逆变器光耦接线图



用修正玄波逆变器接路由器会损坏吗？

，如果是接着是12伏逆变器，然后转换家用，220V，连接，路由器，只通过电源适，跟手机充电器的结构都差不多，如果这个电源适配器，有一个光耦，跟高压低压之间，就叫电光电，跟高压低压，分开，低压部分通过光耦，联系高压区，把电压升上去，这样子才能保持12伏供电，如果这个光耦，假如这个发光二极管烧掉了，高压区是无法联系低压区，所以电压会跳的很高很高，超过电容之下电压超标电容，承受不了，电压高，电容顶上最起包爆炸，同样会，假如你这么，你的路由器，限制电压最多12V，然后充电器那边，电压偏高，就把，路由器的，他是个芯片，耐压只是在12伏，十八到三十伏，给击穿掉，导致，芯片发烫，无法开机显示，电源指示灯不亮，你知道充电器怎么，有这光耦，用久了，比如，发光二极管烧

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。

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。

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。

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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智能栅极驱动器耦合器TLP5214A逆变器的实际运用

智能栅极驱动器耦合器TLP5214A逆变器的实际运用

TLP5214A作为一款先进高度集成的4.0A输出电流IGBT极驱动光电耦合器，在逆变器应用中展现了其卓越的性能和稳定性。以下是TLP5214A在逆变器中的实际运用分析：

一、应用背景与需求

逆变器作为交流伺服系统、通用逆变器以及太阳能和风力发电系统功率调节器中的关键组件，其运行稳定性和可靠性至关重要。逆变器电路中的过流和噪声可能导致系统故障，甚至设备损坏。因此，保护IGBT和功率MOSFET成为逆变器设计中的关键环节。TLP5214A凭借其内置IGBT非饱和(VCE(SAT))检测器，成为实现IGBT饱和监控、有源镜像钳位和故障信号反馈的理想选择。

二、TLP5214A的主要功能与优势

内置IGBT非饱和检测器：能够实时监测IGBT的饱和状态，有效防止过流和噪声引起的故障。高性能与稳定性：在开关和非饱和期间的瞬时脉冲噪声方面表现出色，提供卓越的性能和稳定性。简化外围电路设计：有助于减少外围电路的设计工作量、外部组件数量和PCB面积。高隔离电压：保证最低隔离电压为5,000Vrms，适用于多种类型的工业机械和设备。

三、TLP5214A在逆变器中的实际应用

电路设计：

TLP5214A可用于两种逆变器电路设计：一种是采用镜像钳位且无负电源的设计，另一种是采用负电源但无镜像钳位的设计。这两种设计均能满足不同应用场景的需求。

IGBT饱和监控：

通过TLP5214A的内置IGBT非饱和检测器，可以实时监测IGBT的饱和状态。一旦检测到IGBT饱和，TLP5214A将立即输出故障信号，确保逆变器能够及时关闭并重新启动，从而避免设备损坏。

故障信号反馈：

当TLP5214A进入保护模式时，其FAULT输出LED会亮起，并且FAULT端子输出从高电平切换到低电平以指示IGBT错误。这一功能有助于快速定位故障点，提高维修效率。

散热设计：

由于TLP5214A在开关期间需要快速生成或吸收大量输出电流，因此必须考虑其开关损耗和热量。外围电路设计应确保光电耦合器中的光接收芯片和LED芯片的最大额定结温不超过允许范围，以防止过热损坏。

四、典型应用案例

以下是一个典型的逆变器应用案例，展示了TLP5214A在实际应用中的效果：

在一个太阳能发电系统的功率调节器中，使用了TLP5214A作为IGBT的驱动耦合器。通过实时监测IGBT的饱和状态，TLP5214A成功避免了因过流和噪声引起的系统故障。同时，其高隔离电压特性确保了系统的安全性。在另一个通用逆变器应用中，TLP5214A的内置IGBT非饱和检测器有效提高了逆变器的运行稳定性和可靠性。即使在恶劣的工况下，逆变器也能保持正常运行，从而确保了设备的持续供电。

五、结论

综上所述，TLP5214A作为一款先进高度集成的IGBT极驱动光电耦合器，在逆变器应用中展现了其卓越的性能和稳定性。通过实时监测IGBT的饱和状态、提供故障信号反馈以及简化外围电路设计等功能，TLP5214A有效提高了逆变器的运行可靠性和安全性。因此，TLP5214A是逆变器设计中的理想选择之一。

以上内容仅供参考，如需了解更多关于TLP5214A及其逆变器应用的信息，请访问光耦网（https://www.guangoumall.com/）或关注光耦网公众号。

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