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188宝金博页面版: 【推荐】-基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路设计

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内容提示: 55今日电子 · 2010年4月应用设计测试测量Applications基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路设计许继电气股份有限公司 王全海 周俊华 王振华模拟信号量值采集的精确度和稳定度决定了整个项目的运行可靠程度然而现场环境恶劣干扰严重为了对模拟信号的线性转换而不把现场的各种噪声干扰引入到控制系统必须将被测模拟信号与控制系统之间进行良好的线性隔离。一般情况下直流隔离措施可采用专用隔离运算放大器IS O124系列加配一个高精度隔离直流电源通过电气耦合的方式来实现被测模拟信号与控制系统的线性隔离但这种方法成本较...

文档格式:PDF | 页数:2 | 浏览次数:146 | 上传日期:2012-06-27 19:22:00 | 文档星级:
55今日电子 · 2010年4月应用设计测试测量Applications基于高线性光耦HCNR201的电压电流测量电路设计许继电气股份有限公司 王全海 周俊华 王振华模拟信号量值采集的精确度和稳定度决定了整个项目的运行可靠程度然而现场环境恶劣干扰严重为了对模拟信号的线性转换而不把现场的各种噪声干扰引入到控制系统必须将被测模拟信号与控制系统之间进行良好的线性隔离。一般情况下直流隔离措施可采用专用隔离运算放大器IS O124系列加配一个高精度隔离直流电源通过电气耦合的方式来实现被测模拟信号与控制系统的线性隔离但这种方法成本较高而且温漂较大。本文采用线性光耦HCNR201实现了被测模拟信号与控制系统之间的线性隔离。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有太大差别只是将改变了普通光耦的单发单收模式增加一个用于反馈的光电二极管并且增大了线性区域。两个光电二极管都是非线性的但其非线性特性都是一样的所以可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性从而实现了信号的线性传递。HCNR201的工作原理HCNR201是Avago公司推出的高线性光耦器件通过外接不同的分立器件可以实现交直流电流和电压的光电隔离转换电路其内部结构如图1所示。HCNR201由高性能的AlGaAs型发光二极管及两个具有严格比例关系的光电二极管PD1和PD2构成。当发光二极管中流过电流IF时其所发出的光会在光电二极管中PD1、PD2感应出正比于LED发光强度的光电流IPD1、IPD2其中IF、IPD1、IPD2满足以下关系 (1) (2) (3)式中K1、K2分别为发光二极管PD1、PD2的电流传输比其典型值为0.48范围为0.360.72K3为该光耦的传输增益其典型值为1范围为0.951.05。光电二极管PD1接入输入回路用于检测和稳定AlGaAs型发光二极管的发光强度有效地消除了发光二极管的非线性、漂移等特性而光电二极管PD2作为输出电路的一部分能产生与发光二极管发光强度成线性关系的光电流实现测量电路与输出电路之间的线性传递。特性极其相似的光电二极管及先进的封装工艺保证了该光耦的高线性度、传输增益稳定等特性。电压、电流测量电路的工作原理图2给出了测量电压、电流的电路原理图本电路实现了被测信号与系统的隔离及线性测量的双重功能它既可测量直流电压信号、也可测量直流电流信号当跳针JP跳到1和2时该电路进行直流电压测量当跳针跳到1和2时该电路将输入直流电流Iin转换成直流电压进行测量。稳压管D1可防止过电压对电路的冲击起到保护测量电路的作用。电压跟随器A1具有输入高阻抗、输出低阻抗的特性图1 HCNR201内部结构图

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