光耦合器在電源開關領域起重要作用

光耦合器在電源開關領域起重要作用

光耦繼電器在電路中的主要作用是實現光電轉換，實現隔離，避免輸入輸出之間的干擾。在開關電源的不同設計過程中，光耦的作用是不同的。與TLP431結合是降低開關電源行業控制成本的最佳途徑。

1、光耦合器的基本參數。

光耦合器的內部結構由三個基本部分組成：發光二極管、透明絕緣層和光電晶體管。發光二極管發光，穿過絕緣層到達光電轉換晶體管，實現電流傳輸和隔離的特性。光耦合器的主要參數有：

2、絕緣耐壓（透明絕緣層）：指光耦合器保護相關電路和自身免受高壓引起物理損壞的能力。

3、LED驅動電流中頻：采用高效率LED和高增益接收放大器可以降低驅動電流中頻，而較小的中頻電流可以降低系統功耗，降低LED衰減。

4、共模抑制比VCM：共模電壓每微秒的最大允許上升和下降速率。該參數在工業電機應用中非常重要。例如，電動機在起動或制動過程中會產生大量的共模噪聲。

光耦在開關電源中的應用

光耦合器具有單向信號傳輸的特點，從而實現輸入端和輸出端之間的電氣隔離，即輸出信號對輸入端沒有影響，具有很強的抗干擾能力。-抗干擾能力強、工作特性穩定、可靠性高、傳輸效率高等優點。，通常用于開關電源的控制電路中。

光耦繼電器在開關電源中的典型應用原理：從輸出端采樣得到誤差信號，然后通過轉換和隔離將信號傳送到輸入IC的PWM控制器，通過調整PWM占空比穩壓輸出。國產光耦繼電器的光耦與TLP431組合構成開關電源最簡單的控制回路（反饋回路），實現穩定輸出。Vs是輸出電壓Vo分壓后提供給TLP431誤差放大器反相端的采樣模型。采樣信號Vs通過光耦二極管TLP431和電阻R1轉換為電流信號IF，然后傳送到光耦的輸出端，形成誤差信號Vea。與PWM控制器的三角波Vt相比，得到矩形脈沖（具有一定占空比的PWM信號Vb），然后調整器件的功率和通斷時間，實現穩定的輸出。

在設計開關電源控制回路時，應充分考慮反饋回路的穩定性，使其具有負反饋特性。為了使產品在最惡劣的條件下穩定工作，理論上至少需要45°的相位裕度。光耦繼電器在開關電源中的應用主要與TLP431結合，提供初級輸入與次級輸出之間的電氣隔離和反饋控制回路。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隔離耐壓，選擇符合國內外相關隔離擊穿電壓標準的光耦。

2.電流傳輸率（CTR）的理想范圍是50%~200%。這是因為當CTR過小時，光耦中的LED需要較大的工作電流，會增加光耦的功耗。當CTR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.首選線性光耦，因為CTR值在一定范圍內，線性調節性好。