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高壓隔離線性光電耦合放大器電路設計

作者:歐德電氣網 2019-07-30 16:04閱讀:112

該電路放大并校正每個信號以進行A/D轉換。我們使用線性光學耦合放大器電路。線性光耦合器TIL300可以隔離輸入和輸出之間的3500V峰值電壓。它能有效地將測量通道與計算機系統隔離開來,使計算機系統避免了測量通道中高壓的危害,信號放大的線性度也很好。
 
多路輸入和信號調節電路如圖1所示。
 
圖1中的til300是一種光耦合裝置,適用于交流和直流信號的隔離和放大。主要技術規格如下:
 
*帶寬>200 kHz;
 
*傳輸增益的穩定性為(+0.05%/)。
 
*峰值隔離電壓為3500 V。
 
C104是一個0.1uf的單片電容器,可以防止電路振蕩。TIL300的內部D0是一個發光二極管,其電流工作點如果可以選擇為10毫安。d1和d2是光敏二極管,在d0的激勵下分別產生電流ip1和ip2。它們的大小與以下情況有關:
 
IP1=K1。如果
 
Ip2=k2。如果
 
K1。如果和k2。if表示IP1和IP2隨if變化,這可以稱為光耦合函數。由于d1和d2是同一工藝制造的,并且與d0封裝在一起,因此它們的光耦合函數變化非常一致,因此可以設置如下:
 
K=IP2/IP1=(k2.如果)/(k1.如果)(1)
 
實際上,k可以看作一個常數。k值為til300的電氣參數,典型值為1。參數范圍為0.75至1.25。
 
U1構成負反饋放大器,其同相和同相輸入端的電壓應近似相等,即滿足公式(2):
 
六、IP1.R1(2)
 
U3是一個發射極跟隨器,具有高輸入阻抗和輸出電壓vo,等待輸入電壓:
 
vo_ip2.r2(3)
 
因此,高壓隔離線性光耦合放大器電路的增益可以用公式(4)計算:
 
vo/vi=(ip2/ip1)。(r2/r1)=k(r2/r1)(4)
 
因為測量到的蓄電池電壓是在r3、r4、r5部分電壓之后輸入的U1相端,所以
 
vi=e.[r5/r3+r4+r5](5)
 
E是電池的終端電壓。
 
vo=k.(r2/r1)。[R5/(R3+R4+R5)。e(6)
 
式(6)表明vo和e是線性的。
 
I+12V是U1和TIL300輸入部分的獨立電源,+12V也是U3和TIL300輸出部分的獨立電源。這兩種電源的隔離對電路的高壓隔離性能有很大的影響。電力變壓器應選用絕緣良好的兩組線圈。
 
微型繼電器輸入端串聯的50_電阻用于測量電路中的限流電阻,以防止意外短路或絕緣不良導致過大電流燒毀設備或損壞電池。由于U1運算放大器的高輸入阻抗,50_限流電阻對測量精度沒有影響。這些限流電阻應選用功率值大于1W的金屬膜電阻。
 
調節電位器R4可以適應不同終端電壓的電池。
 
由于空間有限,不會引入其他電路。
 
實際運行表明,電路改造系統運行良好。
 
 

關鍵詞: 高壓隔離線性 放大器電路設計

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