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环路报警器的光供电和隔离

发布时间:2008/8/23 0:00:00 访问次数:410

  低功率、绝缘隔离电源对于工业传感器是很有用的,如用于简单的环路报警器。在50/60hz变压器用在功率低到0.25va时,在只需要几毫瓦的情况下这也是多余的。高频铁氧体或电容耦合变压器是可能达到的,但需要振荡器驱动。光供电是一种有吸引力的选择方案。

  ir公司的pvi5100 5v 10ma隔离电源刚好是为这种应用设计的,但若你自己设计,可以产生更大的电流。图1的电路是用3个硅光电二极管(ir led)串联产生耦合毫安光电流,这对于长电路环路(包括隔离返回通路标准光耦合器led)的健全驱动是足够的。由5v电源22ma驱动的880nm sfh487 led与3个bpw34光电二极管一起产生开路电压(voc)1.45v和短路电流(isc)1.85ma(图2)。连接到tlp627光偶合器得到大约1.55ma工作环路电流,这对于驱动光晶体管(带10k或1k负载电阻器)到饱和是足够的。开路的外部电路从光电晶体管得到5v输出。电阻器or不是完全必要的,但有助于稳定外部电流随温度的变化。2个光电二极管对于驱动光耦合器led所需的端电压是不够的。注意,总的光电流等于单个光电二极管的最小限值,所以力图平衡发光功率。

  太阳能电池可用以替代3个光电二极管,但光电二极管对于高强宽波段环境光是最佳的,用ir led发光通常运行不好。更小的硅光电二极管对于捕获大多数led光是足够的并在接近900nm达到大约0.6ma/mw响应度。为使耦合最佳,在线连接500mm内去掉led透镜。无透镜类型(如ld242系列)能避免精加工。若需要高电压隔离,则让透镜放着,保持“蠕变”距离并改进与玻璃管波导的耦合。

  可用单对可见波长led替代3个gaas led和硅光电二极管链,其中1个用做光源、另1个用做检测器。可见光led做为检测器的好处是它有相当高的开路光压。红光和绿光led可分别产生大于1v和2v光压。用一对面对面的660nm led可得到1.4v voc,这对于驱动1个gaas光耦合器led是足够的,但isc只有30ma。然而,在1mω负载上得到几微安是足够的,这如同采用pvi5100。光源调制和适合的互阻抗电路放在光耦合器后面可使其更加健全



  低功率、绝缘隔离电源对于工业传感器是很有用的,如用于简单的环路报警器。在50/60hz变压器用在功率低到0.25va时,在只需要几毫瓦的情况下这也是多余的。高频铁氧体或电容耦合变压器是可能达到的,但需要振荡器驱动。光供电是一种有吸引力的选择方案。

  ir公司的pvi5100 5v 10ma隔离电源刚好是为这种应用设计的,但若你自己设计,可以产生更大的电流。图1的电路是用3个硅光电二极管(ir led)串联产生耦合毫安光电流,这对于长电路环路(包括隔离返回通路标准光耦合器led)的健全驱动是足够的。由5v电源22ma驱动的880nm sfh487 led与3个bpw34光电二极管一起产生开路电压(voc)1.45v和短路电流(isc)1.85ma(图2)。连接到tlp627光偶合器得到大约1.55ma工作环路电流,这对于驱动光晶体管(带10k或1k负载电阻器)到饱和是足够的。开路的外部电路从光电晶体管得到5v输出。电阻器or不是完全必要的,但有助于稳定外部电流随温度的变化。2个光电二极管对于驱动光耦合器led所需的端电压是不够的。注意,总的光电流等于单个光电二极管的最小限值,所以力图平衡发光功率。

  太阳能电池可用以替代3个光电二极管,但光电二极管对于高强宽波段环境光是最佳的,用ir led发光通常运行不好。更小的硅光电二极管对于捕获大多数led光是足够的并在接近900nm达到大约0.6ma/mw响应度。为使耦合最佳,在线连接500mm内去掉led透镜。无透镜类型(如ld242系列)能避免精加工。若需要高电压隔离,则让透镜放着,保持“蠕变”距离并改进与玻璃管波导的耦合。

  可用单对可见波长led替代3个gaas led和硅光电二极管链,其中1个用做光源、另1个用做检测器。可见光led做为检测器的好处是它有相当高的开路光压。红光和绿光led可分别产生大于1v和2v光压。用一对面对面的660nm led可得到1.4v voc,这对于驱动1个gaas光耦合器led是足够的,但isc只有30ma。然而,在1mω负载上得到几微安是足够的,这如同采用pvi5100。光源调制和适合的互阻抗电路放在光耦合器后面可使其更加健全



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