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光耦在開關電源中的作用

2022-12-28
來源:工采網電子元件

開關電源是開關穩壓電源的簡稱,一般指輸入為交流電壓、輸出為直流電壓的AC-DC變換器。開關電源內部的功率開關管工作在高頻開關狀態,本身消耗的能量很低,電源效率可達75%~90%,比普通線性穩壓電源(線性電源)提高一倍。

  光耦以光為媒介傳輸電信號,輸入的電信號驅動發光二極管(LED),使之發出一定波長的光,被光探測器接納而發生光電流,再通過進一步放大后輸出。這就完成了電-光-電的轉化,然后起到輸入、輸出、阻隔的效果。

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  在開關電源電路中光耦的主要作用就是實現光電轉換、實現隔離,避免輸入、輸出之間發生互相干擾的情況。

  在不同的開關電源設計過程中,光耦的作用也是有所不同;在一般的隔離電源中,光耦隔離反饋是一種簡單、低成本的方式;在很多場合下,對光耦的工作原理理解不夠深入,光耦接法混亂,會導致電路不能正常工作。

  光耦在開關電源中電路設計時,必須遵循下列原則:

  一、根據產品輸入、輸出間的隔離耐壓,選擇符合國內、國際相關隔離擊穿電壓標準的光耦;

  二、優先選擇線性光耦,因為CTR值在一定的范圍內,具有較好的線性調整。

  二、電流傳輸比(CTR)的理想范圍是50%~200%。這是因為當CTR過小時,光耦中的LED需要較大的工作電流,這會增大光耦的功耗;當CTR過大時,在電路啟動或者負載突變時,有可能影響正常輸出;

  開關電源電路中光耦的電源是從高頻變壓器次級電壓提供的,當輸出電壓低于穩壓管電壓是給信號光耦接通,加大占空比,使得輸出電壓升高;反之則關斷光耦減小占空比,使得輸出電壓降低。

  高頻變壓器次級負載超載或開關電路有故障,就沒有光耦電源提供,光耦就控制著開關電路不能起振,從而保護開關管不至被擊穿燒毀。

  這里推薦幾款由工采網代理的美闊光耦不同系列產品;產品型號有: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系列光耦合器非常適合驅動電源逆變器和用于電機控制的逆變器和MOSFET;它包含一個LED光學耦合到一個具有功率輸出級的集成電路;光耦合器在-40°C~+110°C的溫度范圍內保證其工作參數。

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  MPH-314工作范圍:10至30伏(VCC)1.0A的較大峰值輸出電流;帶有滯后現象的低電壓鎖定保護;110ns較大傳播延遲。

  MPH-341范圍操作:15至30伏(Vcc)3.0A峰值輸出電流能夠直接驅動較高額定值高達1200 V/200 A的大多數IGBT。對于具有較高額定值的IGBT,MPH-341系列可用于驅動驅動IGBT門的離散功率級。



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