几种常用的光耦反馈电路应用
光耦常用参数及光耦使用技巧
光耦常用参数及光耦使用技巧正向压降VF：二极管通过的正向电流为规定值时，正负极之间所产生的电压降。
正向电流IF：在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。
反向电流IR：在被测管两端加规定反向工作电压VR时，二极管中流过的电流。
反向击穿电压VBR：：被测管通过的反向电流IR为规定值时，在两极间所产生的电压降。
结电容CJ：在规定偏压下，被测管两端的电容值。
反向击穿电压V(BR)CEO：发光二极管开路，集电极电流IC为规定值，集电极与发射集间的电压降。
输出饱和压降VCE(sat)：发光二极管工作电流IF和集电极电流IC 为规定值时，并保持IC/IF≤CTRmin时（CTRmin在被测管技术条件中规定）集电极与发射极之间的电压降。
反向截止电流ICEO：发光二极管开路，集电极至发射极间的电压为规定值时，流过集电极的电流为反向截止电流。
电流传输比CTR：输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。
脉冲上升时间tr、下降时间tf：光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的10%到90%，所需时间为脉冲上升时间tr。
从输出脉冲后沿幅度的90%到10%，所需时间为脉冲下降时间tf。
传输延迟时间tPHL、tPLH：光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下降到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPHL。
从输入脉冲后沿幅度的50%到输出脉冲电平上升到1.5V时所需时间为传输延迟时间tPLH。
入出间隔离电容CIO：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值。
入出间隔离电阻RIO：半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
入出间隔离电压VIO：光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
----------------------------------------------------------------------------------------常用的器件。
光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理
光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理来源：互联网•作者：佚名• 2017-11-07 14:12 • 23793次阅读在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。
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，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1、常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
这时，TL431的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。
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。
光耦的一些常用参数和使用技巧
光耦常用参数正向电流IF：在被测管两端加一定的正向电压时二极管中流过的电流。
反向电流IR：在被测管两端加规定反向工作电压VR时，二极管中流过的电流.反向击穿电压VBR:：被测管通过的反向电流IR为规定值时，在两极间所产生的电压降。
结电容CJ：在规定偏压下，被测管两端的电容值。
反向击穿电压V(BR）CEO：发光二极管开路，集电极电流IC为规定值，集电极与发射集间的电压降.输出饱和压降VCE（sat)：发光二极管工作电流IF和集电极电流IC为规定值时，并保持IC/IF≤CTRmin时（CTRmin在被测管技术条件中规定）集电极与发射极之间的电压降。
反向截止电流ICEO：发光二极管开路，集电极至发射极间的电压为规定值时，流过集电极的电流为反向截止电流.电流传输比CTR：输出管的工作电压为规定值时,输出电流和发光二极管正向电流之比为电流传输比CTR。
脉冲上升时间tr、下降时间tf:光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波，输出端管则输出相应的脉冲波，从输出脉冲前沿幅度的10％到90％，所需时间为脉冲上升时间tr.从输出脉冲后沿幅度的90%到10%,所需时间为脉冲下降时间tf.传输延迟时间tPHL、tPLH：光耦合器在规定工作条件下，发光二极管输入规定电流IFP的脉冲波,输出端管则输出相应的脉冲波,从输入脉冲前沿幅度的50%到输出脉冲电平下降到1。
5V时所需时间为传输延迟时间tPHL。
从输入脉冲后沿幅度的50％到输出脉冲电平上升到1。
5V时所需时间为传输延迟时间tPLH。
入出间隔离电容CIO：光耦合器件输入端和输出端之间的电容值.入出间隔离电阻RIO：半导体光耦合器输入端和输出端之间的绝缘电阻值。
入出间隔离电压VIO：光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。
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常用光耦简介及常见型号
常用光耦简介及常见型号普通的线性光耦有PC111 、TLP521、PC817、TLP632 、TLP532 、PC614 、PC714 、2031等，但要看用在哪里，因为其线性并不能满足各类要求，其优点是价格便宜，货源好.更好的属精密线性光耦如LOC211、HCNR200、HCNR201。
2011-03-24 23:25光电耦合器（简称光耦）是开关电源电路中常用的器件。
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。
常用的4N系列光耦属于非线性光耦常用的线性光耦是PC817A—C系列。
非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的，这类光耦适合于弄开关信号的传输，不适合于传输模拟量。
线性光耦的电流传输手特性曲线接进直线，并且小信号时性能较好，能以线性特性进行隔离控制。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。
如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦有PC817A----C。
PC111 TLP521等常用的六脚线性光耦有：TLP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。
常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不适合用于开关电源中的，因为这4种光耦均属于非线性光耦。
经查大量资料后，以下是目前市场上常见的高速光藕型号：100K bit/S:6N138、6N139、PS87031M bit/S:6N135、6N136、CNW135、CNW136、PS8601、PS8602、PS8701、PS9613、PS9713、CNW4502、HCPL-2503、HCPL-4502、HCPL-2530（双路）、HCPL-2531（双路）10M bit/S:6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611、HCPL-2630（双路）、HCPL－2631（双路）光耦合器的增益被称为晶体管输出器件的电流传输比(CTR)，其定义是光电晶体管集电极电流与LED正向电流的比率(ICE/IF)。
常用的线性光耦与非线性光耦型号及替代线性光耦问题
常用的线性光耦与非线性光耦型号及替代线性光耦问
题
常用的线性光耦的型号
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。
开关电源中常用线性光耦，如果使用非线性光耦，有可能使振荡波形变坏，严重时出现寄生振荡，使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。
由此产生的后果是对彩电，彩显，VCD，DCD等等，将在图像画面上产生干扰。
同时电源带负载能力下降。
在彩电，显示器等开关电源维修中如果光耦损坏，一定要用线性光耦代换。
常用的4脚线性光耦（无反馈型线性光耦）有PC817A-C、PC111、
TLP521等。
常用的6脚线性光耦有LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。
常用的非线性光耦的型号
4N25 晶体管输出
4N25MC 晶体管输出
4N26 晶体管输出
常见光耦型号
4N27 晶体管输出
4N28 晶体管输出
4N29 达林顿输出
4N30 达林顿输出
4N31 达林顿输出。
开关电源中的光耦经典电路设计分析
开关电源中的光耦经典电路设计分析光耦(opticalcoupler)亦称光电隔离器、光耦合器或光电耦合器。
它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳。
当输入端加电信号时发光二极管发出光线，光敏三极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。
典型应用电路如下图1-1所示。
光耦典型电路光耦的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了前端与负载完全的电气隔离，输出信号对输入端无影响，减小电路干扰，简化电路设计，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
光耦合器是70年代发展起来的新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。
常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。
这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。
图2-1所示为光耦部结构图以及引脚图。
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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带，否则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进行反馈。
这时，TL431的工作原理相当于一个部基准为2.5 V的电压误差放大器（输出的电压进行误差放大比较，然后将取样电压经过光电偶合器反馈控制脉宽占空比，达到稳定电压的目的），所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。
光电耦合器原理及使用
光电耦合器，又称光耦，万联芯城销售原装现货光耦元件，品牌囊括TOSHIBA,LITEON,EVERLIGHT,VISHAY等。
型号种类繁多，万联芯城为终端生产企业提供电子元器件一站式配套服务，节省了客户的采购成本。
点击进入万联芯城点击进入万联芯城光耦使用技巧光电耦合器(简称光耦)，是一种把发光元件和光敏元件封装在同一壳体内，中间通过电→光→电的转换来传输电信号的半导体光电子器件。
光电耦合器可根据不同要求，由不同种类的发光元件和光敏元件组合成许多系列的光电耦合器。
目前应用最广的是发光二极管和光敏三极管组合成的光电耦合器，其内部结构如图1a所示。
光耦以光信号为媒介来实现电信号的耦合与传递，输入与输出在电气上完全隔离，具有抗干扰性能强的特点。
对于既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分的工业应用测控系统，采用光耦隔离可以很好地实现弱电和强电的隔离，达到抗干扰目的。
但是，使用光耦隔离需要考虑以下几个问题：①光耦直接用于隔离传输模拟量时，要考虑光耦的非线性问题；②光耦隔离传输数字量时，要考虑光耦的响应速度问题；③如果输出有功率要求的话，还得考虑光耦的功率接口设计问题。
1 光电耦合器非线性的克服光电耦合器的输入端是发光二极管，因此，它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示，如图1b所示；输出端是光敏三极管，因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性，如图1c所示。
由图可见，光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。
图1 光电耦合器结构及输入、输出特性解决方法之一，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器，T1和T2，以及2个射极跟随器A1和A2组成，如图2所示。
如果T 1和T2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，即K1(I1)=K2(I1)，则放大器的电压增益G=Uo/U1=I3R3/I2R2=(R3/R2)[K1(I1)/K2(I1)]=R3/R2。
由此可见，利用T1和T2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。
光耦pc817与P521光耦的应用
光耦pc817应用电路pc817是常用的线性光藕，在各种要求比较精密的功能电路中常常被当作耦合器件，具有上下级电路完全隔离的作用，相互不产生影响。
<光耦pc817应用电路图>当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电-光-电”的转换。
普通光电耦合器只能传输数字信号（开关信号），不适合传输模拟信号。
线性光电耦合器是一种新型的光电隔离器件，能够传输连续变化的模拟电压或电流信号，这样随着输入信号的强弱变化会产生相应的光信号，从而使光敏晶体管的导通程度也不同，输出的电压或电流也随之不同。
PC817光电耦合器不但可以起到反馈作用还可以起到隔离作用。
\\当输入端加电信号时，发光器发出光线，照射在受光器上，受光器接受光线后导通，产生光电流从输出端输出，从而实现了“电-光-电”的转换。
普通光电耦合器只能传输数字信号（开关信号），不适合传输模拟信号。
线性光电耦合器是一种新型的光电隔离器件，能够传输连续变化的模拟电压或电流信号，这样随着输入信号的强弱变化会产生相应的光信号，从而使光敏晶体管的导通程度也不同，输出的电压或电流也随之不同。
PC817光电耦合器不但可以起到反馈作用还可以起到隔离作用。
光耦的测量：用数字表测二极管的方法分别测试两边的两组引脚,其中仅且仅有一次导通的，红表笔接的为阳极，黑表笔接的为阴极(指针表相反)。
且这两脚为低压端，也就是反馈信号引入端。
在正向测试低压端时，再用另一块万用表测试另外高压端两只脚，接通时，红表笔所接为C极，黑表笔接为E极。
当断开低压端的表笔时，高压端的所接万用表读数应为无穷大。
同理：只要在反馈端加一定的电压，高压端就应能导通，反之，该器件应为损坏。
光耦能否代用，主要看其CTR参数值是否接近。
测量的实质就是：就是分别去测发光二极管和3极管的好坏。
另外一种测量说法：用两个万用表就可以测了。
光电耦合器由发光二极管和受光三极管封装组成。
光耦加431组成反馈电路的工作原理
光耦加431组成反馈电路的工作原理
反馈电路是一种利用输出信号对输入信号进行修正的电路，其作用是使电路的输出稳定且能够满足一定的要求。
其中，光耦和431是反馈电路中常用的两种元件，它们可以组成一种有效的反馈电路。
下面我们来详细介绍光耦加431组成反馈电路的工作原理。
光耦是一种光电转换器件，它由光电二极管和发光二极管组成。
它的工作原理是将输入信号转换为光信号，通过光电二极管将光信号转换为电信号输出。
431是一种电压比较器，它可以将输入电压与参考电压进行比较，并输出相应的控制信号。
在反馈电路中，光耦和431的组合可以实现对电路输出进行精确控制的效果。
光耦加431反馈电路的工作原理如下：在电路中，光耦的光电二极管被接在电路输出端，发光二极管被接在431的调节端。
当电路输出信号发生变化时，光电二极管会将光信号传输到431的调节端，431将接收到的光信号与参考电压进行比较，并输出相应的控制信号。
这个控制信号会通过电路中的其他元件，如晶体管或MOS管等，对电路输入信号进行修正，从而使输出信号得到稳定控制。
在这个反馈电路中，431的参考电压可以通过外部电位器进行调节，从而实现对输出信号的精确控制。
同时，光耦的特性可以使电路具有良好的隔离性能，避免反馈信号对输入信号的干扰。
光耦加431组成的反馈电路可以实现对输出信号的精确控制和稳定性能。
它在电路设计中得到了广泛的应用，特别是在需要精确控制输出信号的电路中，如电源电压稳定器、电流控制器等。
光耦隔离的几种典型接法对比
在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。
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，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1 常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
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。
常见的光耦反馈第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。
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。
光电耦合器的应用
光电耦合器件发展趋势及地位光电耦合器是一种光电结合的新型器件。
光电祸合器件制作工艺发展很快，新的光电耦合器件不断出现。
因为光电耦合器件有其它电子器件不具备的性能，因此它被广泛地应用于计量仪器、精密仪器、过程控制、计算机系统、通信设备、医疗设备及家用电器中。
随着工艺技术的不断提高，可望将有更高集成水平、更大工作电流、更高工作速度、原副边耐压更高的光电耦合器件出现。
光电耦合器件有更广泛的应用前景，它将会替代一些与之相比性能较差的电子器件。
光电耦合器的结构特点和特点光电耦合器的主要结构是把发光器件和光接收器件组装在一个密闭的管壳内，然后利用发光器件的管脚作输入端，而把光接收器的管脚作为输出端。
当在输入端加电信号时，发光器件发光。
这样，光接收器件由于光敏效应而在光照后产生光电流并由输出端输出。
从而实现了以“光”为媒介的电信号传输，而器件的输入和输出两端在电气上是绝缘的。
这样就构成了一种中间通过光传输信号的新型半导体光电子器件。
光电耦合器的封装形式一般有管形、双列直插式和光导纤维连接三种。
图1是三种系列的光电耦合器电路图。
光电耦合的主要特点如下：•输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻一般都大于1010Q ,耐压一般可超过1kV,有的甚至可以达到10kV以上。
•由于“光”传输的单向性，所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端。
•由于发光器件（砷化镓红外二极管）是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流的电压信号。
因此光电耦合器件的共模抑制比很大，所以，光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。
•容易和逻辑电路配合。
•响应速度快。
光电耦合器件的时间常数通常在微秒甚至毫微秒级。
•无触点、寿命长、体积小、耐冲击。
——100 <b)G0——200 <c)GO—-300光耦的主要性能特点如下：①隔离性能好，输入端与输出端完全实现了电隔离，其绝缘电阻RISO 一般均能达到1010Q以上，绝缘耐压VISO在低压时都可满足使用要求，高耐压一般能超过lkV,有的可达10kV以上。
几种常用的光耦反馈电路应用
在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。
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，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1 常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
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。
常见的光耦反馈第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。
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TLP 521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。
光耦与运放反馈电路工作原理
光耦与运放反馈电路工作原理光耦和运放是电子电路中常用的元件，它们可以在各种电路中起到重要的作用。
本文将重点介绍光耦与运放在反馈电路中的应用和工作原理，希望能够帮助读者更好地理解和应用这两种元件。
一、光耦的工作原理光耦是由发光二极管和光敏三极管构成的，它的基本工作原理是利用发光二极管发出的光信号来控制光敏三极管的电阻值。
当发光二极管中输入电流时，发光二极管会发出光信号，光信号经过传导路径，作用在光敏三极管上，使得光敏三极管的电阻值发生变化。
在光耦中，发光二极管起到发出光信号的作用，光敏三极管起到接收光信号并产生响应的作用。
这种隔离的设计使得光耦能够实现输入与输出之间的电气隔离，从而保护输入端的电路不受输出端干扰，同时也能够适应输入输出间的电压不匹配。
光耦在电子电路中广泛应用于隔离和传输信号的场合，例如在数字模拟转换电路中，光耦可以实现输入端和输出端的电气隔离，保护数字信号转换电路不受输入端电压干扰，同时也能够适应输入输出端电压的不匹配。
光耦还可以用于光电耦合继电器、光控开关、光点阵显示器等。
二、运放的工作原理运放是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、通常具有负反馈特性的电子器件，它的基本工作原理是将输入信号经过放大电路处理后输出。
运放内部一般由多级放大电路组成，通过对输入信号的放大和控制，来实现对输出信号的放大和调节。
运放的负反馈特性使得它能够通过外部电路对自身输出进行控制，从而保证输出电压的稳定和准确。
负反馈时，输出电压增大，反馈信号增强，使得输入信号的增大得到抑制，从而实现对输出信号的控制；负反馈的另一个重要作用是提高放大电路的稳定性，减少非线性失真。
运放在电子电路中有着广泛的应用，例如在信号放大电路中，运放可以实现对微弱信号的放大；在滤波电路中，运放可以实现对不同频率信号的筛选和处理；在比较电路中，运放可以实现对不同信号的比较和判定等。
三、光耦与运放在反馈电路中的应用光耦和运放在反馈电路中常常联合应用，典型的应用场景包括隔离和反馈控制电路。
开关电源中的光耦经典电路设计分析
开关电源中的光耦经典电路设计分析光耦(opticalcoupler)亦称光电隔离器、光耦合器或光电耦合器。
它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。
当输入端加电信号时发光二极管发出光线，光敏三极管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。
典型应用电路如下图1-1所示。
光耦典型电路光耦的主要优点是：信号单向传输，输入端与输出端完全实现了前端与负载完全的电气隔离，输出信号对输入端无影响，减小电路干扰，简化电路设计，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
光耦合器是70年代发展起来的新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。
常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。
这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。
图2-1所示为光耦内部结构图以及引脚图。
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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
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（输出的电压进行误差放大比较，然后将取样电压经过光电偶合器反馈控制脉宽占空比，达到稳定电压的目的），所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。
光耦加431组成反馈电路的工作原理
光耦是一种能够将电气信号转换为光信号，或将光信号转换为电气信号的器件。
它由光电器件（光电发射器和光电接收器）组成，常见的光电发射器有发光二极管（LED），光电接收器则一般使用光敏二极管或光电晶体管。
光耦的基本原理是光信号的耦合和隔离。
光耦可以应用于很多领域，包括电力电子、通信和自动控制等。
反馈电路是指在一个系统中，由系统的输出信号经过反馈传递回输入端，作为输入信号的一部分，从而影响系统的整体性能和稳定性的一种电路。
光耦可以结合其他元件（如电阻、电容和放大器等）组成反馈电路，用于信号的隔离、缓冲、放大或控制等功能。
光耦与431（TL431）组成的反馈电路常用于电源的稳压控制，其中431是一种广泛应用于电源管理和控制电路中的精密可调电压源。
这种反馈电路主要通过光耦实现输入信号与输出信号的隔离，并使用431将输出信号进行稳压控制。
光耦与431组成的反馈电路的基本工作原理如下：1.输入端的电压信号经过放大和隔直处理后驱动光电发射器（一般是LED），将电信号转换为光信号。
光信号经过光传导、光电耦合等过程，到达光电接收器。
2.光电接收器接收到光信号后，将其转换为电信号，并通过放大电路进行放大。
放大后的电信号经过滤波电路，得到稳定的参考电压。
这个参考电压就是反馈电路中的参考电压，用于与431进行比较。
3.将参考电压与431进行比较，根据比较结果，431会通过调整其输出，实现对输入信号的控制。
431的输出可以连接到电源调节电路（如开关管或线性调节管等），通过控制电源的输出电压来达到稳压的目的。
需要注意的是，反馈电路中的431对光耦输出的光信号进行检测和反馈控制，实现了输入和输出信号的隔离，从而保证了稳定的电源输出。
同时，光信号的传输也使得整个电路不会受到输入信号的干扰，提高了系统的抗干扰能力。
光耦与431组成的反馈电路的优势在于：1.隔离性能好：光信号可以实现输入和输出信号的隔离，避免了输入和输出之间的电气联系，具有很好的隔离性能，可以减小噪声、提高抗干扰能力和系统稳定性。
反激电源光耦反馈电路
反激电源光耦反馈电路反激电源光耦反馈电路是一种常用的电源控制电路，其结构简单、稳定可靠，因此被广泛应用于电子产品中。
本文将从基本原理、工作原理、电路设计、优缺点等方面详细介绍反激电源光耦反馈电路的相关知识。
一、基本原理反激电源的基本原理是通过变压器将输入电压转换成高压脉冲信号，在输出端通过滤波电路得到稳定的直流电压。
光耦反馈电路是一种能够实现反馈控制的电路，它将变压器输出端的高压脉冲通过光耦件转换成电压信号，通过反馈电路将输出电压与参考电压进行比较，从而控制开关管的导通时间，使输出电压保持在设定值。
整个电路的原理图如下图所示。
二、工作原理在工作中，反馈电路自动调节开关管的导通时间，使输出电压保持在设定值。
其中，参考电压通过可调电阻器与比较器相连，当输出电压超过参考电压时，比较器输出高电平，控制光耦反馈电路中分压电阻器上限端口与开关管G极连接导通，从而让开关管导通时间缩短，输出电压降低。
相反，当输出电压低于参考电压时，比较器输出低电平，控制光耦反馈电路中分压电阻器下限端口与开关管G极连接导通，使开关管导通时间增加，输出电压升高。
通过不断地进行反馈控制，输出电压可以保持在设定值，达到稳定输出的目的。
三、电路设计1、反馈电路中的参考电压可调电阻器一定要选用高稳精度的电阻器，以确保电路的精度。
2、光耦件的选择要根据输出电流和输出电压来选型，一定要保证可靠性和稳定性。
3、开关管的选择需要考虑电路的工作频率和电流大小，以及开关管的特性参数进行选择。
4、滤波电容的选用需要根据输出电流和输出电压的大小来计算。
5、反馈电路中采用脉宽调制方式来控制开关管的导通时间，因此需要设计一个合适的脉冲宽度调制电路，来控制开关管的导通时间。
四、优缺点1、优点：具有调节范围广、响应速度快、控制精度高等优点，而且结构简单、稳定可靠。
2、缺点：存在调节时间延迟、输出波形失真等问题，同时由于采用脉宽调制方式进行控制，故输出电压存在一定的噪声和纹波。
TL431与TLP521的光耦反馈电路几种连接方式及其工作原理
在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。
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，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1 常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
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。
常见的光耦反馈第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。
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TLP 521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。
TL431与TLP521的光耦反馈电路几种连接方式及其工作原理之欧阳德创编
在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。
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，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。
这里以T L P521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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
这时，TL43 1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。
常见的光耦反馈第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UC3 525)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。
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，co m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。
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几种常用的光耦反馈电路应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：在一般的隔离电源中，光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别，目前尚未见到比较深入的研究。
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，并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。
1 常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有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。
作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。
此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则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进行反馈。
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。
常见的光耦反馈第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。
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TLP 521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，且必须是同向端电位高于反向端电位，使误差放大器初始输出电压为高。
图2所示接法的工作原理是：当输出电压升高时，原边电流If增大，输出电流Ic增大，由于Ic已经超过了电压误差放大器的电流输出能力，com脚电压下降，占空比减小，输出电压减小；反之，当输出电压下降时，调节过程类似。
常见的第3种接法，如图3所示。
与图1基本相似，不同之处在于图3中多了一个电阻R6，该电阻的作用是对TL431额外注入一个电流，避免TL431因注入电流过小而不能正常工作。
实际上如适当选取电阻值R3，电阻R6可以省略。
调节过程基本上同图1接法一致。
常见的第4种接法，如图4所示。
该接法与第2种接法类似，区别在于com端与光耦第4脚之间多接了一个电阻R4，其作用与第3种接法中的R6一致，其工作原理基本同接法2。
2 各种接法的比较在比较之前，需要对实际的光耦TLP521的几个特性曲线作一下分析。
首先是Ic-Vce 曲线，如图5，图6所示。
由图5、图6可知，当If小于5 mA时，If的微小变化都将引起Ic与Vce的剧烈变化，光耦的输出特性曲线平缓。
这时如果将光耦作为电源反馈网络的一部分，其传递函数增益非常大。
对于整个系统来说，一个非常高的增益容易引起系统不稳定，所以将光耦的静态工作点设置在电流If小于5 mA是不恰当的，设置为5～10 mA较恰当。
此外，还需要分析光耦的Ic-If曲线，如图7所示。
由图7可以看出，在电流If小于10 mA 时，Ic-If基本不变，而在电流If大于10 mA之后，光耦开始趋向饱和，Ic-If的值随着If的增大而减小。
对于一个电源系统来说，如果环路的增益是变化的，则将可能导致不稳定，所以将静态工作点设置在If过大处(从而输出特性容易饱和)，也是不合理的。
需要说明的是，Ic-If曲线是随温度变化的，但是温度变化所影响的是在某一固定If值下的Ic值，对Ic-If比值基本无影响，曲线形状仍然同图7，只是温度升高，曲线整体下移，这个特性从Ic-Ta曲线(如图8所示)中可以看出。
由图8可以看出，在If大于5 mA时，Ic-Ta曲线基本上是互相平行的根据上述分析，以下针对不同的典型接法，对比其特性以及适用范围。
本研究以实际的隔离半桥辅助电源及反激式电源为例说明。
第1种接法中，接到电压误差放大器输出端的电压是外部电压经电阻R4降压之后得到，不受电压误差放大器电流输出能力影响，光耦的工作点选取可以通过其外接电阻随意调节。
按照前面的分析，令电流If的静态工作点值大约为10 mA，对应的光耦工作温度在0～100℃变化，值在20～15 mA之间。
一般PWM芯片的三角波幅值大小不超过3 V，由此选定电阻R4的大小为670Ω，并同时确定TL431的3脚电压的静态工作点值为12 V，那么可以选定电阻R3的值为560Ω。
电阻R1与R2的值容易选取，这里取为27 k与4.7 k。
电阻R5与电容C1为PI补偿，这里取为3 k与10 nF。
实验中，半桥辅助电源输出负载为控制板上的各类控制芯片，加上多路输出中各路的死负载，最后的实际功率大约为30 w。
实际测得的光耦4脚电压(此电压与芯片三角波相比较，从而决定驱动占空比)波形，如图9所示。
对应的驱动信号波形，如图10所示。
图10的驱动波形有负电压部分，是由于上、下管的驱动绕在一个驱动磁环上的缘故。
可以看出，驱动信号的占空比比较大，大约为0.7。
对于第2种接法，一般芯片内部的电压误差放大器，其最大电流输出能力为3 mA左右，超过这个电流值，误差放大器输出的最高电压将下降。
所以，该接法中，如果电源稳态占空比较大，那么电流Ic比较小，其值可能仅略大于3 mA，对应图7，Ib为2 mA左右。
由图6可知，Ib值较小时，微小的Ib变化将引起Ic剧烈变化，光耦的增益非常大，这将导致闭环网络不容易稳定。
而如果电源稳态占空比比较小，光耦的4脚电压比较小，对应电压误差放大器的输出电流较大，也就是Ic比较大(远大于3 mA)，则对应的Ib也比较大，同样对应于图6，当Ib值较大时，对应的光耦增益比较适中，闭环网络比较容易稳定。
同样，对于上面的半桥辅助电源电路，用接法2代替接法1，闭环不稳定，用示波器观察光耦4脚电压波形，有明显的振荡。
光耦的4脚输出电压(对应于UC3525的误差放大器输出脚电压)，波形如图11所示，可发现明显的振荡。
这是由于这个半桥电源稳态占空比比较大，按接法2则光耦增益大，系统不稳定而出现振荡。
实际上，第2种接法在反激电路中比较常见，这是由于反激电路一般都出于效率考虑，电路通常工作于断续模式，驱动占空比比较小，对应光耦电流Ic比较大，参考以上分析可知，闭环环路也比较容易稳定。
以下是另外一个实验反激电路，工作在断续模式，实际测得其光耦4脚电压波形，如图12所示。
实际测得的驱动信号波形，如图13所示，占空比约为0.2。
因此，在光耦反馈设计中，除了要根据光耦的特性参数来设置其外围参数外，还应该知道，不同占空比下对反馈方式的选取也是有限制的。
反馈方式1、3适用于任何占空比情况，而反馈方式2、4比较适合于在占空比比较小的场合使用。
3 结束语本研究列举了4种典型光耦反馈接法，分析了各种接法下光耦反馈的原理以及各种限制因素，对比了各种接法的不同点。
通过实际半桥和反激电路测试，验证了电路工作的占空比对反馈方式选取的限制。
最后对光耦反馈进行总结，对今后的光耦反馈设计具有一定的参考价值6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。
具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流。
特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输出;⑤集电极开路输出;工作参数：最大输入电流，低电平：250uA 最大输入电流，高电平：15mA 最大允许低电平电压(输出高)：0.8v 最大允许高电平电压：Vcc 最大电源电压、输出：5.5V 扇出(TTL负载)：8个(最多) 工作温度范围：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图1所示。
6N137光耦合器的真值如表1所示：6N137光耦合器的真值表输入使能输出H H LL H HH L HL L HH NC LL NC H需要注意的是，在6N137光耦合器的电源管脚旁应有—个0.1uF的去耦电容。
在选择电容类型时，应尽量选择高频特性好的电容器，如陶瓷电容或钽电容，并且尽量靠近6N137光耦合器的电源管脚；另外，输入使能管脚在芯片内部已有上拉电阻，无需再外接上拉电阻。
6N137光耦合器的使用需要注意两点：第一是6N137光耦合器的第6脚Vo输出电路属于集电极开路电路，必须上拉一个电阻；第二是6N137光耦合器的第2脚和第3脚之间是一个LED，必须串接一个限流电阻。
6N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。
具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流。
特性：①转换速率高达10MBit/s;②摆率高达10kV/us;③扇出系数为8;④逻辑电平输出;⑤集电极开路输出;工作参数：最大输入电流，低电平：250uA 最大输入电流，高电平：15mA 最大允许低电平电压(输出高)：0.8v 最大允许高电平电压：Vcc 最大电源电压、输出：5.5V 扇出(TTL负载)：8个(最多) 工作温度范围：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等6N137光耦合器的内部结构、管脚如图1所示。