开关电源中的光耦经典电路设计分析

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带光耦双闭环反激式开关电源小信号模型分析

带光耦双闭环反激式开关电源小信号模型分析双闭环反激式开关电源是一种常用的电源拓扑结构，它通过光耦将反馈信号隔离开来，提高了系统的稳定性和可靠性。

下面将对带光耦的双闭环反激式开关电源进行小信号模型分析。

首先，我们需要了解双闭环反激式开关电源的基本原理。

该电源由两个闭环组成，分别是输入参考闭环和输出参考闭环。

在输入参考闭环中，输出电压通过反馈电路与输入电压进行比较，然后根据比较结果控制开关管的开关时间，从而实现对输出电压的调节。

在输出参考闭环中，输出电压与参考电压进行比较，再根据比较结果反馈到输入参考闭环中，形成一个闭环控制系统。

小信号模型分析是一种通过线性化的方式对非线性系统进行分析的方法。

对于双闭环反激式开关电源，我们可以将其分解为输入参考闭环和输出参考闭环的小信号模型，然后再将两个模型串接起来进行分析。

首先，我们来分析输入参考闭环的小信号模型。

假设输入电压为Vin，输出电压为Vout，开关管的导通时间为DT。

根据开关电源的原理，我们可以将其简化为一个比例放大器和一个开关模型的级联。

在比例放大器中，我们可以将输出电压表示为输入电压的放大倍数乘以一个增益，即Vout = A*Vin。

在开关模型中，我们可以将其表示为一个斜率为-1/DT，幅值为Vin/DT的脉冲信号。

将两个模型串接起来，可以得到输入参考闭环的小信号模型。

接下来，我们来分析输出参考闭环的小信号模型。

假设输入电压为Vref，输出电压为Vout，比例放大器的增益为KA，另外还有一个积分控制器。

在输出参考闭环中，我们可以将输出电压表示为输入参考电压的放大倍数乘以一个增益，再加上积分器的输出电压，即Vout = KA*Vref +1/s*Vi。

其中，Vi为积分器的输入电压。

将输出参考闭环的小信号模型与输入参考闭环的小信号模型进行串接，可以得到整个双闭环反激式开关电源的小信号模型。

对于该小信号模型，我们可以进行频域分析和时域分析。

在频域分析中，可以通过计算幅频特性和相频特性来评估系统的稳定性和频率响应。

光耦式开关量输入电路的设计

光耦式开关量输入电路的设计
1 光耦式开关量输入电路的概述
设计光耦式开关量输入电路，是一个数字电路中常见的任务。

该
电路可以实现外界信号的输入，从而进行信息处理。

光耦式开关量输
入电路的核心部分是光耦，可以将外界的光信号转换为电信号。

在设
计电路时，需要考虑到光耦的相关参数，以及电路的稳定性、鲁棒性
等方面，确保电路的性能优良、可靠稳定。

2 光耦的选取
在设计光耦式开关量输入电路时，需要选取合适的光耦。

光耦的
关键参数有两个：当输入光照度在一定范围内时，输出电流的比例关系，也就是电流转换比例；以及输出电流的最大值。

除此之外，需要
注意的还有光耦的响应速度、寿命、稳定性等方面。

选择合适的光耦，是保证电路能顺利工作的前提。

3 整体电路的设计
在光耦的基础上，需要进一步设计整体电路。

在整体电路的设计中，需要考虑到电路的稳定性和鲁棒性。

可以采用稳压电源，确保电
路的稳定工作。

考虑到防止杂散光、电磁噪声等干扰信号的输入，需
要采用屏蔽、隔离等措施，保证输入信号的准确性。

同时，为了提高
电路的鲁棒性，需要考虑到电路的容错能力，防止电路由于输入信号
的不稳定性或者其他故障原因而出现错误或损坏。

4 结语
光耦式开关量输入电路的设计是数字电路设计中的重要一部分，具有广泛应用范围。

设计时需要选取合适的光耦，考虑到电路的稳定性和鲁棒性，确保电路的工作性能。

通过优秀的设计和电路实现，可以实现高精度、高速度、高可靠性的数据输入，为后续的数据处理、控制等操作提供确定可靠的信息来源。

光耦在开关电源中的应用

光耦在开关电源中的应用光耦是一种常见的电子元件，它在开关电源中有着广泛的应用。

本文将从光耦的工作原理、开关电源的基本结构、光耦在开关电源中的作用以及光耦的选型等方面进行详细介绍。

我们来了解一下光耦的工作原理。

光耦是由发光二极管和光敏三极管（也称为光电二极管）构成的。

当给发光二极管正向电压时，它会发出可见光。

而当这个光照射到光敏三极管时，会产生电流。

这样，通过光耦就可以实现一个光电转换的过程。

接下来，我们来了解一下开关电源的基本结构。

开关电源是一种能将交流电变换成直流电的电源装置。

它由输入端、变压器、整流滤波电路、开关管和输出端等部分组成。

输入端接收交流电信号，经过变压器降压后，通过整流滤波电路将交流电转换为直流电。

然后，通过开关管的开关控制，将直流电调整为所需的输出电压。

在开关电源中，光耦扮演着重要的角色。

它主要用于隔离输入端和输出端，以保证安全性和稳定性。

具体来说，光耦一般被用作开关电源的控制器，用于控制开关管的导通和断开。

当输入端的交流电信号通过变压器降压后，经过整流滤波电路转换为直流电后，光耦会将这个电信号转换为光信号，然后通过光敏三极管将光信号再转换为电信号。

这个电信号会用于控制开关管的开关状态，从而实现对输出端电压的调整。

在开关电源中选择合适的光耦也是非常重要的。

首先，要根据开关电源的输入电压和输出电压范围来选择合适的光耦。

其次，要考虑光耦的耐压能力和工作温度范围是否符合要求。

此外，还需要考虑光耦的响应速度和隔离性能等因素。

最后，要对光耦进行可靠性和寿命测试，确保其在开关电源中的稳定性和可靠性。

光耦在开关电源中发挥着重要的作用。

它通过光电转换的方式，实现了输入端和输出端的电气隔离，保证了开关电源的安全性和稳定性。

在选择光耦时，要考虑其特性参数是否符合要求，并进行可靠性和寿命测试。

通过合理选择和应用光耦，可以提高开关电源的性能和可靠性，满足不同应用场景的需求。

光耦在开关电源中的应用十分广泛。

(整理)开关电源中的光耦的作

开关电源的光耦主要是隔离、提供反馈信号和开关作用。

开关电源电路中光耦的电源是从高频变压器次级电压提供的，当输出电压低于稳压管电压是给信号光耦接通，加大占空比，使得输出电压升高；反之则关断光耦减小占空比，使得输出电压降低。

旦高频变压器次级负载超载或开关电路有故障，就没有光耦电源提供，光耦就控制着开关电路不能起振，从而保护开关管不至被击穿烧毁。

通常光耦与TL431一起使用。

下面是LED电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG03655的部分电路。

两电阻串联取样到431R端与内部比较器进行比较。

然后根据比出的信号再控制431K端(阳极接光耦那一端)对地的电阻，然后达到控制光耦内部发光二极管的亮度。

(光耦内部一边是一发光二极管，一边是一光敏三极管)通过发光的强度。

控制另一端三极管的CE端的电阻也就是改变了led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365检测脚的电流（1脚：电压反馈引脚，通过连接光耦到地来调整占控比）。

根据电流的大小，led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365就会自动调整输出信号的占空比，达到稳压的目的。

TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365芯片是一款高集成度、高性能的PWM＋MOSFET管二合一的电流型离线式开关电源控制器。

适用于充电器、电源适配器、LED驱动电源等各类小功率的开关电源。

采用DIP8封装，无需加散热器可输出0～36W的功率（加散热可以做到更大）。

电路结构简单，成本低。

具有完善的保护功能，包括过压、欠压、过温、过载及短路等保护。

固定振荡频率及抖频功能，可以降低EMI。

待机功率低，在待机时进入跳周期模式，符合“能源之星”等待机功耗标准要求。

光藕在彩色电视机开关电源中的作用分析摘要：通过对开关电源电路工作原理的分析，得到光电耦合器所起到的几个主要作用，进而推出光电耦合器在开关电源中得到广泛应用的原因。

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。

开关电源的光耦电路

开关电源的光耦电路随着现代电子产品的普及，电源供应模块作为重要的组件之一被广泛应用在各种电子设备中。

而在电源供应模块中，光耦电路作为一种重要的隔离元件，在开关电源中扮演着至关重要的角色。

光耦电路的作用光耦电路是一种利用光的行为进行信号传递的元件。

在开关电源之中，光耦电路通常用于隔离输入信号和输出信号，以防止由于输入和输出之间的电气连接而导致的干扰和电气隔离问题。

在开关电源中，输出端的电压和电流往往不适合直接用于触发控制信号或作为反馈信号，需要通过具有隔离功能的光耦电路来实现输入和输出的隔离。

光耦电路的工作原理光耦电路由发光二极管和光敏三极管组成，其中发光二极管的工作电压和工作电流决定了其发出的光强度，而光敏三极管的光探测灵敏度又决定了其是否能够从发光二极管发出的光信号中获得足够的激发信号。

当光耦电路的输入端有信号输入时，发光二极管会发出光信号，光敏三极管即可通过光信号实现对输出端信号的控制。

光信号的传递过程既实现了输入输出的隔离，又保证了信号的传输准确性和稳定性。

光耦电路的优势在开关电源中采用光耦电路的优势主要体现在以下几个方面：1.隔离能力强：光耦电路可实现高效的输入输出信号隔离，避免电气连接导致的潜在危险和干扰。

2.响应速度快：光耦电路具有快速的响应速度，可以在瞬间传递信号并实现稳定的控制。

3.体积小巧：光耦电路体积小，适合在空间受限的电子设备中使用。

4.成本低廉：光耦电路在制造成本上相对较低，能够帮助降低整体开关电源的成本。

开关电源中的光耦电路应用在开关电源中，光耦电路通常用于输入输出隔离、反馈控制、瞬时保护等方面。

通过合理设计和应用光耦电路，可以提高开关电源的安全性、稳定性和可靠性，确保其在各种工作环境下的正常运行。

综上所述，光耦电路作为开关电源中的重要组成部分，发挥着至关重要的作用。

其通过光信号的传递实现输入输出信号的隔离，保证了电路工作的稳定性和可靠性。

在未来的电子设备中，光耦电路将继续发挥着重要作用，为电子产品的发展和应用提供强有力的支持。

开关电源用光耦817选型和TL431配合设计建议

开关电源用光耦817选型和TL431配合设计建议开关电源是一种常用的电源设计，在实际使用中，可以使用光耦817和TL431作为配合设计，以提高电源的性能和可靠性。

下面将详细介绍光耦817和TL431的选型和设计建议。

光耦817是一种常用的光耦器件，其内部包含一个红外发射二极管和一个光敏三极管。

光耦817在开关电源中主要用于隔离输入和输出信号，以提高系统的安全性和稳定性。

选型光耦817时，需要考虑以下几个因素：1.峰值反向电压：开关电源中，输入和输出信号需要隔离，因此光耦817的峰值反向电压需要能够满足系统的工作要求。

2.传输速率：光耦817的传输速率决定了信号传输的快慢，选型时需要根据实际需求选择合适的传输速率。

3.耐热性：开关电源在工作过程中可能会产生较高的温度，因此光耦817需要具有良好的耐热性，能够在高温环境下长时间工作。

4.封装类型：光耦817有多种封装类型，如DIP封装、SOP封装等，选型时需要根据实际应用情况选择合适的封装类型。

TL431是一种常用的可编程精密稳压器，其内部包含一个比较器和一个电流源。

TL431在开关电源中主要用于稳压和参考电压源，以提供稳定的工作电压和精确的参考电压。

选型TL431时，需要考虑以下几个因素：1.工作电压范围：开关电源的工作电压要求可能会有所不同，因此选型TL431时需要根据具体的工作电压范围选择合适的器件。

2.稳定性：TL431的稳定性决定了其输出电压的准确性和稳定性，选型时需要根据实际要求选择具有良好稳定性的器件。

3.温度系数：TL431在不同温度下其输出电压可能会发生变化，选型时需要考虑温度系数，并根据实际需求选择合适的器件。

4.封装类型：TL431有多种封装类型，如TO-92封装、SOT-23封装等，选型时需要根据实际应用情况选择合适的封装类型。

在使用光耦817和TL431进行配合设计时，需要注意以下几个问题：1.输入和输出信号的隔离：使用光耦817将输入和输出信号进行隔离，以确保系统的安全性和稳定性。

光耦的设计及电气特性解析

光耦的设计及电气特性解析光耦的设计及电气特性解析器件在电源设计中的重要性器件成本与性能的平衡器件封装,成本与PCB空间的平衡设计的裕量—器件各项性能的tolerance设计的裕量器件各项性能的l光耦主要电气规格的定义与解释光耦CTR变化对设计的影响光耦的寿命计算光耦的小信号特征及其对环路的影响提高设计效率的建议光耦主要电气规格的定义与解释光耦主要电气规格的定义与解释FODB100/1/2 Single Channel Micro coupler from FAIRCHILD TCMT1100 Series/TCMT4100Series from VISHAY Series from VISHAY用处:基于电气绝缘的信号传递光耦包括一个光发射二极管(LED),及NPN phototransistor.下图显示了常见光耦的原理图，图B是一个展开的原理图，包括B-C间的光检测器。

检测器LED电流I F会产生一个optical flux，而被光二极管检测，光二极管会产生一个photocurrent,Icb, 被phototransistor放大。

Phototransistor会提供C E电流I器件的电流增益被定义为CTR 供C-E电流，Ice, 器件的电流增益被定义为CTR。

Phototransistor coupler schematic光耦主要电气规格的定义与解释Ab l M i R i V ISO （Isolation Voltage）光耦主要电气规格的定义与解释--Absolute Maximum Ratings （g ）指光耦输入和输出PIN之间所允许通过的最大交流电压值，表示为RMS值。

确保光耦一定的绝缘阻抗。

一般情况下，此定义只是保证有限测试时间，例如1分钟，而不是无限制的。

FODB100/1/2 Single Channel Micro coupler from FAIRCHILD TCMT1100 Series/TCMT4100 Series from VISHAY光耦主要电气规格的定义与解释Ab l M i R i Operating Ambient Temperature:T A (°C)器件正常工作所允许的温度范围光耦主要电气规格的定义与解释--Absolute Maximum Ratings 器件正常工作所允许的温度范围。

反激开关电源431+光耦环路设计

反激开关电源431+光耦环路设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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开关电源用光耦817选型和TL431配合设计建议

一、反馈式开关电源选用光耦时候必须正确选择线性光耦匹配的型号及参数，不然所设计电源总会工作在不稳定环境中，容易出现失效。

二、我们常注意光耦一个参数CTR （如下表）电流传输比，从LED端传送到光敏端的放大能力CTR=(IC/IB)*100%。

三、一般人关注和认为：光耦的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%，这是因为当CTR＜50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF＞5.0mA)，才能正常控制开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。

若CTR ＞200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。

四、确实CTR是光耦一个重要参数，但我们不要片面追求这一个参数而忽略其他重要细节，工作速度也是非常重要的，工作区域也是非常重要的，还有和其他器件配合设计也是不可忽略的。

五、首先讲一下工作区域，光耦最好的工作和最稳定工作区域是线性区域就是光耦1-5mA工作的一个区域间IC=IB*X（X是固定数），这样输入和输出电流时成线性比率的，低于和高于这个电流值，线性特性就没这么好了。

线性特性好就说明这个工作区域稳定可控，这是我们要设计要抓住的区域。

六、再来就是开关速度或工作频率，一个光耦在不同负载下工作频率和开关速度是不一样的，负责越重工作频率越慢，开关速度越慢，整个电路控制精度就会降低，影响空载和负载输出电压差。

一般光耦最佳工作速度区域是2mA左右。

一般的器件在2mA时候开关速度不会大于80KHZ，如果电流再小一点如1mA 时候工作频率会有所提高,我们可以根据不同电路设计选择。

七、一般来讲开关电源上817是和TL431配合使用的，所以建议设计其配合最大工作电流不要查过2mA，当然也不能低于0.8mA，一些TL431维持电流和817工作电流都必须大于0.8mA，当然一些特别TL431和817（有些维持电流只有0.5mA或更低）除外，这些低维持电流产品待机功耗更低，工作速度会更快。

光耦在开关电源中的应用

光耦在开关电源中的应用光耦在电路中的主要作用就是实现光电转换、实现隔离，避免输入、输出之间发生互相干扰的情况。

在不同的开关电源设计过程中，光耦的作用也是有所不同，与TL431结合使用，是开关电源业界减少控制成本最好的方法。

正文：（字数控制在800-3000字，请将原始配图放在文件夹内，随文档一起打包发送过来）一、光耦的基本参数图 1中的光耦内部结构由基本的三部分组成：发光二级管、透光绝缘层、光电三极管。

通过发光二极管发光，穿透绝缘层到光电转换三极管，实现电流的传输、隔离特性。

图 1从图 1可以看出，光耦的主要参数有：1、电流传输比CTR：，发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。

2、绝缘耐压(透光绝缘层)：指光耦保护相关电路及自身免受高压导致的物理损坏能力。

3、LED的驱动电流I F：采用高效率的LED和高增益的接收放大器，可以降低驱动电流的I F，同时较小的I F电流可以降低系统的功耗，并且降低LED的衰减，提供系统长期的可靠性。

4、共模抑制比V CM：指在每微秒光耦能容许的最大共模电压上升、下降率。

这个参数主要在工业电机应用中至关重要。

例如电机的启动或者制动过程中都会带来极大的共模噪声。

二、光耦在开关电源中的应用光耦的特点：具有信号单向传输性，从而实现输入端与输出端的电气隔离，即：输出信号对输入端无影响，具有抗干扰能力强、工作特性稳定、高可靠性、传输效率高等优点，通常被应用与开关电源控制回路中。

光耦在开关电源中的典型应用原理：从输出端采样，获取误差信号，然后把信号通过转换、隔离传输到输入端IC的PWM控制器，通过调节PWM占空比的大小，实现高精度稳压输出。

图 2光耦与TL431的组合使用，构成最简单的开关电源控制回路（反馈回路），实现稳压输出，如错误!未找到引用源。

所示，V s为输出电压Vo分压后的提供给TL431误差放大器反相端的采样型号，该采样信号V s通过光耦二极管、TL431、电阻R1转换为电流信号I F，然后传输到光耦输出端，形成误差信号V ea，与PWM控制器的三角波V t进行比较，得到矩形脉冲（具有一定占空比的PWM信号V b），然后调节功率级器件的导通、截止时间，达到稳定输出的目的。

光耦开关应用电路的设计方法

光耦开关应用电路的设计方法摘要本文详细说明光耦在开关应用中的基本原则和方法。

并给出光耦寿命评估方法和评估工具。

关键词光耦寿命老化内容光耦设计中，最让人头痛的是随着工作时间的推移，CTR会逐渐下降，超出了设计时的最小规定值，使电路工作不正常。

甚至LED完全老化，光耦丧失基本功能。

业界通常以CTR下降到标称值的30%或者50％为光耦失效标准。

决定CTR的关键因素有：LED光输出量（LOP），三极管的Hfe（放大倍数），温度，LED电流，元件结构。

长时间工作造成CTR下降最主要的原因是LED的光输出功率（light outputpower)的衰减。

发光功率衰减的重要原因是热应力。

如很高环境温度和较大的正向LED电流。

可以设想有这样一个函数⊿CTR=F(Ta,IF,t)。

其中⊿CTR是CTR的下降量；Ta是工作环境；IF是LED的电流，t是工作时间，最大的t就是寿命。

1.IF的确定假定已知有一个参照系统S_r，其试验条件：LED的通态电流为IF_t，温度Ta_t条件下，LOP每年下降m(假设m=10%。

有HCNW136实验基础，本文从略.但是根据线型光耦HCNR201的实验结果，CTR不是按照线型规律下降。

看来这个还需要做通用光耦的CTR老化实验。

本文仍然假定为通用光耦的CTR按照线型规律下降）。

而实际设计的系统S_d中IF=5mA，温度Ta=70℃条件下，根据相关公式可以得出加速因子A.（具体推导本文从略）。

以我司最常见的通用光耦PS2701-1-V-F3-A/P为例，该光耦的最小工作电流IFmin=1mA.对应的最小发光量为LOP0;假定LOP近似和IF成正比。

可知，本系统中光耦能够工作条件下允许最大CTR下降程度为：ΔCTR_inh=(IF-IFmin)/IF=80%;假如设计中允许的ΔCTR_sys为50％，则在参照系统S_r条件下，该光耦可以工作ΔCTR_sys/m=5年。

考虑到加速因子A,则实际系统中预计能够连续工作5×A年。

光偶开关特性分析及其改善(续)

光耦开关特性分析及其改善摘要光耦作为隔离器件进行信号传输，具有体积小，价格便宜等优点；但其开关速度慢的缺点影响着光耦的使用及电路的性能。

本文提出一种改进的单向传输的光耦合电路，其上升时间（包括导通延时），下降时间（包括关断延时）都可控制在3us以内。

正文原理分析：光耦作为隔离器件进行信号传输，具有体积小，价格便宜等优点；但其开关速度慢的缺点影响着光耦的使用及电路的性能。

以下为旧的光耦传输电路及传输波形，+5v-S为达到较快的开关速度，设计时选择光耦的工作状态为临界饱和状态；因此，此电路存在以下缺点：1.光耦导通时工作在临界饱和状态或饱和状态，因此光耦关断延时长；2.由于光耦的CTR范围大，且温度特性差，故设计时参数选择困难，很容易使光耦进入非饱和区。

3.光耦的CTR随工作时间累积而减小，使光耦逐渐进入放大工作区而导致信号传输失败。

4.由于光耦的前极输入电流I F较大（约10mA），加快了光耦CTR的衰减速度，不利于光耦的寿命。

针对以上缺点，进行的改进构想及改进后的电路：电流放大电路，当光耦导通时三极管Q1则处于饱和导通状态。

此电路在现有的“IIC.DATA”线路中已有运用。

这种电路有效的避开了光的导通压降问题，同时对输出波形进行整形。

但为了同时得到较快的开通与关断速度，参数设计时仍需考虑使光耦导通时工作在临界饱和状态。

2. 根据光耦的特性，当输出电阻（负载）不变，减小输入电阻（i.e.增大输入电流I F），光耦的导通速度越快，关断速度越慢；反之，当输出电阻（负载）不变，增大输入电阻（i.e. 减小输入电流I F），光耦的导通速度越慢，关断速度越快。

同样，当输入电流I F不变，减小输出电阻（增大负载），光耦的关断速度越快，导通速度越慢；反之，当输入电流I F不变，而增大输出电阻（减小负载），光耦的导通关断越慢，导通速度越快。

因此能否找到一种简单的，能实现I F导通初期较大，稳态时小的电路。

使用普通三极管的基极加速电路（R-C电路）就可以实现此功能，电路图如下，当输入信号“DATA-I/P”由高“1”到低“0”时，光耦之二极管导通，此时C1两端电压为零，C1由“+5v-s”通过R1，“DATA-I/P”充电，初始电流较大，时间常数为t=R1*C1；当光耦得到较大的输入电流后，迅速导通。

光耦在彩色电视开关电源中的作用分析

第２卷第２０期
２０１６月０年
陕西国防工业职业技术学院学报
ＪｕａｆＳａｎｉＩｓｉｔｆｃｎｌｇｏｒｌｈａｘｎｔｕｅｏｈｏｏｙｎｏｔＴｅ
Ｖ＿１２０Ｎｏ．ｏ．２
Ｊｎ．２０１０ｕ
电源中得到广泛应用。
现以Ｌ６０单片机ＡＡ７８３机心开关电源电路（下
Ｖ７２截止— — Ｐｌ９７内发光二极管截止不发
图）为例，电耦合器（Ｃ１）光Ｐ８７作用性能下降，Ｃｅ结等效电其．阻达到最大，１截止，１电压受ｃ１、Ｖ５１Ｖ５２ｂ极５５充放电电压控制（是＋３０电压，过Ｒ２、一０Ｖ通５０
光电耦合器简称光耦，一种以光为媒介，过是通
—
—
光电耦合器ＶＤ１（Ｃ１）５５Ｐ８７内发光二极管通过
光信号来实现电路或系统之间传输电信号，同时确保这些电路或系统彼此间的电绝缘。它属于一种电
— —
Ｒ２、５２启动电阻和Ｒ２５１Ｒ５５６对Ｃ１电；５５充另一方面Ｃ１过Ｒｌ电）由于充电慢、电快，５５通５５放，放因
ｌ起开关控制作用
１１关机状态．
ＣＵ（４０Ｎ —— ６４）７脚为开机／机ＰＭ３３０４２Ｓ１关
无红外光照射，于截止状态，电流输出。受红外处无

TL431和PC817在开关电源中的应用电路设计

TL431和PC817在开关电源中的应用电路设计一、TL431的应用电路设计：1.电压调节稳压电路：将TL431连接在开关电源的反馈回路中，可以实现电压调节功能。

具体连接方式如下图所示：```C1C2输入电源，—，—-，—-+，—-++，+，—+—-电压输出R1+，—TL431```其中，C1和C2为输入电源的输入和输出电容，R1为电阻，用于调节输出电压的分压比例。

通过调节R1的阻值，可以实现对输出电压的调节。

2.参考电压源：在开关电源中，TL431还可以作为一个精密的参考电压源，用于控制其他电路的工作状态。

具体电路如下：```输入电源，—，TL431（参考电压），—+，其他电路```在这个电路中，TL431的参考电压可以被其他电路进行检测和控制，从而实现精密的电压调节和保持功能。

二、PC817的应用电路设计：1.光耦隔离器：PC817可以用作开关电源中的光耦隔离器，用于隔离输入和输出电路，从而实现安全和稳定的电气隔离。

具体电路如下：```输入电路，—，—PC817（输入侧），—PC817（输出侧），—，—输出电路```输入侧的PC817将输入电路与输出电路隔离开来，输出侧的PC817将接收到的输入信号进行调整并传输给输出电路。

这种隔离电路可以保护输出电路免受输入电路的干扰，提高系统的安全性和稳定性。

2.隔离控制电路：PC817还可以用作开关电源中的隔离控制电路，用于控制其他电路的开关状态。

具体电路如下：```输入电路，—，，PC817（控制信号），—+，其他电路```在这个电路中，输入电路的信号通过PC817进行隔离，并在输出端控制其他电路的开关状态。

这种隔离控制电路常用于开关电源中的保护电路，可以有效地隔离控制信号和其他电路，提高系统的稳定性和安全性。

总结：。

光耦开关应用电路的设计方法

光耦开关应用电路的设计方法摘要本文详细说明光耦在开关应用中的基本原则和方法。

并给出光耦寿命评估方法和评估工具。

关键词光耦寿命老化内容光耦设计中，最让人头痛的是随着工作时间的推移，CTR会逐渐下降，超出了设计时的最小规定值，使电路工作不正常。

甚至LED完全老化，光耦丧失基本功能。

业界通常以CTR下降到标称值的30%或者50％为光耦失效标准。

决定CTR的关键因素有：LED 光输出量（LOP），三极管的Hfe（放大倍数），温度，LED电流，元件结构。

长时间工作造成CTR下降最主要的原因是LED的光输出功率（light output power)的衰减。

发光功率衰减的重要原因是热应力。

如很高环境温度和较大的正向LED电流。

可以设想有这样一个函数⊿CTR=F(Ta, IF, t)。

其中⊿CTR是CTR的下降量；Ta是工作环境；IF是LED的电流，t是工作时间，最大的t就是寿命。

1. IF的确定假定已知有一个参照系统S_r，其试验条件：LED的通态电流为IF_t，温度Ta_t条件下，LOP每年下降m(假设m=10% 。

有HCNW136实验基础，本文从略. 但是根据线型光耦HCNR201的实验结果，CTR不是按照线型规律下降。

看来这个还需要做通用光耦的CTR老化实验。

本文仍然假定为通用光耦的CTR按照线型规律下降）。

而实际设计的系统S_d中IF=5mA，温度Ta=70℃条件下，根据相关公式可以得出加速因子A.（具体推导本文从略）。

以我司最常见的通用光耦PS2701-1-V-F3-A/P为例，该光耦的最小工作电流IFmin=1mA. 对应的最小发光量为LOP0;假定LOP近似和IF成正比。

可知，本系统中光耦能够工作条件下允许最大CTR下降程度为：ΔCTR_inh=(IF-IFmin)/IF=80% ;假如设计中允许的ΔCTR_sys为50％，则在参照系统S_r条件下，该光耦可以工作ΔCTR_sys/m =5年。

光耦开关典型应用电路

光耦开关典型应用电路
光耦开关是一种常用的电子元件，可用于隔离高电压和低电压电路，常见的光耦开关应用电路有以下几种：
1. 电脑自动开关灯光控制电路：将电脑主板上的控制信号通过光耦开关隔离，控制外部电路中的继电器，用于自动控制灯光的开关。

2. 电子开关控制电路：使用光耦开关隔离高电压电路和低电压电路，实现对高电压电路的开关控制。

3. 光电隔离数字输入电路：将外部的数字输入信号通过光耦开关隔离，输入到微控制器等低电压数字电路中，保护低电压电路不受高电压电路的干扰。

4. 光电隔离模拟输入电路：将外部的模拟输入信号通过光耦开关隔离，输入到模数转换器等低电压模拟电路中，保护低电压电路不受高电压电路的干扰。

5. 光耦开关作为电流控制器：通过调整光耦开关的输入信号，控制输出电路的电流大小，用于电流控制和限流。

这些都是光耦开关的典型应用电路，具体的应用还需根据具体情况进行设计和调整。

开关电源中光耦的作用及应用图解

开关电源中光耦的作用及应用图解开关电源中光耦的作用及应用图解光耦在电路中的主要作用就是实现光电转换、实现隔离，避免输入、输出之间发生互相干扰的情况。

在不同的开关电源设计过程中，光耦的作用也是有所不同，与TL431结合使用，是开关电源业界减少控制成本最好的方法。

一、光耦的基本参数图1中的光耦内部结构由基本的三部分组成：发光二级管、透光绝缘层、光电三极管。

通过发光二极管发光，穿透绝缘层到光电转换三极管，实现电流的传输、隔离特性。

图1 光耦内部组成从图1可以看出，光耦的主要参数有：1、电流传输比CTR：CTR=I_O/I_F×100%，发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。

2、绝缘耐压(透光绝缘层)：指光耦保护相关电路及自身免受高压导致的物理损坏能力。

3、LED的驱动电流IF：采用高效率的LED和高增益的接收放大器，可以降低驱动电流的IF，同时较小的IF电流可以降低系统的功耗，并且降低LED的衰减，提供系统长期的可靠性。

4、共模抑制比VCM：指在每微秒光耦能容许的最大共模电压上升、下降率。

这个参数主要在工业电机应用中至关重要。

例如电机的启动或者制动过程中都会带来极大的共模噪声。

图2 光耦在开关电源中的典型应用光耦与TL431的组合使用，构成最简单的开关电源控制回路（反馈回路），实现稳压输出，如。