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TL431与TLP521的光耦反馈电路几种连接方式与其工作原理.doc
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2021-10-04
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TL431与TLP521的光耦反馈电路几种连接方式与其工作原理.doc
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在一般的隔离电源中,光耦隔离反应是一种简单、低本钱的方式。但对于光耦反应的各种
连接方式及其区别,目前尚未见到比拟深入的研究。而且在很多场合下,由于对光耦的工
作原理理解不够深入,光耦接法混乱,往往导致电路不能正常工作。本研究将详细分析光
耦工作原理,并针对光耦反应的几种典型接法加以比照研究。
1 常见的几种连接方式及其工作原理
常用于反应的光耦型号有 TLP521、PC817 等。这里以 TLP521 为例,介绍这类光耦
的特性。
TLP521 的原边相当于一个发光二极管,原边电流 If 越大,光强越强,副边三极管的电
流 Ic 越大。副边三极管电流 Ic 与原边二极管电流 If 的比值称为光耦的电流放大系数,该系
数随温度变化而变化,且受温度影响较大。作反应用的光耦正是利用“原边电流变化将导致
副边电流变化〞来实现反应,因此在环境温度变化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比拟
大,应尽量不通过光耦实现反应。此外,使用这类光耦必须注意设计外围参数,使其工作
在比拟宽的线性带内,否那么电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。
通常选择 TL431 结合 TLP521 进展反应。这时,TL431 的工作原理相当于一个内部基
准为 2.5 V 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。
常见的光耦反应第 1 种接法,如图 1 所示。图中,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 信号那么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。
图 1 所示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。
常见的第 2 种接法,如图 2 所示。与第 1 种接法不同的是,该接法中光耦的第 4 脚直接
接到芯片的误差放大器输出端,而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反
相端电位的形式,利用运放的一种特性—— 当运放输出电流过大(超过运放电流输出能力)
时,运放的输出电压值将下降,输出电流越大,输出电压下降越多。因此,采用这种接法
的电路,一定要把 PWM 芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上,且必须是同
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