Peran, koneksi dan prinsip kerja optocoupler dalam switching catu daya
1. Metode penyambungan umum dan prinsip kerjanya
Model optocoupler yang umum digunakan untuk umpan balik termasuk TLP521, PC817, dll. Dengan mengambil TLP521 sebagai contoh, artikel ini memperkenalkan karakteristik optocoupler jenis ini.
Sisi utama TLP521 setara dengan dioda pemancar cahaya. Semakin besar arus primer If maka semakin kuat intensitas cahayanya, dan semakin besar arus Ic transistor sekunder. Rasio arus Ic transistor sekunder dengan arus If dioda primer disebut faktor amplifikasi arus optokopler, yang bervariasi menurut suhu dan sangat dipengaruhi oleh suhu. Optocoupler yang digunakan untuk umpan balik menggunakan prinsip bahwa "perubahan arus primer akan menyebabkan perubahan arus sekunder" untuk mencapai umpan balik. Oleh karena itu, dalam situasi di mana suhu lingkungan berubah secara dramatis, karena penyimpangan suhu yang besar dari faktor amplifikasi, umpan balik melalui optocoupler harus dihindari sebisa mungkin. Selain itu, ketika menggunakan optocoupler tersebut, perhatian harus diberikan pada perancangan parameter periferal agar beroperasi dalam pita linier yang relatif lebar. Jika tidak, sensitivitas rangkaian terhadap parameter operasi terlalu kuat, sehingga tidak kondusif bagi pengoperasian rangkaian yang stabil.
Biasanya TL431 dikombinasikan dengan TLP521 dipilih untuk umpan balik. Pada titik ini prinsip kerja TL431 setara dengan penguat kesalahan tegangan internal dengan referensi 2,5 V, sehingga perlu dihubungkan jaringan kompensasi antara pin 1 dan pin 3.
Metode umum pertama dari umpan balik optocoupler adalah Vo sebagai tegangan keluaran dan Vd sebagai tegangan suplai chip. Hubungkan sinyal COM ke pin keluaran penguat kesalahan pada chip, atau sambungkan penguat kesalahan tegangan internal dari chip PWM (seperti UC3525) ke bentuk penguat dalam fase, dan sambungkan sinyal COM ke terminal dalam fase yang sesuai pin. Perhatikan bahwa ground di sebelah kiri adalah ground tegangan keluaran, dan ground di sebelah kanan adalah ground tegangan catu daya chip. Keduanya diisolasi oleh optocoupler.
Ketika tegangan keluaran meningkat, tegangan pada pin 1 (setara dengan terminal masukan terbalik penguat kesalahan tegangan) TL431 meningkat, dan tegangan pada pin 3 (setara dengan terminal keluaran penguat kesalahan tegangan) menurun. Arus primer Jika optokopler TLP521 meningkat, arus keluaran Ic di ujung optokopler yang lain meningkat, penurunan tegangan pada resistor R4 meningkat, tegangan pada pin com menurun, siklus kerja menurun, dan tegangan keluaran menurun; Sebaliknya, ketika tegangan keluaran menurun, proses penyesuaiannya serupa.
Metode sambungan umum kedua ditunjukkan pada Gambar 2. Berbeda dengan metode sambungan pertama, dalam metode sambungan ini, pin keempat optocoupler dihubungkan langsung ke terminal keluaran penguat kesalahan chip, dan penguat kesalahan tegangan di dalam chip. chip harus dihubungkan dalam bentuk dimana potensial terminal sefasa lebih tinggi daripada potensi terminal sefasa. Dengan memanfaatkan ciri khas dari penguat operasional – ketika arus keluaran penguat operasional melebihi kapasitas keluaran arusnya, maka nilai tegangan keluaran penguat operasional akan berkurang, dan semakin besar arus keluaran maka tegangan keluarannya akan semakin menurun. Oleh karena itu, pada rangkaian yang menggunakan metode sambungan ini, kedua pin masukan penguat kesalahan chip PWM perlu dihubungkan ke potensial tetap, dan potensial terminal arah yang sama harus lebih tinggi dari potensial terminal arah sebaliknya, sehingga tegangan keluaran awal penguat kesalahan tinggi.
