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光耦隔离电路的CTR参数设计 (光耦隔离电路的作用)

编辑:rootadmin
提到隔离电路,我们想到的第一个元器件非光耦莫属了。而光耦最常见的应用就是信号隔离,因为它的输入侧和输出侧没有电气连接,它的输入端是一个光源,通常是一个LED,而次级端是一个光电晶体管。光电晶体管其实也是晶体管,但没有基极电流这将使分析变得简单直接。我们一般使用光耦隔离电路用作电源反馈,比如AC-DC电路的输出反馈,或者用作隔离的逻辑输出控制。

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光耦隔离电路的CTR参数设计 (光耦隔离电路的作用)

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对于光耦而言,它最重要的参数就是CTR,中文名字叫电流传输比。如何理解CTR呢?其实可以把它和晶体管中的电流增益系数β相类比:CTR=Ic/If其中其中Ic和If分别是输出集电极和控制极正向电流。但是我们不能简单拿这个公式就去对光耦进行选型计算,原因是当光耦电路处于饱和状态时,我们用这个公式计算得到的集电极电流不再准确。在饱和状态时,集电极电流仅受集电极串联的电阻的*。为了使光耦电路饱和工作,电路实际工作的CTR必须小于器件CTR。所谓电路CTR是集电极与控制极正向电流之比,器件CTR是规格书中定义的电流传输比。当光耦工作在线性放大区时,这两者是相等的。

知道了CTR的原理,所以当我们让光耦工作在饱和区时,我们就需要重点关注CTR,其关系可以表达如下:CTR_circuit转化出对用的电流参数可以得到新的关系式:Ic/If根据上式,当集电极电流增加时,电路CTR会增加。事实上,在开关电路设计中,集电极电流大多较高,因为光耦是工作在饱和状态的。如果你所选型号光耦的CTR不够高,那光耦可能无法稳定工作在饱和状态下。所以在设计电路时需要确保电路CTR比器件CTR(线性CTR)小。另外需要注意的是光耦的CTR会随着温度升高和以及寿命老化而降低。假设器件在标称环境温度(一般是℃)下的CTR为%,考虑到温度和老化(寿命降额)的影响,设计时可能要按照%来计算,这一点我们千万不能忽略掉。

标签: 光耦隔离电路的作用


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