光耦输入输出端匹配电阻怎么计算才能达到最佳状态呢?

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 楼主 | 2013-7-15 22:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
光耦输入输出端电阻怎么计算呢?假设光耦为PS2801,光耦输入端(发光二极管)加电压3.3V, 输出端(三极管端)加电压5V,那么两端的电阻怎么计算呢?看那些主要参数?
| 2013-7-16 00:01 | 显示全部楼层
先要把什么是“最佳状态”定义好。
| 2013-7-16 08:49 | 显示全部楼层
进来学习一下,看看
 楼主 | 2013-7-16 10:53 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2013-7-16 00:01
先要把什么是“最佳状态”定义好。

就是输入经过光耦隔离后 输出波形一致。因为光耦的电流传输比容易受温度环境因素而变化,致使如果选择光耦两端电阻匹配不好的话,会使波形变形。就可能出现产品在不同温度环境的工作的不稳定,时而波形失真,时而波形很好的情况。
| 2013-7-16 16:43 | 显示全部楼层
rqkj6668 发表于 2013-7-16 10:53
就是输入经过光耦隔离后 输出波形一致。因为光耦的电流传输比容易受温度环境因素而变化,致使如果选择光 ...

“输入经过光耦隔离后 输出波形一致”
你要用PS2801传输模拟信号?那可很困难。除非信号很小,而且需要手工调整。
 楼主 | 2013-7-16 17:22 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2013-7-16 16:43
“输入经过光耦隔离后 输出波形一致”
你要用PS2801传输模拟信号?那可很困难。除非信号很小,而且需要手 ...

做485通讯隔离,调整的参数运行了好几个月没出问题。不过新加工的板子出现有时候发送的数据经过光耦隔离后没波形,换了光耦到暂时可以啦,不过换个测试环境,就又出现了同样的问题。现在就是想问问怎么选择匹配电阻,光耦的电流传输比受温度影响大吗?
| 2013-7-16 17:27 | 显示全部楼层
传输比受温度影响是很大的,我做测试的时候温度加到50°的时候发现波形质量严重下降,再升高温度的时候光耦输出就没有波形了,那两个匹配电阻选择也比较关键,我选择的是680欧姆和750欧姆的(3.3V和5V隔离),这时候485电路9600的波特率通讯是没有问题的,高温测试也没有问题的,现在已经批量在现场使用了。
 楼主 | 2013-7-16 20:02 | 显示全部楼层
huaizhi1985 发表于 2013-7-16 17:27
传输比受温度影响是很大的,我做测试的时候温度加到50°的时候发现波形质量严重下降,再升高温度的时候光耦 ...

谢谢你啊!你用的什么型号的光耦呢?我也是一直在计算测试匹配电阻,对于选择匹配电阻,你有什么好方法吗?
| 2013-7-17 09:06 | 显示全部楼层
rqkj6668 发表于 2013-7-16 20:02
谢谢你啊!你用的什么型号的光耦呢?我也是一直在计算测试匹配电阻,对于选择匹配电阻,你有什么好方法吗 ...

不好意思,昨天忘记把光耦的型号告诉你了,型号是PS2501KK,传输比是300%-600%的,我们也是先计算,根据光耦导通特性图,电压电流。然后实践测试,放在高温箱里面做相应的测试,测试波形是否发生变化,这个测试要花时间比较长哦,希望坚持下,这个测试做好了以后所有的相同电路就可以采用统一的参数了。
 楼主 | 2013-7-17 10:26 | 显示全部楼层
huaizhi1985 发表于 2013-7-17 09:06
不好意思,昨天忘记把光耦的型号告诉你了,型号是PS2501KK,传输比是300%-600%的,我们也是先计算,根据 ...

非常感谢您的回复!不过我还是有点疑惑,按照你选的匹配电阻来计算的话,集电极一直处于深度饱和,光耦存储时间比较长,就会影响通讯速率,再说光耦又不是高速光耦,我个人觉得对于9600波特率通讯的话还是有点不妥。如果您方便的话,能否给我发份相关资料参考呢? 1245561574@qq.com
| 2013-7-17 11:03 | 显示全部楼层
光耦两边电阻影响波形的,一个影响上升沿,一个影响下降沿,以前做过实验,把烙铁头子放在芯片上,波形立马变尖。
我们这边一般配置510欧还有680欧,批量没啥问题。
你可以试试
| 2013-7-17 11:25 | 显示全部楼层
手册有选择方法吧。你这个是不是用别的光耦好?
 楼主 | 2013-7-17 13:20 | 显示全部楼层
zxfasx 发表于 2013-7-17 11:03
光耦两边电阻影响波形的,一个影响上升沿,一个影响下降沿,以前做过实验,把烙铁头子放在芯片上,波形立马 ...

好的,谢谢!
 楼主 | 2013-7-17 13:22 | 显示全部楼层
宋业科 发表于 2013-7-17 11:25
手册有选择方法吧。你这个是不是用别的光耦好?

你说的是手册推荐的典型值吗?
| 2013-7-17 16:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 DianGongN 于 2013-7-17 16:20 编辑

光耦的电阻,可以用datasheet上的参数和曲线来确定,如果提供的曲线工作范围不对就需要自己测定。
我用datasheet算一下,作为参考,如果错了LZ自己纠正吧。
1、确定‘过驱动’倍数,就是为了让三极管饱和导通必须加大驱动电流若干倍。
   a、假设LZ的型号是PS2801K,则CTR=300% to 600%,所以, 这一项 需要过驱动2倍。
   b、温度影响,按温度范围-55 to +75计算,约1.10/0.8=1.375,这一项 需要过驱动1.375倍。
   c、老化影响,按If=5mA,Ta=60,约1.0/0.6=1.67,         这一项 需要过驱动1.67倍。
总的过驱动倍数=4.58



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| 2013-7-17 16:41 | 显示全部楼层
本帖最后由 DianGongN 于 2013-7-17 17:06 编辑

2、确定三极管的负载电阻,主要和信号频率有关。LZ是9600通讯,最短脉冲时间=104uS。信号经过ps2801之后,高低电平的时间参数不能有太大的变化,取20%即20uS。
看参数定义,必须同时满足td+tr<20uS,  ts+tf<20uS





下面两张图,是负载电阻和开关时间的关系。左边的是Ic,看不出过驱动倍数,不能用。

看右图,R=800时,ts+tf约为20uS。还要看一下过驱动倍数,(5mA * 236%) / (5v/0.800)=1.888倍,这个和实际要求4.58倍不符。最好自己加大If实测ts和tf。
现在,估算一下,过驱动倍数每增加1倍,ts tf大约也是增加1倍(放了一定的余量),所以R必须减小为800*(1.888/4.58)=330
确定负载电阻R=330

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| 2013-7-17 17:00 | 显示全部楼层
rqkj6668 发表于 2013-7-17 13:22
你说的是手册推荐的典型值吗?

是啊。频率不够就换高速光耦。
 楼主 | 2013-7-17 17:03 | 显示全部楼层
DianGongN 发表于 2013-7-17 16:18
光耦的电阻,可以用datasheet上的参数和曲线来确定,如果提供的曲线工作范围不对就需要自己测定。
我用data ...

谢谢您!讲的很清楚,很受启发。
| 2013-7-17 17:19 | 显示全部楼层
3、计算Rf
     Ic=5/0.33=15.15mA
     If=15.15/(300%)*1.375*1.67=11.59mA
根据驱动器的输出特性和下面的曲线,就可以计算出Rf

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| 2013-7-17 18:12 | 显示全部楼层
rqkj6668 发表于 2013-7-17 10:26
非常感谢您的回复!不过我还是有点疑惑,按照你选的匹配电阻来计算的话,集电极一直处于深度饱和,光耦存 ...

我这个电阻阻值是通过实验的出来的,9600的话问题不大,光耦达到深度饱和了,如果速率再加大的话光耦就不通了,改天给你发吧,我公司不能上网,只能通过公共机器的网络上网,上网的时候发给你,我的QQ是540754930,可以一起探讨一下。
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