常見光電隔離電路圖(六)
光耦亦稱光電隔離器或光電耦合器,簡稱光耦。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器發出光線,受光器接受光線之后就產生光電流,從輸出端流出,從而實現了“電-光-電”轉換。以光為媒介把輸入端信號耦合到輸出端的光電耦合器。
完成了大功率開關電源主回路設計,該電路采用的是全橋拓撲經過高頻變壓器轉換再整流,實驗項目是三相進線15V/6KA輸出。其中,主回路的保護設計及報警設計是必不可少的。我首先想到的是,通過單片機輸出控制繼電器動作,而且由于抗干擾的要求,我必須通過光耦隔離。光耦隔離繼電器保護電路設計應需而生。
主要電路設計如下圖:
該繼電保護主要隔離應用的是TI公司生產的TIL117光耦芯片。該芯片無需供電,通過光耦二極管上拉15V電源輸出15mA即可正常工作,有效隔離了輸出側對主回路的電磁影響。
另外該電路還有一個+24V供電電源,大部分繼電器設計的時候都需要24V,該電源設計圖如下:
該電路主要的穩壓芯片采用的是生產設計的UA7824芯片,該芯片輸入電壓可調范圍寬,穩壓性能好,功耗低價格低廉。在繼電器電路設計的圖紙中,穩壓電源我大部分是用的這個芯片。
常見光電隔離電路圖(七)
光電耦合器件把發光器件和光敏器件組裝在一起,以光為媒介,實現輸入和輸出之間的電氣隔離。光電耦合是一種簡單有效的隔離技術,關鍵技術在于破壞了“地”干擾的傳播途徑,切斷了干擾信號進入后續電路的途徑,有效地抑制了尖脈沖和各種噪聲干擾。電流傳輸比是光電耦合器件性能的一個重要標志,定義為輸出電流與輸入電流的比值。
光電耦合器的工作特性
TLP521-2光電耦合器是由兩個單獨的光電耦合器組成。一般來講,光電耦合器由一個發光二極管和一個光敏器件構成。發光二極管的發光亮度L與電流成正比,當電流增大到引起結溫升高時,發光二極管呈飽和狀態,不再在線性工作區。光電二極管的光電流與光照度的關系可用IL∝Eu表述。其中,E為光照度,u=1±0.05,因此,光電流基本上隨照度而線性增大。但一般硅光電二極管的光電流是幾十微安,對于光敏三極管,由于其放大系數與集電極電流大小有關,小電流時,放大系數小,所以光敏三極管在低照度時靈敏度低,而在照度高時,光電流又呈飽和趨勢。達不到線性效果。
因為不同的光電耦合器有不同的工作線性區,所以,在試驗過程中,應該首先找到光電耦合器的線性區。光電耦合器TLP521-2的電流線性區大約為1~10mA。光電耦合器的偏置輸入電路可以決定輸入它的電流的范圍,偏置電路設計的好,可以使得輸入電流在很大范圍內變化時,光電耦合器依然工作在線性區。
光耦隔離和驅動電路圖
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