實例講解如何得到精確的光耦匹配電阻值

在電子電路設(shè)計中，有時會對光耦的輸入輸出匹配電阻值有較為精確的需求。但是對于缺乏經(jīng)驗的設(shè)計者來說想要取得精確的光耦匹配電阻值是比較困難的，那些重點(diǎn)參數(shù)才是需要格外關(guān)注的?在計算過程中需要注意什么?在本文中小編將通過一個例子來為大家進(jìn)行解釋。

假設(shè)光耦為PS2801，光耦輸入端(發(fā)光二極管)加電壓3.3V，輸出端(三極管端)加電壓5V，那么兩端的電阻如何計算?需要從哪些參數(shù)來決定呢?

關(guān)于光耦輸入出端的電阻的計算，首先要做的就是將“最佳狀態(tài)”定義好。也就是在輸入經(jīng)過光耦隔離后，輸出波形一致。因為光耦的電流傳輸比容易受溫度環(huán)境因素而變化，致使如果選擇光耦兩端電阻匹配不好的話，也會使波形變形?？赡艹霈F(xiàn)產(chǎn)品在不同溫度環(huán)境的工作的不穩(wěn)定，時而波形失真，時而波形很好的情況。

光耦兩邊電阻影響波形的因素，一個是影響上升沿，一個是影響下降沿。通過實驗，把烙鐵頭子放在芯片上之后波形就會出現(xiàn)變形。而光耦的電阻，可以用datasheet上的參數(shù)和曲線來確定，如果提供的曲線工作范圍不對稱，就可以根據(jù)自己的需要來測定。

下面使用datasheet進(jìn)行了一下試運(yùn)算，來為大家作為參考。

1、確定‘過驅(qū)動’倍數(shù)，就是為了讓三極管飽和導(dǎo)通必須加大驅(qū)動電流若干倍。

(1)、假設(shè)LZ的型號是PS2801K，則CTR=300%to600%，所以，這一項需要過驅(qū)動2倍。

(2)、溫度影響，按溫度范圍-55to+75計算，約1.10/0.8=1.375，這一項需要過驅(qū)動1.375倍。

(3)、老化影響，按If=5mA，Ta=60，約1.0/0.6=1.67，這一項需要過驅(qū)動1.67倍。

總的過驅(qū)動倍數(shù)=4.58。

圖1

圖2

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實例講解如何得到精確的光耦匹配電阻值2016-05-16 09:35 來源：電源網(wǎng)綜合 作者：鈴鐺

2、確定三極管的負(fù)載電阻，主要和信號頻率有關(guān)。LZ是9600通訊，最短脈沖時間=104uS。信號經(jīng)過ps2801之后，高低電平的時間參數(shù)不能有太大的變化，取20%即20uS?？磪?shù)定義，必須同時滿足td+tr20uS，ts+tf20uS。

圖3

(1)

(2)

圖4

圖4是兩張對比圖，為負(fù)載電阻和開關(guān)時間的關(guān)系。左邊的是Ic，但看不出過驅(qū)動倍數(shù)所以不能使用。

看圖4(2)，R=800時，ts+tf約為20uS。還要看一下過驅(qū)動倍數(shù)，(5mA*236%)/(5v/0.800)=1.888倍，和實際要求4.58倍不符。最好自己加大If實測ts和tf?，F(xiàn)在估算一下，過驅(qū)動倍數(shù)每增加1倍，ts、tf大約增加1倍(放了一定的余量)，所以R必須減小為800*(1.888/4.58)=330，確定負(fù)載電阻R=330。

以上，就是光耦輸出輸入兩端的電阻的大概計算方向，以及有哪些重要的參數(shù)是需要特別進(jìn)行注意的。在實際設(shè)計過程中遇到此類問題的朋友不妨花上幾分鐘來閱讀本文，從而在計算光耦電阻時能夠有效地避免一些不必要的時間浪費(fèi)。