نقش، اتصال و اصل کار اپتوکوپلر در منبع تغذیه سوئیچینگ

نقش، اتصال و اصل کار اپتوکوپلر در منبع تغذیه سوئیچینگ

1. روش های رایج اتصال و اصول کار آنها
مدل های متداول اپتوکوپلر مورد استفاده برای بازخورد عبارتند از TLP521، PC817 و غیره. با در نظر گرفتن TLP521 به عنوان مثال، این مقاله ویژگی های این نوع اپتوکوپلر را معرفی می کند.

سمت اولیه TLP521 معادل یک دیود ساطع کننده نور است. هرچه جریان اولیه If بزرگتر باشد، شدت نور قوی تر و جریان Ic ترانزیستور ثانویه بزرگتر است. نسبت جریان Ic ترانزیستور ثانویه به جریان If دیود اولیه را ضریب تقویت جریان اپتوکوپلر می گویند که با دما تغییر می کند و به شدت تحت تأثیر دما قرار می گیرد. اپتوکوپلر مورد استفاده برای فیدبک از این اصل استفاده می کند که "تغییر در جریان اولیه باعث تغییر در جریان ثانویه می شود" برای رسیدن به بازخورد. بنابراین، در شرایطی که دمای محیط به شدت تغییر می کند، به دلیل رانش دمای زیاد ضریب تقویت، باید تا حد امکان از بازخورد از طریق اپتوکوپلرها اجتناب شود. علاوه بر این، هنگام استفاده از چنین اپتوکوپلرهایی، باید به طراحی پارامترهای محیطی برای عملکرد در یک باند خطی نسبتاً گسترده توجه شود. در غیر این صورت، حساسیت مدار به پارامترهای عملیاتی بسیار قوی است، که برای عملکرد پایدار مدار مساعد نیست.

معمولاً TL431 همراه با TLP521 برای بازخورد انتخاب می شود. در این مرحله، اصل کار TL431 معادل تقویت کننده خطای ولتاژ داخلی با مرجع 2.5 ولت است، بنابراین یک شبکه جبرانی باید بین پایه 1 و پایه 3 متصل شود.

اولین روش رایج فیدبک اپتوکوپلر Vo به عنوان ولتاژ خروجی و Vd به عنوان ولتاژ تغذیه تراشه است. سیگنال COM را به پین ​​خروجی تقویت کننده خطا تراشه وصل کنید یا تقویت کننده خطای ولتاژ داخلی تراشه PWM (مانند UC3525) را به فرم تقویت کننده داخل فاز وصل کنید و سیگنال COM را به ترمینال درون فاز مربوطه وصل کنید. سنجاق. توجه داشته باشید که زمین سمت چپ، زمین ولتاژ خروجی است و زمین سمت راست، زمین ولتاژ منبع تغذیه تراشه است. این دو توسط کوپلرهای نوری ایزوله می شوند.

هنگامی که ولتاژ خروجی افزایش می یابد، ولتاژ در پایه 1 (معادل ترمینال ورودی معکوس تقویت کننده خطای ولتاژ) TL431 افزایش می یابد و ولتاژ در پایه 3 (معادل ترمینال خروجی تقویت کننده خطای ولتاژ) کاهش می یابد. اگر جریان اولیه اپتوکوپلر TLP521 افزایش یابد، جریان خروجی Ic در انتهای دیگر اپتوکوپلر افزایش می‌یابد، افت ولتاژ در مقاومت R4 افزایش می‌یابد، ولتاژ در پین com کاهش می‌یابد، چرخه وظیفه کاهش می‌یابد، و ولتاژ خروجی کاهش می‌یابد. برعکس، هنگامی که ولتاژ خروجی کاهش می یابد، روند تنظیم مشابه است.

دومین روش اتصال رایج در شکل 2 نشان داده شده است. برخلاف روش اتصال اول، در این روش اتصال، پایه چهارم اپتوکوپلر مستقیماً به ترمینال خروجی تقویت کننده خطای تراشه وصل می شود و تقویت کننده خطای ولتاژ داخل تراشه است. تراشه باید به شکلی متصل شود که پتانسیل ترمینال درون فاز بیشتر از ترمینال درون فاز باشد. با استفاده از یک مشخصه تقویت کننده عملیاتی - زمانی که جریان خروجی تقویت کننده عملیاتی از ظرفیت خروجی فعلی آن بیشتر شود، مقدار ولتاژ خروجی تقویت کننده عملیاتی کاهش می یابد و هر چه جریان خروجی بزرگتر باشد، ولتاژ خروجی بیشتر کاهش می یابد. بنابراین در مدار با استفاده از این روش اتصال، لازم است دو پایه ورودی تقویت کننده خطای تراشه PWM به یک پتانسیل ثابت وصل شود و پتانسیل ترمینال همان جهت بالاتر از پتانسیل ترمینال جهت معکوس باشد تا ولتاژ خروجی اولیه تقویت کننده خطا بالا است.