带光耦隔离的电压反馈型控制电路

　　光耦合器也称为光耦，它是一个发光二极管与一个光敏晶体管组合而成的元件。利用“电流→发光→电流”的工作原理。光耦的频带较窄，不适合传递高频开关信号，其输出端需要辅助电源。一般只用于功率放大、体积较大而开关频率不太高的场合（如10 kVA的UPS电源，开关管采用IGBT，开关频率约为10 kHz），以直接传递PWM信号；（在光耦和开关管之间还有驱动电路），而在较小功率转换器中光耦一般不用来传递PWM信号；另外，光耦的传输比（即放大状态下输出电流和输人电流的比值）有很大的离散性，因此也不能传递电压或电流的采样信号。

　　在DC／DC转换器中，通常采用光耦实现电路的隔离。光耦放在电压调节器和脉宽调制器之间，工作在放大状态，这时其传输比的离散性就可以等效成控制回路增益的离散性。由于实际系统的鲁棒性，闭环系统特性对回路增益并不敏感，但设计时还是需要考虑光耦的传输比范围，以保证系统有合理的稳定裕量。

　　图所示为隔离式开关转换器最常见的一种光耦合器隔离的反馈型控制电路。光耦的发光二极管与开关电源的输出电压U。相连，TL431元件的负端K接发光二极管，参考端R接电压检测器输出，正端A接地。

　　TL431是一种基准电压集成电路，兼有给定电压Ur和电压调节器的作用。光耦的输出Uc为经过隔离的电压调节器输出信号，输人给PWM控制器芯片，并在芯片内部与锯齿波进行比较后，产生PWM控制脉冲Du，控制电路中的电压调节器与转换器的输出端共地，而PWM控制芯片与转换器输入端共地。