当前位置:首页>> 光耦合器的加速也可降低功耗

光耦合器的加速也可降低功耗

发布时间:2016-03-12作者:智汇张瑜

  影响标准光耦合器速度的主要因素是光电晶体管,其反应速度相对较慢。本文将在LED驱动端添加组件,以提升光耦合器的速度。

  R1为原始LED电阻器,在增加额外电路之前使用。由于启动速度主要是由新加的电路决定,因此事实上R1的值可以高一些,从而有助于节省能源,并以功率较低的驱动器驱动LED。

光耦合器的加速也可降低功耗

  图1:与简单地通过电阻器驱动LED相比,加速电路不仅增加了上升输入信号的传播速度,还在加速过程中降低了功耗。

  开启加速设备(turn-on speed-up device)是一个射极跟随器(Emitter Follower)——NPN晶体管Q1。该射极跟随器的射极电阻分为低位值REL和高位值REH,与电容器C并联。当输入电压VIN大幅上升时,初始未充电的电容器C将暂时“短少(short)”REH。因此,流经LED的射极电流增加:

光耦合器的加速也可降低功耗

  电流IE不应超过50 mA。VIN值出现阶跃时,电容器C随时间常数τ = RELC呈指数级充电。电容器C的初始值按照以下公式来计算:

光耦合器的加速也可降低功耗

  其中,tr0为未充电的光耦合器输出的上升时间。

  计算得出的电容值为13nF,导致输出电压VOUT超过正常值。因此,试验确定的电容器C最佳值应为1.5nF,此时输出电压VOUT仅超出正常值2%,几乎可以忽略不计。肖特基(Schottky)二极管D1和D2可协助电容器C快速放电,实现输入下降沿(input falling-edge),同时在Q1和LED的基极-射极连接处抑制反向偏压。

  在Vcc= +5V,输入电压为0~+3V情况下对电路进行测试。结果为:开启延迟时间tdr = 0.5μs;完整开启时间ton = tdr + tr =2.8μs。对于无加速电路(R1 = 3.6kΩ)的光耦合器,开启延迟时间和完整开启时间分别为3.2μs和10.8μs。

  由此可以得到以下结论:由于加速电路的存在,上升沿延迟时间缩短至未修改耦合器的六分之一,开启时间缩短至原有值的大约四分之一。注意:与IC1数据表上列出的5mA相比,得出这些结果的前提是把LED的正向电流降低至0.5mA。

公司简介

宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

更多详情>>

联系我们

  • 联系人:章清涛
  • 热线:18611695135
  • 电话:
  • 传真:
  • 邮箱:18210150532@139.com

Copyright © 2015 ilinki.net Inc. All rights reserved. 智汇工业版权所有

电话:010-62314658 邮箱:service@ilinki.net

主办单位:智汇万联(北京)信息技术有限公司

京ICP备15030148号-1