光耦(OPTO)反馈调试总结

序言

最近一直想把变压器和光耦搞明白,成功调试出一个双管正激后总算有点成果了,虽然这个双管正激效率实在不对劲(只有68% :P)。

第一步 理解

了解光耦,深入光耦,成为光耦!光耦本质就是个发光二极管+光敏三极管,工作原理也不难理解,发光二极管越亮,光敏三极管能流过的电流越大!注意!这里是电流越大,这样更容易理解。使用光耦的目的就是为了实现电气隔离,你也不想220V窜到电脑里面吧(XP

那么现在我们就要基于光耦搭建一个反馈回路,实现隔离控制。

首先我们要明白,光耦可以理解为一个电流控制器件,比如MOS管为电压控制,三极管为电流控制这样。而电压控制才是更好的选择,因为更稳定可控,所以控制链路应该为:
电压(控制输入)->电流(光耦LED)->光->电流(光耦光敏三极管)->电压(控制输出)

第二步 设计

啊哈!所以我们有了这个非常常见的电路

VCC_FB和VCC_OUT可以连在一起然后连接到输出,也可以分开,这取决于VCC_FB的电压有多高,如果太高了(比如55V),R11的功率就会太大,这时候就可以接其他低一点的电压(比如辅助绕组)

FB_V连接到PWM芯片的FB或者COMP脚。

光耦右边一片就是实现了电压控制电流的电路,进而控制发光二极管的亮度。左边就没什么好说的,电流流过R15,产生压降然后送给PWM控制芯片

整体逻辑是围绕在TL431实现的,首先TL431是基准电压芯片,他内置了一个较高稳定性的恒压源,大部分为2.5V(也有1.5V的,以数据手册为准,以下都是以2.5V来说明),在TL431的1脚做一个分压器,以额定输出电压为准,计算分出来一个2.5V,如果1脚的电压高于2.5V,流过23脚的电流就会增加,继而发光二极管更亮,流过光敏三极管的电流越多,R15上的压降越大,PWM控制芯片就知道了输出电压超过设定值了,所以降低PWM占空比,实现了整体控制。

第三步 计算

R12和R18就是个分压器,不会有人不知道怎么算吧,不会吧不会吧

\(FB2=Vout * \frac{R12}{R18}\)

R11的计算,先定一下光耦的IF,大概5-20mA,取10mA,VF=1.2V(发光二极管压降)

\(R11= \frac{(VCCFB-2.5V-1.2V)}{10mA}\)

R13的计算,主要看TL431的最低工作电流,大概为1mA

\(1mA=\frac{VCCFB}{R11+R13}\)

C8C9R16别问我我不知道,阿巴阿巴,这涉及到动态响应计算,零极点啥的,我还不明白,但是值搞大点坏处不大,就是动态响应慢点,现在这个阶段做出来的电源也不指望插个笔记本或者显卡,对吧。

R14R15待定,我不知道怎么算,但是我认为这两个阻值是通用的不需要改变

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Source: github.com/k4yt3x/flowerhd
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