Parámetros técnicos del acoplador óptico
Los parámetros técnicos del optoacoplador incluyen principalmente la caída de tensión directa VF del diodo emisor de luz, la corriente directa IF, la relación de transferencia de corriente CTR, la resistencia de aislamiento entre la etapa de entrada y la etapa de salida, y la reacción colector-emisor al voltaje de ruptura V(BR)CEO, caída de voltaje de saturación colector-emisor VCE(sat). Además, al transmitir señales digitales se deben considerar parámetros como el tiempo de subida, el tiempo de caída, el tiempo de retardo y el tiempo de almacenamiento.
El parámetro más importante es la relación de transmisión del coeficiente de amplificación actual CTR (Curremt-Transfer Ratio). Generalmente se expresa como relación de transferencia de corriente CC. Cuando el voltaje de salida permanece constante, es igual al porcentaje de la corriente de salida de CC IC con respecto a la corriente de entrada de CC IF. Cuando el factor de amplificación de corriente hFE del tubo receptor es constante, es igual a la relación de la corriente de salida IC, generalmente expresada como porcentaje. Hay una fórmula:
CTR=IC/IF×100%
Usando un optoacoplador de fototransistor, el rango de CTR es principalmente del 20% al 30% (como el 4N35). es del 80% al 160%, y el acoplador óptico Darlington (como el 4N30) puede alcanzar del 100% al 500%. Esto significa que para obtener la misma corriente de salida, este último requiere menos corriente de entrada. Por tanto, el parámetro CTR tiene cierta similitud con el hFE de un transistor. La curva característica CTR-IF de un optoacoplador ordinario no es lineal y la distorsión no lineal es particularmente grave cuando la IF es pequeña, por lo que no es adecuada para transmitir señales analógicas. La curva característica CTR-IF del optoacoplador lineal tiene buena linealidad, especialmente cuando se transmiten señales pequeñas, su relación de transferencia de corriente CA (ΔCTR=ΔIC/ΔIF) está muy cerca del valor CTR de la relación de transferencia de corriente CC. Por lo tanto, es adecuado para transmitir señales analógicas de voltaje o corriente y puede lograr una relación lineal entre salida y entrada. Ésta es su característica importante. Al diseñar una fuente de alimentación conmutada con retroalimentación de optoacoplador, el modelo y los parámetros del optoacoplador lineal deben seleccionarse correctamente. Los principios de selección son los siguientes: (1) El rango permitido de la relación de transferencia de corriente (CTR) del optoacoplador es 50 %~. 200%. Esto se debe a que cuando CTR5.0mA), el ciclo de trabajo del IC de fuente de alimentación conmutada de un solo chip se puede controlar normalmente, lo que aumentará el consumo de energía del optoacoplador. Si CTR>200%, al iniciar el circuito o cuando la carga cambia repentinamente, la fuente de alimentación conmutada de un solo chip puede activarse accidentalmente, afectando la salida normal.
(2) Se recomienda utilizar un acoplador óptico lineal, que se caracteriza por el hecho de que el valor CTR se puede ajustar linealmente dentro de un cierto rango.
(3) Los acopladores ópticos de la serie 4NXX (como 4N25, 4N26, 4N35) producidos por la empresa británica Isocom y la empresa estadounidense Motorola fueron muy comunes en aplicaciones domésticas en 2012. Dado que este tipo de optoacoplador presenta características de conmutación y linealidad deficiente, es adecuado para transmitir señales digitales (niveles altos y bajos), por lo que no se recomienda su uso en fuentes de alimentación conmutadas.