Úloha, způsob zapojení a princip činnosti optočlenu ve spínaných zdrojích
Několik běžných způsobů připojení a principy jejich fungování
Modely optočlenů běžně používané pro zpětnou vazbu zahrnují TLP521, PC817 atd. Jako příklad uvádíme TLP521, abychom představili charakteristiky tohoto typu optočlenu.
Primární strana TLP521 je ekvivalentní světelné diodě. Čím větší je primární proud If, tím silnější je intenzita světla a tím větší je proud Ic sekundárního tranzistoru. Poměr proudu sekundárního tranzistoru Ic k proudu primární diody If se nazývá koeficient proudového zesílení optočlenu. Tento koeficient se mění s teplotou a je velmi ovlivněn teplotou. Optočlen použitý pro zpětnou vazbu realizuje zpětnou vazbu pomocí "změny proudu na primární straně způsobí změny proudu na sekundární straně". Proto v situacích, kdy se okolní teplota drasticky mění, kvůli velkému teplotnímu driftu zesilovacího faktoru, by se mělo co nejvíce vyhnout přes optočlen. zpětná vazba. Při použití tohoto typu optočlenu je navíc třeba věnovat pozornost návrhu periferních parametrů tak, aby mohl pracovat v relativně širokém lineárním pásmu. Jinak bude obvod příliš citlivý na provozní parametry, což neprospívá stabilnímu provozu obvodu.
Obvykle se pro zpětnou vazbu volí TL431 v kombinaci s TLP521. V tuto chvíli je pracovní princip TL431 ekvivalentní zesilovači chyby napětí s vnitřní referencí 2,5 V, takže mezi jeho piny 1 a 3 musí být zapojena kompenzační síť.
První společný způsob připojení zpětné vazby optočlenu, Vo je výstupní napětí a Vd je napájecí napětí čipu. Komunikační signál je připojen k výstupnímu kolíku chybového zesilovače čipu nebo je interní zesilovač chyby napětí čipu PWM (jako je UC3525) připojen k neinvertujícímu zesilovači a komunikační signál je připojen k odpovídajícímu neinvertujícímu zesilovači. invertující kolík. Všimněte si, že kostra vlevo je kostra výstupního napětí a kostra vpravo je kostra napájecího napětí čipu. Oba jsou izolovány optočlenem.
Když se výstupní napětí zvýší, napětí na kolíku 1 TL431 (ekvivalentní zpětné vstupní svorce zesilovače chyby napětí) se zvýší, napětí na kolíku 3 (ekvivalentní výstupnímu kolíku zesilovače chyby napětí) se sníží a primární proud If optočlenu TLP521 se zvyšuje. Velký, výstupní proud Ic druhého konce optočlenu se zvyšuje, úbytek napětí na rezistoru R4 se zvyšuje, napětí vývodu klesá, pracovní cyklus se snižuje a výstupní napětí klesá; naopak, když výstupní napětí klesá, proces nastavení je podobný.
Společný druhý způsob připojení se liší od prvního způsobu připojení v tom, že 4. kolík optočlenu v tomto zapojení je přímo připojen k výstupnímu konci zesilovače chyb na čipu a zesilovač chyby napětí uvnitř čipu musí být připojen k jinému - invertující konec. Forma, ve které je potenciál vyšší než potenciál invertujícího terminálu, využívá charakteristiku operačního zesilovače - když je výstupní proud operačního zesilovače příliš velký (překračuje proudovou výstupní kapacitu operačního zesilovače), hodnota výstupního napětí operačního zesilovače operační zesilovač se sníží, a čím větší je výstupní proud, tím více klesá výstupní napětí. Proto v obvodu využívajícím tento způsob připojení musí být dva vstupní kolíky chybového zesilovače čipu PWM připojeny k pevnému potenciálu a potenciál konce stejného směru musí být vyšší než potenciál opačného konce, takže že počáteční výstupní napětí chybového zesilovače je vysoké.
