Die Rolle, der Anschluss und das Funktionsprinzip von Optokopplern bei der Schaltstromversorgung
1. Gängige Verbindungsmethoden und ihre Funktionsprinzipien
Zu den häufig verwendeten Optokopplermodellen für die Rückmeldung gehören TLP521, PC817 usw. In diesem Artikel werden am Beispiel des TLP521 die Eigenschaften dieses Optokopplertyps vorgestellt.
Die Primärseite des TLP521 entspricht einer Leuchtdiode. Je größer der Primärstrom If ist, desto stärker ist die Lichtintensität und desto größer ist der Strom Ic des Sekundärtransistors. Das Verhältnis des Stroms Ic des Sekundärtransistors zum Strom If der Primärdiode wird als Stromverstärkungsfaktor des Optokopplers bezeichnet, der mit der Temperatur variiert und stark von der Temperatur beeinflusst wird. Der für die Rückkopplung verwendete Optokoppler nutzt das Prinzip, dass „Änderungen im Primärstrom Änderungen im Sekundärstrom bewirken“, um eine Rückkopplung zu erreichen. Daher sollte in Situationen, in denen sich die Umgebungstemperatur aufgrund der großen Temperaturdrift des Verstärkungsfaktors dramatisch ändert, eine Rückkopplung durch Optokoppler so weit wie möglich vermieden werden. Darüber hinaus muss beim Einsatz solcher Optokoppler darauf geachtet werden, die Peripherieparameter so zu gestalten, dass sie in einem relativ breiten linearen Band arbeiten. Andernfalls ist die Empfindlichkeit der Schaltung gegenüber Betriebsparametern zu groß, was dem stabilen Betrieb der Schaltung nicht förderlich ist.
Normalerweise wird TL431 in Kombination mit TLP521 für die Rückmeldung gewählt. Zu diesem Zeitpunkt entspricht das Funktionsprinzip von TL431 einem internen Spannungsfehlerverstärker mit einer Referenz von 2,5 V, sodass ein Kompensationsnetzwerk zwischen Pin 1 und Pin 3 angeschlossen werden muss.
Die erste gängige Methode der Optokoppler-Rückkopplung ist Vo als Ausgangsspannung und Vd als Versorgungsspannung des Chips. Verbinden Sie das COM-Signal mit dem Fehlerverstärker-Ausgangspin des Chips oder verbinden Sie den internen Spannungsfehlerverstärker des PWM-Chips (z. B. UC3525) mit der Inphase-Verstärkerform und verbinden Sie das COM-Signal mit dem entsprechenden Inphase-Anschluss Stift. Beachten Sie, dass die Masse links die Masse der Ausgangsspannung und die Masse rechts die Masse der Chip-Stromversorgungsspannung ist. Die beiden sind durch Optokoppler isoliert.
Wenn die Ausgangsspannung ansteigt, steigt die Spannung an Pin 1 (entspricht dem umgekehrten Eingangsanschluss des Spannungsfehlerverstärkers) des TL431 und die Spannung an Pin 3 (entspricht dem Ausgangsanschluss des Spannungsfehlerverstärkers) nimmt ab. Der Primärstrom If des Optokopplers TLP521 steigt, der Ausgangsstrom Ic am anderen Ende des Optokopplers steigt, der Spannungsabfall am Widerstand R4 steigt, die Spannung am Pin com sinkt, das Tastverhältnis sinkt und die Ausgangsspannung sinkt; Im Gegenteil, wenn die Ausgangsspannung abnimmt, ist der Anpassungsvorgang ähnlich.
Die zweite übliche Verbindungsmethode ist in Abbildung 2 dargestellt. Im Gegensatz zur ersten Verbindungsmethode ist bei dieser Verbindungsmethode der vierte Pin des Optokopplers direkt mit dem Ausgangsanschluss des Fehlerverstärkers des Chips und dem Spannungsfehlerverstärker im Inneren verbunden Der Chip muss so angeschlossen werden, dass das Potenzial des In-Phase-Anschlusses höher ist als das des In-Phase-Anschlusses. Durch Nutzung einer Eigenschaft des Operationsverstärkers: Wenn der Ausgangsstrom des Operationsverstärkers seine aktuelle Ausgangskapazität überschreitet, sinkt der Ausgangsspannungswert des Operationsverstärkers, und je größer der Ausgangsstrom, desto stärker sinkt die Ausgangsspannung. Daher ist es in der Schaltung, die diese Verbindungsmethode verwendet, erforderlich, die beiden Eingangspins des Fehlerverstärkers des PWM-Chips mit einem festen Potential zu verbinden, und das Anschlusspotential in gleicher Richtung muss höher sein als das Anschlusspotential in umgekehrter Richtung Die anfängliche Ausgangsspannung des Fehlerverstärkers ist hoch.
