一種四通道隔離電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四通道隔離電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電子技術(shù)領(lǐng)域中，存在一部分可靠性要求較高的場合，需要兩臺電源并聯(lián)輸出供電，不間斷供電，即，當一臺電源損壞時，另一臺電源可以正常輸出，從而維持系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。但是，如果電源的輸出不作任何的處理，當一臺電源損壞時，而且損壞的狀態(tài)為輸出端短路，則會造成并聯(lián)使用的另一臺電源被短路，供電會間斷。
[0003]為了解決這個問題，一般地，在兩臺電源的輸出端分別串聯(lián)一個二極管Dl和D2，當其中一臺電源短路時，二極管反向截止，則并聯(lián)使用的另一臺電源的輸出電流無法流入損壞的電源中，從而維持另一臺電源的正常輸出。但是存在不足之處，由于供電系統(tǒng)的電源輸出的是低壓大電流，電源輸出電流較大，二極管Dl、D2的損耗極大，會造成電源轉(zhuǎn)換效率低下和二極管過熱損壞的問題。
[0004]在一般的隔離電源中，光耦隔離反饋是一種簡單、低成本的方式。但對于光耦反饋的各種連接方式及其區(qū)別，目前尚未見到比較深入的研究。而且在很多場合下，由于對光耦的工作原理理解不夠深入，光耦接法混亂，往往導致電路不能正常工作。本研究將詳細分析光耦工作原理，并針對光耦反饋的幾種典型接法加以對比研究。
[0005]常見的幾種連接方式及其工作原理:
[0006]常用于反饋的光耦型號有TLP521、PC817等。這里以TLP521為例，介紹這類光耦的特性。
[0007]TLP521的原邊相當于一個發(fā)光二極管，原邊電流If越大，光強越強，副邊三極管的電流Ic越大。副邊三極管電流Ic與原邊二極管電流If的比值稱為光耦的電流放大系數(shù)，該系數(shù)隨溫度變化而變化，且受溫度影響較大。作反饋用的光耦正是利用“原邊電流變化將導致副邊電流變化”來實現(xiàn)反饋，因此在環(huán)境溫度變化劇烈的場合，由于放大系數(shù)的溫漂比較大，應(yīng)盡量不通過光耦實現(xiàn)反饋。此外，使用這類光耦必須注意設(shè)計外圍參數(shù)，使其工作在比較寬的線性帶內(nèi)，否則電路對運行參數(shù)的敏感度太強，不利于電路的穩(wěn)定工作。
[0008]通常選擇TL431結(jié)合TLP521進行反饋。這時，TL431的工作原理相當于一個內(nèi)部基準為2.5 V的電壓誤差放大器，所以在其I腳與3腳之間，要接補償網(wǎng)絡(luò)。
[0009]常見的光耦反饋第I種接法，Vo為輸出電壓，Vd為芯片的供電電壓。com信號接芯片的誤差放大器輸出腳，或者把PWM芯片(如UC3525)的內(nèi)部電壓誤差放大器接成同相放大器形式，com信號則接到其對應(yīng)的同相端引腳。
[0010]常見的第2種接法，與第I種接法不同的是，該接法中光耦的第4腳直接接到芯片的誤差放大器輸出端，而芯片內(nèi)部的電壓誤差放大器必須接成同相端電位高于反相端電位的形式，利用運放的一種特性，當運放輸出電流過大(超過運放電流輸出能力)時，運放的輸出電壓值將下降，輸出電流越大，輸出電壓下降越多。因此，采用這種接法的電路，一定要把PWM芯片的誤差放大器的兩個輸入引腳接到固定電位上，且必須是同向端電位高于反向端電位，使誤差放大器初始輸出電壓為高。
[0011]常見的第3種接法，多了一個電阻R6，該電阻的作用是對TL431額外注入一個電流，避免TL431因注入電流過小而不能正常工作。實際上如適當選取電阻值R3，電阻R6可以省略。
[0012]常見的第4種接法，該接法與第2種接法類似，區(qū)別在于com端與光耦第4腳之間多接了一個電阻R4，其作用與第3種接法中的R6—致，其工作原理基本同接法2。
[0013]上述接法中雖然都能有效的起到隔離作用，但是當有大的紋波電流或干擾的時候，容易對外部電路或光耦造成損壞，影響電路的穩(wěn)定性。
[0014]隨著計算機網(wǎng)絡(luò)以及通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)滲入到國民經(jīng)濟的各個方面，它的發(fā)展程度關(guān)系到國民經(jīng)濟的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，目前在實現(xiàn)嵌入式設(shè)備功能的前提下，嵌入式設(shè)備朝著小型化、智能化的方向在不斷發(fā)展。嵌入式設(shè)備的發(fā)展趨勢使得嵌入式系統(tǒng)的模擬電源和數(shù)字電源之間易于相互干擾，這大大影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0015]當前，電源隔離的設(shè)計主要采用光電耦合器或者采用變壓器隔離的方法。如現(xiàn)有技術(shù)中專利申請CN 202059376U公開了一種單電源隔離放大器，通過光電耦合器和運算放大器構(gòu)成的電路來實現(xiàn)電源的隔離功能;專利申請CN 2052589 U中公開了一種超微型模擬電源隔離變壓器來實現(xiàn)電源的隔離的設(shè)計方法;上述現(xiàn)有技術(shù)均不同程度地存在電路結(jié)構(gòu)復雜、器件較多、價格昂貴，而且會占用大量的印制電路板(PCB，Printed Circuit Board)空間的缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0016]本實用新型正是為了解決上述技術(shù)問題而設(shè)計的一種四通道隔離電路。
[0017]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0018]一種四通道隔離電路，所述隔離電路包括光電耦合器、濾波電路、第一電阻Rl、第二電阻R2，所述光電親合器包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端、第一輸出端、第二輸出端，第三輸出端、第四輸出端，其中，第一輸入端通過第一電阻Rl與外部直流電源連接，第二輸入端與外部控制芯片的信號輸出腳連接，第一輸出端通過第二電阻R2與外部第二直流電源連接，第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端接地，第二直流電源與地之間連接濾波電路，所述濾波電路包括并聯(lián)連接的三個容值不相等的濾波電容，且每個濾波電容之間至少相差一個數(shù)量級，第三輸入端和第四輸入端分別和直流電源直接連接，第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端四個輸入端的各自一端分別對應(yīng)跟第一二極管Dl、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4連接。
[0019]所述三個濾波電容的容值分別為0.05yf、0.5yf