光電耦合器在開關電源中的功能及應用示意圖

完電耦合器在開關電源中的功能及應用示意圖

電路中完耦合器的主要功能是實現完電轉換和隔離，以幸免輸入和輸出之間的相互干擾。在不同的開關電源設計過程中，完耦合器的作用也不同。 和TL431組合使用時，這是降低開關電源行業操縱成本的佳方法。

1。 完耦基本參數

圖1中的完耦合器的內部結構由三個基本部分組成：發完二極管，透完絕緣層和完電晶體管。完由發完二極管發射，穿過絕緣層到達完電轉換晶體管，并實現電流傳輸和隔離特性。

圖1完耦合器的內部組成

從圖1可以看出，完耦合器的主要參數是：

1。 電流傳輸率CTR：CTR = I_O / I_F×100％，這是發完管電流和完電晶體管電流之比的小值。

2。 絕緣耐電壓（透完絕緣層）：是指完電耦合器愛護相關電路及其自身免受高壓引起的物理損壞的能力。

3。 LED驅動電流IF：使用高效LED和高增益接收器放大器可以減小驅動電流IF。 同時，較小的IF電流可以減少系統的功耗并減少LED的衰減，從而提供長期的系統可靠性。

4。 共模抑制比VCM：指完耦合器每微秒的大同意共模電壓上升和下降速率。該參數在工業電機應用中主要重要。例如，當電動機啟動或制動時，會帶來很多共模噪聲。

二，完耦在開關電源中的應用

完耦合器的特點：它具有單向信號傳輸，實現了輸入端和輸出端的電隔離，即輸出信號對輸入端無影響，具有完耦強的優點。 抗干擾能力強。 能力強，工作特性穩定，可靠性高，傳輸效率高。，通常用于開關電源操縱回路。

完電耦合器在開關電源中的典型應用原理是：從輸出端子采樣以獵取誤差信號，然后將信號傳輸并隔離到輸入端子IC的PWM操縱器，并調節PWM占空比以實現高輸出。 精確穩定的壓力輸出。

圖2完耦合器在開關電源中的典型應用

完耦和TL431的結合形成了簡單的開關電源操縱環路（反饋環路），以實現穩定的輸出。 如圖1所示。 在圖2中，Vs是在對輸出電壓Vo進行分壓之后提供給TL431誤差放大器的反相端子的樣本。 采樣信號Vs通過完耦合二極管TL431和電阻R1轉換成電流信號IF，然后傳輸到完耦合器的輸出端以形成誤差信號Vea，將其和PWM操縱器的三角波Vt進行比較，以獲得矩形脈沖（具有肯定閾值的PWM信號Vb），然后調節開/關時間該功率級裝置達到穩定的目的。

3。 反饋回路由完耦和TL431組成

反饋回路的穩定性對于開關電源特別重要。 如果相位裕度和增益裕度不足，電源的動態特性可能會惡化或直接導致輸出振蕩，從而損壞產品或縮短使用壽命。

設計開關電源操縱環路時，必須充分考慮反饋環路的穩定性以使其具有負反饋特性：為了使產品在惡劣的條件下工作并保持穩定性，理論上至少有45°的相位裕度 需要。

圖2中紅色框中的設備元素形成了具有類型2補償的反饋環路。TL431是常用的參考和誤差放大器器件，用于開關電源的次級反饋。 其不同的供電方式對其傳遞函數有很大的影響。在研發和設計階段，工程師通常使用回路測試儀來調試回路穩定性，縮短產品開發周期并提高產品穩定性和可靠性。

四，完耦的選擇要點

完耦合器在開關電源中的應用主要是為了在主輸入和輔助輸出之間以及和TL431相結合的反饋操縱環路之間提供電氣隔離，因此電路設計必須遵循以下原則：

1。 根據產品輸入輸出之間的絕緣耐壓，選擇符合國內外相關絕緣擊穿電壓標準的完耦；

2。 電流傳輸率（CTR）的理想范圍是50％至200％。這是因為，當CTR太小時，完耦合器中的LED需要較大的工作電流，這會增加完耦合器的功耗。 點擊率過大時，可能會在電路啟動或負載突然變化時影響正常輸出；

3。 線性完電耦合器是首選，因為CTR值在肯定范圍內并且具有更好的線性調整能力。

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