光耦隔离

发布时间：2023-05-08 13:09
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2088

　　光耦隔离就是采用光耦合器进行隔离。光耦合器的结构相当于把发光二极管和光敏三极管封装在一起。光耦隔离电路使被隔离的两部分电路之间没有电的直接连接，主要是防止因有电的连接而引起的干扰，特别是低压的控制电路与外部高压电路之间。

　　光耦的主要构件是发光器件和光敏器件，发光器件一般都是IRLED，而光接受器件有光敏二极管、光敏三极管、达林顿管、光集成电路等类型，在高频开关电源中，对光耦的响应速度要求很高，故一般采用响应较快的高速型，延迟时间在500nS以内。用于模拟信号或直流信号传输时，应采用线性光耦以减小失真，而传输数字开关信号时，对其线性度的要求不太严格。

光耦隔离重要参数

　　①隔离电容：一般要求小于1PF

　　②直流电流传输比CTR：一般为20%--300%，越接近常数则线性越好，其大小反映光耦的传输能力

　　③输入输出间的绝缘电压Viso(典型值：1—10KV) 和绝缘电阻Riso （典型值：1011--1012Ω）

　　④饱和压降VCES：一般小于0.4V

　　⑤响应速度：一般用tPHL和tPLH表示

光耦隔离的优缺点

　　光耦隔离的优点

　　① 占空比任意可调；

　　② 隔离耐压高；

　　③ 抗干扰能力强，带静电屏蔽的光耦很容易买到，强弱电之间的隔离性能很好，另外，光耦属电流型器件，对电压性噪声能有效地抑制；

　　④ 传输信号范围从DC到数MHz,其中线性光耦尤其适用于信号反馈。

　　光耦隔离的缺点

　　① 在全桥拓扑中，开关器件为4个，需3—4个光耦，而每一光耦都需独立电源供电，增加了电路的复杂性，成本增加，可靠性降低；

　　② 因光耦传输延迟较大，为保证开关器件开通与关断的精确性，必须使各路的结构参数一致，使各路的延迟一致，而这往往难以做得很好；

　　光耦的开关速度较慢，对驱动脉冲的前后沿产生较大延时，影响控制精度。

光耦隔离的常见方法

　　常用于反馈的光耦型号有TLP521、pc817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。

　　TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，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的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。

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