Güç kaynağının anahtarlanmasında optokuplörün rolü, bağlantısı ve çalışma prensibi
1. Yaygın bağlantı yöntemleri ve çalışma prensipleri
Geri bildirim için yaygın olarak kullanılan optokuplör modelleri arasında TLP521, PC817 vb. yer alır. TLP521'i örnek alarak bu makale, bu tip optokuplörün özelliklerini tanıtmaktadır.
TLP521'in birincil tarafı ışık yayan diyota eşdeğerdir. Birincil akım If ne kadar büyük olursa, ışık yoğunluğu da o kadar güçlü olur ve ikincil transistörün akımı Ic de o kadar büyük olur. İkincil transistörün Ic akımının birincil diyotun If akımına oranı, sıcaklığa göre değişen ve sıcaklıktan büyük ölçüde etkilenen optokuplörün akım amplifikasyon faktörü olarak adlandırılır. Geri bildirim için kullanılan optokuplör, geri bildirim elde etmek için "birincil akımdaki değişikliklerin ikincil akımda değişikliklere neden olacağı" ilkesini kullanır. Bu nedenle, amplifikasyon faktörünün büyük sıcaklık sapması nedeniyle ortam sıcaklığının dramatik bir şekilde değiştiği durumlarda, optokuplörler aracılığıyla geri beslemeden mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Ayrıca bu tür optokuplörler kullanılırken çevresel parametrelerin nispeten geniş bir doğrusal bant içerisinde çalışacak şekilde tasarlanmasına dikkat edilmelidir. Aksi takdirde devrenin çalışma parametrelerine duyarlılığı çok güçlü olur ve bu da devrenin kararlı çalışmasına yardımcı olmaz.
Geri bildirim için genellikle TLP521 ile birlikte TL431 seçilir. Bu noktada TL431'in çalışma prensibi 2,5 V referanslı dahili voltaj hata amplifikatörüne eşdeğer olduğundan pin 1 ile pin 3 arasına kompanzasyon ağı bağlanması gerekmektedir.
Optokuplör geri beslemesinin ilk yaygın yöntemi, çipin çıkış voltajı olarak Vo ve besleme voltajı olarak Vd'dir. COM sinyalini çipin hata amplifikatörü çıkış pinine bağlayın veya PWM çipinin (UC3525 gibi) dahili voltaj hata amplifikatörünü faz içi amplifikatör formuna bağlayın ve COM sinyalini ilgili faz içi terminale bağlayın iğne. Soldaki toprağın çıkış voltajı toprağı, sağdaki toprağın ise çip güç kaynağı voltajı toprağı olduğunu unutmayın. İkisi optokuplörler tarafından izole edilmiştir.
Çıkış voltajı arttığında, TL431'in pin 1'deki voltajı (voltaj hata amplifikatörünün ters giriş terminaline eşdeğer) artar ve pin 3'teki voltaj (voltaj hata amplifikatörünün çıkış terminaline eşdeğer) azalır. TLP521 optokuplörünün birincil akımı artarsa, optokuplörün diğer ucundaki çıkış akımı Ic artar, R4 direnci üzerindeki voltaj düşüşü artar, com pinindeki voltaj düşer, görev döngüsü azalır ve çıkış voltajı düşer; Aksine çıkış voltajı düştüğünde ayarlama işlemi benzerdir.
İkinci ortak bağlantı yöntemi Şekil 2'de gösterilmektedir. Birinci bağlantı yönteminden farklı olarak bu bağlantı yönteminde optokuplörün dördüncü pimi doğrudan çipin hata amplifikatörünün çıkış terminaline ve içindeki voltaj hata amplifikatörüne bağlanır. çip, faz içi terminalin potansiyeli faz içi terminalin potansiyelinden daha yüksek olacak şekilde bağlanmalıdır. İşlemsel yükselticinin bir özelliğinden yararlanılarak - işlemsel yükselticinin çıkış akımı, mevcut çıkış kapasitesini aştığında, işlemsel yükselticinin çıkış voltajı değeri azalacak ve çıkış akımı ne kadar büyük olursa, çıkış voltajı da o kadar azalacaktır. Bu nedenle, bu bağlantı yöntemini kullanan devrede, PWM çipinin hata amplifikatörünün iki giriş pinini sabit bir potansiyele bağlamak gerekir ve aynı yön terminal potansiyeli, ters yön terminal potansiyelinden daha yüksek olmalıdır. hata amplifikatörünün başlangıç çıkış voltajı yüksektir.
