線性光耦應用電路圖一:線性光耦HCNR200/201應用電路

如上圖為線性光耦HCNR200/201應用電路。設輸入端電壓為Vin,輸出端電壓為Vout,光耦保證的兩個電流傳遞系數(shù)分別為K1、K2。
線性光耦應用電路圖二:變頻器線性光耦a7840電流檢測電路
國產(chǎn)小功率其u、v、w相輸出電流,多由分流電阻(或電流采樣電阻)上取得,分流電流將流經(jīng)電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷航敌盘?,再由線性光耦a7840進行8倍電壓信號放大、后級差分放大器進一步放大處理后,交由電流檢測后級電路進一步“細化”,得到過載、接地、電流顯示等相關(guān)電流檢測信號。

圖一常規(guī)a7840電流檢測路

圖二另類電流檢測前級電路
圖一,為常見電流檢測前級電路的經(jīng)典模式,a7840為差分輸入、差分輸入電路結(jié)構(gòu),靜態(tài)(電流信號為零時)a7840的輸出端6、7兩腳電壓皆為2.5v(即差壓值為0v),運放電路輸出端7腳電壓為0v;運行中和故障信號輸出時,a7840的輸出端6、7兩腳電壓相向偏離2.5v(即有了差分電壓輸出),兩輸出端最大輸出電壓為最大幅度為2.5v(此時如6腳為1.3v,7腳為3.8v)。運放輸出端最大輸出電壓值約為8v左右。
檢修動作,其實是對靜態(tài)電壓的“修正”。上電后誤報oc故障,測運放輸出端7腳的電壓不為0v,說明該級電路有錯誤的過載信號輸出,故障不外乎a7840、運放損壞或a7840輸入回路異常、輸入供電丟失等原因。檢修目的,是達到使運放輸出端的電壓值恢復正常的0v而已。
接手一臺小功率機器,上電報過載故障,依據(jù)故有檢修思路,上電即測a7840后級運放電路的輸出狀態(tài),兩路均為2.35v,感覺有點不對了。測a7840的6、7腳,均為2.5v,是對的。仔細檢查后級運放電路的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)a7840的6腳空置,再運放電路的同相輸入端由r30、r31對+5v分壓取得2.5v的基準比較電路壓,實際電路如圖二所示,與圖一有所不同。該電路靜態(tài)電壓輸出為2.35v(象征著零電流水平),是對的。運行中,形成以2.35v為基準的在其上下變化的交變電流檢測信號。
由此判斷,誤報過載故障,不在如圖二所示的前級電路檢測電路,應檢查igbt驅(qū)動電路,或電流檢測的后級電路。確立檢修方向后,很快將故障修復。
線性光耦應用電路圖三:在程控電壓源的應用

圖中,LF356為放大器(1),中間兩個光電耦合器由TLP521-2構(gòu)成,后面四個放大器由LF347構(gòu)成。
線性光耦應用電路圖四:檢測電路中應用
在某隨動檢測系統(tǒng)中,需要用檢測板對系統(tǒng)中的各電路板的參數(shù)進行監(jiān)測,以對工作不正常的電路板給出故障指示,并用單片機來處理檢測結(jié)果。由于實際工作環(huán)境比較惡劣,為了防止干擾信號由采集信道進入檢測板及保證單片機系統(tǒng)工作正常,筆者采用光電耦合器來實現(xiàn)信號的傳輸。由于光電耦合器的發(fā)光二極管為電流驅(qū)動器件,因而應以電流環(huán)路的形式進行傳送,而且電流環(huán)路是低阻抗電路,它對噪聲的敏感度較低,因此提高了電路的抗干擾能力。有時干擾噪聲雖有較大的電壓幅度,但其能量小,所以只能形成微弱的電流,而光電耦合器輸入部分的發(fā)光二極管是在電流狀態(tài)下工作的,只有在通過一定強度的電流時才能發(fā)光,因此,即使有很高電壓幅值的干擾,也會因其所形成的電流大小而被抑制掉。

在實際檢測電路的某一采集信道中,如需對一組差動輸入信號進行檢測,可將電路接成如圖3所示的連接方式。圖中,通過放大器N1可將輸入的差動信號變?yōu)閱芜呅盘柡筝敵觥S捎诙O管V1和V2的作用,當輸入信號為正時,V2導通,V1截止,放大器N2呈開環(huán)狀態(tài),光耦N5工作,N4關(guān)斷;而當輸入信號為負時,則正好相反。當HCNR201的第3、4端的光敏二極管受光后,其輸出信號將反饋到放大器的輸入端,以提高光耦的線性并減少溫漂。第5、6端輸出的信號經(jīng)運放放大后輸出。電位器RP1的作用是調(diào)節(jié)運放輸入偏置電流的大小。電容C2、C3為反饋電容,可用于提高電路的穩(wěn)定性,消除自激振蕩,濾除電路中的毛刺信號,降低電路的輸出噪聲,其容值可根據(jù)電路的頻率特性來選取。放大器N6的作用是把光耦輸出的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栆怨┖蠹夒娐肥褂茫⒃鰪娯撦d驅(qū)動能力,降低輸出阻抗。調(diào)整電阻RP2的值可以調(diào)整信道的增益。
線性光耦應用電路圖五:隔離放大器

線性光耦應用電路圖六:電流采樣中的應用
HCNR200工作在光電壓模式下的檢測電流電路如圖3所示,信號為正極性輸人,正極性輸出。R.、R2、R3、C1的作用與在光電導模式下的作用基本相同。放大器A1調(diào)節(jié)電流l。當輸人電壓V:增加時,人增加,同時放大器A1“+”輸人端電壓增加,促使電流l增加。由于DI與D2之間的聯(lián)系,兒就會把“+”輸入端電壓重新拉回0V,形成負反饋。如果放大器A1的輸人電流很小,那么流經(jīng)R的電流就為Vm/R=I。顯而易見,1與Vmn之間是線性比例關(guān)系。1穩(wěn)定線性變化,I也穩(wěn)定線性變化。因為D3受到D1光照,I也跟著穩(wěn)定線性變化。放大器A2和電阻R2將h轉(zhuǎn)化成電壓Vow=hxR2。

圖三
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