线性光耦原理与电路设计分析

  由于光耦电路简单,在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到。如RS485通信、采用PWM调整的4-20mA电流环等;

  对于模拟信号,由于光耦的输入输出线性差,并且随气温变化较大,限制了其在模拟信号隔离的应用。

  对于高频交流模拟信号,变压器隔离是最常见的选择,这种办法不适用于直流以及低频交流信号的隔离。

  如ADI的AD202,其可提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度。

  但这类隔离器件先在进行电压-频率转换,对产生的交流信号进行变压器隔离,接着进行频率-电压转换得到隔离效果。

  线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别,只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变,增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。

  这样,虽然两个光接受电路都是非线性的,但两个光接受电路的非线性特性都是一样的,这样,就能够最终靠反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性,进而达到实现线性隔离的目的。

  其中1、2引作为隔离信号的输入,3、4引脚用于反馈,5、6引脚用于输出。

  1、2引脚之间的电流记作IF,3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2;

  K1与K2一般很小(HCNR200是0.50%),并且随气温变化较大(HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间),但芯片的设计使得K1和K2相等。

  在后面能够正常的看到,在合理的外围电路设计中,真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才可以做到满意的线性度的。

  要想真正隔离电压,需要在输出和输出处增加运算放大器等辅助电路。下面对HCNR200/201的典型电路做多元化的分析,对电路中怎么来实现反馈以及电流-电压、电压-电流转换进行推导与说明。

  Agilent公司的HCNR200/201的手册上给出了多种实用电路,其中较为典型的一种如下图所示:

  设输入端电压为Vin,输出端电压为Vout,光耦内部的两个电流传递系数分别为K1、K2。

  可见,在上述电路中,输出和输入成正比,并且比例系数只由K3和R1、R2确定。

  为了能使输入范围能够从0到VCC,需要运放能够满摆幅工作,另外,运放的工作速度、压摆率不可能影响整个电路的性能。

  TI公司的LMV321单运放电路能够很好的满足以上要求,可当作HCNR200/201的外围电路。

  考虑到IFmax大有利于能量的传输,另外,由于工作在深度负反馈状态的运放满足虚短特性,因此,考虑IPD1的限制,

  这样,R2能够准确的通过所需要的放大倍数确定,例如如果不需要放大,只需取R2=R1即可。

  另外由于光耦会产生一些高频的噪声,通常在R2处并联电容,构成低通滤波器,具体电容的值由输入频率以及噪声频率确定。

  假设确定Vcc=5V,输入在0-4V之间,输出等于输入,采用LMV321运放芯片以及上面电路,下面给出参数确定的过程。

  * 确定R2:R2=R1=32K。硬件笔记本,一起学习电路设计、PCB设计、仿真、调试以及EMC知识

  声明:本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立,推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权属于原本的作者享有,如有侵权,联系删除。

  美俄元首会晤在即,法意德英等欧洲多国领导人联合发表相关声明。报道称,声明由法国总统马克龙、意大利总理梅洛尼、德国总理默茨、波兰总理图斯克、英国首相斯塔默、芬兰总统斯图布以及欧盟委员会主席冯德莱恩联合签署。

  福建泉州一餐饮店回怼留差评顾客“恶意评价会得癌症”,平台:监管不到位,将前往核实(上游新闻)

  如果你在河边看见这种野生巨物 可绝对不能靠近!!! #观赏鱼 #巨物 #巨骨舌鱼 #科普一下 #内容启发搜索

  儿童天性好奇而安全意识尚浅,近日,武汉市消防救援支队连续处置多起儿童被卡事故,这再次提醒广大家长务必提高警惕,细致排查生活中潜在的儿童被卡风险。8月4日13时42分,在江夏区大桥新区街道某度假村休息室内,一名约6岁的女童在玩耍时不慎将左腿卡入塑料凳缝隙中。

  近日,中国人民银行、国家金融监督管理总局、中国证监会联合发布《金融机构客户尽职调查和客户身份资料及交易记录保存管理办法(征求意见稿)》(以下简称《管理办法》),面向社会公开征求意见。该征求意见稿已于8月4日起向社会公开征集意见,截止日期为9月3日。

  255万拍下校内51平商铺3年经营权,因不能卖烟酒放弃租赁,校方:赔偿3年租金差价损失75万元

  经过多轮竞拍后,以年租金85万元合计255万元的高价拍下3年经营权。然而许先生的经营执照项目包含“烟酒”,学校在招租时明确不得售卖香烟、酒水,要求他变更营业范围,不愿放弃烟酒生意的他及朋友选择毁约。

  不过,这一次对“亮证姐”治安拘留的处罚决定书里,也有三个细节问题需要我们来关注和严肃对待:一、公示的行政处罚决定书中,一度公开了案件的男司机李某某的全名。



上一篇:一文详解光耦及运用电路 下一篇:rkc温控器接线安装和一些需要注意的几点【图解】

Copyright © 2014 华体汇app入口官方网站-苹果版 Kuangtong Electric(China) Co.,ltd All Rights Reserved

鄂公网安备 鄂ICP备14019055号-1