开关电源中光耦的作用及应用图解

开关电源中光耦的作用及应用图解
光耦在电路中的主要作用就是实现光电转换、实现隔离，避免输入、输出之间发生互相干扰的情况。在不同的开关电源设计过程中，光耦的作用也是有所不同，与TL431结合使用，是开关电源业界减少控制成本最好的方法。
一、光耦的基本参数
图1中的光耦内部结构由基本的三部分组成：发光二级管、透光绝缘层、光电三极管。通过发光二极管发光，穿透绝缘层到光电转换三极管，实现电流的传输、隔离特性。

图1 光耦内部组成
从图1可以看出，光耦的主要参数有：
1、电流传输比CTR：CTR=I_O/I_F×100%，发光管的电流和光敏三极管的电流比的最小值。
2、绝缘耐压(透光绝缘层)：指光耦保护相关电路及自身免受高压导致的物理损坏能力。
3、LED的驱动电流IF：采用高效率的LED和高增益的接收放大器，可以降低驱动电流的IF，同时较小的IF电流可以降低系统的功耗，并且降低LED的衰减，提供系统长期的可靠性。
4、共模抑制比VCM：指在每微秒光耦能容许的最大共模电压上升、下降率。这个参数主要在工业电机应用中至关重要。例如电机的启动或者制动过程中都会带来极大的共模噪声。
二、光耦在开关电源中的应用
光耦的特点：具有信号单向传输性，从而实现输入端与输出端的电气隔离，即：输出信号对输入端无影响，具有抗干扰能力强、工作特性稳定、高可靠性、传输效率高等优点，通常被应用与开关电源控制回路中。
光耦在开关电源中的典型应用原理：从输出端采样，获取误差信号，然后把信号通过转换、隔离传输到输入端IC的PWM控制器，通过调节PWM占空比的大小，实现高精度稳压输出。

图2 光耦在开关电源中的典型应用
光耦与TL431的组合使用，构成最简单的开关电源控制回路（反馈回路），实现稳压输出，如