大功率開關(guān)電源以及現(xiàn)在PD快充,總會(huì)見到光耦這個(gè)安規(guī)器件,且也是安規(guī)認(rèn)證中不可缺的一個(gè)器件,今天就班門弄斧介紹下這個(gè)安規(guī)器件;
光耦,也叫光電耦合器,或者光電隔離器,它是由紅外發(fā)射二極管與接收二極管或者三極管晶閘管等組成,根據(jù)應(yīng)用不同接收部分的可以更改為其他的半導(dǎo)體器件,當(dāng)然,還有就是我們?nèi)庋勰芸吹降沫h(huán)氧樹脂,通常有白膠跟黑膠,每個(gè)廠家工藝不同,用料不同;
那么問題來了,什么是隔離,為什么需要隔離?
隔離是指電荷無法通過由一個(gè)電路轉(zhuǎn)移到另一個(gè)電路,雙方只能靠其他的方式交換信息;
為什么需要隔離,為了抑制電壓的突變,共模電壓、高低電平等,以及需要符合安全和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。
光耦的主要選型參數(shù);
1.絕緣耐壓(Viso);
2.電流傳輸比(CTR);
3.LED端的驅(qū)動(dòng)電流(IF);
4.受光側(cè)電壓(Vceo,Veco);
5.輸出傳輸延時(shí)參數(shù)(tPLH/tPHL)、脈寬失真(PWD);
6.共模抑制比(CMR);
下面兩張圖片某公司產(chǎn)品選型手冊(cè)上數(shù)據(jù),可以看到有兩種不同的參數(shù),圖一就是我們常用的電晶體光耦,圖二是高階光耦;
圖一
圖二
1.絕緣耐壓(Viso):目前常用的封裝是3750V跟5000V(現(xiàn)在還有隔離電壓10KV以上的光耦器件推出),這個(gè)參數(shù)的定義是由安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)定義的,相信大家也都不陌生,IEC(國際電工委員會(huì)),VDE(德國電工協(xié)會(huì)),UL(美國安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室公司)等,當(dāng)然還有國標(biāo)3C以及CQC,絕緣電壓主要是有爬電距離跟電氣間隙決定,關(guān)于電氣間隙跟爬電距離就不再解釋了,電源行業(yè)的同仁們應(yīng)該都知道這個(gè)參數(shù);
2.電流傳輸比(CTR):電流傳輸比是有一個(gè)固定的范圍,影響CTR值得參數(shù)有很多,從原材料端來講,LED的效率、內(nèi)部環(huán)氧樹脂的透光率、受光源的效率以及放大器的增益,從實(shí)際應(yīng)用來講,跟IF驅(qū)動(dòng)電流以及環(huán)境溫度有關(guān),并會(huì)隨著使用的時(shí)間逐漸衰減,跟LED類似,存在光衰現(xiàn)象,CTR值計(jì)算公式 =Ic÷If×100%;
一般電源行業(yè)以及快充行業(yè)會(huì)選擇B檔跟C檔兩種范圍
3.LED端的驅(qū)動(dòng)電流(IF):采用高效LED和高增益接收電路,能夠降低驅(qū)動(dòng)電流,從而降低功耗,一般規(guī)格書定義是5mA,一般實(shí)際使用中不會(huì)用到5mA參數(shù),會(huì)比這個(gè)參數(shù)更?。?/p>
4.受光側(cè)電壓(Vceo,Veco):這部分電壓指的是受光源側(cè)兩端的電壓,每個(gè)廠家不同,電壓會(huì)有區(qū)別,這個(gè)就需要結(jié)合自身電路去選取合適的參數(shù);
5.輸出傳輸延時(shí)參數(shù)(tPLH/tPHL)、脈寬失真(PWD):這類參數(shù)一般在工業(yè)應(yīng)用比較多,例如:高速光耦對(duì)于這個(gè)時(shí)間會(huì)有要求,對(duì)于傳輸速率有要求的,需要關(guān)注這個(gè)參數(shù),一般普通的816或者817傳輸速率為10K以下;
6.共模抑制比(CMR);共模抑制比在每個(gè)微秒光耦能夠容許最大共模電壓的上升或者下降率,這個(gè)參數(shù)也是針對(duì)工業(yè)應(yīng)用中,比如電機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)過程中都會(huì)帶來極大的共模噪聲。