電圧コンバータにおける熱補償フォトカプラのアプリケーション。パート 2. スキーム、説明

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電圧コンバータにおける熱補償型フォトカプラの応用。パート 2. 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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車載 PN に適用できる最も単純なアナログフォトカプラデカップリングは、分周器 - フォトカプラ - ION です。ランプにシングルサイクルで電力を供給するための実際の PN のフラグメント (クラス A) が示されています。ツェナーダイオード (39V) のサポートにより、フォトカプラの温度不安定性の影響が実質的に排除されます。しかし、その代償として、チェーン全体の伝達係数が増加し、出力信号がほぼ線形となる入力電圧の範囲が狭まります。クラス A では、これはなくなりました (代替の「バランス型」バージョンの入力範囲はより広くなります)。しかし、クラス B トランジスタアンプでは、負荷電流リップルの影響により、広い入力電圧範囲を備えたより線形なセンサーが必要になります。

この素晴らしい XNUMX オプトロン回路は、Uldis のオンボードアンプの電圧コンバータに関する出版物 (uldis.narod.ru) で初めて私の目に留まりました。したがって、一対のフォトカプラでは、完全にガルバニック絶縁された入力部 (PWM コントローラ) と出力部 (フィルタと負荷) を備えたコンバータに熱補償された電圧フィードバックが実装されます。

電圧コンバータにおける熱補償型オプトカプラ絶縁の適用

単にフォトカプラをクエンチング抵抗器と直列に接続することは、家庭用機器では許容されますが、基板ではまったく許容されません。フォトカプラの伝達係数の温度依存性 (常に負であり、0.5 度あたり約 1 ～ 621%) により、安定点は非常に遠くに変動します。グラフ (TLP25 データシートから切り取ったもの) から、-75℃ および +1℃ での伝達係数は、入力電流 1.7..5 mA (TK 25 ～ 0.5% / 度) および 0.8 の場合、1:2.5 の関係にあると推定できます。 5 mA (TC 0.7 ～ 1.5% 度) 未満の電流の場合:5。ちなみに、メーカーが推奨する入力電流 (LED) がわずか 16..XNUMXmA であるのはそのためです。ドリフトは最小限です。

電圧コンバータにおける熱補償型オプトカプラ絶縁の適用

熱補償回路は、1 番目のフォトカプラ (図 A2) が 1 次回路の電流を盗み、盗まれたフロートのシェアが 2 次フォトカプラの電流と同じ TC になるため、回路全体の TC を低減します (図A3)。伝達係数 A2、A2 が K (かなり許容範囲内)、つまりエミッタフォロワの電流減衰係数 D = RXNUMX / RXNUMX に等しいと仮定すると、最も単純な方程式を解き、RXNUMX (出力) を流れる電流とエミッタフォロワの電流の比を求めます。入力LED。

温度依存性 K=K0-B(T-T0) (K0 は T0=+25C での値、B は温度係数) を代入すると、温度の方程式を解き、出力分圧器 D の最適な係数を見つけることができます。通常の変化範囲 B (0.5 ～ 1.5%/度) では、最適係数 D は K0 の 0 乗にほぼ等しくなります。温度範囲の端での制御誤差は、KXNUMX が増加するにつれて減少します。一般に、NFB 回路全体の伝達係数のドリフトを、補償されていない分周器と比較して XNUMX 分の XNUMX に減らすのが現実的です。

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K0 = 1、B=0.5% : D=1..1.5 (-25..+75С の範囲の調整誤差は 7% 以下)

K0 = 0.5、B=0.5% : D=0.25..0.4 (制御誤差 4%)

K0 = 1、V=1% : D=1..1.2 (制御誤差 12%)

K0 = 2、V=1% : D=4.4 (制御誤差10%)

K0 = 4、V=1% : D=17 (制御誤差10%)

Uin = 250V、コントローラ基準レベル Uref = 5.0V、K0 = 3 の定格の計算。入力回路電流を可能な限り最小 (5 mA) に設定すると、R1 = 250V/5mA > 47kΩとなります。 1% 過電圧における消費電力 R25 P=(300V)^2/47k=1.9W。 D=3^2=9 (X = 1.5) を選択します。 R2 を流れる電流は X*Iin=7.5mA、R2 両端の電圧は Uref+Ube=5.0+0.6=5.6V、R2=5.6V/7.5mA > 750 オームです。 R3 = DR2 > 6.8 kΩ。 +12V バッテリーからの 8.5 次回路の総消費電流は 1 mA です。アクティブデバイスによって消費される最大電力はトランジスタ A7.5 にかかり、12mA * (5.6V-50V) > XNUMXmW に等しくなります (すべて正常)。

著者: ウルディス; 出版物: uldis.narod.ru

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