发布时间:2025-09-02 07:50:59 人气:
光耦电路怎么设计?电路设计步骤+设计实例,这一文手把手教你
光耦电路设计
光耦电路设计涉及理解光耦合器的电流传输比(CTR)以及遵循一系列设计步骤。以下是详细的设计步骤及设计实例。
一、什么是光耦合器的 CTR?CTR(Current Transfer Ratio,电流传输比)是集电极电流 Ic 与正向电流 If 的比率,用%表示:
CTR = (Ic / If) x 100%
集电极电流 Ic:流向光耦合器晶体管侧集电极的电流。正向电流 If:流向光耦合器二极管侧的电流。在设计光耦合器电路时,可以使用基尔霍夫电压定律(KVL)、基尔霍夫电流定律(KCL)、欧姆定律等。
二、光耦合器电路设计步骤1、选择电路结构简化电路:组件数量越少越好,以降低成本和故障率,提高可靠性。逆变器配置(反相电路):
同相配置:
反相电路:通常用于使晶体管饱和。同相配置:与BJT的共集电极配置相似,但更复杂。2、选择光耦合部件交换机应用:选择CTR较高的设备。线性应用:选择CTR变化范围较小的设备。高温环境:选择CTR受环境温度影响较小的光耦。3、设置电路操作定义输出电平:根据电路是工作在线性区域还是饱和区域来定义。定义 Rf 值:考虑数字电路的电流额定值。If = (Udd – Uf) / Rf
Rf > (Udd – Uf) / (80% x I额定值)
确定 Rc 值:对于饱和度设置:Rc > [ (Ucc –UCEsat) / (CTR设备 x If) ]
对于线性设置:Rc = [ (Ucc –UCE) / (CTR设备 x If) ]
三、设计开关-光耦合器电路设计示例1要求:输出应提供逻辑低电平和逻辑高电平。逻辑低电平是低于0.8V的电压,逻辑高电平等于Ucc。电源Ucc为5V,由具有4mA拉电流和灌电流能力的MCU提供。光耦CTR为80%,二极管压降为0.7V。
电路图:
设计步骤:
选择Rf值:
Rf > [ (5V – 0.7V) / (80% x 4mA) ] = 1.34 kohm
Rf设置为1.5kΩ。
求解If:
If = [ (5V – 0.7V) / 1.5 kohm ] = 2.87 mA
确定Rc:
Rc > [ (5V – 0V) / (80% x 2.87mA) ] = 2.18 kohm
最终电路:
设计检查:
验证If不超过MCU的最大拉电流和灌电流。检查光耦是否能输出低信号(晶体管侧必须饱和)。四、光耦合器电路设计示例2-线性要求:使Uout节点具有3V电平。使用与上一示例相同的供应水平和其他参数。
电路图:
设计步骤:
选择Rf值:
Rf > [ (5V – 0.7V) / (80% x 4mA) ] = 1.34 kohm
Rf设置为1.5kΩ。
求解If:
If = [ (5V – 0.7V) / 1.5 kohm ] = 2.87 mA
确定Rc:
Uout的指定电平为3V,使得UCE等于2V。
Rc = [ (5V – 2V) / (80% x 2.87 mA) ] = 1.31 kohm
使用1.3kΩ作为Rc值。
检查:
If = [ (5V – 0.7V) / 1.5 kohm ] = 2.87 mAIc = CTR x If = 80% x 2.87 mA = 2.296 mAUout = Ic x Rc = 2.296 mA x 1.3 kohm = 2.984 V结果Uout并不完全等于3V,因为使用了1.3kΩ作为Rc值,而不是计算出的1.31kΩ。但这种方法提供了设计光耦电路的实用指导。
通过以上步骤和实例,可以设计出满足特定需求的光耦电路。
影响光伏逆变器使用寿命的因素有哪些
光伏逆变器的使用寿命与诸多因素紧密相关。逆变器主要由电阻、电容、二极管、IGBT或MOS管、电感、变压器、电流传感器、IC、光耦、继电器等组成。其中,电阻、电容和二极管等器件的寿命通常较长,而电解电容的寿命则相对较短,这主要是因为电解电容在高温下寿命会大大缩短,每降低10℃,其寿命就会翻倍。因此,在逆变器中,电解电容的寿命是影响其整体寿命的关键因素。
设计因素也是影响逆变器寿命的重要因素。其中,温度是影响逆变器寿命的重要因素之一。特别是对于电解电容和光耦等元器件,温度每升高10℃,其寿命就会减半。此外,继电器在零电流切换时的寿命可达100万次,但随着切换时电流的增大,其寿命会迅速衰减。因此,精确的软件控制是延长继电器寿命的关键。逆变器的工作环境通常较为恶劣,容易受到外界干扰,如电网质量问题和感性负载等。如果逆变器的保护功能和EMC设计不佳,可能会导致IGBT误导通,进而引发设备损坏。
安装环境对逆变器寿命的影响也不容忽视。虽然组串式逆变器具有IP65防护等级,可以在室内和室外安装,但安装环境的好坏依然会对逆变器寿命产生影响。例如,逆变器安装在阳光直射、湿度大或酸碱度较高的环境中,会导致其寿命缩短,同时在暴晒环境下,逆变器可能会过温降载,从而影响发电量。因此,选择适宜的安装环境对于保证逆变器寿命至关重要。
随着时间的推移,逆变器的元器件老化和损耗会逐渐加大,导致其效率下降。然而,随着技术的不断进步,逆变器的功能也在不断增强,价格也逐渐降低,转换效率也在不断提高。因此,在逆变器出现问题时,更换一台新的逆变器可能是更为经济的选择。
总之,只要在元器件选型和设计上做到正确和优良,逆变器至少可以稳定运行10年以上。因此,建议选用国内外一线品牌的逆变器,以确保电站的安全运行。
无刷电机控制(九)SVPWM之三相逆变器
SVPWM之三相逆变器
三相逆变器在无刷电机控制系统中扮演着至关重要的角色,它负责将直流电转换为交流电,以驱动无刷电机的三相线圈。以下是对三相逆变器及其在无刷电机控制中的应用的详细解析。
一、三相电压型逆变器结构
三相电压型逆变器的基本结构如图1所示。该逆变器由六个功率开关管(VT1-VT6)组成,这些开关管通常由IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)等器件实现。这些开关管通过六路PWM(脉冲宽度调制)信号进行控制,以实现逆变器的正常工作。
在逆变器中,VT1和VT4、VT2和VT5、VT3和VT6分别组成三组桥臂。当某一桥臂的上方开关管(如VT1)导通时,下方开关管(如VT4)关断;反之亦然。通过控制这六个开关管的导通和关断,逆变器可以输出三相电压ua、ub和uc。在FOC(磁场定向控制)算法的控制下,这三相电压呈现为正弦波的形式,从而实现从直流到交流的变换。
二、三相逆变器的工作原理
三相逆变器的工作原理基于PWM调制技术。通过调整PWM信号的占空比,可以控制逆变器输出电压的幅值和相位。在SVPWM(空间矢量脉宽调制)算法中,将逆变器的输出电压看作一个空间矢量,通过控制该矢量的方向和大小,可以实现对无刷电机定子磁链的精确控制。
具体来说,SVPWM算法将逆变器的输出电压空间划分为六个扇区,每个扇区对应一个特定的开关状态组合。在每个扇区内,通过调整两个相邻开关状态的作用时间,可以合成出所需的输出电压矢量。这种调制方式不仅提高了电压利用率,还降低了谐波含量,从而提高了无刷电机的运行性能。
三、三相逆变器的硬件实现
三相逆变器的硬件实现通常包括光耦芯片、驱动芯片、升压电路和大功率NMOS管等组件。这些组件共同构成了逆变器的核心电路,实现了对功率开关管的精确控制。
光耦芯片:用于隔离控制信号和功率电路,防止高压电路对控制电路的干扰。驱动芯片:用于放大控制信号,以驱动大功率NMOS管的导通和关断。升压电路:用于提高直流母线电压,以满足无刷电机对高压输入的需求。大功率NMOS管:作为逆变器的功率开关管,承受高压和大电流,实现直流到交流的变换。以正点原子ATK-PD6010B无刷驱动板为例,其硬件结构如图2所示。该驱动板采用了上述组件,实现了对三相逆变器的精确控制。通过调整PWM信号的占空比和频率,可以实现对无刷电机转速和转矩的精确调节。
四、总结
三相逆变器是无刷电机控制系统中的关键组件之一。它通过PWM调制技术将直流电转换为交流电,以驱动无刷电机的三相线圈。在SVPWM算法的控制下,逆变器可以实现对无刷电机定子磁链的精确控制,从而提高电机的运行性能。硬件实现方面,三相逆变器通常由光耦芯片、驱动芯片、升压电路和大功率NMOS管等组件构成,这些组件共同实现了对功率开关管的精确控制。通过对这些组件的合理设计和优化,可以进一步提高无刷电机控制系统的性能和可靠性。
光耦的选择与使用!
光耦的选择与使用
光耦,作为一种重要的电子器件,因其电气隔离、抗干扰能力强、信号传输稳定以及寿命长等优点,在工业控制、电源管理、通信系统、家电产品和汽车电子等领域得到了广泛应用。下面将详细介绍光耦的选择与使用。
一、光耦的类型
直流光耦(DCCoupler):主要用于直流信号的传输。交流光耦(ACCoupler):适用于交流信号,通常在输入端增加整流电路。高频光耦:用于高频信号的传输,响应速度快,适用于高速数据通信。线性光耦:具有线性输出特性,常用于模拟信号传输。逻辑光耦:用于数字信号的传输,输入和输出都是数字电平。二、光耦的选择
在选择光耦时,需要考虑以下几个关键参数:
隔离电压:光耦的隔离电压决定了其能承受的最大电压差。选择时需要根据应用场景中的电压等级选择合适的隔离电压。例如,在高压电路中,应选择具有高隔离电压的光耦,以确保电路的安全性。
传输速率:不同光耦的传输速率不同,高速光耦适用于高速数据传输,而低速光耦则适用于一般控制信号。在选择时,应根据实际需求选择合适的传输速率,以确保信号的准确传输。
输入电流:光耦的输入电流决定了驱动LED所需的电流大小。选择时应考虑驱动电路的电流能力,确保驱动电路能够提供足够的电流来驱动光耦的LED。
输出类型:光耦的输出可以是开集电极、达林顿管等,选择时需根据后级电路的要求选择合适的输出类型。例如,在需要驱动大负载时,可以选择具有较大驱动能力的输出类型。
三、光耦的使用
在实际使用中,光耦的安装和使用也需要注意一些问题:
电气隔离:确保光耦的输入和输出电路之间有良好的电气隔离,避免因安装不当导致的隔离失效。电气隔离是光耦的重要特性之一,也是其能够广泛应用于各种复杂电路中的关键原因。
热设计:在高功率应用中,注意光耦的散热问题,确保其工作在安全温度范围内。过高的温度会导致光耦性能下降甚至损坏,因此在使用时应合理设计散热措施,如增加散热片、使用风扇等。
抗干扰措施:在干扰较强的环境下,可以在光耦的输入端和输出端增加滤波电容,进一步提高抗干扰能力。滤波电容可以吸收和抑制干扰信号,从而保护光耦和后级电路的正常工作。
四、光耦的应用实例
光耦在各个领域都有广泛的应用,以下是一些典型的应用实例:
工业控制:在工业自动化系统中,光耦用于隔离和驱动控制信号,保护控制电路免受高压和干扰的影响。例如,在PLC控制器中,光耦用于隔离输入和输出信号,确保系统的稳定性和安全性。
电源管理:光耦常用于开关电源、逆变器等电源设备中,实现初级和次级电路之间的隔离,确保安全性和稳定性。通过光耦的隔离作用,可以有效地防止高压电路对低压电路的干扰和损坏。
通信系统:在数据通信领域,光耦用于高速数据传输、信号隔离和抗干扰。例如,在光纤通信系统中,光耦用于将电信号转换为光信号进行传输,同时实现信号的隔离和抗干扰。
家电产品:在家电控制电路中,光耦用于隔离控制信号和功率驱动部分,提高安全性和抗干扰能力。例如,在微波炉、洗衣机等家电中,光耦用于隔离和控制电机的启动和停止。
五、光耦的发展趋势
随着电子技术的不断发展,光耦也在不断进步。未来光耦的发展趋势主要体现在以下几个方面:
更高的隔离电压:随着应用场景的复杂化,对隔离电压的要求也越来越高。未来光耦的发展将会朝着更高的隔离电压方向发展,以满足高压电路的需求。
更快的传输速度:在高速数据通信领域,对光耦的传输速率提出了更高的要求。未来光耦的发展将会追求更高的传输速度,以适应高速数据传输的需求。
更低的功耗:在低功耗应用中,光耦的功耗也是一个重要的考虑因素。未来光耦将朝着更低功耗的方向发展,以适应电池供电和低功耗系统的需求。
集成化和小型化:随着电子设备的集成度越来越高,光耦也将朝着集成化和小型化方向发展,以适应电子设备小型化和高集成度的需求。
六、总结
光耦作为一种重要的电子器件,在各个领域都有广泛的应用。在选择和使用光耦时,需要考虑多个因素,包括类型、关键参数、安装和使用注意事项等。通过合理选择和使用光耦,可以确保电路的稳定性和安全性,提高系统的整体性能。未来,随着电子技术的不断发展,光耦将会朝着更高的隔离电压、更快的传输速度、更低的功耗和更高的集成度方向发展,为电子技术的发展做出更大的贡献。
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光电耦合器的工作原理以及应用
光电耦合器的工作原理:
光电耦合器(Optical Coupler,简称光耦)以光为媒介传输电信号,实现输入与输出电路间的电器隔离。其工作原理主要基于光电效应,具体过程如下:
光的发射:光电耦合器的输入端通常包含一个发光器件,如发光二极管(LED)。当在发光器件上加上正向电压时,它能够将电能转化为光能而发光。发光的强度取决于激励电流的大小。
光的传输:发光器件发出的光照射到封装在一起的受光器上。这个过程中,光作为媒介传输了电信号的信息。
光的接收与信号放大:受光部分主要由光敏器件构成,如光敏晶体管。光敏晶体管在光线照射下,其反向电阻会由大变小,从而产生光电流。这个光电流经过电子电路的放大后,从输出端引出,实现了电-光-电的转换。
由于光电耦合器输入与输出电路间互相隔离,且电信号在传输时具有单向性等优点,因此光电耦合器具有良好的抗电磁波干扰能力和电绝缘能力。
光电耦合器的应用:
光电耦合器因其独特的性能,在各种电路中得到了广泛的应用,主要包括以下几个方面:
高压隔离:光电耦合器是理想的绝缘体,因此常被用于需要高压隔离的场合。例如,在电力系统中,为了安全起见,需要将高压部分与低压部分进行隔离,此时就可以使用光电耦合器来实现。
信号传输:由于光电耦合器能够实现电-光-电的转换,因此它也可以用于信号的传输。特别是在需要长距离传输信号时,使用光电耦合器可以有效地减少信号的衰减和干扰。
电平转换:在某些电路中,需要将不同电平的信号进行转换。光电耦合器可以通过调整其输入和输出端的电路参数,来实现不同电平信号之间的转换。
开关控制:光电耦合器还可以作为开关控制元件使用。例如,在电机控制电路中,可以使用光电耦合器来控制电机的启动和停止。当输入端加上一定的电信号时,发光器件发光,使受光器件产生光电流并驱动电机启动;当输入端信号消失时,发光器件停止发光,电机也随之停止。
电路保护:在某些电路中,为了保护主电路不受损坏,可以使用光电耦合器进行电路保护。例如,在过流保护电路中,当电流超过设定值时,可以通过光电耦合器将信号传输到控制电路,从而切断主电路的电源。
以下是两款具体的光耦合器产品示例:
MPH-314系列光耦合器:非常适合驱动电源逆变器和用于电机控制的逆变器。它包含一个LED光学耦合到一个具有功率输出级的集成电路。在-40°C~+110°C的温度范围内保证其工作参数。
MPH-341系列光耦合器:同样适合驱动逆变器和用于电机控制。它包含一个砷化铝镓LED光学耦合到一个具有功率输出级的集成电路。3.0A峰值输出电流能够直接驱动最高额定值高达1200V/200A的大多数IGBT。对于具有较高额定值的IGBT,MPH-341系列可用于驱动驱动IGBT门的离散功率级。同样在-40°C~+110°C的温度范围内保证其工作参数。
综上所述,光电耦合器以其独特的性能和广泛的应用领域,在电子电器产品中发挥着重要的作用。
e42开机u盘启动
e42启动u盘启动(e42 u盘启动)外出时,储能电源离不开户外用电。外出玩耍时,无人机、笔记本电脑、照明灯甚至冰箱、电风扇都离不开储能电源。
今天充电头网带来的储能电源拆解是sthssp PES-A8.便携式储能电源的电池容量达到500Wh,最大输出可达550W。现在让我们来看看储能电源的内部材料。
一、sthssp PES-A便携式储能电源开箱
我们先开箱,sthssp PES-A8便携式储能电源包装以白色为背景,正面为产品外观展示图。
打开纸箱,填充白色发泡材料,减震缓冲效果好,保护周到.
随机配件包括:AC电源适配器、8字电源适配器、汽车紧急启动器、使用说明书。
我们得到了这个sthssp PES-A8便携式储能电源外壳为**,周围为黑色塑料,整体坚固可靠。可以看到A8前面配有液晶显示屏,显示屏下面有两个USB-A接口,两个USB-C接口,两个圆口。
点亮屏幕后,可以看到剩余电量和DC输出、AC输出功率提示。输出电流个接口都有输出电流的标志,其中USB-A支持2口和C口.1A和1A输出,电压为5V,最大输出为10W左右。旁边两个圆口的输出是12V/3A。通常可以用来给手机、平板电脑等数码产品充电。
A8的顶部有一个塑料手柄,下面是散热通风孔。
产品背面是产品的铭牌标志。
主要参数如下:
产品型号:UPS-A8
电池类型:锂电池
电池容量:500Wh
标称输出:500W
最大输出:550W
AC输出:220V
标称频率:50Hz
储存条件:-10℃-50℃ 5%-90%
侧面是电源输出接口,每个输出接口都有橡胶防尘塞保护,可以在一定程度上防止液体或灰尘进入。
每个接口自上而下从左到右分别为220V交流电输出接口,220V12.美国标准输出接口V车充接口、DC汽车启动器充电接口和接口。
每个接口自上而下从左到右分别为220V交流电输出接口,220V12.美国标准输出接口V车充接口、DC汽车启动器充电接口和接口。
使用ChargeLAB的POWER-Z KT001检测USB-A1口输出协议,支持Apple1A。
检测USB-A2口,支持USB-DCP协议。
检测USB Type-C1接口,支持USB-DCP协议。
检测USB Type-C2接口,支持USB-DCP协议。
侧宽对比iPhone Xs Max,机身宽度与手机长度相似。
正面对比MacBook Pro,整体尺寸更适合户外使用,不会占用太多空间。二、sthssp PES-A8便携式储能电源拆卸
从前壳开始,这里用的是六角螺丝。
拆下四颗螺丝后,可以看到里面有一整块主板。
外壳内侧有两个小块PCB板通过螺钉固定在外壳上。
下方的PCB板后面是输出接口端子,从左到右有两个USB-A接口,两个USB Type-C接口,两个DC充电接口。
这一面的PCB板材只有4个滤波电容器,两个合金电感器,两个芯片。
矽力杰 SY8205 同步整流降压转换器可提供5A输出电流。
4R7合金电感。
两个输出滤波电容分别规格为10V100μF、16V100μF。
另一块小PCB板主要是显示屏和按键开关。
主控芯片位于PCB另一面。
HOLTEK HT1621B 液晶屏幕驱动器。
系统开关键、直流、交流开关、贴片焊接。
内部俯视图,中间是一整块PCB,上面有逆变器和散热器,上面有两个小块PCB板。
背面是电池,通过四个固定支架与外壳连接。
AC电源输出部分,其中220V交流电输出接口,220V12.美国标准输出接口V车充接口、DC充电接口和汽车启动器接口集成在一起。
取下PCB,有三个散热器,一个变压器,两个小散热器PCB,还有一个风扇。
主动散热风扇。
PCB背面用10颗螺丝固定,其中4颗用小螺丝固定PCB,另外6个螺丝两两一组,固定3个散热器,逆变器初级大电流布线用铜条增加载流,不是很常见的设计。
先取下小PCB有两个滤波电容器,一个电感线圈,三个控制芯片。
输入滤波电容器,规格为35V330μF。
输出滤波电容为16V220μF。
降压电感线圈。
位于电感线圈下的两个美国泰德Techcode TDM3452开关管。
EG8010 正弦波输出专用芯片。
817光耦。
另一个817光耦。
无标单片机。
南芯SC8803主控芯片。
充电头网了解到,SC8803是一种高效同步控制器,可支持双向工作,可实现降压充电和反向充电OTG升压放电。可支持涓流、恒流、恒压、满充指示等充电管理功能。SC8803具有超宽输入输出电压。它能满足从1到4节电池的不同需求。SC通过双向输出支持8803DIR管脚可以轻松控制工作方向,支持一系列保护功能,包括输入限流、输出限流、动态输入功率调节、内部最高电流限流、输出过压保护和过温保护,以确保系统能够适应各种异常情况。
HOLTEK合泰7536-1低功耗LDO。
背面是两颗MOS管驱动器。
IR2110S MOS驱动器。
IR2110S MOS详细的驱动信息。
LM393双运放。
4颗30L30 MOS,用于电源切换。
散热器外面还有一个热敏电阻来检测散热器的温度。
规格为35的四个滤波电容器V100μF。
三端稳压7812。
南京微盟电子ME6209系列稳压管为单片机供电。
微盟ME6209系列是一组正电压输出和三针调节器,即使输入/输出电压差很小,也能提供高电流。采用CMOS技术实现低功耗、高精度,支持高达18V电压输入。
规格为35的滤波电容器V220μF。
817C光耦
AO4407 PMOS。
滤波电容,35V100μF。
另一根7812稳压管。
规格为35的两个滤波电容器V100μF。
桥式整流二极管。
滤波电容和滤波电感。
阻挡吸收回路。
滤波电容450V100μF。
逆变器升压变压器。
变压器磁芯上有标签,E42磁芯。
输入两个滤波电容并联,规格为25V4700μF。
电源管的D极焊接在铜条上。
每边3颗锐骏 RU6099R并联,提供足够的电流功率。
四个输出调制管。
4颗 AOTF20N用于输出调制。
AOTF20N60详细资料。
升压控制电路板上有两个IC。
小板背面没有元件。
规格为25的两个滤波电容器V47μF。
LM324 4用于检测反馈保护。
KA7500C,用于输入直流12V升压。
电池组外封皮用白胶密封。
拆下外面的蓝色塑料外套,里面有一层**的玻璃纤维隔板。
拆卸后,电池组周围有黑色海绵垫进行包裹缓冲。
电池组采用镍片点焊,15节并联3串。
电池上下有框架,绝缘支撑隔离,确保安全。
来自LG的EBMG118650电芯,3.7V,2900mAh,最大输出电流10A。
电池顶部有16根电池保护管和一根电池保护管IC。
BM3451电池保护IC。
电池保护管。
拆解完毕。
充电头网总结这款sthssp 500Wh 550W储能电源不仅最大550W输出功率,内置500Wh对于一般的长途户外出行使用,容量基本上是合适的。笔记本电脑、智能手机、平板电脑、无人机、照明灯、车载冰箱等。从内部拆卸可以看出,储能电源的内部材料非常坚固。电池组外采用多层保护措施,非常到位,采用45件LG动力18650电池,逆变器部分,动力管采用铜条增加载流,并有助于散热。主控部分采用南芯SC8803主控芯片支持降压充电和反向充电OTG升压放电。同时,支持一系列保护功能,包括输入限流、输出限流、动态输入功率调节、内部最高电流限流、输出过压保护和过温保护,以确保系统能够适应各种异常情况。
针对使用C790+分流器电流检测电路,光耦温升高的解析
为降低成本,部分变频器或逆变器用户选择使用C790+分流器进行电流检测替代霍尔元件。然而,有用户反馈C790存在温升过高问题。针对这一反馈,对电路进行了以下分析:
在特定电路中,齐纳二极管ZD5用于保持5.1V电压,计算得出限流电阻最大值为545R。理论上,当C790的Idd1不需电流时,实际电流值会有所变化。ACPL-C790的Idd1随输入电压变化,非固定值。无电流输入时,Idd1约为11.5mA,随交流电流增大,波动范围在7.5mA至12.8mA。客户电路中,通过R隔离,U22V上干扰可能引起电流波动,需实际测试验证。
建议用户更换为三端稳压管测试,以观察效果。改动原边电路后,用户反馈:在30℃环境温度下,C790表面温度升至105℃,折算芯温已达芯片工作极限,影响寿命并可能导致电路异常(电流检测不准确或误报过流故障)。通过使用三端稳压器7805稳定原边电压,温升显著降低约30℃,各项指标均符合标准。
光耦/光隔离器:特性、类型、优缺点、以及应用!-先进光半导体
光耦/光隔离器
特性:
电流转移率:被定义为输出集电极电流(Ic)与输入正向电流(If)的比率(CTR=Ic/If*100%)。其值取决于用作源探测器的设备。隔离电压:在不影响电气隔离电压的情况下,输入和输出之间可以存在差异的最大电压,单位为kVrms,相对湿度为40-60%。响应时间:表示光耦改变输出状态的速度。响应时间很大程度上取决于探测器晶体管、输入电流和负载电阻。共模抑制:由于输入和输出之间存在电容Cf,脉冲输入信号(突然变化的信号)可产生位移电流ic=Cf*dv/dt,该电流可以在输入和输出之间流动,使得噪声出现在输出中。类型:
LED–LDR光耦:使用光敏电阻(LDR)作为探测器。LED-光电二极管光耦:使用光电二极管作为探测器,具有线性度高的优点。当输入端的脉冲变高时,LED亮起并发光,光聚焦在光电二极管上,产生光电流。LED–光电晶体管光耦:使用光电晶体管作为探测器,是最常用的光耦类型,因为它不需要任何额外的放大。当输入端的脉冲变高时,LED亮起并发光,光聚焦在光电晶体管的CB结上,作为光电晶体管的基极电流,使集电极电流开始流动。优缺点:
优点:
由于电气隔离,控制电路得到了很好的保护。宽带信号传输是可能的。由于单向信号传输,来自输出端的噪声不会耦合到输入端。与逻辑电路的接口很容易实现。它体积小,重量轻。缺点:
速度相对较慢。对于高功率信号的信号耦合可能存在一定挑战。应用:
光耦合器主要用于隔离低功率电路和高功率电路,并将控制信号从控制电路耦合到大功率电路。具体应用场景包括:
交直流变换器:用于直流电动机速度控制。大功率斩波器:用于斩波操作。大功率逆变器:用于逆变操作。DC-DC斩波器中的功率晶体管:光耦的重要应用之一是将基极驱动信号耦合到功率晶体管。此外,先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品还广泛应用于蓄电系统、智能电表、自动检测设备、电信设备、测量仪器、医疗设备、通信设备、PC端、安防监控、O/A设备、PLC控制器、I/O控制板等领域。依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势,先进光半导体在光电控制领域有着广阔的发展前景。
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