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光耦拔取:从一个实际光耦电路入手分析影响光耦拔取的重要成分_暗记_旗子

萌界大人物 2025-01-03 22:47:42 0

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STM32单片机通过调节PWM_BENG旗子暗记的占空比,经由光耦转换得到CTRL_BENG旗子暗记,从而掌握气泵的抽气速率。

TLP521光耦电路

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调试记录:

在调试过程中创造,当PWM_BENG旗子暗记频率为20KHz时,用示波器丈量CTRL_BENG点的波形,创造波形失落真严重。
如下图所示。

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(图片来自网络侵删)

波形已失落真

经由查看TLP521 datasheet创造,TLP521的开关相应韶光(ton+toff+ts=2+15+25=42us)较大,20khz的频率旗子暗记对应的周期值T=(1/20K)=50us,这样TLP521的相应韶光太慢了,来不及开关,造成波形失落真严重。

TLP521的开关韶光参数

从上面可以看出,为理解决波形失落真问题,只须要将TLP521光耦改换成开关韶光更快的光耦即可!

首先第一个想法,便是直接将TLP521改换成其它光耦,PC817光耦与TLP521可以相互更换,但是仔细研究下图PC817的开关韶光参数会创造,在负载电阻RL=1k时,PC817的开关韶光tr+tf+ts=20+15+1=36us。
可以看出PC817处理20khz旗子暗记,仍有可能会失落真。

PC817开关韶光参数

既然普通的光耦不能知足哀求,那么改换成相同封装的高速光耦,该当可以了吧!
但是在网上查找高速光耦,大部分都没有4脚直插或贴片封装的,因此如果要改换成其它封装的高速光耦,就只有等到下一版修正图纸和pcb图。

高速光耦没有4脚封装

办理办法第一种办理办法:

仔细查看TLP521 的datasheet,如下图所示开关韶光,减小负载电阻RL,可以有效的减小开关韶光toff与ton,

TLP521开关韶光与负载电阻RL之间的曲线图

第一次将下图所示中R52由4.7k改成1kΩ,同时将旗子暗记频率调低成15khz波形,测试不雅观察波形,创造波形仍有失落真。
第二次直接将R52改成510Ω,旗子暗记有小幅度的失落真,但是已经能够使得气泵正常运转了。

波形小幅度失落真

这样虽然能够勉强驱动气泵,但是减小负载电阻,势必会增加电流,引起更多电能的花费。
以是这种方法,只是暂时在开拓阶段利用,下一版PCB须要将TLP521改成高速光耦。

2.第二种办理办法:

将TLP521改换成6N137光耦,查看6N137的手册,此芯片有DIP-8或者SOP-8封装,开关韶光都是纳秒级别,手册上直接标注能够处理超高频率的旗子暗记,可达10MHz。
本次20khz频率旗子暗记,处理起来肯定是没有问题。

只不过,后续还需连续针对6N137修正事理图与pcb。

6N137的特性简介

6N137管脚先容

6N137开关韶光参数

6N137测试电路

PC817光耦的开关/相应韶光参数

综上所述,从这个项目中可以看出光耦的选取,一定要结合处理旗子暗记的频率来选取。
如果不考虑旗子暗记频率,一旦待处理旗子暗记频率较高,势必会涌现旗子暗记的失落真。

当处理的旗子暗记周期快要靠近光耦的开关韶光时,这个时候我们该当选取开关韶光更小的光耦。
开关韶光纳秒ns级别的光耦,开关速率肯定是要高于奇妙us级别的光耦。

做项目的过程中,碰着问题别焦急,从源头上找到问题,并想办法办理。

通过笔墨的办法记录办理问题的思路与方法。

下一次,再做这样的类似设计,就不随意马虎犯同样的缺点了。

不管是硬件设计还是软件设计,多剖析,多总结,多记录!

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