極管達林頓管、光集成電路等類型,在高頻開關電源中,對光耦的響應速度要求很高,故一般採用響應較快的高速型,延遲時間在500nS以內。用於模擬信號或直流信號傳輸時,應採用線性光耦以減小失真,而傳輸數字開關信號時,對其線性度的要求不太嚴格。

光耦隔離重要參數

①隔離電容:一般要求小於1PF
②直流電流傳輸比CTR:一般為20%--300%,越接近常數則線性越好,其大小反映光耦的傳輸能力
③輸入輸出間的絕緣電壓Viso(典型值:1—10KV) 和絕緣電阻Riso (典型值:1011--1012Ω)
④飽和壓降VCES:一般小於0.4V
⑤響應速度:一般用tPHL和tPLH表示

光耦隔離優缺點

光耦隔離優點

佔空比任意可調;
② 隔離耐壓高;
③ 抗干擾能力強,帶靜電屏蔽的光耦很容易買到,強弱電之間的隔離性能很好,另外,光耦屬電流型器件,對電壓性噪聲能有效地抑制;
④ 傳輸信號範圍從DC到數MHz,其中線性光耦尤其適用於信號反饋。

光耦隔離缺點

① 在全橋拓撲中,開關器件為4個,需3—4個光耦,而每一光耦都需獨立電源供電,增加了電路的複雜性,成本增加,可靠性降低;
② 因光耦傳輸延遲較大,為保證開關器件開通與關斷的精確性,必須使各路的結構參數一致,使各路的延遲一致,而這往往難以做得很好;
光耦的開關速度較慢,對驅動脈衝的前後沿產生較大延時,影響控制精度。

光耦隔離常見方法

常用於反饋的光耦型號有TLP521、pc817等。這裏以TLP521為例,介紹這類光耦的特性。
TLP521的原邊相當於一個發光二極管,原邊電流If越大,光強越強,副邊三極管的電流Ic越大。副邊三極管電流Ic與原邊二極管電流If的比值稱為光耦的電流放大係數,該係數隨温度變化而變化,且受温度影響較大。作反饋用的光耦正是利用“原邊電流變化將導致副邊電流變化”來實現反饋,因此在環境温度變化劇烈的場合,由於放大係數的温漂比較大,應儘量不通過光耦實現反饋。此外,使用這類光耦必須注意設計外圍參數,使其工作在比較寬的線性帶內,否則電路對運行參數的敏感度太強,不利於電路的穩定工作。