บทบาท การเชื่อมต่อ และหลักการทำงานของออปโตคัปเปลอร์ในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
1. วิธีการเชื่อมต่อทั่วไปและหลักการทำงาน
โมเดลออปโตคัปเปลอร์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการป้อนกลับ ได้แก่ TLP521, PC817 เป็นต้น บทความนี้จะแนะนำคุณลักษณะของออปโตคัปเปลอร์ประเภทนี้โดยยกตัวอย่าง TLP521
ด้านปฐมภูมิของ TLP521 เทียบเท่ากับไดโอดเปล่งแสง ยิ่งกระแสปฐมภูมิมีขนาดใหญ่ขึ้น ความเข้มของแสงก็จะยิ่งมากขึ้น และกระแส Ic ของทรานซิสเตอร์รองก็จะยิ่งมากขึ้น อัตราส่วนของกระแส Ic ของทรานซิสเตอร์ทุติยภูมิต่อกระแส If ของไดโอดหลักเรียกว่าปัจจัยการขยายกระแสของออปโตคัปเปลอร์ ซึ่งจะแปรผันตามอุณหภูมิและได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ ออปโตคัปเปลอร์ที่ใช้สำหรับป้อนกลับใช้หลักการที่ว่า "การเปลี่ยนแปลงของกระแสหลักจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในกระแสทุติยภูมิ" เพื่อให้เกิดกระแสป้อนกลับ ดังนั้นในสถานการณ์ที่อุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนแปลงอย่างมาก เนื่องจากการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิที่สูงของปัจจัยการขยายสัญญาณ ควรหลีกเลี่ยงการป้อนกลับผ่านออปโตคัปเปลอร์ให้มากที่สุด นอกจากนี้ เมื่อใช้ออปโตคัปเปลอร์ดังกล่าว ต้องใส่ใจกับการออกแบบพารามิเตอร์ต่อพ่วงเพื่อทำงานภายในแถบเส้นตรงที่ค่อนข้างกว้าง มิฉะนั้น ความไวของวงจรต่อพารามิเตอร์การทำงานจะแรงเกินไป ซึ่งไม่เอื้อต่อการทำงานของวงจรที่มีเสถียรภาพ
โดยปกติแล้ว TL431 รวมกับ TLP521 จะถูกเลือกไว้สำหรับการตอบรับ ณ จุดนี้ หลักการทำงานของ TL431 เทียบเท่ากับเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าภายในที่มีการอ้างอิง 2.5 V ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเชื่อมต่อเครือข่ายการชดเชยระหว่างพิน 1 และพิน 3
วิธีแรกที่ใช้กันทั่วไปในการป้อนกลับของออปโตคัปเปลอร์คือ Vo เป็นแรงดันเอาต์พุต และ Vd เป็นแรงดันไฟฟ้าของชิป เชื่อมต่อสัญญาณ COM เข้ากับขาเอาต์พุตเครื่องขยายข้อผิดพลาดของชิป หรือเชื่อมต่อเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าภายในของชิป PWM (เช่น UC3525) เข้ากับรูปแบบเครื่องขยายสัญญาณในเฟส และเชื่อมต่อสัญญาณ COM เข้ากับเทอร์มินัลในเฟสที่สอดคล้องกัน เข็มหมุด. โปรดทราบว่ากราวด์ทางด้านซ้ายคือกราวด์แรงดันเอาต์พุต และกราวด์ทางด้านขวาคือกราวด์แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟชิป ทั้งสองถูกแยกออกโดยออปโตคัปเปลอร์
เมื่อแรงดันเอาต์พุตเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่พิน 1 (เทียบเท่ากับเทอร์มินัลอินพุตย้อนกลับของเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้า) ของ TL431 จะเพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่พิน 3 (เทียบเท่ากับเทอร์มินัลเอาต์พุตของเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้า) จะลดลง กระแสหลัก หากออปโตคัปเปลอร์ TLP521 เพิ่มขึ้น กระแสเอาท์พุต Ic ที่ปลายอีกด้านของออปโตคัปเปลอร์จะเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R4 จะเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าที่พิน com ลดลง รอบการทำงานลดลง และแรงดันเอาต์พุตลดลง ในทางตรงกันข้าม เมื่อแรงดันไฟขาออกลดลง กระบวนการปรับจะคล้ายกัน
วิธีการเชื่อมต่อทั่วไปที่สองแสดงในรูปที่ 2 แตกต่างจากวิธีการเชื่อมต่อแรกในวิธีการเชื่อมต่อนี้ ขาที่สี่ของออปโตคัปเปลอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับเทอร์มินัลเอาต์พุตของตัวขยายข้อผิดพลาดของชิป และเครื่องขยายสัญญาณข้อผิดพลาดแรงดันไฟฟ้าภายใน จะต้องเชื่อมต่อชิปในรูปแบบที่ศักยภาพของเทอร์มินัลในเฟสสูงกว่าเทอร์มินัลในเฟส ด้วยการใช้คุณลักษณะของแอมพลิฟายเออร์สำหรับปฏิบัติการ - เมื่อกระแสเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์สำหรับปฏิบัติการเกินความจุเอาท์พุตปัจจุบัน ค่าแรงดันเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์สำหรับปฏิบัติการจะลดลง และยิ่งกระแสไฟฟ้าเอาท์พุตมากขึ้น แรงดันเอาท์พุตก็จะลดลงมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ในวงจรที่ใช้วิธีการเชื่อมต่อนี้ จำเป็นต้องเชื่อมต่อพินอินพุตสองตัวของตัวขยายข้อผิดพลาดของชิป PWM เข้ากับศักย์ไฟฟ้าคงที่ และศักย์ไฟฟ้าของเทอร์มินัลทิศทางเดียวกันจะต้องสูงกว่าศักย์ของเทอร์มินัลทิศทางย้อนกลับ ดังนั้น แรงดันเอาต์พุตเริ่มต้นของแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาดสูง
