光電耦合器的隔離作用是什么?

1.光電耦合器的類型。
光耦合器的主要元件是發(fā)光器件和光敏器件。發(fā)光器件一般是IRLED，受光器件是光敏二極管、光電晶體管、達林頓管、光集成電路等。在高頻開關(guān)電源中，光耦合器的響應(yīng)速度非常快，所以一般采用響應(yīng)快的高速型，延遲時間在500nS以內(nèi)。當(dāng)用于傳輸模擬信號或DC信號時，應(yīng)使用線性光耦合器來減少失真，而當(dāng)傳輸數(shù)字開關(guān)信號時，線性度并不嚴(yán)格。
2.光電耦合器的重要參數(shù)。
①隔離電容一般要求小于1PF。
②直流傳動比CTR一般為20%-300%，越接近常數(shù)，線性度越好，其大小反映了光電耦合器的傳輸容量。
③輸入輸出間的隔離電壓Viso(典型值:1-10kv)和絕緣電阻Riso。
(典型值:1011-1012ω)
④飽和壓降VCES一般小于0.4V..
⑤反應(yīng)速度一般用tPHL和tPLH表示。
3.光電耦合器在開關(guān)電源中的應(yīng)用。
光電耦合器用于控制開關(guān)電源的信號傳輸和隔離，最重要的考慮是其響應(yīng)速度能否滿足要求。假設(shè)開關(guān)頻率為100KHz，開關(guān)周期為10us，光耦傳輸延時初步限定在500ns①以內(nèi)。根據(jù)目前市場上光耦器件的技術(shù)數(shù)據(jù)，能夠滿足這一要求的產(chǎn)品主要有:
由于傳輸開關(guān)信號，所以光耦合器的線性特性并不嚴(yán)格。隔離上述光耦合器的方案有兩種:①使用傳輸延遲在200-500ns之間的器件，電路簡單一點，但延遲稍長一點；②采用傳輸延時小于100ns的數(shù)字光耦，延時短但需要電平轉(zhuǎn)換。根據(jù)這兩種方案設(shè)計的電路如圖所示。
采用光電耦合器隔離(2)的優(yōu)點是:
①占空比可以任意調(diào)節(jié)；
②高隔離耐壓；
(3)抗干擾能力強。目前帶靜電屏蔽的光電耦合器比較好買，強弱電隔離性能很好。另外，光電耦合器是電流型器件，可以有效抑制電壓噪聲；
④傳輸信號范圍從DC到幾兆赫，線性光耦特別適合信號反饋。
它的缺點③是:
(1)全橋拓撲中有4個開關(guān)器件，需要3-4個光電耦合器，每個光電耦合器需要一個獨立的電源，增加了電路的復(fù)雜度，增加了成本，降低了可靠性；
(2)由于光電耦合器傳輸延時大，為了保證開關(guān)器件的開關(guān)精度，需要使所有路徑的結(jié)構(gòu)參數(shù)一致，使所有路徑的延時一致，這往往很難做好；
光耦開關(guān)速度慢，對驅(qū)動脈沖的前沿和后沿造成較大延遲，影響控制精度。