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光电导模式下的电流检测电路设计工作在光电导模式下的检测电流电路如图2所示,信号为正性输入,正性输出。隔离电路中,R1调节初级运算放大器的输入偏置电流的大小,C1起反馈作用,同时滤除了电路中的毛刺信号,避免HCNR200中的铝砷化镓发光二管(LED)受到意外的冲击。但是,随着频率的提高,阻抗将变小,HCNR200的初级电流增大,增益随之变大,因而,C1的引入对通道在高频时的增益有一定影响,虽然减小C1的值可以拓展带宽,但是,会影响初级运算放大器的增益,同时,初级运算放大器输出的较大毛刺信号不易被滤除。R3可以控制LED的发光强度,对控制通道增益起一定作用。
在这种模式下,LED会得到一个变化的信号脉冲。LED光线通过电压或信号样本来改变或控制,然后光电晶体管还为输出提供可变传导。用于开关模式电源(SMPS)或控制需要在输出端进行错误检测的不同电路。光电二管光电耦合器在电流和光之间的线性关系上优于光电晶体管光电耦合器。尽管光电晶体管光耦合器可以通过改变进入光电晶体管基的LED光束来传递宽频率的模拟音频信号。当光束到达其基时,晶体管的输出会发生变化以放大。但在高频处可能会出现一些失真。
光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。
工作原理相当于一个内部基准为2.5V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。常见的光耦反馈种接法,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。com信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,com信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,com引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。开关电源中光耦的作用
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