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帶光耦隔離的電壓反饋型控制電路 光耦合器也稱為光耦，它是一個(gè)發(fā)光二極管與一個(gè)光敏晶體管組合而成的元件。利用“電流→發(fā)光→電流”的工作原理。光耦的頻帶較窄，不適合傳遞高頻開關(guān)信號，其輸出端需要輔助電源。一般只用于功率放大、體積較大而開關(guān)頻率不太高的場合（如10 kVA的UPS電源，開關(guān)管采用IGBT，開關(guān)頻率約為10 kHz），以直接傳遞PWM信號；（在光耦和開關(guān)管之間還有驅(qū)動電路），而在較小功率轉(zhuǎn)換器中光耦一般不用來傳遞PWM信號；另外，光耦的傳輸比（即放大狀態(tài)下輸出電流和輸人電流的比值）有很大的離散性，因此也不能傳遞電壓或電流的采樣信號。 在DC／DC轉(zhuǎn)換器中，通常采用光耦實(shí)現(xiàn)電路的隔離。光耦放在電壓調(diào)節(jié)器和脈寬調(diào)制器之間，工作在放大狀態(tài)，這時(shí)其傳輸比的離散性就可以等效成控制回路增益的離散性。由于實(shí)際系統(tǒng)的魯棒性，閉環(huán)系統(tǒng)特性對回路增益并不敏感，但設(shè)計(jì)時(shí)還是需要考慮光耦的傳輸比范圍，以保證系統(tǒng)有合理的穩(wěn)定裕量。 圖所示為隔離式開關(guān)轉(zhuǎn)換器最常見的一種光耦合器隔離的反饋型控制電路。光耦的發(fā)光二極管與開關(guān)電源的輸出電壓U。相連，TL431元件的負(fù)端K接發(fā)光二極管，參考端R接電壓檢測器輸出，正端A接地。  TL431是一種基準(zhǔn)電壓集成電路，兼有給定電壓Ur和電壓調(diào)節(jié)器的作用。光耦的輸出Uc為經(jīng)過隔離的電壓調(diào)節(jié)器輸出信號，輸人給PWM控制器芯片，并在芯片內(nèi)部與鋸齒波進(jìn)行比較后，產(chǎn)生PWM控制脈沖Du，控制電路中的電壓調(diào)節(jié)器與轉(zhuǎn)換器的輸出端共地，而PWM控制芯片與轉(zhuǎn)換器輸入端共地。 |
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