在一般的隔离电源中，光耦隔离意见反馈是一种简易、成本低的方法。但针对光电耦合器意见反馈的各种各样接口方式以及差别，现阶段还没看到较为深层次的科学研究。并且在许多场所下，因为对光电耦合器的原理了解不是很深层次，光电耦合器接线方法错乱，通常造成 电源电路无法正常的工作中。本科学研究将深入分析光电耦合器原理，并对于光电耦合器意见反馈的几类典型性接线方法多方面比照科学研究。

1 普遍的多种接口方式以及原理

常见于意见反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这儿以TLP521为例子，详细介绍这类光电耦合器的特点。

TLP521的原边等同于一个发光二极管，原边电流量If越大，光照强度越强，副边三极管的电流量Ic越大。副边三极管电流量Ic与原边二极管电流量If的比率称之为光电耦合器的电流量放大系数，该指数随环境温度改变而转变 ，且受气温干扰很大。作意见反馈用的光电耦合器恰好是运用“原边电流量转变 将造成 副边电流量转变 ”来完成意见反馈，因而在工作温度转变 激烈的场所，因为放大系数的温漂较为大，应尽可能不通过光电耦合器完成意见反馈。除此之外，应用这类光电耦合器务必留意设计方案外场主要参数，使其工作中在较为宽的线形带内，不然电源电路对运作主要参数的敏感性太强，不利电源电路的稳定工作。

一般挑选TL431融合TLP521开展意见反馈。这时候，TL431的原理等同于一个內部标准为2.5 V的工作电压误差放大器，因此 在其1脚与3脚中间，要接赔偿互联网。

普遍的光电耦合器意见反馈第1种接线方法，如图所示1所显示。图上，Vo为输出电压，Vd为集成ic的供电系统工作电压。com数据信号接集成ic的误差放大器輸出脚，或是把PWM 集成ic(如UC3525)的內部工作电压误差放大器连接成积分电路放大仪方式，com数据信号则收到其相应的积分电路端脚位。留意左侧的地为输出电压地，右侧的地为集成ic供电系统工作电压地，彼此之间用光耦隔离。

图1所显示接线方法的原理以下：当输出电压上升时，TL431的1脚(等同于工作电压误差放大器的方向输进端)工作电压升高，3脚(等同于工作电压误差放大器的輸出脚) 工作电压降低，光电耦合器TLP521的原边电流量If扩大，光电耦合器的另一端輸出电流量Ic扩大，电阻器R4上的电流扩大，com脚位工作电压降低，pwm占空比减少，输出电压减少；相反，当输出电压减少时，调整全过程相近。

普遍的第2种接线方法，如图所示2所显示。与第1种接线方法不一样的是，该接线方法中光电耦合器的第4脚立即收到集成ic的误差放大器輸出端，而集成ic里面的工作电压误差放大器务必连接成积分电路端电位差高过正相反端电位差的方式，运用运算放大器的一种特点—— 当运算放大器輸出电流量过大(超出运算放大器电流量輸出工作能力)时，运算放大器的输出电压值将降低，輸出电流量越大，输出电压降低越多。因而，选用这类接线方法的电源电路，一定要把PWM 集成ic的误差放大器的2个键入脚位收到固定不动电位差上，且一定是同方向端电位差高过反方向端电位差，使误差放大器原始输出电压为高。

图2所显示接线方法的设计原理是：当输出电压上升时，原边电流量If扩大，輸出电流量Ic扩大，因为Ic早已超出了工作电压误差放大器的电流量輸出工作能力，com脚工作电压降低，pwm占空比减少，输出电压减少；相反，当输出电压降低时，调整全过程相近。

普遍的第3种接线方法，如图所示3所显示。与图1基本上类似，不同点取决于图3中多了一个电阻器R6，该电阻的作用是对TL431附加引入一个电流量，防止TL431因引入电流量过小而无法正常的工作中。事实上如适度选择阻值R3，电阻器R6能够省去。调整全过程大部分同图1接线方法一致。

普遍的第4种接线方法，如图所示4所显示。该接线方法与第2种接线方法相近，差别取决于com端与光电耦合器第4脚中间多接了一个电阻器R4，其效果与第3种接线方法中的R6一致，其原理基本上同接法2。

2 各种各样接线方法的较为

在较为以前，必须 对现实的光电耦合器TLP521的好多个特点曲线图作一下剖析。最先是Ic-Vce曲线图，如图所示5，图6所显示。

由图5、图6得知，当If低于5 mA时，If的细微转变 都将造成Ic与Vce的强烈转变 ，光电耦合器的频率特性曲线图轻缓。这时候倘若将光电耦合器做为开关电源意见反馈互联网的一部分，其开环传递函数增益值十分大。针对全部体系而言，一个十分高的增益值非常容易造成系统软件不稳定，因此 将光电耦合器的静态工作点设定在电流量If低于5 mA不是适当的，设定为5～10 mA较适当。

除此之外，还必须剖析光电耦合器的Ic-If曲线图，如图所示7所显示。

由图7能够看得出，在电流量If低于10 mA 时，Ic-If基本上不会改变，而在电流量If超过10 mA以后，光电耦合器逐渐趋于饱和状态，Ic-If的值伴随着If的增加而减少。针对一个开关电源系统软件而言，假如环城路的收获是转变的，则将有可能造成不稳定，因此 将静态工作点设定在If过大处(进而频率特性非常容易饱和状态)，也是不科学的。必须表明的是，Ic-If曲线图是随环境温度改变的，可是溫度改变所危害的是在某一固定不动If值下的 Ic值，对Ic-If比率基本上无危害，曲线图样子依然同图7，仅仅溫度上升，曲线图总体下沉，这一特点从Ic-Ta曲线图(如图所示8所显示)中还可以看得出。

由图8能够看得出，在If超过5 mA时，Ic-Ta曲线图大部分是相互之间平形的。

依据上述剖析，下列对于不一样的典型性接线方法，比照其特点及其应用领域。本科学研究以具体的防护半桥輔助开关电源及反激式开关电源为例子表明。

第一种接线方法中，收到工作电压误差放大器輸出端工作电压是外界工作电压经电阻器R4降血压以后获得，不会受到工作电压误差放大器电流量輸出工作能力危害，光电耦合器的作业点选择能够根据另外接电阻器随便调整。

依照之前的剖析，令电流量If的静态工作点值大概为10 mA，相匹配的光电耦合器操作温度在0～100℃转变 ，值在20～15 mA中间。一般PWM集成ic的三角波动幅度值尺寸不超过3 V，从而选中电阻器R4的尺寸为670Ω，并与此同时明确TL431的3脚工作电压的静态工作点数值12 V，那麼能够选中电阻器R3的数值560Ω。电阻器R1与R2的值非常容易选择，这儿取名为27 k与4.7 k。电阻器R5与电容器C1为PI赔偿，这儿取名为3 k与10 nF。

试验中，半桥輔助开关电源输出负载为控制器上的各种操纵集成ic，再加上多通道輸出中各界的死负荷，最终的实际功率大概为30 w。具体测出的光电耦合器4脚工作电压(此电流与集成ic三角波相较为，进而决策推动pwm占空比)波型，如图所示9所显示。相匹配的驱使数据信号波型，如图所示10所示。

图10的推动波型有负工作电压一部分，是因为上、埋管的推动绕在一个推动磁芯上的原因。能够看得出，推动数据信号的pwm占空比较为大，大概为0.7。

针对第2种接线方法，一般集成ic里面的工作电压误差放大器，其较大电流量輸出工作能力为3 mA上下，超出这一电流，误差放大器輸出的最大工作电压将降低。因此 ，该接线方法中，假如开关电源稳定pwm占空比很大，那麼电流量Ic较为小，其值很有可能仅略大3 mA，相匹配图7，Ib为2 mA上下。由图6得知，Ib值较钟头，细微的Ib转变 将造成Ic强烈转变 ，光电耦合器的收获十分大，这将造成 闭环控制互联网不易平稳。而假如开关电源稳定pwm占空比较为小，光电耦合器的4脚工作电压较为小，相匹配工作电压误差放大器的输入输出电流量很大，也就是Ic较为大(远高于3 mA)，则相应的Ib也非常大，一样相匹配于图6，当Ib值很大时，相匹配的光电耦合器增益值较为适度，闭环控制互联网较为非常容易平稳。

一样，针对里面的半桥輔助电路，用接线方法2替代接线方法1，闭环控制不稳定，用数字示波器观查光电耦合器4脚工作电压波型，有显著的震荡。光电耦合器的4脚输出电压(相匹配于 UC3525的误差放大器輸出脚工作电压)，波型如图所示11所显示，可发觉突出的震荡。这也是因为这一半桥开关电源稳定pwm占空比较为大，按接线方法2则光电耦合器增益值大，系统软件不稳定而发生震荡。

事实上，第2种接线方法在反激电源电路中非常普遍，这也是因为反激电源电路一般都出自于高效率考虑到，电源电路一般工作中于时断时续方式，推动pwm占空比较为小，相匹配光电耦合器电流量Ic较为大，参照之上剖析得知，闭环控制环城路也较为非常容易平稳。

下列是此外一个试验反激电源电路，工作中在间断方式，具体测出其光电耦合器4脚工作电压波型，如图所示12所显示。具体测出的驱使数据信号波型，如图所示13所显示，pwm占空比约为0.2。

因而，在光电耦合器意见反馈设计方案中，除开要依据光电耦合器的性能主要参数来安装其外场主要参数外，还需要了解，不一样pwm占空比下对意见反馈方法的选用也是有局限的。意见反馈方法1、3适用一切pwm占空比状况，而意见反馈方法2、4较为适用于在pwm占空比较为小的场所应用。

3 结语

本科学研究例举了4种典型性光电耦合器意见反馈接线方法，剖析了各种各样接线方法下光电耦合器意见反馈的工作原理及其各种各样限定要素，比照了各种各样接线方法的不同之处。根据具体半桥和反激电源电路检测，认证了电源电路工作中的pwm占空比对意见反馈方法选择的限定。最终对光电耦合器意见反馈开展汇总，对未来的光电耦合器意见反馈设计方案具备一定的实用价值。

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