光耦在开关电源中的应用

光耦在电路中的主要起到就是构建光电切换、构建隔绝，防止输出、输入之间再次发生相互阻碍的情况。在有所不同的开关电源设计过程中，光耦的起到也是有所不同，与TL431融合用于，是开关电源业界增加掌控成本最差的方法。　　一、光耦的基本参数　　图1中的光耦内部结构由基本的三部分构成：闪烁二级管、透明绝缘层、光电三极管。

通过发光二极管闪烁，击穿绝缘层到光电切换三极管，构建电流的传输、隔绝特性。图1　　从图1可以显现出，光耦的主要参数有：　　1、电流传输比CTR：，发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。

　　2、绝缘耐压(透明绝缘层)：指光耦维护涉及电路及自身免遭高压造成的物理损毁能力。　　3、LED的驱动电流IF：使用高效率的LED和高增益的接管放大器，可以减少驱动电流的IF，同时较小的IF电流可以减少系统的功耗，并且减少LED的波动，获取系统长年的可靠性。

　　4、共模诱导比VCM：所指在每微秒光耦能允许的仅次于共模电压下降、上升亲率。这个参数主要在工业电机应用于中至关重要。例如电机的启动或者制动器过程中都会带给很大的共模噪声。

　　二、光耦在开关电源中的应用于　　光耦的特点：具备信号单向传输性，从而构建输出末端与输入端的电气隔绝，即：输入信号对输出末端无影响，具备抗干扰能力强劲、工作特性平稳、高可靠性、传输效率高等优点，一般来说被应用于与开关电源掌控电路中。　　光耦在开关电源中的典型应用于原理：从输入末端取样，提供误差信号，然后把信号通过切换、隔绝传输到输出末端IC的PWM控制器，通过调节PWM频率的大小，构建高精度稳压输入。图2　　光耦与TL431的人组用于，包含最简单的开关电源掌控电路（对系统电路），构建稳压输入，如图2右图，Vs为输入电压Vo分压后的获取给TL431误差放大器反互为端的取样型号，该取样信号Vs通过光耦二极管、TL431、电阻R1切换为电流信号IF，然后传输到光耦输入末端，构成误差信号Vea，与PWM控制器的三角波Vt展开较为，获得矩形脉冲（具备一定频率的PWM信号Vb），然后调节功率级器件的导通、累计时间，超过平稳输入的目的。　　三、光耦与TL431包含的对系统环路　　对系统环路的稳定性对开关电源来说是十分最重要的，如果没充足的振幅余量和增益余量，电源的动态特性就不会变差或必要造成输入波动，使产品损毁或者延长使用寿命。

　　在设计开关电源掌控电路时，要充分考虑对系统环路的稳定性，使其具备负反馈特性：为了使产品能工作在最恶劣的情况时，仍保持稳定，理论最少必须45的振幅余量。　　图2红框的器件要素就包含一个具备2型补偿的对系统环路。TL431是开关电源次级对系统最常用的基准和误差放大器件，其供电方式有所不同对它的传递函数有相当大的影响。

在研发设计阶段，工程师一般都会利用环路测试仪器，调试环路的稳定性，延长产品的开发周期，提升产品的稳定性、可靠性。　　四、光耦的自由选择要点　　光耦在开关电源中的应用于主要是获取初级输出与次级输入间的电气隔绝、与TL431人组的反馈控制环路，所以在电路设计时，必需遵循下列原则：　　1、根据产品输出、输入间的隔绝耐压，自由选择合乎国内、国际涉及隔绝穿透电压标准的光耦；　　2、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必须较小的工作电流，这不会减小光耦的功耗；当CTR过大时，在电路启动或者阻抗变异时，有可能影响长时间输入；　　3、优先选择线性光耦，因为CTR值在一定的范围内，具备较好的线性调整。

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