Úloha, spôsob zapojenia a princíp činnosti optočlena v spínanom napájaní
Niekoľko bežných spôsobov pripojenia a princípy ich fungovania
Modely optočlenov bežne používané na spätnú väzbu zahŕňajú TLP521, PC817 atď. Tu uvádzame TLP521 ako príklad na predstavenie charakteristík tohto typu optočlena.
Primárna strana TLP521 je ekvivalentná svetelnej dióde. Čím väčší je primárny prúd If, tým silnejšia je intenzita svetla a tým väčší je prúd Ic sekundárneho tranzistora. Pomer prúdu sekundárneho tranzistora Ic k prúdu primárnej diódy If sa nazýva koeficient prúdového zosilnenia optočlena. Tento koeficient sa mení s teplotou a je veľmi ovplyvnený teplotou. Optočlen použitý na spätnú väzbu realizuje spätnú väzbu pomocou "zmeny prúdu na primárnej strane spôsobia zmeny prúdu na sekundárnej strane". Preto v situáciách, keď sa teplota okolia drasticky mení v dôsledku veľkého teplotného posunu zosilňovacieho faktora, by sa malo čo najviac vyhnúť cez optočlen. spätná väzba. Navyše pri použití tohto typu optočlena je potrebné venovať pozornosť navrhnutiu parametrov periférie tak, aby mohol pracovať v relatívne širokom lineárnom pásme. V opačnom prípade bude obvod príliš citlivý na prevádzkové parametre, čo neprispieva k stabilnej prevádzke obvodu.
Pre spätnú väzbu sa zvyčajne vyberá TL431 v kombinácii s TLP521. V súčasnosti je pracovný princíp TL431 ekvivalentný zosilňovaču chyby napätia s internou referenciou 2,5 V, takže medzi jeho kolíky 1 a 3 musí byť pripojená kompenzačná sieť.
Prvý bežný spôsob spätnoväzbového pripojenia optočlena, Vo je výstupné napätie a Vd je napájacie napätie čipu. Komunikačný signál je pripojený k výstupnému kolíku chybového zosilňovača čipu alebo interný zosilňovač chyby napätia čipu PWM (ako je UC3525) je pripojený k neinvertujúcemu zosilňovaču a komunikačný signál je pripojený k jeho zodpovedajúcemu invertujúci kolík. Všimnite si, že zem vľavo je uzemnenie výstupného napätia a uzemnenie vpravo je uzemnenie napájacieho napätia čipu. Tieto dva sú izolované optočlenom.
Keď sa výstupné napätie zvýši, zvýši sa napätie na kolíku 1 TL431 (ekvivalent spätnej vstupnej svorky zosilňovača chyby napätia), napätie na kolíku 3 (ekvivalent výstupného kolíka zosilňovača chyby napätia) sa zníži a primárny prúd Ak optočlena TLP521 stúpa. Veľký, výstupný prúd Ic druhého konca optočlena sa zvyšuje, úbytok napätia na rezistore R4 sa zvyšuje, napätie vývodu klesá, pracovný cyklus klesá a výstupné napätie klesá; naopak, keď výstupné napätie klesá, proces nastavenia je podobný.
Bežný druhý spôsob pripojenia sa líši od prvého spôsobu pripojenia v tom, že 4. kolík optočlena v tomto zapojení je priamo spojený s výstupným koncom zosilňovača chýb čipu a zosilňovač chyby napätia vo vnútri čipu musí byť pripojený na -obrátený koniec. Forma, v ktorej je potenciál vyšší ako potenciál invertujúceho terminálu, využíva charakteristiku operačného zosilňovača - keď je výstupný prúd operačného zosilňovača príliš veľký (presahuje prúdovú výstupnú kapacitu operačného zosilňovača), hodnota výstupného napätia operačný zosilňovač sa zníži a čím väčší je výstupný prúd, tým viac klesne výstupné napätie. Preto v obvode, ktorý používa túto metódu pripojenia, musia byť dva vstupné kolíky chybového zosilňovača čipu PWM pripojené k pevnému potenciálu a potenciál konca rovnakého smeru musí byť vyšší ako potenciál opačného konca, takže že počiatočné výstupné napätie chybového zosilňovača je vysoké.
