Il ruolo, la connessione e il principio di funzionamento dell'accoppiatore ottico nell'alimentatore switching
1. Metodi comuni di connessione e loro principi di funzionamento
I modelli di fotoaccoppiatore comunemente utilizzati per il feedback includono TLP521, PC817, ecc. Prendendo come esempio TLP521, questo articolo introduce le caratteristiche di questo tipo di fotoaccoppiatore.
Il lato primario di TLP521 è equivalente a un diodo emettitore di luce. Maggiore è la corrente primaria If, maggiore è l'intensità della luce e maggiore è la corrente Ic del transistor secondario. Il rapporto tra la corrente Ic del transistor secondario e la corrente If del diodo primario è chiamato fattore di amplificazione della corrente del fotoaccoppiatore, che varia con la temperatura ed è fortemente influenzato dalla temperatura. L'accoppiatore ottico utilizzato per il feedback utilizza il principio secondo cui "i cambiamenti nella corrente primaria causeranno cambiamenti nella corrente secondaria" per ottenere il feedback. Pertanto, in situazioni in cui la temperatura ambiente cambia drasticamente, a causa della grande deriva termica del fattore di amplificazione, il feedback dovrebbe essere evitato il più possibile attraverso i fotoaccoppiatori. Inoltre, quando si utilizzano tali fotoaccoppiatori, è necessario prestare attenzione alla progettazione dei parametri periferici in modo che operino all'interno di una banda lineare relativamente ampia. Altrimenti, la sensibilità del circuito ai parametri operativi è troppo forte, il che non favorisce il funzionamento stabile del circuito.
Solitamente per il feedback viene scelto il TL431 combinato con il TLP521. A questo punto il principio di funzionamento del TL431 equivale ad un amplificatore di errore di tensione interno con un riferimento di 2,5 V, quindi è necessario collegare una rete di compensazione tra il pin 1 e il pin 3.
Il primo metodo comune di feedback del fotoaccoppiatore è Vo come tensione di uscita e Vd come tensione di alimentazione del chip. Collegare il segnale COM al pin di uscita dell'amplificatore di errore del chip o collegare l'amplificatore di errore di tensione interno del chip PWM (come UC3525) al modulo dell'amplificatore in fase e collegare il segnale COM al corrispondente terminale in fase spillo. Si noti che la terra a sinistra è la terra della tensione di uscita e la terra a destra è la terra della tensione di alimentazione del chip. I due sono isolati da optoaccoppiatori.
Quando la tensione di uscita aumenta, la tensione sul pin 1 (equivalente al terminale di ingresso inverso dell'amplificatore dell'errore di tensione) del TL431 aumenta e la tensione sul pin 3 (equivalente al terminale di uscita dell'amplificatore dell'errore di tensione) diminuisce. La corrente primaria If del fotoaccoppiatore TLP521 aumenta, la corrente di uscita Ic all'altra estremità del fotoaccoppiatore aumenta, la caduta di tensione sul resistore R4 aumenta, la tensione sul pin com diminuisce, il ciclo di lavoro diminuisce e la tensione di uscita diminuisce; Al contrario, quando la tensione di uscita diminuisce, il processo di regolazione è simile.
Il secondo metodo di connessione comune è mostrato nella Figura 2. A differenza del primo metodo di connessione, in questo metodo di connessione il quarto pin dell'accoppiatore ottico è collegato direttamente al terminale di uscita dell'amplificatore di errore del chip e all'amplificatore di errore di tensione all'interno del il chip deve essere collegato in una forma in cui il potenziale del terminale in fase è superiore a quello del terminale in fase. Utilizzando una caratteristica dell'amplificatore operazionale: quando la corrente di uscita dell'amplificatore operazionale supera la sua capacità di uscita corrente, il valore della tensione di uscita dell'amplificatore operazionale diminuirà e maggiore è la corrente di uscita, maggiore sarà la tensione di uscita. Pertanto, nel circuito che utilizza questo metodo di connessione, è necessario collegare i due pin di ingresso dell'amplificatore di errore del chip PWM a un potenziale fisso e lo stesso potenziale del terminale di direzione deve essere superiore al potenziale del terminale di direzione inversa, in modo che la tensione di uscita iniziale dell'amplificatore di errore è elevata.
