環路報警器的光供電和隔離
發布時間:2008/8/23 0:00:00 訪問次數:407
低功率、絕緣隔離電源對于工業傳感器是很有用的,如用于簡單的環路報警器。在50/60hz變壓器用在功率低到0.25va時,在只需要幾毫瓦的情況下這也是多余的。高頻鐵氧體或電容耦合變壓器是可能達到的,但需要振蕩器驅動。光供電是一種有吸引力的選擇方案。
ir公司的pvi5100 5v 10ma隔離電源剛好是為這種應用設計的,但若你自己設計,可以產生更大的電流。圖1的電路是用3個硅光電二極管(ir led)串聯產生耦合毫安光電流,這對于長電路環路(包括隔離返回通路標準光耦合器led)的健全驅動是足夠的。由5v電源22ma驅動的880nm sfh487 led與3個bpw34光電二極管一起產生開路電壓(voc)1.45v和短路電流(isc)1.85ma(圖2)。連接到tlp627光偶合器得到大約1.55ma工作環路電流,這對于驅動光晶體管(帶10k或1k負載電阻器)到飽和是足夠的。開路的外部電路從光電晶體管得到5v輸出。電阻器or不是完全必要的,但有助于穩定外部電流隨溫度的變化。2個光電二極管對于驅動光耦合器led所需的端電壓是不夠的。注意,總的光電流等于單個光電二極管的最小限值,所以力圖平衡發光功率。
太陽能電池可用以替代3個光電二極管,但光電二極管對于高強寬波段環境光是最佳的,用ir led發光通常運行不好。更小的硅光電二極管對于捕獲大多數led光是足夠的并在接近900nm達到大約0.6ma/mw響應度。為使耦合最佳,在線連接500mm內去掉led透鏡。無透鏡類型(如ld242系列)能避免精加工。若需要高電壓隔離,則讓透鏡放著,保持“蠕變”距離并改進與玻璃管波導的耦合。
可用單對可見波長led替代3個gaas led和硅光電二極管鏈,其中1個用做光源、另1個用做檢測器。可見光led做為檢測器的好處是它有相當高的開路光壓。紅光和綠光led可分別產生大于1v和2v光壓。用一對面對面的660nm led可得到1.4v voc,這對于驅動1個gaas光耦合器led是足夠的,但isc只有30ma。然而,在1mω負載上得到幾微安是足夠的,這如同采用pvi5100。光源調制和適合的互阻抗電路放在光耦合器后面可使其更加健全
低功率、絕緣隔離電源對于工業傳感器是很有用的,如用于簡單的環路報警器。在50/60hz變壓器用在功率低到0.25va時,在只需要幾毫瓦的情況下這也是多余的。高頻鐵氧體或電容耦合變壓器是可能達到的,但需要振蕩器驅動。光供電是一種有吸引力的選擇方案。
ir公司的pvi5100 5v 10ma隔離電源剛好是為這種應用設計的,但若你自己設計,可以產生更大的電流。圖1的電路是用3個硅光電二極管(ir led)串聯產生耦合毫安光電流,這對于長電路環路(包括隔離返回通路標準光耦合器led)的健全驅動是足夠的。由5v電源22ma驅動的880nm sfh487 led與3個bpw34光電二極管一起產生開路電壓(voc)1.45v和短路電流(isc)1.85ma(圖2)。連接到tlp627光偶合器得到大約1.55ma工作環路電流,這對于驅動光晶體管(帶10k或1k負載電阻器)到飽和是足夠的。開路的外部電路從光電晶體管得到5v輸出。電阻器or不是完全必要的,但有助于穩定外部電流隨溫度的變化。2個光電二極管對于驅動光耦合器led所需的端電壓是不夠的。注意,總的光電流等于單個光電二極管的最小限值,所以力圖平衡發光功率。
太陽能電池可用以替代3個光電二極管,但光電二極管對于高強寬波段環境光是最佳的,用ir led發光通常運行不好。更小的硅光電二極管對于捕獲大多數led光是足夠的并在接近900nm達到大約0.6ma/mw響應度。為使耦合最佳,在線連接500mm內去掉led透鏡。無透鏡類型(如ld242系列)能避免精加工。若需要高電壓隔離,則讓透鏡放著,保持“蠕變”距離并改進與玻璃管波導的耦合。
可用單對可見波長led替代3個gaas led和硅光電二極管鏈,其中1個用做光源、另1個用做檢測器。可見光led做為檢測器的好處是它有相當高的開路光壓。紅光和綠光led可分別產生大于1v和2v光壓。用一對面對面的660nm led可得到1.4v voc,這對于驅動1個gaas光耦合器led是足夠的,但isc只有30ma。然而,在1mω負載上得到幾微安是足夠的,這如同采用pvi5100。光源調制和適合的互阻抗電路放在光耦合器后面可使其更加健全
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