线性光隔离电路设计及其在程控电压源中应用

单片机 应用

第!"卷第!期电力电子技术

3(-4!"56(4!年月线性光隔离电路设计及其在程控电压源中应用

张永良5李

波

>!$$?$$

#武汉理工大学5湖北武汉

摘要’线性光隔离电路主要用于隔离模拟信号的传送&该线性光隔离电路采用普通光电耦合器和经典差分放大电路设计而成!并应用于汽车点火线圈的程控电压源中!实现了’@机数字信号输出与负载模拟信号输入之间的隔离!得到$!%3数字电压转换$!9#3模拟电压的线性效果&

关键词’线性A程序控制B光隔离电路A电压源中图分类号’:6!&>

文献标识码&C

文章编号’9$$$<9$$D##$$%$$!<$99E<$#

’()*+,-./*,(01234*506678-936(:;)-604*-,8*159*40,:*4)<336*504*-,

*,=1-+10>>0?6(8-,41-66(:@-640+(A-915(

FGC6HI(0J"-1K0J5;LM(

N!"#$%&%’()*+’,-./0)12%.3.4-!5"2$%>!$$?$562’%$O

<?)41054&;10*K+(P/1.K--Q.(8P-*R12(-K/1(0.1+.81/)K2SK10-Q82*R1012(-K/1(0(TK0K-(J21J0K-/+K02S1221(04:U12.1+.81/KR(P/*R.(SS(0(P/("*-*./+(01..(8P-*+K0R.-K221.K-R1TT*+*0.*"KSP-1TQ10J.1+.81/5K0R1/)K282*R10/U*.*--"/QP*V(-/KJ*2(8+.*(T/U*.K+#22PK+W10J.(1-4L/1SP-*S*0/*R/U*12(-K/1(0X*/)**0/U*(8/P8/(T’@$2R1J1/21J0K-K0R/U*10P8/(T.UK+J*$2K0K-(J21J0K-5K0RJ(/-10*K++*28-/(T/+K021/1(0T+(S$%%3"R1J1/V(-/KJ*/($!9#3"K0K-(JV(-/KJ*4

B(7C-1:)&-10*K+1/QAP+(J+KSSKX-*.(0/+(-A(P/1.K--Q.(8P-*R12(-K/1(0.1+.81/AV(-/KJ*2(8+.*

!

引言

线性光隔离电路由光电耦合器和辅助电路组成!它主要用于隔离传送模拟信号!以得到无干扰的信号输出"本文所讨论的线性光隔离电路借助于一般光电耦合器的特性!用偏置法和差分技术设计而成!用于隔离计算机输出的电压源数字信号与负载模拟信号之间的干扰"

;=!>?普通四路放大器&:;’%#9<#光电耦合器集成了图9中光电耦合器#9$和##$!;=!%&主要用于信

号输入前的信号处理!一方面保证光电耦合器工作在线性区!另一方面对输入信号作简单的放大&

:;’%#9<#光电耦合器集成了图9中光电耦合器#9$和##$!;=!>?则组成差分放大电路&图#示出光隔

离放大电路的结构图&

图#

线性光隔离电路框架图

"

线性光隔离电路的设计#!!

$%

所设计的线性光隔离电路由两个光电耦合器!两个偏置输入电路和一个差分放大电路组成"图9示出其简单框图"光电耦合器

将偏置电路!信号输入电路!信号输出电路等辅助电路添入框架图!就得到本文研究的线性光隔离电路的接线原理图!如图!所示&由放大器#9$构成

;=!%&!由中间两个光电耦合器构成:;’%#9<#!放大器##$!#%$构成;=!>?&

图9线性光隔离电路原理框

有其特有的工作线性

区!图中偏置输入#9$用来调节光电耦合器#9$的输入电流!使其工作在线性区%光电耦合器##$和偏置输入##$通过差分放大电路来耦合光电耦合器#9$的漂移和非线性&差分放大电路还用来得到放大的模拟信号&本文研究的光隔离放大电路采用了

:;’%#9<#光电耦合器!;=!%&普通一路放大器和

!!!!!!定稿日期’#$$><9#<9"

作者简介’张永良N9"E9&O!男!湖北武汉市人!硕士研究

生!研究方向为控制理论与控制工程&

图!线性光隔离电路接线图

$

$"!

线性光隔离电路的工作原理

光电耦合器的工作特性

:;’%#9<#光电耦合器是由两个单独的光电隔