开关电源内光耦隔离的常见接线法 _知识百科

开关电源常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。这里以TLP521为例，介绍这类光耦的特性。 TLP521的原边相当于一个发光二极管，原边电流If越大，光强越强，副边三极管的电流Ic越大。副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数，该系数随温度变化而变化，且受温度影响较大。
作反馈用的光耦正是利用原边电流变化将导致副边电流变化来实现反馈，因此在环境温度变化剧烈的场合，由于放大系数的温漂比较大，应尽量不通过光耦实现反馈。此外，使用这类光耦必须注意设计外围参数，使其工作在比较宽的线性带内，否则电路对运行参数的敏感度太强，不利于电路的稳定工作。通常选择TL431结合TLP521进行反馈。这时TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5V的电压误差放大器，所以在其1脚与3脚之间，要接补偿网络。

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开关电源常见的第1种接法，如上图所示：Vo为输出电压， Vd为芯片的供电电压。 com信号接芯片的误差放大器输出脚，或者把PWM芯片（如UC3525）的内部电压误差放大器接成同相放大器形式， com信号则接到其对应的同相端引脚。注意左边的地为输出电压地，右边的地为芯片供电电压地，两者之间用光耦隔离。
该工作原理是当输出电压升高时， TL431的1脚（相当于电压误差放大器的反向输入端）电压上升， 3脚（相当于电压误差放大器的输出脚）电压下降，光耦TLP521的原边电流If增大，光耦的另一端输出电流Ic增大，电阻R4上的电压降增大， com引脚电压下降，占空比减小，输出电压减小。反之，当输出电压降低时，调节过程类似。

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开关电源常见的第2种接法，如上图所示：与第1种接法不同的是，该接法中光耦的第4脚直接接到芯片的误差放大器输出端，而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反相端电位的形式，利用运放的一种特性。当运放输出电流过大（超过运放电流输出能力）时，运放的输出电压值将下降，输出电流越大，输出电压下降越多。因此，采用这种接法的电路，一定要把PWM芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上，且必须是同向端电位高于反向端电位，使误差放大器初始输出电压为高。
该工作原理是当输出电压升高时，原边电流If增大，输出电流Ic增大，由于Ic已经超过了电压误差放大器的电流输出能力， com脚电压下降，占空比减小，输出电压减小。反之，当输出电压下降时，调节过程类似。

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开关电源常见的第3种接法，如上图所示：与图1基本相似，不同之处在于图3中多了一个电阻R6 ，该电阻的作用是对TL431额外注入一个电流，避免TL431因注入电流过小而不能正常工作。实际上如适当选取电阻值R3 ，电阻R6可以省略。调节过程基本上同图1接法一致。

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开关电源常见的第4种接法，如上图所示：该接法与第2种接法类似，区别在于com端与光耦第4脚之间多接了一个电阻R4 ，其作用与第3种接法中的R6一致，其工作原理基本同接法2 。
在光耦反馈设计中，除了要根据光耦的特性参数来设置其外围参数外，还应该知道，不同占空比下对反馈方式的选取也是有限制的。反馈方式1、3适用于任何占空比情况，而反馈方式2、4适合于在占空比比较小的场合使用。
在一般隔离模块电源中，采用光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。
【开关电源内光耦隔离的常见接线法】