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<P> 改進光耦電路,可以提升零電壓測量的精度。</P> <P> 有不同潛路工作的電路中,用光耦建立電流隔離看上去似乎很簡單。光耦從隔離電路中獲取能量,由于LED老化,開關相對慢且不穩定。若不用光耦,可使用如Analog Devices公司的ADUM12xx或Texas Instruments 公司的ISO72x替代。本設計方案闡述了一個簡單改進光耦電路的方法。</P> <P> 圖1顯示了兩個通用的0V同步交流設計。通過光耦負載電阻的減少,開關變得更慢更不確定,但減少了光耦的LED電流,嘗試減少隔離電路中的能量消耗。為實現更快更迅速的開關,將不得不犧牲能量效率;然而,由于能量效率和交流電壓大小的反向關系,這個犧牲的好處是有限的。</P> <P> <IMG src="/uploadfile/newspic/2008/200801/20080107142657281.jpg" border=0></P> <P> 光耦的LED在近似全交流循環過程中超乎尋常的幾乎連續發光,導致功耗效率低,且使光耦老化得相對較快:一個顯著的缺點是過原點誤差過大且幾乎不可控;電路的靈敏度范圍依靠光耦的參數。圖1的設計不是一個理想方案。就效率而言,依靠光耦的電流轉換率和交流幅值,它們能輸出5到100 mA。</P> <P> 圖2的設計克服了能耗過大、不確定開關和LED老化的問題。它非常適用于寬交流范圍的應用。與圖1的電路相比,圖2的LED只在過原點附近發光,且由前置充電電容接收能量,所以通過10到100的因數減少平均電流消耗。設計也提供更快、更確定和更敏銳的開關。更甚者,希望延緩LED老化。圖1中電阻R1和R2消耗的熱功率不小于1.5W,所以在同一電路板區域用0.1W設備替換外部器件(圖2)。</P> <P> <IMG src="/uploadfile/newspic/2008/200801/20080107142712215.jpg" border=0></P> <P> 電路的主要部分由幅值檢波器D1、電容C1和Schmitt觸發器Q1/Q2組成,控制流過光耦的LED電流。D2和D3穩定Q2的基電壓,從而其集電極電流驅動光耦。電容C1通過R1、R2和D1充電。</P> <P> 幾乎所有交流周期中,除了過原點附近,Q1為開,Q2為關。然后,接近過原點時, <BR>Schmitt觸發器Q1和Q2的狀態改變,Q2以恒定的電流卸放電容C1,因為由Q2、D2、D3、R5和R6組成的電路按I=(2×VD–VBE2)/R6穩定電流,在這里VD為D2或D3上的電壓降,VBE2為Q2的基射極電壓。</P> <P> 一些應用不需要Schmitt觸發器固有的磁滯性;圖3顯示了這樣的一個設計。它也顯示了怎樣處理不需要的D1最小反轉電流。然而,電路更適用于純同步和非晶閘管控制。由于LED電流的穩定性,這些設計使輸入交流電壓的范圍擴大,其有利于多標準交流供電設計;有機會在LED沒有過載危險的情況下設置LED電流;減少光耦不穩定的影響。這樣設計的另一個優勢為其固有更安全的特性。在其終端短路的情況下,光耦在隔離與非隔離側之間傳遞的電流比圖1電路中少10到100倍。光耦也有優勢。由于低占空比,可以不損失功率而任意減少光耦負載電阻R8的值。這個減少將使過原點誤差降低。</P> <P> <IMG src="/uploadfile/newspic/2008/200801/20080107142728332.jpg" border=0></P>
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