Εισαγωγή στο ρόλο, τη σύνδεση και την αρχή λειτουργίας των optocouplers στην εναλλαγή τροφοδοσίας
1. Οι κοινές μεθόδους σύνδεσης και οι αρχές λειτουργίας τους
Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα μοντέλα OptoCoupler για ανατροφοδότηση περιλαμβάνουν TLP521, PC817, κλπ. Λαμβάνοντας το TLP521 ως παράδειγμα, αυτό το άρθρο εισάγει τα χαρακτηριστικά αυτού του τύπου OptoCoupler.
Η κύρια πλευρά του TLP521 είναι ισοδύναμη με μια δίοδο εκπομπής φωτός. Όσο μεγαλύτερο είναι το πρωτεύον ρεύμα εάν, τόσο ισχυρότερη είναι η ένταση του φωτός και όσο μεγαλύτερη είναι η ρεύμα IC του δευτερογενούς τρανζίστορ. Η αναλογία του ρεύματος IC του δευτερογενούς τρανζίστορ στο ρεύμα, εάν της πρωτεύοντος δίοδος ονομάζεται ο ρεύματος του συντελεστή ενίσχυσης του OptoCoupler, ο οποίος ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και επηρεάζεται σημαντικά από τη θερμοκρασία. Το OptoCoupler που χρησιμοποιείται για ανατροφοδότηση χρησιμοποιεί την αρχή ότι "οι αλλαγές στο πρωτεύον ρεύμα θα προκαλέσουν αλλαγές στο δευτερεύον ρεύμα" για να επιτύχουν ανατροφοδότηση. Επομένως, σε καταστάσεις όπου η θερμοκρασία περιβάλλοντος αλλάζει δραματικά, λόγω της μεγάλης μετατόπισης της θερμοκρασίας του συντελεστή ενίσχυσης, πρέπει να αποφεύγεται η ανάδραση όσο το δυνατόν περισσότερο μέσω των optocouplers. Επιπλέον, όταν χρησιμοποιείτε τέτοιους optocouplers, πρέπει να δοθεί προσοχή στο σχεδιασμό περιφερειακών παραμέτρων για να λειτουργούν εντός μιας σχετικά ευρείας γραμμικής ζώνης. Διαφορετικά, η ευαισθησία του κυκλώματος στις παραμέτρους λειτουργίας είναι πολύ ισχυρή, η οποία δεν ευνοεί τη σταθερή λειτουργία του κυκλώματος.
Συνήθως το TL431 σε συνδυασμό με το TLP521 επιλέγεται για ανατροφοδότηση. Σε αυτό το σημείο, η αρχή λειτουργίας του TL431 είναι ισοδύναμη με έναν ενισχυτή εσωτερικού σφάλματος τάσης με αναφορά 2,5 V, επομένως πρέπει να συνδεθεί ένα δίκτυο αντιστάθμισης μεταξύ του PIN 1 και του PIN 3.
Η πρώτη κοινή μέθοδος της ανατροφοδότησης OptoCoupler φαίνεται στο σχήμα 1. Στο σχήμα, το VO είναι η τάση εξόδου και η VD είναι η τάση τροφοδοσίας του τσιπ. Συνδέστε το σήμα COM στον ακροδέκτη εξόδου του ενισχυτή σφάλματος του τσιπ ή συνδέστε τον ενισχυτή εσωτερικού σφάλματος τάσης του τσιπ PWM (όπως το UC3525) στη μορφή ενισχυτή σε φάση και συνδέστε το σήμα COM στον αντίστοιχο ακροδέκτη τερματικής σε φάση. Σημειώστε ότι το έδαφος στα αριστερά είναι το έδαφος τάσης εξόδου και το έδαφος στα δεξιά είναι το έδαφος τάσης τροφοδοσίας τσιπ. Οι δύο απομονώνονται από optocouplers.
Όταν αυξάνεται η τάση εξόδου, η τάση στον ακροδέκτη 1 (ισοδύναμη με τον ακροδέκτη αντίστροφης εισόδου του ενισχυτή σφάλματος τάσης) αυξάνεται και η τάση στον ακροδέκτη 3 (ισοδύναμο με τον ακροδέκτη εξόδου του ενισχυτή σφάλματος τάσης) μειώνεται. Το πρωτεύον ρεύμα εάν αυξάνεται το OptoCoupler TLP521, το ρεύμα εξόδου IC στο άλλο άκρο του OptoCoupler αυξάνεται, η πτώση της τάσης κατά μήκος της αντίστασης R4 αυξάνεται, η τάση σε PIN COM μειώνεται, ο κύκλος λειτουργίας μειώνεται και η τάση εξόδου μειώνεται. Αντίθετα, όταν μειώνεται η τάση εξόδου, η διαδικασία ρύθμισης είναι παρόμοια.
Σε αυτό το πλαίσιο, ο τέταρτος ακροδέκτης του OptoCoupler συνδέεται απευθείας με τον ακροδέκτη εξόδου του ενισχυτή σφάλματος του τσιπ και ο ενισχυτής σφάλματος τάσης μέσα στο τσιπ πρέπει να συνδεθεί σε μια μορφή όπου το δυναμικό τερματικού στην φάση είναι υψηλότερη από το τερματικό δυναμικό εντός φάσης. Χρησιμοποιώντας ένα χαρακτηριστικό του επιχειρησιακού ενισχυτή - όταν το ρεύμα εξόδου του επιχειρησιακού ενισχυτή είναι υπερβολικά μεγάλο (υπερβαίνοντας την ικανότητα εξόδου του λειτουργικού ρεύματος εκφόρτισης), η τιμή τάσης εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή θα μειωθεί και όσο μεγαλύτερη θα μειωθεί η τάση εξόδου. Επομένως, στο κύκλωμα χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο σύνδεσης, είναι απαραίτητο να συνδέσετε τους δύο ακροδέκτες εισόδου του ενισχυτή σφάλματος του τσιπ PWM σε σταθερό δυναμικό και το ίδιο δυναμικό τερματικού κατεύθυνσης πρέπει να είναι υψηλότερο από το δυναμικό της ακροδέκτης αντίστροφης κατεύθυνσης, έτσι ώστε η αρχική τάση εξόδου του ενισχυτή σφάλματος να είναι υψηλός.
