热补偿光电耦合器在电压转换器中的应用。第 2 部分。方案，描述

热补偿光耦合器在电压转换器中的应用。第2部分.无线电电子电气工程百科全书

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适用于汽车 PN 的最简单的模拟光耦合器去耦是分压器-光耦合器-ION。给出了为单周期管（A 类）供电的真实 PN 的片段。对齐纳二极管（39V）的支持实际上消除了光耦合器温度不稳定的影响。但代价是什么：代价是增加整个链路的传输系数并缩小输出信号或多或少线性的输入电压范围。在 A 类中，这种情况消失了（替代的“平衡”版本具有更宽的输入范围）。但在 B 类晶体管放大器中，负载电流纹波的影响需要具有更宽输入电压范围的线性传感器。

这个美妙的双光管电路第一次引起了我的注意，是在 Uldis 的关于其板载放大器的电压转换器的出版物 uldis.narod.ru 中。因此，在一对光耦合器上，在具有完全电隔离输入部分（PWM 控制器）和输出部分（滤波器和负载）的转换器中实现热补偿电压反馈。

热补偿光耦隔离在电压转换器中的应用

简单地将光耦合器与淬火电阻串联在家用设备中是可以接受的，但在船上是完全不可接受的。由于光耦合器传输系数的温度依赖性（它始终为负，每度约 0.5 - 1%），稳定点会浮动得很远。从图表（摘自 TLP621 数据表）可以估计，对于 25..75 mA（TK 1-1.7%/deg）的输入电流和 5，-25C 和 +0.5C 时的传输系数相关性为 0.8:1。：2.5，电流低于 5 mA（TC 0.7-1.5% deg）。顺便说一句，这就是为什么制造商推荐的输入电流（LED）仅为 5..16mA - 漂移很小。

热补偿光耦隔离在电压转换器中的应用

热补偿电路降低了整个电路的TC，因为第二个光耦合器（图A1）窃取了初级电路的电流，并且窃取的份额与初级光耦合器具有相同的TC（如图 A2 所示）。假设传输系数A1、A2等于K（完全可以接受），射极跟随器的电流衰减系数D=R3/R2，我们求解最简单的方程，得到流经R2（输出）的电流与输入 LED。

通过代入温度依赖性 K=K0-B(T-T0)，其中 K0 是 T0=+25C 时的值，B 是温度系数，您可以求解温度方程并找到输出分频器 D 的最佳系数在正常变化范围B（0.5-1.5%/deg）内，最佳系数D约等于K0的平方。温度范围边缘的控制误差随着 K0 的增加而减小。一般来说，与未补偿的分压器相比，将整个 NFB 电路的传输系数漂移降低五分之一是现实的。

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K0 = 1, B=0.5% : D=1..1.5（调节误差在-25..+75С范围内不超过7%）

K0 = 0.5, B=0.5% : D=0.25..0.4 (控制误差4%)

K0 = 1, V=1% : D=1..1.2 (控制误差12%)

K0=2，V=1%：D=4.4（控制误差10%）

K0=4，V=1%：D=17（控制误差10%）

计算额定值时，Uin = 250V，控制器参考电平 Uref = 5.0V，K0 = 3。我们将输入电路电流设置为尽可能最小值 (5 mA)，然后 R1 = 250V/5mA > 47kΩ。 1% 过压时 R25 的功耗 P=(300V)^2/47k=1.9W。选择 D=3^2=9（则 X = 1.5）。通过R2的电流为X*Iin=7.5mA，R2两端的电压为Uref+Ube=5.0+0.6=5.6V，R2=5.6V/7.5mA > 750欧姆。 R3 = DR2 > 6.8 kOhm。 +12V 电池次级电路的总电流消耗为 8.5 mA。有源器件消耗的最大功率落在晶体管A1上，等于7.5mA * (12V-5.6V) > 50 mW（一切正常）。

作者：乌尔迪斯；出版：uldis.narod.ru

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