光耦(opticalcoupler)亦稱光電隔離器、光耦合器或光電耦合器。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發光器(紅外線發光二極管LED)與受光器(光敏半導體管)封裝在同一管殼內。當輸入端加電信號時發光二極管發出光線，光敏三極管接受光線之後就產生光電流
，從輸出端流出
，從而實現了“電—光—電”轉換。典型應用電路如下圖1-1所示。

 

光耦的主要優點是：信xin號hao單dan向xiang傳chuan輸shu
，輸shu入ru端duan與yu輸shu出chu端duan完wan全quan實shi現xian了le前qian端duan與yu負fu載zai完wan全quan的de電dian氣qi隔ge離li，輸shu出chu信xin號hao對dui輸shu入ru端duan無wu影ying響xiang，減jian小xiao電dian路lu幹gan擾rao
，簡jian化hua電dian路lu設she計ji，工gong作zuo穩wen定ding
，無wu觸chu點dian
，使shi用yong壽shou命ming長chang，傳chuan輸shu效xiao率lv高gao。光guang耦ou合he器qi是shi70年代發展起來的新型器件，現已廣泛用於電氣絕緣、電平轉換、級間耦合
、驅動電路、開關電路、斬波器


、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離、脈衝放大電路

、數字儀表、遠距離信號傳輸
、脈衝放大、固態繼電器(SSR)、儀器儀表、通(tong)信(xin)設(she)備(bei)及(ji)微(wei)機(ji)接(jie)口(kou)中(zhong)。在(zai)單(dan)片(pian)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)，利(li)用(yong)線(xian)性(xing)光(guang)耦(ou)合(he)器(qi)可(ke)構(gou)成(cheng)光(guang)耦(ou)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)，通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)控(kong)製(zhi)端(duan)電(dian)流(liu)來(lai)改(gai)變(bian)占(zhan)空(kong)比(bi)，達(da)到(dao)精(jing)密(mi)穩(wen)壓(ya)目(mu)的(de)。

 

 

 

常用於反饋的光耦型號有TLP521、PC817等。這裏以TLP521為例，介紹這類光耦的特性。圖2-1所示為光耦內部結構圖以及引腳圖。

 

TLP521的原邊相當於一個發光二極管，原邊電流If越大，光強越強，副邊三極管的電流Ic越大。副邊三極管電流Ic與原邊二極管電流If的比值稱為光耦的電流放大係數，該係數隨溫度變化而變化，且受溫度影響較大。作反饋用的光耦正是利用“原邊電流變化將導致副邊電流變化”laishixianfankui
，yincizaihuanjingwendubianhuajuliedechanghe，youyufangdaxishudewenpiaobijiaoda，yingjinliangbutongguoguangoushixianfankui。ciwai

，shiyongzheleiguangoubixuzhuyishejiwaiweicanshu，shiqigongzuozaibijiaokuandexianxingdainei，fouzedianluduiyunxingcanshudemingandutaiqiang，buliyudianludewendinggongzuo。

 

通常選擇TL431結合TLP521進行反饋。這時，TL431的工作原理相當於一個內部基準為2.5 V的電壓誤差放大器（輸出的電壓進行誤差放大比較
，然後將取樣電壓經過光電偶合器反饋控製脈寬占空比
，達到穩定電壓的目的），所以在其1腳與3腳之間，要接補償網絡。

 

 

TL431是由德州儀器生產的可控精密穩壓源，實物如圖2-3所示。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意的設置到從2.5V到36V範圍內的任何值。該器件的典型動態阻抗為0.2Ω，在很多應用中用它代替穩壓二極管，例如，數字電壓表，運放電路，可調壓電源
，開關電源等。圖2-2所示為TL431引腳排列與使用連線圖。

 

常見的光耦反饋第1種接法。Vo為輸出電壓，Vd為芯片的供電電壓。com信號接芯片的誤差放大器輸出腳。注意左邊的地為輸出電壓地，右邊的地為芯片供電電壓地，兩者之間用光耦隔離。圖2-3所示接法的工作原理如下：當輸出電壓升高時，TL431的1腳(相當於電壓誤差放大器的反向輸入端)電壓上升，3腳(相當於電壓誤差放大器的輸出腳) 電壓下降
，光耦TLP521的原邊電流If增大，光耦的另一端輸出電流Ic增大
，電阻R4上的電壓降增大，com引腳電壓下降，占空比減小，輸出電壓減小；反之，當輸出電壓降低時
，調節過程類似。

 

高於反相端電位的形式，利用運放的一種特性—當運放輸出電流過大(超過運放電流輸出能力)時，運放的輸出電壓值將下降
，輸出電流越大，輸出電壓下降越多。因此
，采用這種接法的電路，一定要把PWM（脈衝寬度調製）芯片的誤差放大器的兩個輸入引腳接到固定電位上，且必須是同向端電位高於反向端電位，使誤差放大器初始輸出電壓為高。

 

 

圖2-3所示接法的工作原理是：當輸出電壓升高時，原邊電流If增大，輸出電流Ic增大，由於Ic已經超過了電壓誤差放大器的電流輸出能力，com腳電壓下降，占空比減小，輸出電壓減小；反之，當輸出電壓下降時
，調節過程類似。

 

常見的第3種接法，如圖2-4所示。與第一種基本相似
，不同之處在於多了一個電阻R6，該電阻的作用是對TL431額外注入一個電流，避免TL431因注入電流過小而不能正常工作。實際上如適當選取電阻值R3，電阻R6可以省略。調節過程基本上同1接法一致。

 

常見的第4種接法，如圖2-4所示。該接法與第2種接法類似，區別在於com端與光耦第4腳之間多接了一個電阻R4，其作用與第3種接法中的R6一致，其工作原理基本同接法2。

 

反饋方式1、3適用於任何占空比（接通時間與周期之比）情況，而反饋方式2、4比較適合於在占空比比較小的場合使用。　

 

 

開關電源的光耦主要是隔離
、tigongfankuixinhaohekaiguanzuoyong。kaiguandianyuandianluzhongguangoudedianyuanshiconggaopinbianyaqicijidianyatigongde
，dangshuchudianyadiyuwenyaguandianyashigeixinhaoguangoujietong，jiadazhankongbi，shideshuchudianyashenggao
；反(fan)之(zhi)則(ze)關(guan)斷(duan)光(guang)耦(ou)減(jian)小(xiao)占(zhan)空(kong)比(bi)
，使(shi)得(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)降(jiang)低(di)。旦(dan)高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)次(ci)級(ji)負(fu)載(zai)超(chao)載(zai)或(huo)開(kai)關(guan)電(dian)路(lu)有(you)故(gu)障(zhang)，就(jiu)沒(mei)有(you)光(guang)耦(ou)電(dian)源(yuan)提(ti)供(gong)，光(guang)耦(ou)就(jiu)控(kong)製(zhi)著(zhe)開(kai)關(guan)電(dian)路(lu)不(bu)能(neng)起(qi)振(zhen)
，從(cong)而(er)保(bao)護(hu)開(kai)關(guan)管(guan)不(bu)至(zhi)被(bei)擊(ji)穿(chuan)燒(shao)毀(hui)。


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