【導讀】電路設計中,光耦電路屬于一個分支,但是同樣受到設計者的廣泛關注。本文就以IPM驅動光耦電路作為設計實例,解析了限流位置對電路的影響。
圖1良例:光電二極管的陰極一側接限制電流
圖2不良例:在光電二極管陽極一側接限流電阻
如圖1、圖2所示,不難看出其中C1、C2是光耦寄生電容,良例中A點的電位在信號切換過程中變化相對B點要小,因此i1要比i2小很多,所以對后級電路的干擾同樣較小。環(huán)路1中電流沒有突變,而環(huán)路2中存在較大的di/dt,同理A電電壓較B點電壓變化率小的多,綜合分析來看良例的效果是較好的。
圖1與圖2兩個電路的參數(shù)是完全相同的,從門輸出口+寄生電容來看,圖2的電阻被光偶二極管單向導電切斷。
實際上,就算去掉并接電阻和二極管之后,電路也是可以照常運行的,但存在前提條件。在供電電源正負極連接正常和輸入低頻率開關信號的前提下,電路可以正常工作。
反向并接1N4148的意義在于保護光耦不承受反向電壓的危害。異常情況下,外部控制電源反接時通過4148形成通路,將反向電壓嵌位于0.6V左右。4148在這里起到輸入電壓嵌位消減反向電壓的保護作用。反向電壓輸入值達一定幅度后,超過光耦輸入側發(fā)光二極管的安全工作區(qū),有可能導致光耦損壞。4148是為了應對這一異常情況而設的。正常工作時,4148處于不工作的閑置狀態(tài)。
并接1.8k電阻的作用:半導體器件的PN結中有結電容的存在,具有對電荷存儲的作用,這使得器件的工作頻率變低,響應變慢。通過并接電阻與提供結電容的電荷泄放通路,可以提高響應速度,在輸入高速開關量信號時,才可以看出此電阻的作用。能顯著提高器件的反應速度。并接電阻還有另一個作用,是將輸入電路由“高阻態(tài)”變?yōu)?ldquo;低阻態(tài)”,消解異常噪波,提高抗干擾能力。
總的來說,將兩個電阻替換為一個電阻是沒有問題的,目前市面上很多產品也是僅僅使用一個電阻。采用兩個電阻的設計者可能出于以下考慮,如控制引線連接過長,有了電感效應,就會有電壓尖刺輸入,兩只電阻為電感補償電阻,使回路盡量呈現(xiàn)阻性而不是呈現(xiàn)感性。
本篇文章以兩個對比的電路為例,針對限流電阻位置對光耦電路的影響問題進行了全面的介紹,希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲,并應用到自己的設計中去。
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