线性光耦真的线性吗？

零下12度半 · 发表于 2015-9-22 12:46:54

最近想利用线性光耦做一个电源的隔离，并进行成倍的缩小电压范围。TLP521-1的光耦，按照数据手册设定IF的大小，为什么IC却不是所设定的值啊？

lw2012 · 发表于 2015-9-22 12:51:39

TLP521是线性光耦吗？

atomshuai_2.0 · 发表于 2015-9-22 13:00:56

同二楼疑问

R88 · 发表于 2015-9-22 13:06:23

电流传输比是个范围，不同工作点都不一样，电源自身带反馈，可以动态调节它的工作点，让输出保持恒定。
你的条件估计跟手册不一样吧，仿真文件给的电流传输比也是一个固定值。仿真不准确的。

lcw_swust · 发表于 2015-9-22 13:23:03

luybpotter · 发表于 2015-9-22 13:23:53

换这种试试，这才是线性电阻，我们的一个扫频仪在用这款光耦，不错，正弦波失真度能做到<0.2%

dykwai1 · 发表于 2015-9-22 13:29:42

TLP521 不是线性的，去安华高网站上去找，专门线性光耦
开关电源一般用PC817的较多

mkliop · 发表于 2015-9-22 13:41:20

线性光耦需要反馈的吧？

零下12度半 · 发表于 2015-9-22 17:59:39

lw2012 发表于 2015-9-22 12:51
TLP521是线性光耦吗？

郭天祥的51书上写的是啊，淘宝上也说是啊

零下12度半 · 发表于 2015-9-22 18:00:43

R88 发表于 2015-9-22 13:06
电流传输比是个范围，不同工作点都不一样，电源自身带反馈，可以动态调节它的工作点，让输出保持恒定。
你 ...

什么意思啊？你说的我听不懂啊，能不能说详细点啊

cocom · 发表于 2015-9-22 19:35:36

线性光耦其实是非线性的，但其反馈回路参数一致，所以在外围电路的整体性能是线性的。

locky_z · 发表于 2015-9-22 22:40:02

书写错了，书上说的线性可能是指能传输模拟信号的光耦。
绝大部分的光耦是非线性的，你看一下CTR参数的曲线就知道，CTR如果一直恒定，不随If变化，那么这光耦就是线性光耦。

下面是TLP521的CTR曲线，1mA时的CTR为40%，但3mA时变成了65%，所以它肯定是非线性的。

但如果你要传输的信号非常小，只是使用传输特性中的很小很小一段，此时你可以认为它是线性的。
例如光耦静态电流是5mA，而信号电流只有正负0.01mA，即光耦电流在4.99～5.01mA之间变化，此时可以认为在4.99-5.01mA之间的CTR是不变的，即它能线性地传输模拟小信号。

stephon1 · 发表于 2015-9-23 04:03:20

521是非线性的

R88 · 发表于 2015-9-23 09:08:58

零下12度半发表于 2015-9-22 18:00
什么意思啊？你说的我听不懂啊，能不能说详细点啊

你看12楼就明白了，不知道你说的线性光耦是指CTR恒定不变么？要是那样，开关电源中用的那都是非线性光耦了。

我想普遍说的线性光耦是指线性度还可以，并不是完全的一条横线，而非线性光耦手册里面强调的参数和线性的都不一样。看手册的第一页的应用有时就可以看出来是否非线性，有的会提示有 mcu input use，这就明显是非线性光耦，用于数字系统。

friendljy · 发表于 2015-9-23 09:26:54

七八年以前，用过线性光耦，记得线性还不错。但是肯定不是TLP521这种。有专门的线性光耦的，价格也不一样。
查了一下型号，好像是HCNR200。

yylwt · 发表于 2015-9-23 12:54:05

TLP521-2一个封装内有两个光耦，可以近似认为两个光耦的工艺一致，特性一致，这样按线性光耦的接法，引入负反馈，可以当线性光耦来用，可满足8位AD的应用。如果要求更高，则需要选用专门的线性光耦了，HCNR200,HCNR201，线性度不同价格也不同。

kickdown · 发表于 2015-9-23 13:42:38

locky_z 发表于 2015-9-22 22:40
书写错了，书上说的线性可能是指能传输模拟信号的光耦。
绝大部分的光耦是非线性的，你看一下CTR参数的曲线 ...

您说的这个“线性光耦"与”模拟光耦“的提法，可能能够解释我一直以来的疑惑。
还有另外一个问题，最常见的AC220V输入，几V到几十V输出的小功率反激电源上面，通常PC817一类的If电流工作范围，大概是多少呢？
我隐约记得以前好像测试过一个电源，当输入在上下极限变化之间时，好像If变化的很小啊，好像在0.8mA~1.3mA左右，难道这个范围就可以保证开关电源全电压全负载范围的稳定工作了吗？

Jerry_Lee · 发表于 2015-9-23 14:36:38

这个不是线性光耦啊。。。你可以买别的线性光耦

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 13:21:56

Jerry_Lee 发表于 2015-9-23 14:36
这个不是线性光耦啊。。。你可以买别的线性光耦

别的线性光耦，没用过，根本不知道名字啊

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 13:23:14

locky_z 发表于 2015-9-22 22:40
书写错了，书上说的线性可能是指能传输模拟信号的光耦。
绝大部分的光耦是非线性的，你看一下CTR参数的曲线 ...

你们看的是CTR曲线啊，我看的是IF和IC的曲线，大致接近为一条直线。但是，看你这个图，怎么又不是线性的

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 13:26:19

friendljy 发表于 2015-9-23 09:26
七八年以前，用过线性光耦，记得线性还不错。但是肯定不是TLP521这种。有专门的线性光耦的，价格也不一样。 ...

嗯嗯，价格是我买的10倍

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 13:34:12

本帖最后由零下12度半于 2015-9-24 13:42 编辑

locky_z 发表于 2015-9-22 22:40
书写错了，书上说的线性可能是指能传输模拟信号的光耦。
绝大部分的光耦是非线性的，你看一下CTR参数的曲线 ...

这样用怎么样？
14V的时候输出3.33V
9V的时候输出2.10V
用AD读取这个电压值，对隔离电压进行监控

LQS1200 · 发表于 2015-9-24 13:56:21

lcw_swust 发表于 2015-9-22 13:23

这种方法第一次见，能说下出自哪本书吗？

locky_z · 发表于 2015-9-24 14:41:09

零下12度半发表于 2015-9-24 13:23
你们看的是CTR曲线啊，我看的是IF和IC的曲线，大致接近为一条直线。但是，看你这个图，怎么又不是线性的 ...

你看的If-Ic曲线是“对数”坐标呀，你随便找两点，再算一下If/Ic的比值是不是相等。

wkman · 发表于 2015-9-24 15:13:23

luybpotter 发表于 2015-9-22 13:23
换这种试试，这才是线性电阻，我们的一个扫频仪在用这款光耦，不错，正弦波失真度能做到 ...

这个块头那么大，，，砸开，不会是：普通光耦+线性段调整电路组成的吧？？

？

lcw_swust · 发表于 2015-9-24 16:35:11

LQS1200 发表于 2015-9-24 13:56
这种方法第一次见，能说下出自哪本书吗？

luybpotter · 发表于 2015-9-24 16:42:54

wkman 发表于 2015-9-24 15:13
这个块头那么大，，，砸开，不会是：普通光耦+线性段调整电路组成的吧？？ ...

不是哦，砸开是发光管+光敏电阻组成的

kickdown · 发表于 2015-9-24 16:45:47

locky_z 发表于 2015-9-24 14:41
你看的If-Ic曲线是“对数”坐标呀，你随便找两点，再算一下If/Ic的比值是不是相等。 ...

抱歉我数学不好，横纵坐标都是对数坐标，这种情况下比值不相等吗？

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 18:54:41

LQS1200 发表于 2015-9-24 13:56
这种方法第一次见，能说下出自哪本书吗？

我自己设计出来的，没看书

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 18:55:26

locky_z 发表于 2015-9-24 14:41
你看的If-Ic曲线是“对数”坐标呀，你随便找两点，再算一下If/Ic的比值是不是相等。 ...

哦哦，这样啊，好的，学习了

零下12度半 · 发表于 2015-9-24 18:56:53

lcw_swust 发表于 2015-9-24 16:35

这样也行啊，叼啊！

gzhuli · 发表于 2015-9-24 19:34:54

kickdown 发表于 2015-9-23 13:42
您说的这个“线性光耦"与”模拟光耦“的提法，可能能够解释我一直以来的疑惑。
还有另外一个问题，最常见 ...

开关电源的光耦是反馈环路中的一个环节，只要放大器的开环增益够高，闭环形成深度负反馈后器件的非线性影响就可以忽略，所以次级要用个TL431来提供足够高的开环增益。

gzhuli · 发表于 2015-9-24 19:41:56

yylwt 发表于 2015-9-23 12:54
TLP521-2一个封装内有两个光耦，可以近似认为两个光耦的工艺一致，特性一致，这样按线性光耦的接法，引入负 ...

为了隔离，多联封装的光耦是分开芯片的，而且芯片可能来自不同的晶圆，一致性不会太好，主要是CTR误差比较大，就算串联起来增益误差和线性指标都不如HCNR201的，只能在价格敏感的场合将就用用。

LQS1200 · 发表于 2015-9-24 21:14:04

零下12度半发表于 2015-9-24 18:54
我自己设计出来的，没看书

我说的是5楼

dengxiaofeng · 发表于 2015-9-24 21:29:14

lcw_swust 发表于 2015-9-22 13:23

实际应用过这种电路，LM358 + PC827 用于隔离电压测量，在低价格精度要求不高的场合还可以的。
不过由于器件差异总有个别光耦达不到效果。上面 gzhuli 解释了原因。解决办法只有校准和挑选。

百里屠苏 · 发表于 2015-9-24 21:30:54

好帖，MARK~

locky_z · 发表于 2015-9-24 22:12:21

kickdown 发表于 2015-9-24 16:45
抱歉我数学不好，横纵坐标都是对数坐标，这种情况下比值不相等吗？

对数的图会将细节抹杀掉的，你可以做一个excle表，做一个曲线图看一下

B列和A列是线性关系，B=A*5
D列和A列不是线性关系，D=A*C，C并不是固定值，C最小是5，最大是15.相差3倍了。
E/F/G分别是A/B/D列的对数，然后将E->F 和E->G画出来，如图，两条都好像非常直。
可以看到在对数坐标，即使非线性达到300%的数据，也被抹平的像线性一样

wuminglin1989 · 发表于 2015-9-24 22:23:48

是的，线性光耦输出确实是线性的，但是输出的电流电压很小，需要运放加补偿放大才可以用，精度可以在万分之几以内。以前在第一家公司做工业电量变送器有用过，这东西10多块一片。

xly · 发表于 2015-9-24 22:33:40

HCNR201 ，亲测线性

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 09:30:40

LQS1200 发表于 2015-9-24 21:14
我说的是5楼

哦哦哦，我这个电路感觉不行吧

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 09:33:21

xly 发表于 2015-9-24 22:33
HCNR201 ，亲测线性

这个东西太贵啊

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 11:08:57

locky_z 发表于 2015-9-24 22:12
对数的图会将细节抹杀掉的，你可以做一个excle表，做一个曲线图看一下

这个叼啊啊啊

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 11:09:55

wuminglin1989 发表于 2015-9-24 22:23
是的，线性光耦输出确实是线性的，但是输出的电流电压很小，需要运放加补偿放大才可以用，精度可以在万分之 ...

感觉很贵的样子啊

bd7qw · 发表于 2015-9-25 11:15:50

真有线性的，接触过，现在不记得型号了

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 11:20:24

bd7qw 发表于 2015-9-25 11:15
真有线性的，接触过，现在不记得型号了

pc817.lcr2020

bd7qw · 发表于 2015-9-25 11:26:30

817在某段凑合，不全线性

kite2006 · 发表于 2015-9-25 11:29:01

以前用过一种线性光耦，8脚的，型号忘记了，做电压检测用的，实际使用后发现，偏移的厉害，不稳定，但是已经批量出版了，没办法，对付用吧

kickdown · 发表于 2015-9-25 13:18:32

locky_z 发表于 2015-9-24 22:12
对数的图会将细节抹杀掉的，你可以做一个excle表，做一个曲线图看一下

细节！看样子真不能想当然啊

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 15:25:29

bd7qw 发表于 2015-9-25 11:26
817在某段凑合，不全线性

嗯嗯呢，好的

零下12度半 · 发表于 2015-9-25 22:40:56

locky_z 发表于 2015-9-24 22:12
对数的图会将细节抹杀掉的，你可以做一个excle表，做一个曲线图看一下

买的元器件，用实际电路测出来的数值

gzhuli · 发表于 2015-9-26 00:24:45

其实你把光耦看成一个普通三极管，基极电流和射极电流的比值（也就是不同Ib下的HFE）都不会是线性的，而光耦只不过是把基极换成了发光二极管而已。
所谓的线性光耦是相对于带整形电路的开关式光耦（如6N137）和TRIAC光耦（如MOC3010）来说的，后者完全无法用于线性放大电路中，而前者也必须有负反馈才能保证线性，并不是说本身就能做到线性。

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 08:29:05

gzhuli 发表于 2015-9-26 00:24
其实你把光耦看成一个普通三极管，基极电流和射极电流的比值（也就是不同Ib下的HFE）都不会是线性的，而光 ...

嗯嗯，负反馈，那不是外围的器件设置还有一定的门道吗？

版主看一下上一楼的excel文档，我觉得PC817还不错啊

gzhuli · 发表于 2015-9-26 14:40:38

零下12度半发表于 2015-9-26 08:29
嗯嗯，负反馈，那不是外围的器件设置还有一定的门道吗？

版主看一下上一楼的excel文档，我觉得PC817还不 ...

关键是个体误差很大，你测的这个大概是1V : 0.42V，可能换一个就是1 : 0.38，再换一个是1 : 0.5，而且每个的线性区域都不同，批量校准绝对搞死你，当然如果你的精度只要10%的话那也不是不行……

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 14:47:14

gzhuli 发表于 2015-9-26 14:40
关键是个体误差很大，你测的这个大概是1V : 0.42V，可能换一个就是1 : 0.38，再换一个是1 : 0.5，而且每 ...

不会吧，个体差异这么奇葩，那要实现可替代性怎么搞捏？

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 14:48:14

gzhuli 发表于 2015-9-26 14:40
关键是个体误差很大，你测的这个大概是1V : 0.42V，可能换一个就是1 : 0.38，再换一个是1 : 0.5，而且每 ...

难道要利用负反馈来保证可替代性，让其稳定在一个范围吗？

gzhuli · 发表于 2015-9-26 15:03:56

零下12度半发表于 2015-9-26 14:47
不会吧，个体差异这么奇葩，那要实现可替代性怎么搞捏？

你看SHARP的选型表，每档rank的CTR个体差异范围就是200%，不分档的话IC从2.5mA~30mA都有可能。

mowin · 发表于 2015-9-26 15:04:44

gzhuli 发表于 2015-9-26 15:03
你看SHARP的选型表，每档rank的CTR个体差异范围就是200%，不分档的话IC从2.5mA~30mA都有可能。 ...

不单指个体差异大，估计温度系数也不小吧？

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 15:13:30

gzhuli 发表于 2015-9-26 15:03
你看SHARP的选型表，每档rank的CTR个体差异范围就是200%，不分档的话IC从2.5mA~30mA都有可能。 ...

那我要实现可替代性，进行隔离电路的设计，岂不是完成不了

gzhuli · 发表于 2015-9-26 15:13:59

零下12度半发表于 2015-9-26 14:48
难道要利用负反馈来保证可替代性，让其稳定在一个范围吗？

绝对要负反馈的，就是5楼那种电路，两个同档次的光耦基本上可以保证线性在1%~2%左右，只需要调整增益误差（差异还是很大的）就行了。
对线性度要求再高的话就只能用HCNR200了，手册给出的指标是0.01%，也就是13位多一点的水平，超过了12位ADC的精度要求。

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 15:14:23

mowin 发表于 2015-9-26 15:04
不单指个体差异大，估计温度系数也不小吧？

是啊，帖子里牛逼的人都告诉我个体差异性很大，那这样的东西批量生产，我们怎么用呢？

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 15:16:35

gzhuli 发表于 2015-9-26 15:13
绝对要负反馈的，就是5楼那种电路，两个同档次的光耦基本上可以保证线性在1%~2%左右，只需要调整增益误差 ...

哦哦，这样啊。看来电路还需要再改了，哎呀

mowin · 发表于 2015-9-26 15:20:39

零下12度半发表于 2015-9-26 15:14
是啊，帖子里牛逼的人都告诉我个体差异性很大，那这样的东西批量生产，我们怎么用呢？ ...

个体差异大，表示开环应用就没戏了。在有负反馈的地方是OK的。

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 15:22:33

mowin 发表于 2015-9-26 15:20
个体差异大，表示开环应用就没戏了。在有负反馈的地方是OK的。

嗯嗯，根据版主的的指导，我再去试一试

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 15:24:08

xly 发表于 2015-9-24 22:33
HCNR201 ，亲测线性

不需要加外围的器件吧

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 15:24:53

lcw_swust 发表于 2015-9-22 13:23

请问这是在哪里找的图呀？

kickdown · 发表于 2015-9-26 16:47:43

gzhuli 发表于 2015-9-26 15:03
你看SHARP的选型表，每档rank的CTR个体差异范围就是200%，不分档的话IC从2.5mA~30mA都有可能。 ...

大师，一直以来有这个疑问：
我如果用PC817或PS2501在常见的小功率反激电源上，CTR的差异到底会引起什么异常的反应吗？
我最近提采购单，换的这家供应商很负责，特意问我它的后缀，我很迷惑，这个后缀代表CTR不同，但具体有什么影响吗？
何况，您在这个帖子前半部分的回复中已经说过，放大倍数很大的情况下，利用负反馈可以将非线性的影响降到很低的程度。

gzhuli · 发表于 2015-9-26 17:14:36

本帖最后由 gzhuli 于 2015-9-26 17:16 编辑

kickdown 发表于 2015-9-26 16:47
大师，一直以来有这个疑问：
我如果用PC817或PS2501在常见的小功率反激电源上，CTR的差异到底会引起什么 ...

CTR误差范围要计入开环增益，会影响环路补偿，通常订货都会订2档范围，一般来讲影响不大。

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 17:19:47

gzhuli 发表于 2015-9-26 17:14
CTR误差范围要计入开环增益，会影响环路补偿，通常订货都会订2档范围，一般来讲影响不大。 ...

根据5楼的原理图，发现反馈也并不线性啊

gzhuli · 发表于 2015-9-26 17:24:10

零下12度半发表于 2015-9-26 17:19
根据5楼的原理图，发现反馈也并不线性啊

R2=1k，R3=100R，比例都不一样，怎么线性？

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 17:30:34

gzhuli 发表于 2015-9-26 17:24
R2=1k，R3=100R，比例都不一样，怎么线性？

版主觉得怎么设置参数合适？这个参数是我不断调试出来的还比较合适的值，直接AD读取

gzhuli · 发表于 2015-9-26 17:38:23

零下12度半发表于 2015-9-26 17:30
版主觉得怎么设置参数合适？这个参数是我不断调试出来的还比较合适的值，直接AD读取 ...

应该保证两个光耦的工作条件尽可能一致，Ic和Vce都尽量取接近值。

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 17:41:49

gzhuli 发表于 2015-9-26 17:38
应该保证两个光耦的工作条件尽可能一致，Ic和Vce都尽量取接近值。

版主再看看，两个光耦原边串联，IC一致，副边可以看看，也是一致的

gzhuli · 发表于 2015-9-26 17:45:11

零下12度半发表于 2015-9-26 17:41
版主再看看，两个光耦原边串联，IC一致，副边可以看看，也是一致的

不明白什么意思。

零下12度半 · 发表于 2015-9-26 18:28:02

本帖最后由零下12度半于 2015-9-26 18:29 编辑

gzhuli 发表于 2015-9-26 17:45
不明白什么意思。

就是两个光耦的IC和VCE都是一样的哇，现在行了，输入对少，输出就是少了。

但是存在的问题是，输入电压太高，就不能保证输入等于输出，我打算将输入进行分压，这样就可以保证在一个合理的范围了

lcw_swust · 发表于 2015-9-26 21:20:21

零下12度半发表于 2015-9-26 15:24
请问这是在哪里找的图呀？

请看26楼

kickdown · 发表于 2015-9-26 22:58:56

gzhuli 发表于 2015-9-26 17:14
CTR误差范围要计入开环增益，会影响环路补偿，通常订货都会订2档范围，一般来讲影响不大。 ...

您所说的2档范围，指的是放大倍数最接近的2个等级（rank）吗？

gzhuli · 发表于 2015-9-27 09:18:53

kickdown 发表于 2015-9-26 22:58
您所说的2档范围，指的是放大倍数最接近的2个等级（rank）吗？

是的，邻近的两档。

stephon1 · 发表于 2015-9-27 10:08:58

用过hcnr200 acpl 782t acpl c87这些全是线性光偶

kydl2345 · 发表于 2015-9-27 10:30:47

现行光耦很贵的我用的AMC1200 C79X 784X都是线性光耦

hnstray · 发表于 2017-9-27 11:42:14

这个非常的好

myxiaonia · 发表于 2018-12-13 12:42:31

kickdown 发表于 2015-9-24 16:45
抱歉我数学不好，横纵坐标都是对数坐标，这种情况下比值不相等吗？

确实不是线性的
lny = alnx+b，y= e^b*x^a，前面这个双对数曲线是线性，但是y和x不是线性

kickdown · 发表于 2018-12-13 13:56:57

myxiaonia 发表于 2018-12-13 12:42
确实不是线性的
lny = alnx+b，y= e^b*x^a，前面这个双对数曲线是线性，但是y和x不是线性 ...

挖坟了

37楼已经说明了一切，不过还是谢谢你！

fuze2009 · 发表于 2019-1-6 06:32:27

楼主72楼的电路实测可行吗？

fuze2009 · 发表于 2019-1-6 06:42:08

下面那个光偶vcc应该接在vcc1端，要不电路不能隔离

leiyitan · 发表于 2019-1-6 09:26:26

虽然此贴已经躺坟多年，改贴提到的问题都没有较好的解决方案
但很多年了，我都一直在找一个模拟信号隔离放大器的做法：
要么买ADI隔离放大模块，金升阳的模块，都是天价，况且精度差体积太大！
线性光耦这个器件多年未更新了，精度，均一性，温度稳定性都有点糟糕！
用变压器自己搭，这个就不说了，精度啊精度，隔离能力都不行！
各位大佬们集思广益一下吧

zxfhr · 发表于 2021-6-17 20:37:39

学习学习各位大牛们的知识。针对上面楼主图，下光耦电源修改。

线性光耦真的线性吗？

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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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