开关电源中光耦的作用

在一般的隔绝电源中，光耦隔绝对系统是一种非常简单、低成本的方式。但对于光耦对系统的各种相连方式及其区别，目前仍未看到较为了解的研究。

而且在很多场合下，由于对光耦的工作原理解读过于了解，光耦永久磁铁恐慌，往往造成电路无法长时间工作。本研究将详细分析光耦工作原理，并针对光耦对系统的几种典型永久磁铁加以对比研究。

　　1、少见的几种相连方式及其工作原理　　常用于对系统的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为事例，讲解这类光耦的特性。　　TLP521的原边相等于一个发光二极管，原边电流If越大，透射就越强劲，副边三极管的电流Ic越大。

副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称作光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且不受温度影响较小。不作对系统用的光耦正是利用原边电流变化将造成副边电流变化来构建对系统，因此在环境温度变化轻微的场合，由于放大系数的温漂较为大，不应尽可能不通过光耦构建对系统。此外，用于这类光耦必需留意设计外围参数，使其工作在较为长的线性带上内，否则电路对运营参数的敏感度过于强劲，有利于电路的平稳工作。

　　一般来说自由选择TL431融合TLP521展开对系统。这时，TL431的工作原理相等于一个内部基准为2.5V的电压误差放大器，所以在其1脚与3脚之间，要相接补偿网络。　　TL431是三端可编程并联稳压二极管开关电源中光耦的起到　　少见的光耦对系统第1种永久磁铁，如图1右图。

图中，Vo为输入电压，Vd为芯片的供电电压。com信号相接芯片的误差放大器输入脚，或者把PWM芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成相位差放大器形式，com信号则收到其对应的相位差末端插槽。

留意左边的地为输入电压地，右边的地为芯片供电电压地，两者之间用光耦隔绝。　　图1右图永久磁铁的工作原理如下：当输入电压增高时，TL431的1脚(相等于电压误差放大器的偏移输出末端)电压下降，3脚(相等于电压误差放大器的输入脚)电压上升，光耦TLP521的原边电流If减小，光耦的另一端输入电流Ic减小，电阻R4上的电压叛减小，com插槽电压上升，频率增大，输入电压增大；反之，当输入电压减少时，调节过程类似于。开关电源中光耦的起到　　少见的第2种永久磁铁，如图2右图。与第1种永久磁铁有所不同的是，该永久磁铁中光耦的第4脚必要收到芯片的误差放大器输入末端，而芯片内部的电压误差放大器必需接成相位差末端电位低于转换器末端电位的形式，利用运放的一种特性当运放输入电流过大(多达运放电流输入能力)时，运放的输入电压值将上升，输入电流越大，输入电压上升就越多。

因此，使用这种永久磁铁的电路，一定要把PWM芯片的误差放大器的两个输出插槽收到相同电位上，且必需是同方向末端电位低于偏移末端电位，使误差放大器初始输入电压为低。　　图2右图永久磁铁的工作原理是：当输入电压增高时，原边电流If减小，输入电流Ic减小，由于Ic早已多达了电压误差放大器的电流输入能力，com脚电压上升，频率增大，输入电压增大；反之，当输入电压下降时，调节过程类似于。　　少见的第3种永久磁铁，如图3右图。

与图1基本相近，不同之处在于图3中多了一个电阻R6，该电阻的起到是对TL431额外流经一个电流，防止TL431因流经电流过小而无法长时间工作。实质上如必要挑选电阻值R3，电阻R6可以省略。调节过程基本上同图1永久磁铁完全一致。

　　少见的第4种永久磁铁，如图4右图。该永久磁铁与第2种永久磁铁类似于，区别在于com末端与光耦第4脚之间多相接了一个电阻R4，其起到与第3种永久磁铁中的R6完全一致，其工作原理基本同永久磁铁2。

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