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光耦的功率接口设计技术

2022-01-26 10:52分类:电子元器件 阅读:

 

微型机自动控制系统中,常常要使用输出功率通信接口,便于于推动多种类型的负荷,如直流电交流伺服电机、伺服电机、各种各样继电器等。这类通信接口一般具备带负荷工作能力强、輸出电流量大、工作标准电压高的特性。工程项目实践活动说明,提升输出功率插口的抗干扰性,是确保工控自动化设备常规运作的重要。
就抗干扰性设计方案来讲,许多场所下,大家既能选用光耦合器防护推动,也可以选用汽车继电器防护推动。一般状况下,针对这些响应时间规定不很高的起停实际操作,大家选用汽车继电器防护设计制作输出功率插口;针对响应速度规定迅速的自动控制系统,大家选用光耦合器开展输出功率通信接口设计方案。这是由于汽车继电器的回应时间延迟需几十ms,而光耦合器的时间延迟一般都在10us以内,与此同时选用新式、处理速度高、方便使用的光耦合器开展输出功率推动通信接口设计方案,能够做到简单化电路原理,减少排热的目地。
图7是选用光耦合器防护推动直流电负荷的经典电源电路。由于一般光耦合器的电流量传送比CRT十分小,因此一般要用三极管对輸出电流量开展变大,还可以同时选用达林顿管型光耦合器(见图8)来取代一般光电耦合器T1。比如东芝公司的4N30。针对功率规定更多的场所,能够采用达林顿管晶体三极管来取代一般三极管,比如ULN2800髙压大电流量达林顿管三极管列阵产品系列,它的输入输出电流量和输出电压各自做到500mA和50V。

图7 光学防护,加三极管放大推动

图8 达林顿管型光耦合器
针对沟通交流负荷,能够选用光学晶闸管控制器开展防护推动设计方案,比如TLP541G,4N39。光学晶闸管控制器,特性是抗压高,工作电压并不大,当沟通交流负荷电流量较钟头,能够同时用它来推动,如图所示9所显示。当负荷电流量过大时,能够外接输出功率双向可控硅,如图所示10所示。在其中,R1为功率电阻,用以限定光学晶闸管的电流量;R2为藕合电阻器,其上的分压电路用以开启输出功率双向可控硅。

图9 小输出功率沟通交流负荷

图10 功率大的沟通交流负荷
当必须对功率开展操纵时,能够选用光学双向可控硅控制器,比如MOC3010。图11为沟通交流可控性光耦电路,来源于微型机的操控数据信号 历经光学双向可控硅控制器T1防护,操纵双向可控硅T2的通断,完成沟通交流负荷的输出功率操纵。

图11 沟通交流可控性电源电路
图12为交流电輸出直流电可控性电源电路。来源于微型机的操控数据信号 历经光学双向可控硅控制器防护,操纵晶闸管桥式整流电源电路通断,完成沟通交流一直流的输出功率操纵。此电源电路早已运用在咱们试验室研发的新式电机控制系统机器设备中,实际效果优良。

图12 交-直流电可控性

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