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如何进行光耦电路的设计

编辑:Simone 2024-11-20 14:54:46 573 阅读

如何进行光耦电路的设计

光耦是一种常用的隔离器件,常见电路设计如下图所示,下面将以光耦TCMT1107为例介绍如何一步一步的完成光耦电路的设计。

首先,在手册中找到光耦的最大正向电流IF和最大输出集电极电流IC。

如下图所示,光耦TCMT1107的

最大正向电流为60mA。

最大输出集电极电流IC为50mA。

确定最小初级电阻

在手册中找到前向电压和前向电流的关系曲线,用来确定初级最小限流电阻。

如下图所示,光耦TCMT1107在最大正向电流IF=60mA的时候,前向电压约为1.2V。

如果初级供电电压为3.3V时,最小初级限流电阻应该为(3.3-1.2)/0.06=35Ω;

如果初级供电电压为5V时,最小初级限流电阻应该为(5-1.2)/0.06=69Ω;

以此类推。

实际电阻取值必须大于这个电阻值,以保证光耦不损坏。

确定初级电阻Rs

下图1为光耦ton和toff与IF的关系,如没有具体的ton和toff的要求,我们就取5mA。

再根据图2得到IF=5mA下的VF约为1.1V。

如果现在的初级工作电压为5V,则初级电阻为:

Rs=(5-1.1)/0.005=780

取一个标准值820Ω。

确定最小次级电阻

在第一步中,已经知道了最大集电极电流IC为50mA,那么

如果次级供电电压为3.3V时,最小次级限流电阻应该为3.3/0.05=66Ω;

如果次级供电电压为5V时,最小次级限流电阻应该为5/0.05=100Ω;

以此类推。

以上计算是在忽略VCE的情况下得到的。由于VCE一般比较小且非线性,所以在这里忽略。

实际电阻取值必须大于这个电阻值,以保证光耦不损坏。

确定实际次级电阻RL

如下图所示,次级电流IC会影响次级的ton和toff,如没有具体的ton和toff的要求,我们就取5mA。

如果现在的初级工作电压为5V,则次级电阻为:

RL=5/0.005=1kΩ

测试并调整

实际电路可能还需要进行调整。

如果想要提高上升时间的话,可以逐步降低初次级电阻,但是要注意功耗和最小电阻取值。

如果电阻取值太大,前向电流太小,可能会出现无法导通的情况,此时应降低电阻值。

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