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光耦在开关电源中的作用

2022-12-28
来源:工采网电子元件

开关电源是开关稳压电源的简称,一般指输入为交流电压、输出为直流电压的AC-DC变换器。开关电源内部的功率开关管工作在高频开关状态,本身消耗的能量很低,电源效率可达75%~90%,比普通线性稳压电源(线性电源)提高一倍。

  光耦以光为媒介传输电信号,输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接纳而发生光电流,再通过进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转化,然后起到输入、输出、阻隔的效果。

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  在开关电源电路中光耦的主要作用就是实现光电转换、实现隔离,避免输入、输出之间发生互相干扰的情况。

  在不同的开关电源设计过程中,光耦的作用也是有所不同;在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式;在很多场合下,对光耦的工作原理理解不够深入,光耦接法混乱,会导致电路不能正常工作。

  光耦在开关电源中电路设计时,必须遵循下列原则:

  一、根据产品输入、输出间的隔离耐压,选择符合国内、国际相关隔离击穿电压标准的光耦;

  二、优先选择线性光耦,因为CTR值在一定的范围内,具有较好的线性调整。

  二、电流传输比(CTR)的理想范围是50%~200%。这是因为当CTR过小时,光耦中的LED需要较大的工作电流,这会增大光耦的功耗;当CTR过大时,在电路启动或者负载突变时,有可能影响正常输出;

  开关电源电路中光耦的电源是从高频变压器次级电压提供的,当输出电压低于稳压管电压是给信号光耦接通,加大占空比,使得输出电压升高;反之则关断光耦减小占空比,使得输出电压降低。

  高频变压器次级负载超载或开关电路有故障,就没有光耦电源提供,光耦就控制着开关电路不能起振,从而保护开关管不至被击穿烧毁。

  这里推荐几款由工采网代理的美阔光耦不同系列产品;产品型号有:MPC30XX-4L系列、MPC101X系列、MPC354、MPC356、MPH-314、MPH-341、MPC816、MPC817以及MPCM501、6N137等等。

  

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     其中MPH-341和MPH-314系列光耦合器非常适合驱动电源逆变器和用于电机控制的逆变器和MOSFET;它包含一个LED光学耦合到一个具有功率输出级的集成电路;光耦合器在-40°C~+110°C的温度范围内保证其工作参数。

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  MPH-314工作范围:10至30伏(VCC)1.0A的较大峰值输出电流;带有滞后现象的低电压锁定保护;110ns较大传播延迟。

  MPH-341范围操作:15至30伏(Vcc)3.0A峰值输出电流能够直接驱动较高额定值高达1200 V/200 A的大多数IGBT。对于具有较高额定值的IGBT,MPH-341系列可用于驱动驱动IGBT门的离散功率级。



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