常见问题

开关电源常用的反馈电路与光耦CTR值对开关电源的影响

开关电源是闭环控制电路,所以输出反馈必不可少。这个反馈是指将输出电压通过某种形式,反馈给控制电路中的误差放大器输入端,与基准电压进行比较。开关控制电路的形式,可以有千万种,但反馈电路只有四种基本类型。

一、常用的四种基本反馈类型

1、基本反馈电路

基本反馈电路这种反馈电路的优点是电路简单、成本低廉,适用于小型化、经济型的开关电源,缺点是稳压性能较差,电压调整率Sv=±1.5%~±2%,负载调整率Sl≈±5%。

 

光耦开关电源电路

 

 

2、 改进型基本反馈电路

这种反馈电路只是在基本反馈电路的基础上增加一只稳压管VDz和电阻R1,负载调整率将达到±2%。这种类型的反馈电路,VDz的稳压值一般为22V,需适当增加反馈绕组的匝数,提高反馈电压UFB,才能满足电路的需要。

 

开关电源光耦

 

3、配稳压管的光耦反馈电路

配稳压管的光耦反馈电路这种反馈电路由VDz提供参考电压Uz,当Uo发生变化时,在LED上可反映出误差电压的变化,光耦有一定的电压或者电流放大作用,这种电路相当于附属增加一个外部误差放大器,与内部误差放大器共同作用,增大了误差放大器的增益指数,使得控制器对输出电压的变化变得更敏感,它可使负载调整率达到±1%以下。

 

开关电源光耦

 

 

4、 配TL431的精密光耦反馈电路

配TL431的精密光耦反馈电路这种反馈电路比较复杂,但电压稳定性能最好。利用TL431可调式精密并联稳压器来代替稳压管,构成高灵敏度外部误差放大器,对Uo作精细调整,让电压调整率和负载调整率都达到±0.2%,能与线性稳压电源相媲美。这种反馈电路常用于精密开关电源。

开关电源光耦

 

 

二、开关电源相关重要参数

CTR:发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。

隔离电压:发光管和光敏三极管的隔离电压的最小值。

光耦的技术参数:主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。此外,在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。

集电极-发射极电压:集电极-发射极之间的耐压值的最小值光耦什么时候导通?什么时候截至?普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性,在IF较小时的非线性失真尤为严重,因此它不适合传输模拟信号。线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度,特别是在传输小信号时,其交流电流传输比(ΔCTR=ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值。因此,它适合传输模拟电压或电流信号,能使输出与输入之间呈线性关系。这是其重要特性。

开关电源光耦

电流传输比是光耦合器的重要参数,通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时,它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。采用一只光敏三极管的光耦合器,CTR的范围大多为20%~300%(如4N35),而pc817则为80%~160%,台湾亿光(如EL817)可达50%~600%。这表明欲获得同样的输出电流,后者只需较小的输入电流。因此,CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。使用光电耦合器主要是为了提供输入电路和输出电路间的隔离,在设计电路时,必须遵循下列所选用的光电耦合器件必须符合国内和国际的有关隔离击穿电压的标准;由台湾亿光生成生产的EL817系列(如EL817B-F、EL817C-F)光耦合器,目前在国内应用地十分普遍。鉴于此类光耦合器呈现开关特性,其线性度差,适宜传输数字信号(高、低电平),可以用于单片机的输出隔离;所选用的光耦器件必须具有较高的耦合系数。

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