Главная » Питание
Призовой фонд
на январь 2017 г.
1. 1000 руб.
Radio-Sale
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 600 руб.
От пользователей
4. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник

Применение термокомпенсированной оптронной развязки в преобразователях напряжения

5-117-1.gif

Простейшая аналоговая оптронная развязка, применимая в автомобильных ПН - делитель-оптрон-ИОН. Приведен фрагмент реального ПН для питания лампового однотактника (в классе А). Подпорка на стабилитроне (39В) практически исключает влияние температурной нестабильности оптрона. Но какой ценой: ценой роста коэффициента передачи всей цепочки и сужения диапазона входных напряжений, при которых выходной сигнал более-менее линеен. В классе А это прошло (альтернативный "балансный" вариант имеет более широкий входной дипазон). А вот в транзисторном усилителе в классе Б - влияние пульсаций тока нагрузки требует более линейного датчика с широким диапазоном входных напряжений.

Впервые эта замечательная двухоптронная схема попалась мне на глаза в публикации Uldis'а о преобразователе напряжения его бортового усилителя. Вот так, на паре оптронов, реализуется термокомпенсированная ОС по напряжению в преобразователе с полностью гальванически развязаными входной частью (ШИМ контроллер) и выходной (фильтры и нагрузка).

5-117-2.gif

Просто включить оптрон последовательно с гасящим резистором допустимо в домашней аппаратуре, но совершенно неприемлемо на борту. Из-за температурной зависимости коэффициента передачи оптрона (он всегда отрицательный, порядка 0.5 - 1% на градус) точка стабилизации уплывет неприлично далеко. Из графика (вырезан из даташита TLP621) можно прикинуть, что коэффициенты передачи при -25С и +75С соотносятся как 1:1.7 для входных токов 5..25 мА (ТК 0.5-0.8 %/град) и 1:2.5 для токов ниже 5 мА (ТК 0.7-1.5%.град). Кстати, именно поэтому рекомендуемый производителем входной ток (светодиода) как раз 5..16мА - дрейф минимален.

5-117-3.gif

Термокомпенсированная схема снижает ТК всей цепи за счет того, что второй оптрон (на рисунке А1) крадет ток первичной цепи, причем доля украденного плавает с тем же ТК что и у первичного оптрона (на рисунке А2). Полагая коэффициенты передачи A1, A2 равными К (вполне допустимо), коэффициент ослабления тока эмиттерного повторителя D=R3/R2, решаем простейшее уравнение и получаем отношение тока через R2 (выход) к току входного светодиода.

5-117-4.gif

Подставив температурную зависимость К=К0-B(T-T0), где К0 - значение при T0=+25С, В - температурный коэффициент, можно решить уравнение относительно температуры и найти оптимальный коэффициент выходного делителя D. В нормальном диапазоне изменений В (0.5-1.5%/град) оптимальный коэффициент D примерно равен квадрату K0. Ошибка регулирования на краях температурного диапазона сокращается с ростом К0. В целом реально уменьшить дрейф коэффициента передачи всей цепи ООС в пять раз по сравнению с некомпенсированным делителем.

  • K0 = 1, B=0.5% : D=1..1.5 (ошибка регулирования в диапазоне -25..+75С не более 7%)
  • K0 = 0.5, B=0.5% : D=0.25..0.4 (ошибка регулирования 4%)
  • K0 = 1, В=1% : D=1..1.2 (ошибка регулирования 12%)
  • К0 = 2, В=1% : D=4.4 (ошибка регулирования 10%)
  • К0 = 4, В=1% : D=17 (ошибка регулирования 10%)

Расчет номиналов для Uвх = 250В, опорного уровня контроллера Uref = 5.0В, К0 = 3. Ток входной цепи задаем минимально возможным (5мА), тогда R1 = 250В/5мА > 47кОм. Мощность рассеиваемая R1 при 25% перенапряжении P=(300В)^2/47k=1.9Вт. Выбираем D=3^2=9 (тогда X = 1.5). Ток через R2 равен X*Iвх=7.5мА, напряжение на R2 равно Uref+Ube=5.0+0.6=5.6В, R2=5.6В/7.5мА > 750 Oм. R3 = DR2 > 6.8кОм. Общий ток потребления вторичной цепи от батареи +12В равен 8.5 мА. Максимальная мошность, рассеиваемая активным прибором, приходится на транзистор А1 и равна 7.5мА*(12В-5.6В) > 50 мВт (все в норме).

klausmobile Опубликована: 2001 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (0) | Я собрал (0) | Подписаться

Статью еще никто не комментировал. Вы можете стать первым.
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
iMAX B6 - зарядное для Lion, LiPo, LiFe, Pb, NiCd и NiMH аккумуляторов
FM-модуль RDA5807M Мультиметр Mastech MS8239C
вверх